UPV 3D

UPV3D es un proyecto de la Universidad Politécnica de Valencia que pretende llevar a cabo una reconstruccion 3D del campus e integrarla en una aplicación interactiva on-line a través de la que permitir a los usuarios acceder a información vinculada a los servicios e instalaciones, y permitir a terceros desarrollar visualizaciones interactivas a partir del modelo 3D. A través de su página se puede conocer el estado actual del proyecto y seguir el día a día del desarrollo del mismo.

El objetivo final será disponer de un entorno 3D interactivo incrustado en una página web a través de la que se permita a los usuarios navegar por el campus y consultar información relacionada con el mismo.

UPV 3D

Para llevar a cabo la simulación será necesario desarrollar un modelo tridimensional del campus tomando como punto de partida la información CAD disponible y fotografías de los edificios. Mediante 3D Studio Max se generarán mallas optimizadas para la simulación en tiempo real que tengan un elevado nivel de detalle con una carga poligonal mínima. Asimismo, será necesario modelar el campus de forma modular para que posteriormente, durante la simulación, un algoritmo de visibilidad determine qué zonas son visibles y cuáles no, con el fin de optimizar recursos. Dado que el objetivo es alcanzar una visualización lo más realista posible, será necesario tener en cuenta aspectos de iluminación avanzados que infundan a la malla el acabado buscado.

Los modelos resultantes del proceso de modelado podrán ser importados por el visor implementado y, dada la capacidad de exportación de 3D Studio Max, serán también válidos para futuras aplicaciones como visualización a través de Google Maps, proyecciones de realidad virtual en CAVE, HMD, Power Wall... constituyendo de este modo una biblioteca 3D de gran flexibilidad tanto para aplicaciones en tiempo real como para generación de animaciones o imágenes estáticas.

La implementación del visualizador web se llevará a cabo mediante Virtools, ya que proporciona la posibilidad de publicar simulaciones 3D interactivas en la web a través de un player de descarga gratuita para los usuarios. El player de Virtools es compatible con Windows y MacOS X y con los navegadores estándar (Internet Explorer, Safari y Firefox). El visualizador a desarrollar adaptará la complejidad de la simulación a los recursos hardware disponibles en cada equipo, proporcionando resultados de alta calidad en equipos potentes, y resultados correctos en equipos limitados. Esta funcionalidad deberá tenerse en cuenta durante el proceso de modelado del campus, ya que interesa generar mallas lo más flexibles posible para que el visualizador determine en qué nivel de detalle debe mostrarse cada edificio.

Otro aspecto a tener en cuenta será el retardo de la red: dada la arquitectura cliente-servidor de la aplicación, la velocidad de conexión a la red impondrá una severa restricción en cuanto al peso de los contenidos. Por un lado, será necesario obtener mallas y texturas lo más ligeras posible con el fin de atenuar el retardo de la red mientras que, por otro lado, el visualizador deberá hacer una gestión eficiente de recursos para garantizar que no se descarga información superflua. De este modo, se plantea un esquema de descarga progresivo y continuo, en el que el entorno se irá refinando en base a la posición del observador hasta que se alcance la calidad máxima de visualización.

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Llegados a este punto, las descargas se detendrán hasta que el usuario cambie su posición o la configuración de la calidad de visualización. Para reforzar la optimización en el uso de recursos y suavizar el impacto del retardo de la red se hará uso de las cachés de los navegadores de modo que, una vez descargada cierta información, su posterior recuperación será inmediata y no supondrá una carga extra. Asimismo, dado que el recurso más pesado en términos de memoria serán las texturas, se planteará una estructura de datos que permita que varios edificios compartan la misma textura, de modo que una vez descargada la malla de un nuevo edificio, las texturas previamente descargadas no habrá que pedirlas de nuevo al servidor con el consiguiente ahorro de recursos de red y memoria gráfica.

Toda la información y modelos 3D generados se incorporarán a la simulación a través de un back-end gestionado por uno o varios administradores con distintos privilegios. El objetivo es que la lógica de la aplicación esté implementada en el visualizador, pero que toda la información a mostrar se almacene en una base de datos externa mySql, a fin de simplificar la edición de contenidos. La separación entre la lógica de visualización y el almacenamiento de la información en una base de datos accesible desde la red, permitirá la implementación de futuros visualizadores que puedan funcionar sobre plataformas móviles (PDAs, iPods…), visualizadores off-line que puedan distribuirse en CDs/DVDs…

Un administrador del sistema será capaz de actualizar las mallas de los edificios, vincular información a dichos edificios, añadir puntos de información (PDIs) en ubicaciones específicas que enlacen con otras páginas web o que contengan información… De este modo, la intención es que el visualizador proporcione una interfaz al exterior muy amplia para que en el día a día de la aplicación no sea necesario editar código Virtools.