SmVR_CGeometricObject *Mao, *Polegar;
Mao = new SmVR_CGeometricObject("Mao", DesenhaMao);
Polegar = new SmVR_CGeometricObject("Polegar", DesenhaPolegar);
Mao->AddChild(Polegar); // cria a relação entre os objetos

SmVR_CGeometricObject *Indicador;
Indicador = new SmVR_CGeometricObject("Indicador", DesenhaIndicador);
Mao->AddChild(Indicador);

Graficamente poderíamos representar o grafo construído acima através do seguinte desenho:

Figura - Exemplo de um grafo de cena

A partir deste momento, quaisquer dos objetos do grafo pode receber novos objetos como filhos, da mesma forma como foi feito com os objetos do exemplo acima.

Para exibir um objeto o programador deve evocar o método Render do objeto em questão. Neste momento, além do objeto, todos os seus filhos serão exibidos. No caso, o comando de exibição da mão seria:

Mao->Render();

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2. Inserindo Objetos no Cenário

Podemos definir a geometria dos objetos basicamente de 2 formas. A primeira, criando funções para desenhar o objeto em OpenGL e a segunda lendo os objetos de um arquivo no formato Wavefront OBJ. Nas seções a seguir são apresentadas essas duas alternativas.

2.1 Objetos Lidos de Arquivo

Juntamente a SmallVR, é disponibilizada a classe "SmVR_COBJLoader"  que carrega objetos do Alias Wavefront  (.obj), criada como uma classe derivada da SmVR_CObjFromFile.

O uso desta classe é feito conforme o exemplo abaixo. 

 
// Cria o objeto SmallVR
SmVR_CGeometricObject *Bola;

// Cria um objeto para carregar o modelo de arquivo
SmVR_COBJLoader *obj1 = new SmVR_COBJLoader(); 
// Executa a carga do objeto
obj1->Load("objetos3d/bola.obj");

// Associa o objeto ligo de arquivo com o objeto SmallVR
// Isto é feito passando o objeto "obj1" na construtora da classe
// do objeto SmallVR
Bola = new SmVR_CGeometricObject("bola1", obj1);

// Adiciona o objeto recém criado ao grafo de cena
RootObject->AddChild();

2.3 Objetos Desenhados em OpenGL

    SmVR_CGeometricObject *obj1;
     obj1 = new SmVR_CGeometricObject("Teste", DesenhaTeste);

Depois isto é necessário adicionar o objeto ao grafo de cena da SmallVR, através do método AddChild. Lembre-se que a raiz do grafo de cena em nosso exemplos se chama RootObject.

    RootObject->AddChild(obj1);

Abaixo temos um exemplo mais completo que mostra como isto é feito.

// função que desenha um objeto com comando OpenGL
int DesenhaTeste(void *p) {
 glBegin (GL_QUADS);
     // Front Face
     glVertex3f(-0.5,-0.5, 0.5);
     glVertex3f( 0.5,-0.5, 0.5);
     glVertex3f( 0.5, 0.5, 0.5);
     glVertex3f(-0.5, 0.5, 0.5);
     // Complete o cubo com as faces que faltam.
 glEnd();
}

int main(int argc, char **argv) {

  // Inicialização da GLUT
  glutInit(&argc, argv);
  glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH);
  glutInitWindowSize(800, 600);
  glutCreateWindow("Teste");

  // Inicializaçõa da SmallVR
  RootObject = SmVR_Init(NULL);
  // criacao do cubo e adicao dele como filho do RootObject
  SmVR_CGeometricObject *obj1 = new SmVR_CGeometricObject("Teste", desenhaCubo);
  // Inclusão
  RootObject->AddChild(obj1);
  glutDisplayFunc(RenderScene); // Especifica a função de desenho
  glutMainLoop();
  return 0;
}

2.3.1 Rotinas para Exibição de Objetos Gráficos

IMPORTANTE:  Não faça nenhuma utilização dos objetos da classe SmVR_CGeometricObject dentro da rotina que exibe o objeto.
 

2.3.2 Passando Parâmetros para a Rotina de Exibição de Objetos

A título de exemplo, podemos sugerir o uso deste parâmetro para a definição a cor de um objeto. No trecho de código a seguir é passado para o método SetRenderFunctionData(void *d) um vetor que contém os valores R, G, e B da cor do objeto.
Note que é necessário aplicar um type cast sobre os dados passados como parâmetro, a fim de adequar os tipos de dados.
IMPORTANTE: A SmallVR não armazena uma cópia dos dados informados pelo método SetRenderFunctionData. Armazena-se apenas um apontador para a área de memória onde está o dado a ser utilizado. Assim,a fim de que o dado passado como parâmetro possa ser de fato utilizado na função de exbição, a variável passada como parâmetro para o método SetRenderFunctionData deve ser global.

int DesenhaTeste(void *p)
{
 if(p)  // verifica se há algum parâmetro válido
    glColor3fv((GLfloat*)p); // Se houver, seta cor do objeto
    // Usa o type cast para GLfloat*

 glBegin (GL_QUADS);
     glVertex3f(-0.5,-0.5, 0.5);
     glVertex3f( 0.5,-0.5, 0.5);
     glVertex3f( 0.5, 0.5, 0.5);
     glVertex3f(-0.5, 0.5, 0.5);
     ...
 glEnd();
}
void main ()
{
..........
........
..........
    GLfloat azul[3] = { 0, 0, 1};

    SmVR_CGeometricObject *obj1 = new SmVR_CGeometricObject("Teste", DesenhaTeste);
    obj1->SetRenderFunctionData(azul); // define o parâmetro da ser usado na
                                       // rotina de exibição do objeto

    RootObject->AddChild(obj1);
}

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3. Renderizando Objetos

void display(void) {
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  PosicUser();
  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  RootObject->Render();
  glutSwapBuffers();
}

....
....
glutDisplayFunc ( display );
....
....
 
 

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4. Primeiro Programa

Para inicializar a biblioteca SmallVR deve-se chamar a função SmVR_Init. Esta função pode receber como parâmetro o nome de um arquivo com a descrição de uma cena. Na versão atual a leitura das cenas de arquivos ainda não é considerada estável, portanto não deve ser usada. Em face disto, deve-ser passar como parâmetro a constante NULL no parâmetro da função.

Como retorno esta função devolve uma referência (ponteiro) para um objeto que irá representar toda a cena a ser exibida. Em nosso exemplo este objeto será chamado de RootObject. Este objeto representará um apontador para a raiz ou nodo inicial a partir do qual o grafo de cena pode ser percorrido.

SmVR_CGeometricObject *RootObject;
RootObject  = SmVR_Init(NULL);

RootObject->Render();

Figura - Tela do primeiro programa SmallVR

Exercício 1:   Carregando objetos de arquivo

Conforme foi dito na seção 2.1, a SmallVR permite que sejam carregados objetos no formato Wavefront OBJ.  Para testar esta característica, copie o arquivo LoadObj.cpp, grave-o no sub-diretório TestFiles, que se encontra no diretório onde você descompactou a SmallVR (se você tiver objetos em outros formatos, como 3DS, VRML, DXF, entre outros, sugerimos usar um conversor como o AccuTrans 3D e converter os objetos para Wavefront OBJ).

Adicione  o arquivo LoadObj.cpp ao projeto.

Figura - Objeto Sofa.obj

Extinguisher.obj	Mesa1.obj	Plant.obj	Piso.obj	Soccerball.obj

Sistema de Coordenadas OpenGL/SmallVR
        Lembre-se que o sistema de coordenadas de OpenGL e pro conseqüência, da SmallVR, tem a configuração apresentada na figura abaixo.

5. Localizando Objetos

O trecho de código a seguir, por exemplo, permite obter um apontador para o objeto de nome "Test Object", se este for filho do objeto  RootObject.

SmVR_CGeometricObject *temp = RootObject->FindChildObject("Test Object");

6. Aplicando Transformações Geométricas

(a) aplicação de rotações e escalas no sistema de coordenadas local de um objeto;
(b) aplicação de translações no sistema de coordenadas do pai do objeto;
(c) aplicação de transformações no sistema de coordenadas de um outro objeto.

6.1 Transformações Geométricas no Sitema de Coordenadas do Objeto

Para efetuar este tipo de transformação geométrica, a classe SmVR_CGeometricObject possui os apresentados na tabela a seguir.  

As translações, por sua vez, são sempre aplicadas no sistema de coordenadas do pai do objeto, conforme a tabela abaixo.
 

Método	Funcionalidade
TranslateBy(float tx, float ty, float tz)	aplica uma translação(tx,ty,tz) no objeto usando como referência o sistema de coodenadas do pai do objeto
TranslateBy(SmVR_CPoint p)	aplica uma translação no objeto usando como referência o sistema de coodenadas do pai do objeto. O ponto P funciona como um vetor que define a translação

Exercício 3:  Copie o arquivo CenarioExerc3.cpp para o sub-diretório TestFiles, e adicione o arquivo ao projeto.

A seguir, altere o programa de maneira a modelar uma sala semelhante a da figura abaixo. Procure inserir seu código dentro da rotina CriaCenario().

O trecho de código a seguir exemplifica o posicionamento do sofá e do piso.

6.2 Transformações Geométricas em Outros Sitemas de Coordenadas

Se as transformações geométricas tomarem como base sistema de coordenadas de um outro objeto o resultado é diferente daquele obtido com transformações no Sistema de Coordenadas do Objeto. Na figura abaixo, por exemplo, pode-se observar a rotação ao retângulo ao redor do eixo Y, do objeto vermelho que aparece na figura.

6.3 Translações Absolutas

void SmVR_CGeometricObject::TranslateToOnOBJCS(float x, float y, float z, SmVR_CGeometricObject *OCS);
void SmVR_CGeometricObject::TranslateToOnOBJCS(SmVR_CPoint p, SmVR_CGeometricObject *OCS);

Este método permite que se mova um objeto O para uma posição X,Y,Z definida no sistema de coordenadas de um objeto OCS, independente da posição corrente de O.

7. Obtendo Pontos em Outros Sistemas de Coordenadas

Para obter as coordenadas de um ponto no sistema de coordenadas de um outro objeto deve-se usar o método

void SmVR_CGeometricObject::GetPointInOCS (SmVR_CPoint *in, SmVR_CPoint *out, SmVR_CGeometricObject *OCS).

Este método recebe como primeiro parâmetro (in) o ponto que se deseja obter, no sistema de coordenadas do objeto usado para evocar o método. O segundo parâmetro (out) receberá o resultado da conversão. O terceiro parâmetro (OCS) especifica o objeto do qual será usado o sistema de coordenadas para obter as coordenadas do ponto in.

O trecho a seguir, por exemplo, obtém as coordenadas do ponto (0,0,0) do objeto TestObject, no sistema de referência da raiz do grafo da cena. Isto serve, por exemplo, para saber a posição do objeto no sistema de coordenadas global.

void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {
 SmVR_CGeometricObject *temp1;
 SmVR_CPoint Zero(0,0,0), GlobalPoint;

 temp1 = RootObject->FindChildObject("Teste");
 switch(key) {
 case 27:
  exit(0);
  break;

 case 'p': // get Point
  temp1->GetPointInOCS(&Zero, &GlobalPoint, RootObject);
    printf("X = %f, Y = %f, Z = %f", GlobalPoint.X, GlobalPoint.Y, GlobalPoint.Z);
  break;

 }
}

void main(int argc, char** argv) {
   SmVR_CGeometricObject *obj1;
......
......

// initialize the library
 RootObject = SmVR_Init(NULL);

 // criacao do cubo e adicao dele como filho do RootObject
 TestObject = new SmVR_CGeometricObject("Teste", desenhaCubo);

 // Add the object to the scene
 RootObject->AddChild(TestObject);

 TestObject->TranslateBy(0,0,8); // apply a translation on TestObject

.......
.......
}

8. Outros Métodos da Classe SmVR_CGeometricObject

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9. Outras classes da SmallVR

Classe SmVR_CPoint

Exemplo de uso:

SmVR_CPoint User(0,6,10); // cria um ponto de coordenadas X = 0; Y = 6, Z = 10

printf("X = %f, Y = %f, Z = %f", User.X, User.Y, User.Z);