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SmallVR - Virtual Reality Toolkit
Prof. Márcio Sarroglia Pinho

Navegação no Ambiente Virtual

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1. Posicionamento Simples do Observador

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......
// ******************************
// User stuff
//     see "PosicUser" function
//  on how to use these variables
// ******************************
// User position
SmVR_CPoint    pt_user(0,1.6,2);
// Target position
SmVR_CPoint    pt_target(0,1.0,0);

// Root Object to represent the entire scene
SmVR_CGeometricObject *RootObject;

// Viewing angle in degrees
float ViewAngle = 90;

// **********************************************************************
//  void PosicUser()
//
//
// **********************************************************************
void PosicUser()
{
    // Set the clipping volume
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(ViewAngle,WindowRatio,0.01,200);

    // Set the user Position
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(pt_user.X,pt_user.Y, pt_user.Z,
              pt_target.X,pt_target.Y, pt_target.Z,
              0.0f,1.0f,0.0f);
}

// **********************************************************************
//  void display( void )
//  Exibe a cena
//
// **********************************************************************
void display( void )
{
    glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
    PosicUser();
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    RootObject->Render();
    glutSwapBuffers();
}

void keyboard ( unsigned char key, int x, int y )
{
 switch ( key )
 {
     case 27:        // Encerra o programa
          exit(0);
          break;
     case 'd' : // Move o OBSERVADOR e ALVO para a direita
               pt_user.X++;
               pt_target.X++;
               break;
     case 'e' : // Move o OBSERVADOR e ALVO para a esquerda
               pt_user.X--;
               pt_target.X--;
               break;
     case 't' : // Move o OBSERVADOR e ALVO para a frente
               pt_user.Z++;
               pt_target.Z++;
               break;
     case 'f' : // Move o OBSERVADOR e ALVO para a tras
               pt_user.Z--;
               pt_target.Z--;
               break;
  }
   glutPostRedisplay();// força o refresh da tela
}

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Exercício

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2. Andando para Frente e Olhando para os Lados

Por outro lado, utilizando-se a SmallVR, primeiro devemos criar dois objetos que representarão o usuário e seu alvo. O usuário deverá ser filho do objeto raiz do grafo de cena e o alvo, filho do objeto que represnta o usuário.
O trecho de código a seguir realiza esta tarefa:

  // Inicializa a biblioteca
  SmVR_CGeometricObject *RootObject = SmVR_Init(NULL);
  // Cria o objeto "usuário"
  user = new SmVR_CGeometricObject("user");
  // Posiciona o usuário
  user->TranslateBy(0, 30, 0);
  // Cria o objeto "alvo"
  alvo = new SmVR_CGeometricObject("alvo");
  // Posiciona o alvo
  alvo->TranslateBy(0, 30, 200);
  //Faz o "alvo"ser filho do "usuário"
  user->AddChild(alvo);
  // Faz o "usuário" ser filho da "raiz" do grafo de cena
  RootObject->AddChild(user);

O "alvo" deve ser criado como filho de "user", para sofrer as mesmas transformações.

A partir disto, este objetos servem como base para a visualização do cenário. O posicionamento de fato continua a ser feito pela função gluLookAt como antes, porém, agora seu parâmentros são obtidos a partir das posições dos objetos user e da SmallVR.
A rotina PosicUser passa a ter o seguinte código.

//**********************************************************************
// void PosicUser()
//**********************************************************************
void PosicUser() {
    SmVR_CPoint Zero(0, 0, 0);

      glutSetWindow(janela);
      // Set the clipping volume
      glMatrixMode(GL_PROJECTION);
      glLoadIdentity();
      gluPerspective(angle, WindowRatio, val_near, val_far);

      glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
      glLoadIdentity();

      // Obtém a posição do usuário no sistema de coordenadas da raiz do grafo de cena
      user->GetPointInOCS(Zero, &pt_user, RootObject);
      // Obtém a posição do alvo no sistema de coordenadas da raiz do grafo de cena
      alvo->GetPointInOCS(Zero, &pt_target, RootObject);
      gluLookAt(pt_user.X, pt_user.Y, pt_user.Z, // Posicao do observador
                pt_target.X, pt_target.Y, pt_target.Z, // Ponto que o observador esta olhando
                0.0f, 1.0f, 0.0f); // Define o lado de cima do cenario 3D
}

Para isso temos que adicionar no main a 'glutSpecialFunc(SpecialKeys)', para definir que quem trata as teclas especiais é a função 'void SpecialKeys(int key, int x, int y) {}'
Para as teclas normais usamos 'glutKeyboardFunc(keyboard)', para definir que as teclas normais chamam a função 'void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {}' para tratamento.

Nessas funções devemos fazer as transformações em user para realizar a navegação.

Para "andar para frente", devemos mover o usuário na direção para onde este está olhando. Isto pode ser feito deslocando-se o objeto "user" no eixo Z do sistema de coordenadas de seu "alvo", desta forma:

 case GLUT_KEY_UP:  // Anda para frente
  // Desloca-se na direção do alvo
        user->TranslateByOnOBJCS(0, 0, -1, alvo);
        break;

 case GLUT_KEY_LEFT:  // Gira o corpo para esquerda
        Angulo = 10;
        UserObject->RotateBy(Angulo, 0,1,0);
        break;

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Exercício