15.06.2009

1

3D – Visualisering av menneskelige bevegelser ved bruk av Java og Coin3D.

En presentasjon av:

Øivind Hoff Johansen og Jon Kåre Sørensen

LocMoCLow Cost Motion CaptureLow Cost Motion Capture.

Avatar ( definisjon fra Store Norske Leksikon )avatar – IT, representasjon, legemliggjørelse; symbol eller bilde som brukes (f.eks. i chatteprogrammer på Internett eller i virtual reality) til å representere enInternett eller i virtual reality) til å representere en person.

15.06.2009

2

Vizlabben ved AiTeL

Jobber med å utvikle et system for lavkostnads bevegelsesgjengivelse i 3D, basert på synkrone videoopptak .

Kontaktpersoner

•Tomas Holt•Veileder

• Peder Blekken (Kongsberg SIM)•Ekstern Veileder

B k fBakgrunn for oppgaven

Vizlabben trenger en ny modul for grafisk visning av 3D –koordinater som styrer bevegelsene til en avatar, dette skal skje fra fil eller via en datastrøm.

Denne modulen skal benytte seg av hierarkisk oppbygning av avataren d v s at hvert ledd arver egenskaper fra sin ”foreldre ”avataren, d.v.s. at hvert ledd arver egenskaper fra sin foreldre.

For å gjøre modulen så fleksibel som mulig skal Avataren bruke vektorer for å bestemme bevegelsene i stedet for å bruke romkoordinatene direkte.

15.06.2009

3

Vi valgte denne oppgaven, fordi vi hadde lyst til å videreføre høstprosjektet.

Temaet 3D er noe vi begge har interesse for, og denne oppgaven virket som en god mulighet til ådenne oppgaven virket som en god mulighet til å få praktisk erfaring med bruk av 3D teknologi.

Teknologier vi brukte

Coin 3DGrafikk API utviklet av Kongsberg SIM.

Basert på OpenInventor som igjen benytter seg av OpenGL Brukes til å bygge opp Avataren og tegne den i et 3D miljø.Vi valgte å bruke Jivy som er et Java grensesnitt til Coin3D.

Lar oss bruke Coin API-et selv om vi jobber i Java.Utviklet av studenter her på HiST.

15.06.2009

4

JavaObjektorientert programmeringsspråkj p g g pDet språket gruppas medlemmer har mest er erfaring med.

SubstanceJava Bibliotek for å endre på standard GUI utseende.

Qualisys Motion Capture SystemQ y p yKamerautstyr og markører. ( Infrarød )Software for tolkning, forbedring og redigering av data.

Gjennomføring Vi b f i bl j fj åVi benyttet oss av erfaringene som ble gjort av fjorårets prosjektgruppe. Dette ga oss tidlig en oversikt over problemområdet.

Programmet tolker data fra en fil med 3d-koordinater, eller fra en datastrøm og bruker det til å lage en rekke vinklerfra en datastrøm, og bruker det til å lage en rekke vinkler som tilegnes de forskjellige delene av figuren. Dette skjer for hver bildeoppdatering av animasjonen.

15.06.2009

5

Avataren er bygd opp av mange mindre deler som mottar koordinater fra 2-3 markører som brukes til å lage vinkelenkoordinater fra 2-3 markører som brukes til å lage vinkelen som bestemmer rotasjonen til delen.

Oppbygginga og sammenhengen mellom disse delene blir bestemt i ei xml-fil som også definere hierarkiet til delene.

Overarm

Underarm

15.06.2009

6

Modulen består av 3 uavhengige applikasjoner

NodeStrukturBygger (NSB)En enkel applikasjon for å lage egne nodestrukturer som kan brukes av FilFremviseren og Navn 3Her kan man også koble avatar-delene sammen med de markørene og 3d-modell filene som hører sammen.

Modulen består av 3 uavhengige applikasjoner

FilFremviser ( FiF )Spiller av filer som inneholder 3d koordinater, og gjengir disse i form av en avatar av ønsket utseende og oppbygging. Av funksjonalitet tilbyr fremviseren skalering av modellene.

15.06.2009

7

Modulen består av 3 uavhengige applikasjoner

DatastrømFremviser ( DsF )Har tilsvarende funksjonalitet som FiF, men får koordinatene fra en gitt datastrøm.

Automatisere nodestrukturbyggeren i større grad

Gjøre prosessen med å lage egne avatarer mer brukervennlig.

Per dags dato skjer dette ved at brukeren selv må lage fila som inneholder translasjonene som bestemmer posisjonen til de individuelle delene av avataren.

Plassering av delene til avataren bør skje via et GUI eller være automatisert.

Muligheten til å ta inn en hel avatar, i stedet for i deler.

Grunnet nevnt ustabilitet kan en mulig løsning være å skrive det hele i C++ / C #.

15.06.2009

8