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A continuación encontrará una serie de imágenes que ilustran las capacidades del sistema AQUYNZA. Todas las imágenes están presentadas mediante una prevista, a la cual se le puede dar click para ver una versión ampliada. Las imágenes están organizadas en los siguientes grupos:

Nótese que algunas palabras han sido deliveradamente escritas en mayúscula fija, para indicar algunas de las clases claves usadas en cada ejemplo. Los tiempos reportados, a menos que se indique otra cosa, corresponden a una máquina de prueba con la siguiente configuración:

  • Procesador: AMD K6III 400Mhz
  • Memoria: 128MB
  • Discos duros IDE
  • Sistema gráfico: 3dfx Voodoo 3-3000 AGP
  • Sistema operacional: linux Redhat 6 + Mesa 3.0
Estos ejemplos han sido comentados buscando resaltar los puntos fuertes y débiles de AQUYNZA, y en particular, tratando de documentar motivaciones para futuras extensiones a la plataforma AQUYNZA. Los nombres que aparecen junto a las imágenes son los nombres de los programas con que fueron generadas. La mayor parte de dichos programas se incluyen dentro del directorio testsuite de la distribución AQUYNZA.


Visualización científica usando AQUYNZA

Imágen Descripción

visor_voxels
Ejemplo de aplicación en medicina: Un conjunto de datos extraído de una tomografía CT (rayos X) con un tamaño de 256x256x100 voxels ha sido leído y procesado por una aplicación sencilla (403 lineas de código sin contar comentarios) basada en los toolkits y el framework AQUYNZA. Los datos fueron desplegados en 3 etapas:
  • Se generan IMAGENes para cortes en los planos XY, XZ o YZ. En ésta etapa el usuario puede cambiar cortes y programar un límite de umbralización interactivamente. Nótese que el color asignado a cada texel es el resultado de aplicar el valor del voxel (12 bits) a una función de mapeo de color que depende de una PALETA programable. Arriba a la izquierda de la imagen se muestran dos paletas distintas, y en la parte inferior el resultado de escoger un umbral (todo lo que esta por debajo del umbral aparece negro)
  • A partir de los datos y el umbral seleccionado, se crea un OCTREE que se muestra arriba a la derecha. El octree contiene alrededor de un millon de polígonos y tarda un minuto en repintarse.
  • A partir del OCTREE se generan en una etapa de preprocesamiento 6 texturas que son mapeadas en un cubo que establece un FONDO_MAPA_DE_ENTORNO. En el centro del cubo se ubica la CAMARA de una escena, donde se combina el fondo con otros objetos (por ejemplo ESFERAs, abajo a la izquierda) y permite visualizar el conjunto de datos en 3D de una manera interactiva (60 cuadros por segundo a 1024x768 pixels).
Motivación para extender AQUYNZA: Para convertir este ejemplo en una aplicación usable será necesario desarrollar detalles que aún no posee AQUYNZA:
  • Optimizar el pintado de OCTREEs en OpenGL en el toolkit geom
  • Poder generar una MESH usando un método como el de los cubos marchantes
  • Optimizar la MESH resultante.
  • Implementar una versión eficiente de la operacion de OCTREE::interseccion para usar aplicaciones basadas en raycasting
  • Implementar una versión del VOXEL_SET que utilice hardware especializado de aceleración gráfica que usa voxels

dem_edit
Ejemplo de aplicación en sistemas de información geográfica: El conjunto de datos GTOPO30 es una base de datos que contiene la altimetría del planeta tierra en formato DEM. Consiste de una en una grilla de 43200x21600 muestras de altura para parches de aproximadamente un kilómetro cuadrado. Los datos de ésta grilla ocupan 1.8GigaBytes, y una grilla que represente el planeta podría tener 3.7 billones de triángulos.

Se ha creado una aplicación interactiva basada en AQUYNZA de 366 líneas de código que es capaz de presentar los datos de GTOPO30 en tres niveles de detalle de la siguiente manera:

  • Nivel 0: Se presenta un mapa del planeta tierra seccionado en áreas verdes que corresponden a archivos individuales de la base de datos GTOPO30 (abajo a la izquierda). El usuario puede mover un cuadro amarillo que indica la porción de la base de datos a procesar.
  • Nivel 1: El área seleccionada por el cuadro amarillo aparece ampliada con un cuadro de menor tamaño que puede moverse y escalarse. Nótese que los datos son presentados con colores que cambian en función de los datos de altura de GTOPO30.
  • Nivel 2: Finalmente, a partir del área seleccionada por el cuadro chico se genera un modelo 3D del terreno. El usuario puede navegar sobre la malla de triángulos, a una velocidad que es dependiente del número de triángulos generados. En el ejemplo se muestra la sierra nevada de Santa Marta, ubicada al norte de Colombia.
Motivación para extender AQUYNZA: El programa descrito constituye un simple experimento con el cual se pueden explorar maneras novedosas de presentar información georeferenciada. Sería interesante aprovechar a AQUYNZA para generar visores especializados, que probablemente importen datos de herramientas SIG como ArcInfo. Sin embargo, para que un visualizador así sea viable, se necesitarán algunas mejoras a la versión actual de AQUYNZA, como por ejemplo:
  • Implementar un optimizador de MESH especial para grillas de altimetría que cambie el modelo geométrico interactivamente y en función de la posición de la cámara.
  • Implementar una manera eficiente de visualizar vegetación y estructuras sobre el terreno.
  • Añadir operaciones que sobrepongan vías (carreteras, puentes y seńales de tránsito) de manera semiautomática como lo hace el editor de terrenos de la empresa MultiGen.
NOTA: La base de datos GTOPO30 original ha sido publicada por el centro de datos EROS del gobierno de los Estados Unidos.


astro
Ejemplo de aplicación en astronomía: El conjunto de datos GSC es una lista de 18 millones de estrellas, con su posición, magnitud y propiedades como se ven desde la tierra. El conjunto de datos es utilizado por la comunidad científica para planear las observaciones del telescopio HUBBLE, y es distribuído por la NASA. Se ha escrito una aplicación basada en AQUYNZA de 686 líneas que lee el caché que de los datos GSC crea el programa xephem, y los muestra interactivamente como estrellas mediante el uso de puntos en OpenGL.

El programa no carga los 150MB de datos en memoria, sino que carga solamente aquellos necesarios para generar la IMAGEN respectiva a la posición y ángulo de visión de la CAMARA, la cual es manejada interactivamente como un telescopio virtual.

En la parte superior de la imagen se muestra la constelación de Orión como la genera el programa, mostrando estrellas hasta de magnitud 10. En la parte inferior de la imagen se muestran estrellas hasta de magnitud 13, en 50 grados de visión de una CAMARA que ha sido orientada hacia el centro de nuestra galaxia, la vía láctea. Nótese como se muestran las variaciones de densidad de estrellas. Ésta imagen se generó en 15 segundos.


Simulación basada en física usando AQUYNZA

Imágen Descripción

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Detección y respuesta a colisiones:

Juegos de video basados en AQUYNZA

Imágen Descripción

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Modelaje de comportamientos:

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Control de avatares basado en dispositivos especiales:

Última modificación: Diciembre 27 de 1999

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