Corso di

Interazione Uomo-Macchina: Interfacce Grafiche

Esercitazione di laboratorio

• lavoro da svolgere
• materiale fornito
• raccomandazioni
• che cosa bisogna consegnare

Lavoro da svolgere

L'applicazione e' data sotto forma di libreria che il programma interfaccia dovra' utilizzare. La libreria dell'applicazione contiene le seguenti funzioni:

• int loadSolid(char * filename, float * xmin, float * ymin, float * zmin, float * xmax, float * ymax, float * zmax): fa si' che l'applicazione carichi un oggetto dal file specificato, l'oggetto viene posto in una struttura dati locale all'applicazione e non rilevante ai fini dell'interfaccia. In xmin, ymin, ..., zmax vengono restituite le coordinate estreme dell'oggetto. Ritorna 1 se il caricamento e' stato effettuato con successo, 0 altrimenti.

• int unloadSolid(void): fa si' che l'applicazione scarichi il solido eventualmente presente. Ritorna 1 in caso di successo, 0 altrimenti.

• int getTriangles(int tipo_lente, float center_x, float center_y, float center_z, float width, int * num_tri_in, int * num_tri_out, int ** tri_in, int ** tri_out): comunica all'applicazione il tipo, la posizione e le dimensioni della lente, ottiene dall'applicazione i triangoli da visualizzare. Ritorna 1 in caso di successo, 0 altrimenti. Segue spiegazione dettagliata dei parametri:
  • tipo_lente: tipo di lente (cubica o sferica), sono ammessi i valori delle due costanti simboliche CUBIC_LENS e SPHERIC_LENS
  • center_x, center_y, center_z: coordinate (x,y,z) del baricentro della lente
  • width: ampiezza della lente, uguale a meta' del lato nel caso di lente cubica, e al raggio nel caso di lente sferica
  • num_tri_in: ritorna il numero di triangoli che rappresentano la parte di solido dentro la lente
  • num_tri_out: ritorna il numero di triangoli che rappresentano la parte di solido fuori dalla lente
  • tri_in: ritorna un array di identificatori interi dei triangoli che rappresentano la parte di solido dentro la lente
  • tri_out: ritorna un array di identificatori interi dei triangoli che rappresentano la parte di solido fuori dalla lente
  Gli array tri_in e tri_out vengono allocati e deallocati dall'applicazione, l'interfaccia non si deve preoccupare di questo.
• int getVertices(int tri_id, float *p1, float *p2, float *p3, float *norm): ritorna in p1, p2, p3 i tre punti vertici del triangolo di identificatore tri_id, e in norm la normale al triangolo. I parametri p1, p2, p3, norm devono essere ciascuno un array di tre float gia' allocato dal programma interfaccia.

• la configurazione iniziale della lente: tipo, posizione, dimensioni
• la colorazione iniziale del solido (parte interna e parte esterna alla lente) e della lente
• la modalita' di visualizzazione iniziale per il solido (parte interna e parte esterna alla lente): wireframe o solid
• la posizione ed orientamento iniziale del punto di vista da cui si inquadra la scena

L'applicazione permette di:

• caricare un file di configurazione (eventualmente rimpiazzandone un altro precedentemente caricato)
• caricare un oggetto contenuto in un file (eventualmente rimpiazzandone un altro precedentemente caricato)
• visualizzare la lente e l'oggetto in base alle informazioni del file di configurazione
• variare la configurazione corrente (lente, colori, modalita' di visualizzazione, punto di vista), ved. dopo
• salvare su file la configurazione corrente

• cambiare il tipo di lente (da cubica a sferica e viceversa)
• muovere la lente traslandone il baricentro nelle direzioni dei tre assi coordinati
• ingrandire o rimpicciolire la lente (agendo sulla sua ampiezza)
• cambiare il colore della lente
• cambiare il colore dell'oggetto: deve essere possibile agire separatamente sul colore della parte di oggetto dentro la lente e della parte fuori dalla lente
• cambiare la modalita' di visualizzazione dell'oggetto (da wireframe a solid e viceversa): deve essere possibile agire separatamente sulla modalita' di visualizzazione della parte di oggetto dentro la lente fuori dalla lente
• cambiare la posizione del punto di vista da cui si osserva la scena, dando la possibilita' di farlo ruotare attorno alla scena stessa, avvicinarlo o allontanarlo dal centro della scena

Puo' essere opportuno prevedere una configurazione di default da adottare all'apertura del programma in assenza dell'indicazione da parte dell'utente di un file di configurazione particolare

Ad ogni cambiamento operato sulla geometria della lente (tipo, posizione, dimensioni), l'interfaccia dovra' richiedere all'applicazione una nuova rappresentazione del solido invocando la funzione getTriangles. Nel caso di cambiamento dei parametri di visualizzazione (colori, modalita', punto di vista), questo non e' necessario

Per le operazioni relative al movimento della lente, e' importante che l'utente abbia un feedback che gli mostri che cosa sta per fare (es: in che direzione sta per muoverla...)

La scena deve essere inizialmente visualizzata in 3D con trasformazioni di vista e proiezione tali che la scena sia completamente visibile e non troppo "lontana" rispetto all'osservatore.

Poiche' e' prevista la possibilita' di visualizzare l'oggetto in modalita' solid, dovranno anche usate una o piu' luci per l'illuminazione.

Materiale fornito

1. la libreria che implementa l'applicazione
2. alcuni file di input contenenti oggetti che possono essere caricati dall'applicazione
3. uno "scheletro" di programma, che implementa gia' le parti relative a:
   • caricamento di un oggetto e sua visualizzazione in base ad una configurazione prefissata
   • una rudimentale illuminazione della scena
   • rotazione del punto di vista attorno alla scena visualizzata

Il sorgente per 3 e' ig99.c, con il suo makefile makeig99.
Trovate qui spiegazioni su come e' organizzato il codice, come compilare, come eseguire, e sui file di input.

Raccomandazioni

Materiale da consegnare

• Un dischetto contenente l'eseguibile, i sorgenti e il makefile.
• Se lo si ritiene necessario, brevissime istruzioni per l'uso dell'interfaccia (su carta o sul dischetto stesso in formato ASCII).