Trabalho 4 - Geração de Engrenagens 3D

Descrição

Implemente um programa para fazer modelagem e visualização 3D de engrenagens em wireframe.

Vários tipos de engrenagens podem ser modelados:

• Dente com lado plano (Spur gear)
• Dente com lado curvado (Spur gear)
• Raios distintos (Spiral bevels)
• Dentes curvos (Helical gear)
• Durvos e raios distintos (Bevel gear)

Vários parâmetros podem ser definidos:

• Raios
• Número de dentes
• Angulação dos dentes
• Número de faces de cada dente

Requisitos básicos

• Modelagem de engrenagem tipo spur gear
• Animação (rotação)
• Visualização ortográfica e perspectiva (sob vários ângulos) em wireframe
• Parametrização do número de dentes e raios

Extras:

• Exibir vetores normais em cada face
• Demais tipos de engrenagens
• Edição livre de todos os parâmetros utilizados na engrenagem
• Interface para edição da engrenagem
• Rotação em diferentes ângulos com o mouse
• Sistema de FPS
• Conectar duas engrenagens iguais com movimentação, com eixos conectados
• Preenchimento de polígonos com Iluminação por vértice
• Preenchimento de polígonos com Iluminação por pixel

Getting Started

Toda a utilização do programa é feita com o mouse e algumas teclas de atalho.

Para iniciar, compile o programa com a ferramenta CodeBlocks (Release 17.12). Recomenda-se que se edite os parâmetros uma vez que o programa seja iniciado, porém é possível inserir valores livres conforme as variáveis presentes no arquivos .h da Câmera e Interface.

Usabilidade

Ao iniciar o programa, o usuário poderá visualizar a engrenagem criada no meio da tela e a interface de edição no lado direito desta. Para se observar outros ângulos da engrenagem, deve segurar o botão esquerdo do mouse e arrastar conforme o desejo no eixo x ou y. Para alternar o sentido da rotação (vertical ou horizontal), basta pressionar uma vez a tecla ctrl e o sentido de rotação será alterado. Para voltar ao sentido anterior, basta pressionar a tecla novamente.

Com as seguintes teclas, serão alterados os parâmetros da câmera (a engrenagem permanecerá a mesma, o que será movido será a câmera):

• w: Aproximar a câmera do objeto
• s: Afastar a câmera do objeto
• a: Girar a câmera para a esquerda
• d: Girar a câmera para a direita
• r: Girar a câmera para cima
• f: Girar a câmera para baixo

Interface

Nesta seção serão explicados cada um dos botões presentes no lado direito do programa, referentes a edição do parâmetros da engrenagem. Com exceção dos dois últimos botões, cada uma das opções terão duas configuração para o parâmetro, podendo adiciona-lo (+) ou diminuí-lo (-). Seguem os botões:

• RADIUS: Raio em relação ao centro da engrenagem até o círculo inferior (buraco da engrenagem)
• TOOTH_N: Número de dentes
• TOOTH_S: Tamanho de cada dente
• THICK: Espessura do objeto
• CROW_S: Tamanho da coroa da engrenagem (raio interior da engrenagem subtraído do raio exterior)
• SPEED: Velocidade de rotação da engrenagem (sentido horário ou anti horário)
• I_GAP: Distância de um dente até outro
• O_GAP: Tamanho da ponta de um dente à outra

As outas duas opções isoladas, alteram respectivamente:

• Estilo da visualização, entre ortográfica e perspectiva
• Estilo do dente da engrenagem, entre lado plano e curvado

O nome do botão será referente ao estilo da câmera ou engrenagem escolhida. Para alterar entre um valor e outro, basta pressionar o botão novamente.

Exemplo