Das Pflichtenheft - Fakultät für Informatik

Das Pflichtenheft
Thema:
Erstellen eines begehbaren virtuellen Modells der Mensa
der Otto-von-Guericke Universität
Auftraggeber: FIN
FIN-Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Maic Masuch, Jan Fietz
(und Dipl.-Inf. Bert Freudenberg)
Bearbeiter:
Marek Junghans
Fränze Ellermann
Johannes Fröhlich
Inhalt
• Einleitung
• Intentionen für das Projekt
• allgemeine Aufgabenstellung
• Technische Randbedingungen
• Programmierung
• Aufgaben der einzelnen Bearbeiter
• Zeitplan
Einleitung
Intentionen für das Projekt
Seit dem Begin des Neubaus des Gebäudes für die Fakultät für Informatik besteht der
Wunsch, dieses Gebäude virtuell im Internet besuchen zu können. In kürzester Zeit
wurde aus dieser Idee ein umfassendes Projekt. Besucher der Otto-von-Guericke
Universität sollen sich im Netz virtuell auf dem Campus orientieren können. So ist
geplant, sämtliche wichtigen Gebäude darzustellen und einen Wegsuchalgorithmus zu
entwerfen, der den Besucher nach Eingabe seines Zieles zu dem gewünschten Ort
führt. Unsere Teilaufgabe an diesem Projekt besteht darin, das Gebäude der Mensa
virtuell darzustellen und begehbar zu machen.
Allgemeine Aufgabenstellung
Die Aufgabenstellung umfaßt die Erstellung eines dreidimensionalen Modells der
Mensa mit der Möglichkeit für den User, dieses Modell virtuell begehen zu können.
Das Modell soll maßstabsgetreu dargestellt und mit entsprechenden Texturen und
Inneneinrichtungen versehen werden. Der User hat so die Möglichkeit, sich mit Hilfe
des Internets im Gebäude und in der Umgebung des Gebäudes zu orientieren.
Technische Randbedingungen
Das virtuelle Gebäude soll per Internet, unter zu Hilfenahme eines VRML fähigen
Browsers begehbar sein. Dazu muß das Modell in der Virtual Reality Modelling
Language vorliegen. Die Forderung nach einer möglichst detailgetreuen Nachbildung
der Realität muß jedoch im Zusammenhang mit der möglichen technischen
Realisierung stehen. Das umfaßt sowohl die Datenübertragung im Internet als auch
den Rechenaufwand für die Darstellung der Modellpolygone. Damit verbunden ist die
einfache und schnelle Handhabung für den User.
Dieser benötigt zum Betrachten des Modells einen VRML-Viewer, der in den
Internetbrowser eingebunden wird. Diese Viewer liegen im Internet zum kostenlosen
Download vor.
Programmierung
Das Modell wird in VRML erstellt. Um dem Nutzer die Orientierung zu erleichtern,
muß er die im Modell begangenen Räume natürlich im realen Gebäude
wiedererkennen.
Als Vorlage dienen Photos und Original-Baupläne, welche mit 3D-Programmen, wie
z.B. 3D-Studio-Max oder AutoCad, umgesetzt werden.
Um den Wiedererkennungseffekt zu maximieren, ist eine hohe Detail- bzw.
Realitätstreue der modellierten Räume nötig. Die Forderung nach einer möglichst
detailgetreuen Nachbildung der Realität muß jedoch im Zusammenhang mit der
möglichen technischen Realisierung stehen. Um einen durchschnittlich schnellen
Rechner nicht zu überfordern, muß vor allem eine Optimierung des dreidimensionalen
Modells bezüglich der Polygonanzahl (Wände, Inventar etc.) erfolgen, da dies den
höchsten Rechenaufwand ausmachen wird.
Der Versuch mit einem Rumpfmodell brachte die Erkenntnis, daß bei einem nur
annähernd realitätsgetreuen Modell der Rechenaufwand bei der angestrebten
Realisierungsform die Grenzen einer angemessenen Hardwareforderung sprengt.
Daher werden weitere Optimierungen bzw. Abstraktionen unumgänglich sein.
Feinheiten und Korrekturen werden direkt mit Hilfe der VRML-Programmiersprache
vorgenommen.
Folgende Forderungen sind primäres Ziel der Modellierung:
• hohe Detailgenauigkeit des Modells
- Maßstabstreue; Modellierung auf Grundlage der Baupläne
- realistische Texturen
- rudimentäre Inneneinrichtung
• hohe Darstellungsgeschwindigkeit selbst auf älteren Systemen
- Gewährleistung der Lauffähigkeit ab einem System der
Geschwindigkeitsklasse eines PII-400
• hohe Kompatibilität mit verwendeter Hard- und Software
- Plattformunabhängigkeit, Gewährleistung der Lauffähigkeit auf allen
wichtigen Internet-Plattformen
- dazu zählen: Unix / Linux-Systeme, MacOS, Win32
• Kostenfreiheit
- Modell muß auch mit frei verfügbarer, also kostenloser Software zu
betrachten sein
- dazu zählen: Browser-Komponente, VRML-Viewer / PlugIn
Aufgaben der einzelnen Bearbeiter
Pflichtenheft
Photos
Baupläne
Auswahl der Programme
Erstellen des Grundmodells
Anpassung auf Maßstab
Erstellen der Texturen
Erstellen der Inneneinrichtung
Zusammenfassung zum fertigen Modell
Erstellen der Internetseite mit Zugang zum Modell
Entwicklungsdokumentation
Auswertung
Zeitplan
Ende März
o Erstellung des Pflichtenheftes
o Herstellung der Photos
o Besorgung der Baupläne und Herstellung von Kopien
Ende April
o Erstellen des Grundgerüstes des Modells
o Tests bezüglich der Datengröße im Internet
Ende Mai
o Erstellen der Inneneinrichtung
o Zusammenfassung und Erstellung des Modells
o Auswertung mit Betreuer und Planung von Modifikationen
Ende Juni
o Erstellung der Modifikation
o Behebung von möglichen Fehlern
o Verbesserung von Feinheiten
Ende Oktober
o Erstellen der Texturen und Lichtquellen
o Internetauftritt
Ende November
o Letzten Veränderungen
o Abgabe der Arbeit und anschließende Auswertung