Visualització de pluja realista en temps real

L’objectiu d’aquest PFC és desenvolupar un sistema de pluja per a videojocs i aplicacions de realitat virtual que sigui acurat, tant en el sentit del realisme visual com del seu comportament. El projecte permetrà al desenvolupador de videojocs incorporar a les seves aplicacions, zones de pluja amb diferents intensitats utilitzant el hardware gràfic més modern, per així evitar que aquesta pluja sigui processada per la CPU i per tant pugui alentir el videojoc que està creant. S’han desenvolupat dos sistemes, el sistema d’edició de pluja i el de visualització en temps real

Sistemes encastats en temps real

Resum En l’actualitat, els sistemes electrònics de processament de dades són cada cop més significatius dins del sector industrial. Són moltes les necessitats que sorgeixen en el món dels sistemes d’autentificació, de l’electrònica aeronàutica, d’equips d’emmagatzemament de dades, de telecomunicacions, etc. Aquestes necessitats tecnològiques exigeixen ser controlades per un sistema fiable, robust, totalment dependent amb els esdeveniments externs i que compleixi correctament les restriccions temporals imposades per tal de que realitzi el seu propòsit d’una manera eficient. Aquí és on entren en joc els sistemes encastats en temps real, els quals ofereixen una gran fiabilitat, disponibilitat, una ràpida resposta als esdeveniments externs del sistema, una alta garantia de funcionament i una àmplia possibilitat d’aplicacions. Aquest projecte està pensat per a fer una introducció al món dels sistemes encastats, com també explicar el funcionament del sistema operatiu en temps real FreeRTOS; el qual utilitza com a mètode de programació l’ús de tasques independents entre elles. Donarem una visió de les seves característiques de funcionament, com organitza tasques mitjançant un scheduler i uns exemples per a poder dissenyar-hi aplicacions.

Sistemes encastats en temps real

En l’actualitat, els sistemes electrònics de processament de dades són cada cop més significatius dins del sector industrial. Són moltes les necessitats que sorgeixen en el món dels sistemes d’autentificació, de l’electrònica aeronàutica, d’equips d’emmagatzemament de dades, de telecomunicacions, etc. Aquestes necessitats tecnològiques exigeixen ser controlades per un sistema fiable, robust, totalment dependent amb els esdeveniments externs i que compleixi correctament les restriccions temporals imposades per tal de que realitzi el seu propòsit d’una manera eficient. Aquí és on entren en joc els sistemes encastats en temps real, els quals ofereixen una gran fiabilitat, disponibilitat, una ràpida resposta als esdeveniments externs del sistema, una alta garantia de funcionament i una àmplia possibilitat d’aplicacions. Aquest projecte està pensat per a fer una introducció al món dels sistemes encastats, com també explicar el funcionament del sistema operatiu en temps real FreeRTOS; el qual utilitza com a mètode de programació l’ús de tasques independents entre elles. Donarem una visió de les seves característiques de funcionament, com organitza tasques mitjançant un scheduler i uns exemples per a poder dissenyar-hi aplicacions.

Geolocalitzáció en temps real sobre Google Maps

L’objectiu d’aquest projecte és crear un sistema de seguiment d’una flota de vehicles amb GPS en temps real. A partir d’un mòdul de captació, el servidor recull la informació geogràfica dels vehicles i l’emmagatzema. I amb un mòdul de processament, es mostra i controla els vehicles, els punts d’interès i els polígons del sistema de Geofencing. En primer lloc, faig una introducció a l’estat de l’art dels sistemes de seguiment de vehicles. A continuació, analitzo els requeriments, especifico el comportament desitjat del sistema, explico el disseny i la implementació. Per últim, faig un seguit de proves per extreure’n les conclusions.

Dawn for the galaxy: creació d'un joc web d'estratègia en temps real, multijugador i massiu

“Dawn or the Galaxy” és un treball de final de carrera que té com a objectiu principal la creació i desenvolupament d’una versió de demostració per a un joc del tipus MMORTS (massive multiplayer online real-time strategy) tractant d’incloure elements innovadors en aquest gènere de jocs i oferint un ampli ventall estratègic des de l’inici del joc. Per tal d’assolir l’objectiu es realitzarà un petit sondeig de mercat inicial i un estudi de models de jocs d’estratègia. El joc estarà integrat per més de seixanta fitxers de codi, una base de dades amb catorze taules interrelacionades no normalitzades i podrà tenir cabuda per a uns cinc-cents jugadors. Un cop programat l’aplicatiu, el joc es provarà en un entorn real, amb usuaris reals. Per a resoldre els problemes durant el transcurs del joc de forma ràpida, la aplicació serà sotmesa a un seguiment exhaustiu. La col·laboració dels jugadors en aquest punt serà fonamental.

Eina que permet, en temps real, poder saber l'estock de terminals de telèfons mòbils existents en un determinat magatzem.

El projecte es desenvoluparà en format web i seguint l'estàndar J2EE, dins del què podríem anomenar MVC1, de manera que la seva consulta es pugui fer en línia aprofitant les noves tecnologies i l'accés a internet.

Disseny i construcció d'un motor 3D en temps real per la Gameboy Advance

El projecte desenvolupat ha tractat l’estudi i disseny d’un motor 3D interactiu a la consolaGame Boy Advance (GBA). La GBA disposa d’un processador ARM7TDMI a 16’78Mhz i no disposa de operacions 3D per-hardware, és una consola lenta en comparació lesque podem trobar al mercat d’avui en dia. Aquest treball, va partir de la construcció d’un prototipus ray-casting per-columna. Després,vàrem adaptar-lo a una estructura de portals i sectors. Més tard,es va introduir el mapeig de sostre/terra i de paisatges. Per últim,vàrem introduir efectes a la renderització per donar més realismeal recorregut del món, com il·luminació, objectes, etc.Tot i que es va estudiar l’arquitectura d’un motor eficient, no estenia prou per arribar a tenir un motor interactiu. Una de lestasques més difícils va ser la part de optimització. Peraconseguir-ho s’ha hagut de substituir operacions a temps realcostoses a temps de execució, replantejar parts de l’algorisme per fer-lo més eficient, entre altres

Localització i control en temps real de PDA's basades en Windows Mobile mitjançant el sistema GPS

Desenvolupament d'un sistema consistent en un software per la recopilació de dades GPS per a Windows Mobile, un servidor de comunicacions, un server web i una plana web de consulta de les posicions en temps real de les PDA's.

Linux com a sistema operatiu de temps real

Avaluació de les capacitats d'assolir requeriments de temps real de la línia principal de nucli de Linux.

Experiències amb interacció de cos sencer generades en temps real amb entorns d’aigua virtual

L’objectiu d’aquest projecte ha estat la realització de dues aplicacions independents entre elles la interacció de les quals és a temps real i a cos sencer. En una aplicació l’usuari se li dona la possibilitat de, mitjançant el seu propi cos, transformar gotes que cauen en forma de plujavirtual en diferents flocs de neu. En la segona aplicació l’usuari pot generar onades en una superfície “aquosa”.Les dues aplicacions s’han creat amb la finalitat que puguin ser instal·lades i exposades en el centre de visitants de l’Expo2008 a Saragossa. Aquest fet ha estat fonamental per la tria de la temàtica de les aplicacions.Per assolir aquest objectiu, des del punt de vista del projectista, diferents estudis s’han hagut de portar terme. S’han realitzat estudis per tal de saber el funcionament del sistema de càmeres i del seu calibratge i de com es capta la informació referent a l’usuari. Aquestes parts són fonamentals per tal de poder gestionar bé la interacció i, sense les quals, no seria possible eldesenvolupament de les experiències. Un altre tipus d’estudi és el de la interacció, que és el que condueix l’eix principal del projecte, i el de la generació d’efectes visuals gràfics.

SIIMTA, Sistema Integrat d’Interacció de cos sencer generada en temps real i MusicoTeràpia per a persones amb discapacitats com l’Autisme

L’objectiu d’aquest Projecte Final de Carrera és el poder desenvolupar una nova eina de treball, segons el paradigme de l’interacció a cos sencer, per als terapeutes de la Fundació Tekhnikós, per a poder afavorir nous processos d’expressió, comunicació i interactivitat entre elpacient i el terapeuta en les sessions de Musicoteràpia.El Projecte tracta d’un sistema d’interacció a cos sencer per a pacients amb diferentspatologies o síndromes de conducta. Mitjançant un sistema de captura que treballa en el camp dels infrarojos, el pacient és capaç d’interactuar amb els elements de l’aplicació a través de lagesticulació. El moviment d’aquestes partícules (vegis el Glossari de termes en l’Annexe)generarà diferents sons segons posició i direcció en l’espai de la pantalla motivant al pacient a explorar el comportament el sistema de diferents maneres. Aquests estímuls sonors estan basatsen l’experiència prèvia de la Fundació amb les seves sessions de Musitoràpia, basades enl’observació de les reaccions del pacient davant estímuls sonors. Aquesta eina permetràexperimentat tot un món nou d’estímuls per al pacient, tant sonors, com visuals gràcies a la possibilitat de configuració de molts dels paràmetres del sistema. Gràcies al sistema de visió artifical s’aconsegueix una interacció màquina / pacient a cos sencer no intrusiu, molt interessant tenint en compte que l’aplicació està destinada a un gran espectre de patologies o síndromes. A més tenint en compte la tipologia general del pacient s’haoptat per una estètica molt minimalista, evitant qualsevol referència icònica per tal de no sobre estimular al pacient abans de que pugui interactuar amb el sistema.

Control de respiració en temps real per dispositius Android

El projecte està basat en la creació d'una aplicació per dispositius mòbils android i que fent servir l'ús del micròfon capturi el so que genera l'usuari i pugui determinar si s'està respirant i en quin punt de la respiració es troba l'usuari. S'ha dut a terme una filosofia de disseny orientada a l'usuari (DCU) de manera que el primer pas ha sigut realitzar un prototip i un 'sketch'. A continuació, s'han realitzat 10 aplicacions test i en cadascuna d'elles s'ha ampliat la funcionalitat fins a arribar a obtenir una aplicació base que s'aproxima al disseny inicial generat per mitjà del prototip. El més important dels dissenys algorísmics que s'han realitzat per la aplicació es la capacitat de processar el senyal en temps real, ja que fins i tot s'ha pogut aplicar la transformada ràpida de Fourier (FFT) en temps real sense que el rendiment de l'aplicació es veies afectat. Això ha sigut possible gràcies al disseny del processament amb doble buffer i amb un fil d'execució dedicat independent del fil principal d'execució del programa 'UI Thread'

Simulació de vent en temps real per paisatges

La simulació de la realitat és un fenomen que va sorgir fa uns anys per tal de predir esdeveniments sense haver de malbaratar recursos. El problema inicial de la simulació va ser la necessitat de simplificar la realitat a causa de la manca de capacitat dels ordinadors de l’època. Amb aquest projecte volem ajudar, per exemple, a estudis científics sobre la difusió de la contaminació en grans nuclis a causa de l’efecte del vent, càlculs de trajectòries amb forces externes degudes al vent, o incorporar en el món de la multimèdia efectes realistes de vent. El principal objectiu d’aquest projecte és desenvolupar un sistema que permeti realitzar simulacions realistes de vent per un paisatge 2D, i estudiar com el vent és veu afectat per la geometria de l’escena. Un punt important, és que tot ha de ser en temps real. Per aconseguir-ho, utilitzarem tècniques basades en el mètode de Lattice-Boltzmann, el qual consisteix en una xarxa regular que representa el fluid en posicions discretes, i estudiar com flueix. Escollint els paràmetres correctes de la simulació, es pot demostrar que aquest mètode convergeix a les equacions continues de Navier-Stokes, les qual són les més importants per descriure el comportament macroscòpic d’un fluid. Per accelerar tots els càlculs, utilitzarem la capacitat i la potencia de les targes gràfiques, ajustarem l’algorisme per poder-lo utilitzar en paral•lel, tot tenint en compte les restriccions de les GPUs. També haurem de generar un sistema per poder llegir les escenes 2D sobre les que realitzarem la simulació. Finalment, haurem de “pintar” el vent per tal de poder visualitzar el resultat de la simulació

Visualització en temps real de múltiples llums amb la tècnica de Lightcuts

Un bon sistema d’il.luminació juga un paper molt important per tal que els videojocs siguin realistes i atractius per a l’usuari. El projecte intenta optimitzar el sistema d’il.luminació de manera que la càrrega que representa per al sistema sigui inferior, sense haver de renunciar a la qualitat que tindríem sense fer servir aquest sistema. Amb dos objectius molt concrets: entendre i implementar l’algoritme de lightcuts i aconseguir una optimització en una escena utilitzant aquest algoritme

Disseny i construcció d'un motor 3D en temps real per la Gameboy Advance

El projecte desenvolupat ha tractat l’estudi i disseny d’un motor 3D interactiu a la consola Game Boy Advance (GBA). La GBA disposa d’un processador ARM7TDMI a 16’78 Mhz i no disposa de operacions 3D per-hardware, és una consola lenta en comparació les que podem trobar al mercat d’avui en dia. Aquest treball, va partir de la construcció d’un prototipus ray-casting per-columna. Després, vàrem adaptar-lo a una estructura de portals i sectors. Més tard, es va introduir el mapeig de sostre/terra i de paisatges. Per últim, vàrem introduir efectes a la renderització per donar més realisme al recorregut del món, com il·luminació, objectes, etc. Tot i que es va estudiar l’arquitectura d’un motor eficient, no es tenia prou per arribar a tenir un motor interactiu. Una de les tasques més difícils va ser la part de optimització. Per aconseguir-ho s’ha hagut de substituir operacions a temps real costoses a temps de execució, replantejar parts de l’algorisme per fer-lo més eficient, entre altres