LEGO
Creator House 3D
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O Lego é um brinquedo produzido pelo Lego Group,
cujo conceito original baseia-se em um sistema de peças de plástico que se
encaixam, permitindo inúmeras combinações, tal como ilustrado na Figura 1.
Fabricado em escala industrial desde meados da década de 1950, popularizou-se
mundialmente a partir de então, estando presente atualmente em mais de cento e
quarenta países.
Figura 1 - Escultura construída com peças do Lego por Nathan Sawaya.
Recomendado por educadores
e terapeutas, o Lego deixou de ser simplesmente um brinquedo e passou a ser
utilizado em diversos seguimentos do processo de ensino, da pré-escola à
universidade, influenciando campos como os da robótica, da arte, da
socialização, entre outros.
Com a popularização dos vídeo games e dos computadores
pessoais, o Lego extrapolou o meio físico, chegando ao meio digital para jogos
e programas, tais como o Lego
Star Wars e o Lego Digital
Design, respectivamente.
[topo]
O objetivo deste projeto é gerar imagens sintéticas,
por meio do uso de técnicas de computação gráfica, de duas casas em miniatura
compostas por peças do Lego, tal como ilustrado na Figura 2. Para tal feito,
será utilizado o manual de instruções para montagem do Lego Creator: House, modelo 4956, disponível para download
no website oficial do Lego Group em http://cache.lego.com/bigdownloads/buildinginstructions/4532549.pdf.
Figura 2 - Capa do manual de instruções para montagem
do Lego Creator: House.
[topo]
Para o desenvolvimento deste projeto, será utilizado o
ambiente de desenvolvimento Bloodshed Dev-C++ e o sistema operacional Windows Vista, além das bibliotecas OpenGL, GLU e GLUT.
[topo]
O desenvolvimento do
projeto consiste em cinco etapas:
1.
Reproduzir, por
meio do uso de técnicas de computação gráfica, todas as peças do Lego
necessárias para a construção das duas casas em miniatura;
2.
Através de
replicação e transformações geométricas de rotação e translação, posicionar as
peças reproduzidas no espaço em 3D, simulando um encaixe entre peças;
3.
Utilizar técnicas
de iluminação para gerar imagens sintéticas próximas da realidade;
4.
Ainda visando a
realidade, simular o efeito de sombra;
5.
Texturizar o
cenário no qual as peças reproduzidas estão contidas, simulando um ambiente
fechado.
[topo]
As peças do Lego possuem
uma proporção matemática, cuja unidade de medida é denominada de L. As
montagens são feitas, basicamente, por encaixes entre peças, cujas principais
são destacadas a seguir:
5.1 Tijolos
Os tijolos são
paralelepípedos retos de N por M unidades L de largura e comprimento,
respectivamente, e 1.2 unidades L de altura. Sua face superior contém pinos
cilíndricos de altura 0.2 unidades L e sua face inferior concavidades
cilíndricas de mesma medida, necessárias para o encaixe entre peças.
A Figura 3 apresenta três
variações de tijolos. São denominados de tijolo N x M, pois possuem N unidades
L de largura por M unidades L de comprimento.
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(a) Tijolo 2 x 4. |
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(b) Tijolo 2 x 8. |
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(c) Tijolo 1 x 3. |
Figura 3 – Variações de tijolos.
5.2 Pratos
Os pratos diferem dos
tijolos apenas na altura de medida igual a 0.4 unidades L, tal como ilustrado
na Figura 4. Ou seja, um tijolo corresponde a três vezes a altura de um prato.
Figura 4 – Prato 2 x 2.
Além das peças apresentadas neste tópico, há outras
variedades, porém estas são as principais. As demais podem ser visualizadas na
página 44 do manual de instruções em http://cache.lego.com/bigdownloads/buildinginstructions/4532549.pdf.
O processo de modelagem das peças envolve, em alguns
casos, o uso das primitivas contidas na biblioteca GLUT,
como por exemplo, as funções glutWireCube e glutSolidCube usadas para desenhar um cubo
aramado e um cubo solidificado, respectivamente.
[topo]
-
A Matemática e as Peças: Bricks, Beams e Plates. Disponível em http://roboticeducation.blogspot.com/2008/12/apostila-de-conceitos-bsicos-de.html.
Acessado em 23/03/2009.
-
Lego.
Disponível em http://pt.wikipedia.org/wiki/Lego.
Acessado em 27/03/2009.
-
Lego Creator: House 3/3. Disponível em http://cache.lego.com/bigdownloads/buildinginstructions/4532549.pdf.
Acessado em 23/03/2009.
-
História do Lego. Disponível em http://pt.wikipedia.org/wiki/História_do_LEGO.
Acessado em 23/03/2009.
As imagens contidas nesta página foram retiradas,
respectivamente, dos seguintes websites:
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http://media.photobucket.com/image/lego
yellow/spamzinebr/LegoYellow.jpg
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http://cache.lego.com/bigdownloads/buildinginstructions/4532549.pdf
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