1 VRJuggler Bruno Barberi Gnecco Rita de Fátima Rodrigues Realidade Virtual Prof. Marcelo Knörich Zuffo

2 Programação da Apresentação Visão Geral (Rita) –O que é VRJuggler ? –Histórico –Arquitetura –Object Application Visão prática (Bruno) –Estrutura geral de um programa VRJuggler –Exemplo simples –Comparação com outras soluções –Conclusão

3 Filosofia de desenvolvimento Sem main(): “Don't call me, I'll call you” Objetos da aplicação derivam de classes base Desenvolvimento de aplicativo via “Filling in the Blanks”

4 Aplicativos objeto Modificações em tempo de execução Baixa interdependência Interfaces estáveis

5 Desenvolvimento de programas Programa é um objeto: class userApp : public vrj::App { public: init(); preFrame(); postFrame();... }

6 Aplicativos como objetos Derivação de classes permite minimizar trabalho Programa pode ser derivado de classes mais avançadas, como: –GlApp (OpenGL) –PfApp (Performer) –OpenSGApp –VTKApp

7 Estrutura de classes vjGlApp draw contextInit contextClose vjApp init apiInit exit … userOglApp Init apiInit draw preFrame postFrame

8 Aplicativo int main (int argc, char* argv[]) { vjKernel* kernel = vjKernel::instance(); simpleApp* app = new simpleApp(); kernel->loadConfigFile(...); kernel->start(); kernel->setApplication(app); while ( ! exit ) { // sleep } Instancia a kernel Instancia o aplicativo Configura a kernel Inicia a kernel Especifica o aplicativo

9 Portando aplicativos Portar aplicativos OpenGL, CAVElib: “receita de bolo” Problema: comandos compilados (p.e., display lists) não são compartilhados entre contextos –Em VR Juggler estas inicializações devem ir em vrj::GlApp::contextInit().

10 NetJuggler Layer sobre o VRJuggler. Torna um cluster gráfico em uma máquina VRJuggler single image. Executa a distribuição e sincronia de dados e computações entre os nós automaticamente. Implementação sobre MPI.

11 Estudo comparativo Outras soluções semelhantes existem –CAVElib –Syzygy –Chromium –FreeVR –DICElib

12 CAVElib Primeira biblioteca do gênero Padrão para aplicativos CAVE em SGI Paga, código fechado Inicialmente só para IRIX, agora também para SUN, HPUX, LINUX e WIN32

13 CAVElib (II) Funcionamento semelhante ao GLUT, mas muito mais poderoso Calcula janelas e projeção perspectiva automaticamente. Compatível com OpenGL e Performer Abstração de input Suporta multiprocessamento

14 Exemplo de CAVElib main(int argc,char **argv) { CAVEConfigure(&argc,argv,NULL); app_shared_init(argc,argv); CAVEInit(); CAVEInitApplication(app_init_gl,0); CAVEDisplay(app_draw,0); app_compute_init(argc,argv); while (!getbutton(ESCKEY)) { app_compute(); } CAVEExit(); } Configura Cavelib Inicializa Cavelib Callback de inicialização OpenGL Callback de desenho Termina Cavelib

15 CAVElib: prós e contras Prós –Padrão conhecido –Sistema desenvolvido e estável –Portabilidade –Base de programas grande –Simples de usar Contras –Código fechado –Cara –Som é suportado por biblioteca externa

16 Syzygy High-End VR on Whatever Random Crap “You have Lying Around” Desenvolvida para clusters. Tile rendering Open source Universidade de Illinois at Urbana

17 Syzygy II Implementa um “SO distribuído”: Phleet Instalação complexa Suporte a input Implementa scene graph e som 3D

18 Chromium Solução para divisão de renderização (tile rendering) Nova versão da WireGL Emula OpenGL Extensível Open source Único ponto de vista (futuro?)

19 FreeVR Solução open source independente Suporta diversos sistemas de I/O Desenvolvido para ser fácil de rodar Portável: –SGI IRIX 6.x (o32, n32 & 64 bit) –Linux –BSD Unix (Free/Net/Open) –Solaris –Macintosh OS/X (Darwin w/ XFree86) –Cygwin (Undergoing development) –HP-UX –Tru-64

20 DICElib Biblioteca com sincronia (barreira) e compartilhamento de dados (síncrono). Não suporta input, configurações de visualização Escrita sobre sockets: TCP e UDP. Programas alvo: pouco compartilhamento de memória, alta taxa de sincronia. Poucas modificações necessárias do programa single-view para executar no cluster. Estável, nova versão em curso.

21 Estudo de caso: CAVEQuake 3 Escrito por Paul Rajlich Suporta 7 interfaces diferentes: –CAVElib –VRJuggler –GLUT –SGI MPSDK –FreeVR –SDL –GLX –[Syzygy]

22 Conclusão I Alternativa poderosa e portável Arquitetura complexa com muitas abstrações –Perda de performance –Curva de aprendizado Estruturação lógica do código e do programa –Pode ser difícil portar programas existentes (ou não) –Programas são sempre semelhantes e fáceis de entender e modificar Instalação e configuração não triviais

23 Conclusão II Integração com várias APIs: OpenGL, Performer, OpenSG, VTK… Extensível Como disse o Stroustroup: “C makes it easy for you to shoot yourself in the foot. C++ makes that harder, but when you do, it blows away your whole leg”

24 Referências VRJuggler: CAVElib: Syzygy: FreeVR: Chromium: DICElib: CAVEQuake: