Tesis profesional presentada por Orlando Muñoz Ramos

Licenciatura en Ingeniería en Sistemas Computacionales. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Mauricio Javier Osorio Galindo
Vocal y Director: Dr. Daniel Vallejo Rodríguez
Secretario: Dr. Fernando Antonio Aguilera Ramírez

Cholula, Puebla, México a 20 de diciembre de 2007.

Resumen

Por medio de su cuerpo, el ser humano es capaz de realizar movimientos precisos y coordinados que le permiten llevar a cabo infinidad de tareas y transformar su medio ambiente. Esta capacidad ha sido fundamental para la conquista de cualquier lugar del mundo. Por esta razón, en los últimos años ha surgido un gran interés entre diversos grupos de investigación por comprender de mejor manera la forma en que el ser humano genera sus movimientos. Esto con el propósito de aplicar dicho conocimiento en la creación de modelos computacionales denominados actores digitales, utilizados para simular la reacción de una persona ante diferentes situaciones, principalmente aquellas en que por motivos económicos, de disponibilidad o de seguridad, es imposible trabajar o realizar estudios con personas reales.

Con el propósito de profundizar en este tema, en el presente documento se describe el trabajo realizado para la planeación de rutas y generación de movimientos de un actor digital.

En el capítulo 1 se presenta una introducción del tema de esta tesis y se plantean los objetivos, alcances y limitaciones. En el capítulo 2 se hace una revisión del estado actual del problema y se describen diversas aplicaciones de los actores digitales y de las técnicas que se utilizan para su animación. El concepto de actores digitales, la representación de su esqueleto y la manera en que se generan sus movimientos mediante la manipulación de sus articulaciones de describe en el capítulo 3.

En el capítulo 4 se plantea el problema de la planeación de rutas y se describe el algoritmo denominado Probabilistic Roadmap Method, utilizado para la solución de este problema. En el capítulo 5 se describe el diseño y la implementación del sistema desarrollado para la planeación de rutas de un actor digital, resultado de esta tesis, mientras que en el capítulo 6 se describen las pruebas realizadas al sistema y se presentan los resultados obtenidos. Por último, en el capítulo 7 se presentan nuestras conclusiones y perspectivas de trabajo a futuro.

Finalmente, en los apéndices incluidos en este documento se presentan los conceptos teóricos para el desarrollo de aplicaciones gráficas con Java y OpenGL, quaterniones y su uso para la representación de rotaciones y diagramas UML de las clases implementadas.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 117 kb)

Dedicatorias (archivo pdf, 51 kb)

Índices (archivo pdf, 213 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 254 kb)

  • 1.1 Introducción
  • 1.2 Definición del problema
  • 1.3 Objetivos generales
  • 1.4 Objetivos específicos
  • 1.5 Alcances y limitaciones
  • 1.6 Organización

Capítulo 2. Marco Teórico (archivo pdf, 246 kb)

  • 2.1 Actores digitales
  • 2.2 Planeación de rutas

Capítulo 3. Actores digitales (archivo pdf, 1 mb)

  • 3.1 Definición de actor digital
  • 3.2 Esqueleto del actor digital
  • 3.3 Jerarquía del esqueleto
  • 3.4 Asignación del esqueleto al modelo del actor digital
  • 3.5 Modelo para la representación del actor digital
  • 3.6 Animación del actor digital

Capítulo 4. Planeación de rutas (archivo pdf, 1 mb)

  • 4.1 El problema de planeación de rutas
  • 4.2 Espacio de configuraciones
  • 4.3 Probabilistic Roadmap Method
  • 4.4 Implementación del método PRM

Capítulo 5. Diseño e Implementación (archivo pdf, 704 kb)

  • 5.1 Requerimientos
  • 5.2 Diseño de la aplicación
  • 5.3 Implementación de la aplicación
  • 5.4 Creación de un espacio de trabajo

Capítulo 6. Pruebas (archivo pdf, 993 kb)

  • 6.1 Diseño de pruebas
  • 6.2 Resultados de las pruebas

Capítulo 7. Conclusiones y Trabajo a Futuro (archivo pdf, 218 kb)

  • 7.1 Aportaciones
  • 7.2 Trabajo a futuro
  • 7.3 Conclusiones

Referencias (archivo pdf, 309 kb)

Apéndice A. Active Rendering (archivo pdf, 419 kb)

Apéndice B. Quaterniones (archivo pdf, 385 kb)

Apéndice C. Diagramas UML de las principales clases desarrolladas (archivo pdf, 567 kb)

Apéndice D. Autorizaciones para el uso de imágenes y código (archivo pdf, 470 kb)

Muñoz Ramos, O. 2007. Planeación de Rutas para un Actor Digital en un Ambiente Virtual. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Sistemas Computacionales. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2007.