Aimsun Next 3D¶

Uma visualização 3D animada de uma simulação de tráfego é uma ferramenta essencial para comunicar os efeitos de planos de rede viária tanto a usuários especialistas quanto não especialistas. A capacidade de posicionar o tráfego em um local reconhecível, com pontos de referência familiares, complementa as informações mais tradicionais baseadas em mapas, gráficos e tabelas, e aumenta a confiança de que o modelo é representativo da situação real do tráfego. O Aimsun Next possui uma forte capacidade 3D, que inclui o uso de veículos 3D e a colocação de objetos na visualização - sejam formas genéricas de edifícios ou, para edifícios de referência, uma forma personalizada e reconhecível.

A vista 3D complementa a vista 2D usando diferentes câmeras para fornecer visualizações 3D da simulação. Os veículos são renderizados usando formas 3D especificadas no Editor de Tipo de Veículo e formas 3D, como edifícios, árvores e placas de sinalização viária, podem ser incluídas.

As mesmas opções para criar arquivos de vídeo e copiar capturas das imagens estão presentes nas visualizações 3D como estão na vista 2D, no entanto, em 3D, há muitas outras opções de apresentação.

Navegação em visualizações 3D¶

Para navegar em vistas 3D, podem ser usados o mouse e o teclado. Para usar o mouse, então os ícones apropriados na Comandos de Visualização a barra de ferramentas deve estar selecionada conforme descrito em Seção da GUI.

Pan 3D¶

A ferramenta de panorâmica é usada em vistas 3D para mover a câmera ativa da vista 3D para uma nova localização. Como alternativa, o botão do meio do mouse pode ser usado.

• Mover o mouse com o botão do meio (ou o botão esquerdo com a ferramenta de panorâmica) move a câmera para cima e para baixo ou para a esquerda e para a direita, dependendo do movimento do mouse.

• Movendo o mouse com o Ctrl pressionada ao mesmo tempo mantém a posição da câmera fixa e rotaciona a visualização, da esquerda para a direita ou da vertical para baixo até a horizontal, dependendo do movimento do mouse

• Usar a roda de rolagem em 3D mantém o mesmo ponto de vista e move a câmera em direção a ele ou para longe dele.

Pressionar a tecla Shift fornece outra função. Mantendo a tecla Shift pressionada, o primeiro movimento do mouse determina a direção do movimento. Isso significa que, por exemplo, se o movimento desejado for para cima e qualquer outro deslocamento devido a desvios laterais do mouse deva ser evitado, a forma de proceder é pressionar a tecla Shift, clicar na área gráfica e arrastar o mouse para cima. Manter a tecla Shift pressionada também acelerará a velocidade de deslocamento da câmera. Ou seja, se a tecla Shift for mantida pressionada e o movimento for mantido na mesma direção:

• movendo o mouse
• soltando o botão do mouse quando a borda da janela do aplicativo for alcançada
• movendo o mouse novamente para a área gráfica
• pressionando e mantendo pressionado o botão esquerdo do mouse
• voltando à etapa 1

enquanto isso, a velocidade de deslocamento também aumentará.

Movimentação e Rotação¶

O ponto de vista também pode ser movido usando as setas do teclado e as teclas Control e Shift.

Os principais movimentos e rotações da câmera são o movimento para frente e para trás e a rotação para a direita ou para a esquerda. As setas usadas para isso são as seguintes:

No entanto, para que todos os movimentos e rotações sejam acessíveis pelo teclado, a função das setas muda dependendo de as teclas Ctrl ou Shift estarem pressionadas.

Quando a tecla Ctrl é pressionada, as funções das teclas de seta são:

Por fim, quando a tecla shift é pressionada, as funções das teclas de seta são:

Estes movimentos são válidos para câmeras que permitem translações e rotações. Quando uma câmera permite apenas translações, os movimentos com o teclado são apenas translações.

Seleção em vistas 3D¶

Em vistas 3D, a ferramenta de seleção é usada para abrir os editores de objetos (clicando duas vezes no objeto desejado) e para criar e posicionar uma câmera dentro de um veículo de simulação durante uma simulação. Essa câmera será atualizada com a posição do veículo a cada passo de simulação. Para fazer isso, clique uma vez no veículo desejado. Sempre que um veículo com uma câmera interna sair da rede, as vistas que têm a câmera do veículo como a câmera atual voltam para a câmera que estava sendo usada antes de o veículo ser selecionado.

Os objetos selecionados são desenhados com linhas vermelhas extras em vistas 3D para identificá-los.

Anotação 3D ¶

Objetos de Forma 3D¶

Objetos 3D Shape são objetos de decoração que podem ser adicionados a qualquer modelo para acrescentar realismo e identificar a área modelada incluindo um edifício de referência ou marco característico. Para adicionar um objeto 3D Shape, abra a janela de informações 3D, vá para a guia Shapes, arraste o 3D Shape desejado dentre os disponíveis nessa guia e solte-o em uma visualização 2D.

Depois que o 3D Shape for solto, o objeto 3D Shape será criado. Uma projeção wireframe 2D da forma aparecerá nas visualizações 2D e a representação realista do 3D Shape aparecerá nas visualizações 3D

Editor de Objeto de Forma 3D¶

Clicar em uma forma 3D abre seu editor de propriedades, que pode ser usado para alterar os atributos da forma enquanto ela é posicionada na vista.

Neste editor, o comprimento, a largura e a altura do objeto 3D Shape podem ser definidos. Ao clicar no botão OK, este uso do objeto 3D Shape será reescalonado em todas as visualizações. Uma caixa de seleção permite definir se a renderização em 2D será uma caixa ou a projeção em aramado 2D da forma. Também há um controle deslizante que sobrescreve o "brightness" original do modelo 3D ajustando as propriedades de seu material. Isso é útil quando modelos importados, devido a diferenças de iluminação entre diferentes programas, aparecem mais escuros ou mais claros do que o esperado.

Imagens 3D¶

Imagens 3D são usadas para adicionar objetos, como árvores e semáforos, para tornar as vistas 3D mais realistas.

Para adicionar uma Imagem 3D, selecione o Imagem 3D ferramenta e clique em uma vista 2D. Em uma 2D View, uma imagem 3D é representada usando um segmento de 2 pontos e um círculo sobre ele que indica a face onde a textura será aplicada. Esse segmento se tornará o ‘suporte’ da imagem 3D. Observe que, se uma imagem pequena for adicionada enquanto a vista estiver afastada, a imagem pode não ficar visível até que a vista seja aproximada a um nível em que a imagem possa ser renderizada.

O Imagem 3D ferramenta pode ser usada em modo contínuo (clicando duas vezes no ícone) para adicionar eficientemente quantas imagens 3D forem desejadas.

Uma Imagem 3D é como uma parede, mas sem profundidade. Essas imagens têm dois usos principais:

• Para adicionar árvores à rede. Esta opção é muito útil porque os arquivos TGA usados pelas imagens podem ter uma área transparente e, assim, as árvores são desenhadas de forma eficiente (usando um único polígono em vez de milhares), mas de forma realista usando a textura.

• Para adicionar qualquer objeto (isto é, anúncios) desenhado em um arquivo TGA ou PNG. Isso é especialmente útil ao adicionar texturas que têm um componente transparente. A figura abaixo fornece um exemplo de desenho de um poste de iluminação realista usando uma textura TGA.

Editor de imagens 3D¶

Clicar duas vezes em uma Imagem 3D abre o Editor de imagem 3D.

Neste editor, a altura da imagem, bem como sua textura, pode ser definida. Para definir a textura, clique no botão do caminho da textura e selecione-a. Ele também possui uma caixa de seleção para definir se a imagem sempre ficará voltada para a câmera ou não. A imagem é colocada em um retângulo e, ao selecionar esta opção, o retângulo girará conforme a câmera se move, a fim de ficar permanentemente voltado para a câmera, de modo que a face com a textura associada seja a única vista. Na figura abaixo, podem ser vistas três posições diferentes da imagem.

Uma imagem 3D tem uma altitude, isto é, a coordenada Z na qual a base da imagem será localizada. Essa altitude pode ser modificada selecionando a imagem em uma Vista 2D e, com a tecla Control pressionada, arrastando o mouse para cima ou para baixo. A altitude atual será mostrada durante o arraste. A largura de uma imagem 3D pode ser alterada editando os dois pontos de segmento que a representam em 2D.

Por fim, uma textura pode ser aplicada sem usar o editor arrastando a textura desejada da Janela de Informações 3D para a imagem 3D em uma vista 2D ou 3D.

Câmeras¶

Uma câmera é um ponto usado para visualizar a rede e a animação 3D no ambiente do visualizador 3D. O número de câmeras que podem ser criadas é ilimitado.

Uma câmera é criada com o Ferramenta de Câmera e usada para selecionar um ponto de vista preparado no modelo. Uma câmera também é gerada se um veículo for clicado duas vezes em uma vista 3D. Essa câmera é posicionada atrás do veículo e o segue enquanto ele se desloca pela rede de tráfego.

Em uma Vista 2D, uma câmera é representada usando a seguinte forma:

A cabeça da câmera indica para onde a câmera está apontando. Como qualquer objeto gráfico, uma câmera pode ser transladada selecionando-a e arrastando-a em uma vista 2D para sua nova posição. Usando o Rotação ferramenta
, selecionar a câmera e girá-la em uma vista 2D pode alterar o ponto de mira.

Editor de câmera¶

O editor de câmera mostrará os parâmetros da câmera. O editor aparece ao clicar duas vezes em uma câmera em uma visualização 2D e ao pressionar o Parâmetros botão localizado em uma visualização 3D (que abrirá o editor da câmera atual da visualização 3D).

Usando o editor, a câmera pode ser renomeada e seus parâmetros de localização podem ser alterados. Para renomear uma câmera, seu menu de contexto também pode ser usado. Os parâmetros que definem a localização da câmera e para onde ela está apontando são:

• Posição: Ponto em que a câmera está localizada.
• Centro: Qualquer ponto na linha de visão da câmera.
• VUp: Vetor que define a orientação da câmera no plano perpendicular à linha Position-Center.
• Campo de visão: altera os graus da extensão angular da visão que é vista em qualquer momento dado.

Câmeras Padrão¶

Quando uma vista 3D é aberta pela primeira vez, se não existirem câmeras, quatro câmeras padrão são criadas. Estas câmeras são:

• Câmera principal: câmera localizada em um ponto padrão a partir do qual toda a rede pode ser vista. Translações e rotações são permitidas.
• Câmera fixa X: câmera fixa com a linha de visão paralela ao eixo X; somente translações são permitidas.
• Câmera fixa Y: câmera fixa com a linha de visão paralela ao eixo Y; somente translações são permitidas.
• Câmera fixa Z: câmera fixa com a linha de visão paralela ao eixo Z; somente translações são permitidas. Esta câmera é semelhante às vistas 2D.

Rotas de Câmera¶

Uma rota de câmera é um grupo de posições de câmera que será reproduzido e animado em vistas 3D. Consulte a seção sobre Marcadores dinâmicos para detalhes sobre a definição de rotas de câmera.

Janela de Informações 3D¶

A Janela de Informações 3D mostra a biblioteca de texturas e modelos 3D disponíveis para a rede. Ela pode ser exibida acessando o Janela Menu, Windows submenu, Informações 3D opção.

Há três pastas nesta janela:

• O Veículos Tab: Todos os arquivos 3DS disponíveis para serem usados como veículos nas visualizações 3D serão mostrados.
• O Formas Aba: Todos os arquivos 3DS disponíveis para uso como formas, isto é, decoração, nas vistas 3D serão exibidos.
• O Texturas Aba: Todos os arquivos de imagem disponíveis para uso nas vistas 3D serão exibidos.

Aba Veículos¶

Qualquer simulação pode ser apresentada em uma Visualização 2D e/ou em uma visualização 3D. Em visualizações 3D, os veículos de simulação são visualizados usando uma forma 3DS. Consulte a Editor de Tipo de Veículo para detalhes sobre a associação de formas 3DS a veículos.

As formas 3DS que serão mostradas nesta pasta devem estar localizadas no Program Files/Aimsun/Aimsun Next X.X/shapes/cars pasta ou no <network folder>/shapes/carspasta. A pasta Aimsun Next X.X é a pasta onde a versão atual do Aimsun Next ( X.X) está instalada e o rede folder é a pasta onde o arquivo ANG atual está localizado.

Há um grupo de formas 3DS disponível com o Aimsun Next. No entanto, arquivos 3DS adicionais podem ser incluídos copiando-os para as pastas do sistema ou do modelo.

Ao dar dois cliques em uma forma de veículo na aba de veículos, o Editor de Forma 3D do Veículo aparecerá.

Editor de Forma 3D de Veículos¶

O editor de Forma 3D de Veículo pode ser aberto clicando duas vezes em uma Forma 3DS na pasta Veículos da Janela de Informações 3D. Ele é usado para selecionar os diferentes conjuntos de cores com os quais a forma 3DS será desenhada, bem como para definir suas dimensões, suas rotações e seus parâmetros de animação, se houver (veja a figura abaixo). Ele também possui uma visualização online da forma com a definição atual do conjunto de cores.

Definição de Cor¶

Um conjunto de cores é uma coleção de cores a ser aplicada às diferentes partes da forma de um veículo. Por exemplo, um carro pode ter pintura da carroceria vermelha, branca e dourada, mas ainda terá rodas prateadas e pneus pretos. Um conjunto de cores contém as cores necessárias para desenhar a forma do carro e, para este carro de exemplo, poderia haver três conjuntos (vermelho, prata e preto; branco, prata e preto; e dourado, prata e preto) para desenhar carros nas cores vermelha, branca e dourada.

Qualquer número de conjuntos de cores pode ser definido para uma forma de veículo. O único requisito é que as porcentagens dos conjuntos de cores somem 100. Para definir um novo conjunto de cores, pressione o Adicionar botão . Isto adicionará uma nova linha no Conjunto/Porcentagem coluna e uma lista de cores aleatórias associadas a cada uma das partes da forma do veículo nas colunas <Material, Cor>. A cor associada a cada material (ou parte) tem três componentes, Ambiente, Difuso e Especular, que pode ser alterada clicando no quadrado colorido correspondente, quando uma caixa de diálogo de seletor de cores será exibida.

Para remover um conjunto de cores, selecione-o e pressione o Remover botão.

Para alterar o nome do conjunto de cores, clique duas vezes no nome atual e insira o novo nome.

Para alterar a porcentagem atribuída ao conjunto de cores, clique duas vezes na porcentagem atual e insira a nova porcentagem.

Ao definir os conjuntos de cores para uma forma de veículo, o Percentuais Automáticos o botão pode ser marcado para distribuir igualmente todas as porcentagens dos conjuntos de cores.

Descarte de faces posteriores¶

Back Face Culling é uma otimização 3D em que somente as faces externas do 3D Object são desenhadas. Se as normais (uma linha, raio ou vetor perpendicular a um determinado objeto) de um 3D Object estiverem corretamente definidas (isto é, todas apontarem para fora do objeto), então Back Face Culling pode ser usado e a simulação será executada mais rapidamente.

Rotações da Forma do Veículo¶

Para desenhar os veículos corretamente durante a simulação, as formas associadas a eles devem ser rotacionadas corretamente, ou seja, na imagem do veículo mostrada nesta caixa de diálogo:

• Sua frente deve ficar voltada para a direita da caixa de diálogo.

• Sua parte superior deve ficar voltada para cima.

A figura a seguir exibe uma forma antes de rotacioná-la e a mesma forma corretamente rotacionada com suas rotações definidas.

Essas rotações são expressas em graus e podem ser definidas usando o Rotações de formas parte da caixa de diálogo

Dimensões da Forma do Veículo¶

No Dimensões seção do diálogo, o comprimento, a largura e a altura reais da forma podem ser definidos. Essas dimensões são usadas para escalar proporcionalmente um veículo com comprimento diferente daquele especificado aqui.

Deslocamento da Câmera¶

Durante a simulação, se o usuário clicar em um veículo, uma câmera será posicionada para permitir que o usuário acompanhe de perto seu movimento ao longo da rede.

Há quatro câmeras disponíveis que podem ser selecionadas usando as teclas numéricas de 1 a 4 no teclado, sendo 1 uma câmera dentro do veículo, 2 e 3 câmeras localizadas atrás do veículo e 4 uma vista panorâmica superior que seguirá o veículo durante a simulação. Depois que uma câmera é posicionada, a roda do mouse pode ser usada para ajustar a distância até o veículo em todas as câmeras, exceto a interna, que permanece em uma posição fixa.

Animação de Forma¶

Uma forma 3DS pode ter mais de um quadro para representar movimento. Se uma forma tiver quadros para animação, eles poderão ser usados na simulação. As propriedades encontradas neste grupo definem a animação da forma (veja a próxima figura).

Uma forma 3DS pode ter um quadro que representa a posição de parada, outro que representa o movimento inicial e vários outros que formam o ciclo do movimento. Nossa convenção é que o quadro de parada, se houver, seja o primeiro quadro; o quadro inicial, se houver, seja o quadro seguinte; e, por fim, os demais quadros definam o movimento.

Então, as propriedades que podem ser definidas são:

• Usar animação: quando selecionado, todos os quadros serão usados em loops durante a simulação e, quando não selecionado, somente o primeiro será usado.

Quando este botão é pressionado
a animação pode ser vista na seção inferior direita da Caixa de Diálogo de Formas. Neste caso, sua forma muda para
. Quando o
é pressionado, a animação é interrompida.

• Usar quadro parado: quando selecionado, o primeiro quadro será considerado como o quadro de parada, portanto será usado apenas quando o veículo estiver parado, ou seja, o ciclo de movimento não o utilizará. Quando este botão,
  : ao lado do Stop ou do Start Frame, é pressionado, o quadro pode ser visto no quadrado verde inferior direito da Caixa de Diálogo.

• Usar Quadro Inicial: quando selecionado, o segundo quadro será usado sempre que o veículo precisar iniciar seu movimento, isto é, o loop de movimento não o usará.

• Distância: aqui o usuário define a distância que a forma cobrirá ao se mover do primeiro quadro de animação até o último.

pasta Vehicle Editor 3D Shapes¶

No Editor de Tipos de Veículos , há uma aba para definir as múltiplas formas 3DS que serão usadas nas visualizações 3D para desenhar os veículos simulados desse tipo de veículo. As formas são organizadas por faixa de comprimento, de modo que, se, por exemplo, um tipo de veículo carro fosse definido no Editor de Tipos de Veículos para ter um comprimento entre 3.5m e 4.5m, usando então o exemplo abaixo; os veículos mais curtos seriam visualizados com uma das formas Hinda, Isuzu ou Mercedes, e os veículos mais longos como um BMW ou um Nissan.

O Calcular % botão distribui as formas igualmente em cada intervalo se for necessária uma distribuição uniforme.

O Sempre Vertical opção garante que os objetos (veículos e pedestres, quando relevante) mantenham seu aspecto vertical ao se moverem em aclives ou declives. Isto deve ser desmarcado para veículos rodoviários para garantir que eles sigam o gradiente conforme esperado. Deve ser marcado para pedestres, de modo que se movam de forma realista, no ângulo correto, por exemplo ao subir e descer escadas.

Veículos Articulados¶

Um veículo articulado é um veículo que tem um conjunto de formas conectadas uma após a outra (veja o exemplo na figura abaixo).

A forma usada para visualizar um veículo articulado é atribuída pelo comprimento do veículo, como para veículos não articulados, mas no editor de formas 3D são necessárias múltiplas seções, com o comprimento especificado separadamente para cada uma.

Aba Formas¶

As formas usadas em visualizações 3D como objetos de decoração serão mostradas aqui. Para usar qualquer arquivo 3DS como forma, eles precisam estar localizados no <AIMSUN_HOME>/shapes pasta ou no <network folder>/shapespasta. Assim como nos arquivos 3DS usados para veículos, arquivos 3DS adicionais podem ser incluídos copiando-os para as pastas do sistema ou do modelo.

A forma recém-adicionada usará as dimensões definidas no arquivo 3DS ou, se estas tiverem sido substituídas no Editor de formas 3D então as dimensões fornecidas pelo usuário serão usadas. As dimensões para este uso específico da forma, que substituem os padrões alocados, podem ser fornecidas abrindo o editor 3D Shape Object (clique duas vezes no 3D Shape Object).

Ao clicar duas vezes em uma forma na aba Shapes, o 3D Shape Editor será exibido.

Editor de Objeto de Forma 3D¶

Neste editor, são mostrados o comprimento, a largura e a altura definidos no arquivo 3DS. As dimensões definidas podem ser usadas ao adicionar uma forma ao modelo, ou podem ser substituídas marcando ou desmarcando o Usar Dimensões Originais opção. Quando desmarcada, um novo comprimento, largura e altura podem ser definidos. Esses valores serão as dimensões iniciais da forma quando adicionada a qualquer modelo.

Aba Texturas¶

As texturas que podem ser usadas em visualizações 3D serão mostradas aqui. Os formatos de imagem disponíveis para uso como texturas são arquivos JPG, PNG, TGA e GIF. Texturas podem ser aplicadas ao céu e ao piso, a polígonos, a blocos (ou polígonos extrudados) e a 3D Images.

As imagens a serem usadas como texturas devem estar localizadas em <AIMSUN_HOME>/shapes/textures pasta ou no <network folder>/shapes/texturespasta.

Assim como nos arquivos 3DS, texturas adicionais podem ser incluídas copiando-as para as pastas do sistema ou do modelo.

Ao clicar duas vezes em uma textura na aba Textures, o Texture Editor será exibido. Nele, todos os parâmetros da textura podem ser definidos.

Editor de texturas¶

Ao dar dois cliques em uma Textura na aba Texturas da Janela de Informações 3D, o Editor de Textura aparece.

Usando este editor, é possível definir uma largura e uma altura para a textura. Quando uma textura tem largura e altura definidas e o Usar a Largura e a Altura da Textura a opção estiver marcada, então a textura será escalada seguindo estas dimensões sempre que aplicada a qualquer objeto e será replicada automaticamente. Se o Usar a Largura e a Altura da Textura opção não estiver marcada, a textura será escalada seguindo o número de repetições horizontais e verticais definido. Consulte o Editor de Polígonos e Editor de Polígonos Extrudados seções para mais detalhes.

Efeitos Atmosféricos¶

Atmospheric effects é uma extensão do simulador microscópico que permite a visualização de chuva ou neve na vista 3D quando uma simulação microscópica animada está em execução.

A extensão é habilitada no editor de cenário na aba API onde clicar duas vezes na extensão abre uma caixa de diálogo de controle.

Quando habilitada, a extensão obtém o parâmetro meteorológico de Aba Parâmetros do Cenário Dinâmico e ativa os efeitos de chuva ou neve na visualização 3D quando as condições meteorológicas são definidas como "Rainy" ou "Snowy".