Glow Discharge Spectrometer in Second Life - (Sintesi in Italiano)
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Glow Discharge
Spectrometer
in Second Life
(Sintesi in Italiano)
Juan Ignacio Vigil Cuesta (s153593)
Politecnico di Torino
Facoltà ING. DELL'INFORMAZIONE
Corso INGEGNERIA INFORMATICA
Ultima iscrizione 2009/2010
Glow Discharge Spectrometer in Second Life
Abstract
L'obiettivo di questo progetto è di educare i futuri membri della Gladnet sulla
spettrometria attraverso la rappresentazione di uno scarico Glow Spectrometer sul
mondo virtuale di Second Life, in una dimensione che consente l'utente del progetto di
camminare liberamente con il suo avatar all'interno di esso, vedere tutti i suoi
elementi e funzionalità.
GLADNET, i parametri analitici Glow Discharge Network, è un progetto europeo
formato da un gruppo di 16 partner attivi nel campo della ‘glow discharge’ come
strumento per l'analisi elementare e molecolare.
Second Life è un mondo virtuale sviluppato da Linden Lab. Un programma
gratuito client permette agli utenti di interagire gli uni con gli altri attraverso avatar. Gli
avatar potranno esplorare, incontrare altri avatar, viaggiare in tutto il mondo,
socializzare, partecipare ad attività individuali e di gruppo, e le principali proposte di
Second Life, è quello di educare, anche se molte persone pensano che Second Life è
solo un altro gioco.
Spettrofotometria è una tecnica di analisi per la determinazione della
composizione elementare di un campione o una molecola, la scarica a bagliore lo
spettrometro è utilizzato per materiali profilo di profondità. Ciò significa che misura la
composizione di un materiale in funzione della profondità dalla superficie.
Spettrometri Glow Discharge sono utilizzati per misurare la variazione elementare e
hanno numerose applicazioni industriali. Alcune di queste applicazioni includono
l'analisi dei fogli di acciaio verniciato, l'analisi di acciaio nitrocarburised e zinco-nichel
acciaio rivestito per citarne alcuni.
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
1. Table of Contents
1. Table of Contents .............................................................................................. 3
2. Che cosa è GLADNET .......................................................................................... 4
3. Second Life ........................................................................................................ 4
3.1 Scripting LSL ....................................................................................................... 5
4. Spettrometria e spettrometri ............................................................................. 6
4.1 Spettrometria ..................................................................................................... 6
4.2
4.2 Glow Discharge Spectrometer ............................................................................. 6
4.3 Come opera il Glow Discharge Spectrometer?...................................................... 7
5. Progettare ........................................................................................................ 8
5.1 La creazione del progetto .................................................................................... 8
5.2 Aspetti importanti nella progettazione .............................................................. 10
6. Implementazione ............................................................................................ 11
6.1 Implementazione e gli effetti di componenti...................................................... 11
7. Programmazione: Scripts ................................................................................. 15
7.1 Movimento....................................................................................................... 15
7.2 Textures ........................................................................................................... 17
8. Valutazione ..................................................................................................... 18
8.1 Confronto con l'obiettivo iniziale ....................................................................... 18
9. Difficoltà ......................................................................................................... 19
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
2. Che cosa è GLADNET
GLADNET, The Analytical Glow Discharge Network, è un progetto europeo
formato da un gruppo di 16 partner attivi nel campo della ‘glow discharge’ come
strumento per l'analisi elementare e molecolare. Il suo sostegno finanziario proviene
dalla Comunità Europea nell'ambito delle azioni Marie Curie per le Risorse umane e
mobilità del quadro 6. L'obiettivo di GLADNET è quello di formare una nuova
generazione di personale di ricerca in Glow Discharge tecnologie Spettroscopia.
(2009)
3. Second Life
Second Life è un mondo virtuale sviluppato da Linden Lab. Un programma
gratuito client che permette agli utenti di interagire gli uni con gli altri attraverso
avatar. Gli avatar potranno esplorare, incontrare altri avatar, viaggiare per tutto il
mondo, socializzare, partecipare ad attività individuali e di gruppo... ma lo scopo
principale di Second Life, è quello di educare, anche se molte persone pensano che
Second Life è semplicemente un altro gioco. (2003)
Chiunque può creare un avatar, costruire la sua proprietà, comprare dei vestiti, e
viaggiare in tutto il mondo, visitando le diverse isole, che rappresentano luoghi diversi
nel mondo, imparare qualcosa sulla progettazione virtuale o semplicemente divertirsi.
Second Life è un buon modo per iniziare a conoscere la progettazione virtuale.
Chiunque può creare oggetti con texture ed effetti diversi, ma l'importante questione
di Second Life è che permette a un utente di fare cose che non si può fare nella vita
reale. Ad esempio, per rappresentare qualcosa molto piccoli, come uno spettrometro,
in una dimensione molto grande, eseguendo le cose che nella vita reale sono
impossibili, come caminare all'interno dello spettrometro durante l'esecuzione. Second
Life unisce diversi aspetti del design, l'uso di Photoshop per personalizzare le texture,
l'uso di script molto complessa che fornisce una funzionalità più reale di oggetti.
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
In Second Life ci sono i monumenti più famosi del mondo, come la Torre Eiffel
nell'isola di Francia. Second Life è una porta aperta per tutte le persone che non
possono viaggiare in tutto il mondo, o semplicemente vole vedere un luogo, prima di
andarci. E 'un buon strumento educativo, perché Second Life offre a tutti i tipi di
lezione, e offre un modo diverso di apprendimento. Se si ha una buona conessione ad
internet, Second Life è per a tutti.
3.1 Scripting LSL
Il linguaggio usato in Second Life (LSL), è un linguaggio "Java-like" che
incorporano diverse estensioni che permettono agli utenti di modificare l'ambiente.
Allegando uno script per gli oggetti, le permette a loro di essere uniti per formare
nuovi comportamenti. Questo progetto ha molte applicazioni utilizzando LSL, ad
esempio l'utilizzo di rotazione delle luci, le particelle di fuoco, texture, e molto di più
che io ti indicherò più in dettaglio nella sezione seguente.
L'esempio più semplice di scripting è:
default
{
state_entry()
{
llSay(0, "Hello, Avatar!");
}
touch_start(integer total_number)
{
llSay(0, "Touched.");
}
}
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
Allegando questo script per un oggetto, quando qualcuno lo tocca esso, l'oggetto
dice 'toccato' nel canale di default, e da questa semplice idea, in Second Life si può fare
quello che vuoi con l'oggetto. (2009)
4. Spettrometria e spettrometri
4.1 Spettrometria
Spettrofotometria è una tecnica di analisi per la determinazione della
composizione elementare di un campione o una molecola. È utilizzato anche per la
comprensione della struttura chimica delle molecole, come i peptidi e altri composti
chimici. Il principio consiste Spettrometria di ionizzanti composti chimici per produrre
molecole di carica o di frammenti di molecola e la misurazione della loro massa-di-
rapporti carica. (PAYLING R, 1997)
4.2 Glow Discharge Spectrometer
Il Glow Discharge Spettrometri vengono utilizzati per il profilo di profondità di
materiali. Ciò significa che misura la composizione di un materiale in funzione della
profondità dalla superficie. Il Glow Discharge Spettrometri sono utilizzati per misurare
la variazione elementare e ha numerose applicazioni industriali. Alcune di queste
applicazioni includono l'analisi dei shees acciaio verniciato, l'analisi di acciaio
nitrocarburised e zinco-nichel acciaio rivestito per citarne alcuni. (2009)
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
4.3 Come opera il Glow Discharge Spectrometer?
La lampada scarica bagliore al Spectrometer, fornisce un ambiente a bassa
pressione Argon sulla superficie del campione. Una elevata potenziale negativa viene
applicata al campione. Il campione diventa così il catodo. Spontaneamente prodotta
ioni Argon (Ar +) sono accelerati attraverso l'anodo / catodo gap da questo potenziale.
Alcune di questi atomi diffondono materiale nel plasma a scarica luminescente dove è
dissociato in particelle atomiche e, infine, eccitato. La luce emessa da queste stato di
eccitazione, in quanto il collasso a livelli energetici più bassi, è la caratteristica degli
elementi che compongono il campione. Le lunghezze d'onda e l'intensità
dell'emissione luminosa sono utilizzati per identificare e quantificare la composizione
del campione. (2009)
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
5. Progettare
5.1 La creazione del progetto
L'intero progetto è preso da questo spazio vuoto:
Il design di questo progetto ha tre parti distinte: la prima parte è la costruzione,
construire esattamente quello che vuoi, combinando i prismi diversi per forma e
dimensioni.
La seconda parte è l'esecuzione degli script diversi per dare gli oggetti della
realtà che si voleva. L'effetto più complesso da raggiungere è la rotazione delle luci,
con la griglia, e la riflessione sugli specchi. Questi effetti devono essere ottenuti da
l'interazione dell'utente che scegliere la direzione e il tempo di quanto sta per
succedere. A tal fine l'utente dovrà utilizzare un pannello di controllo, che dà la
possibilità di accendere e spegnere lo spettrometro, e ruotare la griglia con le luci in
due direzioni.
La terza parte è quello difare in modo che le luci scompaiono quando lo
spettrometro è spento. Per questa proposta le texture saranno utilizzati, cambiando
dalla texture trasparente per la texture voluto.
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Glow Discharge Spectrometer in Second Life
Altri aspetti importanti sono:
• Nella zona dei materiali, l'utente sarà in grado di vedere i diversi tipi di materiali
esposti. I materiali devono emettere vapori di loro colore quando vengono bruciati dal
fuoco, dalla sorgente.
• Nella zona multimediale, l'utente sarà in grado di vedere i video diversi relativi
spettrometria e alle modalità di utilizzo dello spettrometro di questo progetto.
• Nella zona Spectrometer, l'utente vedrà e interagira con la progettazione dello
spettrometro. L'utente sarà in grado di mettere materiali diversi, scelti dalla zona di
materiali e vedere i vari spettri e le luci emesse dalla sorgente.
Con tutto questo i requisiti del progetto sarà simile a questa:
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5.2 Aspetti importanti nella progettazione
Per rendere il progetto più reale, nella zona dello spettrometro si puo vedere una
foto della parte rappresentata dal reale Spectrometer.
L'obiettivo principale di questo progetto è di mostrare la Spectrometer come non
è mai stato mostrato prima. Tutti i componenti dello spettrometro sono molto più
grandi rispetto alle dimensioni reali Spectrometer, e hanno la stessa funzionalità come
la vera Glow Discharge Spectrometer.
Prima di tutto, per la progettazione della fonte, gli script di simulano le particelle
di fuoco (che sarà spiegato in dettaglio nella sezione di programmazione).
Una volta all'interno dello spettrometro, la luce emessa dal materiale si riflette
sugli specchi. La luce è bianca, ma una volta che la griglia riflette questa luce, si
trasforma in una luce colorata.
Ultimo posto è la grata che ha una superficie con diversi colori (l'effetto prevede
la gestione della texture), mentre le altre superfici della griglia devono essere chiari,
come un bicchiere.
In molti casi, a causa dei limiti nella creazione di oggetti in Second Life, il
progetto ha unito diversi oggetti per ottenere l'effetto desiderato, come la creazione
delle luci, la distanza tra la griglia e gli specchi è superiore a 10 metri, e due rettangoli
devono essere combinati per colmare quella distanza. Il pavimento è stato creato
anche dalla combinazione di molti prismi (10 per 10 metri).
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6. Implementazione
6.1 Implementazione e gli effetti di componenti
DESIGN DELLA FONTE
FOTO DA SECOND LIFE
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DESIGN DEL SPECCHI
FOTO DA SECOND LIFE
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DESIGN DELLA GRIGLIA
FOTO DA SECOND LIFE
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L'effetto più importante e complesso in questo progetto è stato il movimento
della luce riflessa all'interno dello spettrometro. Il primo problema che è stato posto è
la dimensione delle luci, come detto sopra, che sono superiori a 10 metri ,dimensioni
limitate dei prismi in Second Life. Per raggiungere queste dimensioni è stato necessario
la combinazione e la corrispondente modifica dei parametri di due prismi. La seconda
questione che è il movimento delle luci. La difficoltà è stata l'aggiunta dello script
stesso per due elementi combinati,questo script è stato lo stesso per ogni elemento,
ma con parametri diversi. (Moore Dana; HAIGH Karen; Thome Michael, 2008).
Infine, il risultato è stato il seguente:
Movimento
Ancor più, le luci hanno un altro script indipendente che permette l'oggetto a
scomparire quando l'utente spegne lo spettrometro. Questo script ultimo combina
l'uso di texture con i canali di ascolto (si potra vedere questo punto più in dettaglio
nella sezione successiva).
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7. Programmazione: Scripts
Questa sezione comprende due esempi di script. Il primo produce il movimento
della luce nello spettrometro quando un utente preme il pulsante. Il secondo produce
il cambiamento di texture di oggetti.
7.1 Movimento
Questo script viene utilizzato per simulare il movimento della luce all'interno del
Spettrometri che è stato generato dal materiale. La griglia utilizza anche questo script
per girare intorno a sé. L'effetto dei due oggetti si muovono nello stesso tempo, si
verifica quando l'utente preme il tasto sul pannello di 2. Premendo il pulsante, invia
per il canale dieci (che è il canale che sta ascoltando gli oggetti), il messaggio di ' meno
gradi' o 'plus gradi', che rende l'oggetto ruotare nella direzione giusta:
integer channel = 10; // Channel to listen on
integer max = 0;
rotation rot ; // original rotation of saucer
default
{
state_entry()
{
llListen(channel,”“,NULL_KEY,”“); // Listen through the channel
}
listen(integer channel, string name, key id, string message)
{
rot = llGetLocalRot() ; //Default function to obtain the rotation of an object
//User clicks the 'Plus Grades' less than five times
if (message == "Plus Grades" && max < 5)
{
//Default function to obtain new rotation
rotation east_rot = llEuler2Rot( * DEG_TO_RAD);
rotation new_rot = rot * east_rot;
llSetLocalRot(new_rot);
max = max + 1;
}
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//User clicks the 'Less Grades' less than five times
if (message == "Less Grades" && max > -5)
{
//Default function to obtain new rotation
rotation west_rot = llEuler2Rot( * DEG_TO_RAD);
rotation new_rot = rot * west_rot;
llSetLocalRot(new_rot);
max = max - 1;
}
//User clicks the 'Set button'
if (message == "Reset")
{
//Default function to obtain original rotation
rotation reset = llEuler2Rot( * DEG_TO_RAD);
llSetLocalRot(reset);
max = 0;
}
}
}
Questo script utilizza la funzione ‘ llEuler2Rot ( * DEG_TO_RAD) ‘, che
prevede la lingua per ruotare un oggetto attorno ad un punto fisso. Inoltre, vi è un
limite di quante volte l'utente può premere il pulsante ‘ if (message == "Plus Grades"
&& max < 5) ‘, se viene premuto il pulsante più di 5 volte, non vi sarà alcun movimento
nel spettrometro.
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7.2 Textures
Le texture hanno un ruolo importante in questo progetto. Tutti gli oggetti sono
associati con una texture. Il script mostrato qui ha la funzione di cambiare la textura di
un oggetto, di ascolto per il canale corrispondente, per il messaggio di 'On' o 'Off'.
Questo script causa la modifica delle texture dell'oggetto quando si sente il
messaggio dal canale assegnato, se si ascolta il messaggio di 'Off', la struttura
diventerà trasparente e se si ascolta il messaggio di 'On' definirà le texture
corrispondente:
integer channel = 12; // Channel to listen on
string name;
default
{
state_entry()
{
string texture = llGetInventoryName(INVENTORY_TEXTURE, 0);
llSetTexture(texture, ALL_SIDES); // Default function for changing the texture
llListen(channel,”“,NULL_KEY,”“); // Listen through the channel
}
listen(integer channel, string name, key id, string message)
{
if (message == "On")
{
name = "Ligh2";
llSetTexture(name, ALL_SIDES); // Default function for changing the texture
llSay(12,"On");
}
if (message == "Off")
{
name = "Transparent";
llSetTexture(name, ALL_SIDES); // Default function for changing the texture
llSay(12,"Off");
}
}
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8. Valutazione
8.1 Confronto con l'obiettivo iniziale
A mio parere, il principale obiettivo di questo progetto è stato attuato in quanto
l'utente può vedere e conoscere lo spettrometro, come non è mai stata in grado di
farlo prima. Questa simulazione dello spettrometro mostra realisticamente ciò che uno
spettrometro e come funziona, dalla sorgente al rivelatore, passando attraverso la
griglia e gli specchi.
L'utente può vivere in seconda persona, godendo di tutto ciò che Second Life
offre, attraverso il suo avatar. In questo caso, l'avatar è in grado di camminare
liberamente all'interno dello spettrometro, mentre lo spettrometro è in esecuzione,
cosa che nella vita reale non è possibile. Inoltre, l'avatar puoi modificare i parametri di
rotazione della griglia e puoi scambiare tra i materiali e vedere gli spettri diversi. Dal
mio punto di vista questo obiettivo è stato attuato completamente.
L'unico obiettivo che non è stata pienamente attuata è la capacità di mostrare il
video utilizzato per l'e-learning degli utenti. Questo non poteva essere completato a
causa di problemi con la riproduzione del video multimediale, connessi con l'ambiente
di Second Life. Tuttavia, ho implementato lo script necessari per visualizzare i video
sullo schermo che si trova sulla zona multimediale. Al momento l'utente può vedere
solo le pagine web delle università di cui faccio parte. Se l'utente fa clic sui pulsanti
diversi sarà in grado di visualizzare le pagine web della London Metropolitan University
(Londra, Regno Unito), Politecnico di Torino (Torino, Italia) e la Universidad Politecnica
de Madrid (Madrid, Spagna).
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9. Difficoltà
Il design di questo progetto e divisso in due parti. Da un lato è Second Life e
l'altro sono le spettrometro e la spettrometria.
Come ho chiaramente differenziate le due parti, ho dovuto imparare il più
possibile su entrambi gli argomenti. Per prima, acquisire familiarità con uno Glow
Discharge Spectrometer, prendendo le foto del vero Spectrometer e vedere come è
stato nei libri che i professori mi avevano offerto. Ho chiarito tutte le mie idee e ho
iniziato con il disegno, come ho dovuto fare in Second Life. Questa è stata la parte più
difficile del progetto. Ho imparato a conoscere la sua funzionalità e ai suoi principi, ma
ho ricevuto un grande sostegno del professor Edward Steers chi è il responsabile del
progetto Gladnet in London Metropolitan University, e un partner nella CE Research
Training Network "GLADNET".
Una volta dopo aver capito gli aspetti circa dello spettrometro, ho cominciato a
capire Second Life, come costruire degli oggetti per rappresentare il mio disegno
originale. Questa parte del progetto non ha creato molte difficoltà come la parte
precedente, perché ho assistito ad alcuni corsi offerti da Second Life e ho ricercato per
l'informazione sul web. Inoltre, ho ricevuto tutto il sostegno necessario dal mio
mentore in questo progetto Alan Hudson, un professore che sta attualmente
svolgendo ricerche in spettacoli e presentazioni di mondi virtuali in 3D, in particolare di
Second Life e un utente conosciuto in Second Life.
Tutti gli oggetti in Second Life sono costruiti da primitivi predefiniti, combinando
le loro diverse forme e dimensioni. Una volta ho avuto la forma desiderata, ho
cominciato a dare la realtà più alta per i miei disegni aggiungendo texture made in
Photoshop che ho importato in Second Life e l'aggiunta di diversi script.
La parte di programmazione (script) per aggiungere realismo agli oggetti non è
stata così difficile, perché il linguaggio di programmazione di Second Life è simile al
linguaggio Java che si è fa parte dei miei studi.
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