Este documento presenta un proyecto de título sobre el desarrollo de un algoritmo matemático basado en el dibujo del Hombre de Vitruvio de Leonardo da Vinci. El objetivo es crear funciones matemáticas que representen las partes del cuerpo humano en 3D y generar un modelo dentro de una página web utilizando WebGL. Se realizan pruebas en diferentes navegadores para determinar cuál es el más adecuado para visualizar el modelo 3D. Finalmente, se presentan las ecuaciones matemáticas identificadas en el
1. UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL EN COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS
Proyecto de Título:
Algoritmo Matemático De Vitruvio.
Ricardo Blas Medina Castañeda Presentador
Julio Andrés Fuentealba Vivallo Profesor Guía
Nina Valdivia Arenas Profesor Informante
Leoncio Rubén Jiménez Candía Profesor Informante
@__blas
http://www.linkedin.com/in/blasmedina
2. Agenda.
Resumen.
Introducción.
Antecedentes.
Marco Teórico.
Desarrollo.
Algoritmo
Matemático De
Vitruvio.
Conclusiones.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
3. Proyecto.rar
Hombre
Vitruvio
Algoritmo De
Número Vitruvio En
Áureas
WEBGL
Análisis
Matemático
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
4. Había Una Vez…
2009 FashionClick
Algoritmo Matemático De Vitruvio 2011
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
5. Había Una Vez…
¿Cómo sería la experiencia de
usuario si las gráficas y
efectos computaciones que se
conocen en videojuegos o
software de diseño gráfico se
integran dentro de una página
web?
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
6. ¿En Que Consiste El Proyecto?
1) Utilizando el dibujo de “Hombre de
Vitruvio” como base para encontrar
funciones matemáticas que
represente las extremidades del
cuerpo,
2) Agrupar la funciones matemáticas
en un algoritmo matemático,
3) E Implementar dicho algoritmo
en WebGL.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
7. ¿Porqué Se Realiza El Proyecto?
{data}
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
8. ¿Porqué Se Realiza El Proyecto?
a) Análisis sobre el d) Comprobación de
desempaño de que los browser
los browser con pueden ser
respecto a las utilizados como
nuevas CAD.
tecnologías
gráficas. e) Comprobación
que es posible
b) Análisis crear un
matemático de algoritmo
las proporciones matemático
áureas. para generar
modelo
c) Análisis sobre la tridimensionales
geometría del de cuerpo
Hombre de humano.
Vitruvio.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
9. ¿Que Pretende Realizar El Proyecto?
◊ OBJETIVO GENERAL ◊
“Crear Un Algoritmo Matemático
Modelos
Para La Generación De
Tridimensionales Del Cuerpo
Humano Basado En El Dibujo Del
Hombre De Vitruvio De Leonardo
Da Vinci Y Las Proporciones
Áureas”
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
10. ¿Que Pretende Realizar El Proyecto?
◊ OBJETIVOS ESPECÍFICOS ◊
a) Identificar las aplicaciones utilizadas para
el diseño bidimensional y
tridimensional de objetos y/o personas.
b) Estudiar los métodos o técnicas de
dibujo computacionales utilizados por los
sistemas de diseño asistido por computadora
(CAD).
c) Establecer las tecnologías y
herramientas gráficas disponibles para los
desarrolladores de sistemas web.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
11. ¿Que Pretende Realizar El Proyecto?
◊ OBJETIVOS ESPECÍFICOS ◊
d) Analizar los comportamientos
geométricos del cuerpo humano utilizando el
dibujo del Hombre de Vitruvio creado por
Leonardo da Vinci.
e) Estudiar el número áureo y su relación
con el Hombre de Vitruvio.
f) Crear funciones matemáticas que
representen las partes del cuerpo humano
en un espacio tridimensional.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
12. ¿Que Pretende Realizar El Proyecto?
◊ OBJETIVOS ESPECÍFICOS ◊
g) Identificar los browser más utilizados por
los usuarios de internet.
h)Analizar el desempeño de las nuevas
tecnología gráfica de los browser más
utilizados por los usuario.
i) Generar un modelo tridimensional del
cuerpo humano utilizando el algoritmo
matemático propuesto dentro de una
página web.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
13. ¿Como Se Van Llegar A Conseguir Los Objetivos?
Matemática en
Análisis Cálculo de
Hombre
Browser puntos claves
Vitruvio
Modelo en Cascada
El modelo de cascada es ampliamente utilizado para
el desarrollo de software por los empleados por el
Departamento de Defensa de EE.UU. y la NASA.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
14. ¿Como Se Van Llegar A Conseguir Los Objetivos?
Modelo en Cascada
Matemática en
Análisis Cálculo de
Hombre
Browser puntos claves
Vitruvio
Test HTML5 Geometría en el Plan de
dibujo modelamiento
Test WebGL Aplicación Programación del
Proporciones algoritmo
áureas
Identificar el
mejor browser Optimización del
Formulas
algoritmo
matemáticas
Optimización de
formulas
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
15. Algoritmo Matemático De Vitruvio.
Analizar la geometría
del Hombre de
Vitruvio.
Plantear ecuaciones
matemáticas que
representen la geometría
del Hombre de Vitruvio.
Programar la
ecuaciones matemáticas
y generar un modelo
tridimensional
potencializado con
WebGL.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
16. Numero Áureo
"Se dice que una línea recta
está dividida entre el extremo y
su proporcional cuando la línea
entera es al segmento mayor
como el mayor es al menor.“
EUCLIDES
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
17. Numero Áureo Y Su Relación Con La Serie De Fibonacci.
0 0 9 55 1,61764706
1 1 10 89 1,61818182
1 1 1 11 144 1,61797753
2 2 2 12 233 1,61805556
3 3 1,5 13 377 1,61802575
4 5 1,66666667 14 610 1,61803714
5 8 1,6 15 987 1,61803279
6 13 1,625 16 1597 1,61803445
7 21 1,61538462 17 2584 1,61803381
8 34 1,61904762 18 4181 1,61803406
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
18. Numero Áureo Y Su Relación Con La Serie De Fibonacci.
{Caracol Áureo}
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19. ¿Cuál Es El Mejor Browser Para Visualizar El Modelo?
Test
Test ACID3
HTML5
Test
WebGL
¿ Le mejor Browser?
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
20. ¿Cuál Es El Mejor Browser Para Visualizar El Modelo?
Test ACID3
Numero de fallas Tiempo de ejecucion (seg)
2 1.82 6
1.7 5
1.8
5
1.6
1.36
1.4
4
FALLAS
SEGUNDOS
1.2 0.99 1.03 3
1 3
0.8
2
0.6
0.4
1
0.2 0 0 0
0 0
Google Opera Safari FireFox Internet
Chrome Explorar
http://acid3.acidtests.org/
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21. ¿Cuál Es El Mejor Browser Para Visualizar El Modelo?
Test HTML5
Internet Explorer
Safari
Opera
Mozilla Firefox
Google Chrome
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Google Chrome Mozilla Firefox Opera Safari Internet Explorer
Scores 328 286 278 253 141
Bonus points 13 9 7 7 5
Puntos (scores)
http://html5test.com/
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22. ¿Cuál Es El Mejor Browser Para Visualizar El Modelo?
Test WebGL
http://cycleblob.com/
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23. ¿Cuál Es El Mejor Browser Para Visualizar El Modelo?
•Desempeño de
Test ECMAScript y DOM
Nivel 2 (tecnologías
ACID3 muy usadas en la
Web 2.0).
•Evaluación de los
Test diversos
HTML5 elementos del
HTML5.
Test •Renderizado de
WebGL modelo.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
24. Matemático En El Hombre De Vitruvio.
Ecuaciones
identificadas en el Ecuaciones identificadas
Hombre de Vitruvio en el Hombre de Vitruvio
utilizando los apuntes utilizando proporciones
adjuntos con el aurea.
dibujo.
“El Hombre de Vitruvio fue realizado por
Leonardo da Vinci alrededor del año 1492 en
uno de sus diarios”
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
25. Matemático En El Hombre De Vitruvio.
Ecuaciones Áureas Ec9 = Ec3
Ec5 = Ec2
Ec10 = Ec4
Ec1
Ec7 = Ec4
Ec6 = Ec3
Ec8
h
Ec11 = Ec4
Ec3
Ec12 = Ec8
Ec2
Ec13 = Ec8
Ec4
Ec14
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
26. Ecuaciones Áureas.
Ea1 Ecuaciones Áureas
h Ea3
Ea2 Ea5 Optimizadas
Ea4 Ea7
Ea6 Ea9
Ea8
Ea10 Ea11
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
27. Ecuaciones Áureas.
Ecuación recurrente
generadora de proporciones
áureas.
Nombre i Valor Aprox. (%)
Ea1 1 61,8% * h
Un fractal es un objeto semi-
Ea2 2 38,2% * h
geométrico cuya estructura
Ea3 3 23,6% * h básica, fragmentada o
Ea4 4 14,6% * h irregular, se repite a diferentes
Ea5 5 9,0% * h escalas.
Ea6 6 5,6% * h
Ea7 7 3,4% * h
Ea8 8 2,1% * h
Ea9 9 1,3% * h
Ea10 10 0,8% * h
Ea11 11 0,5% * h ≈ 1,6180
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
28. Cálculos De Puntos Claves.
(Salida)
Puntos de
los B-Spline
(Entrada) Puntos
Configuración
de variables claves
(3) Cálculo de
los puntos
claves de los
brazos
24 P.C.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
29. B-Spline.
{ declaración de los b-sline }
Vista desde el Frente Vista desde Atrás
80 B-SPLINE
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
30. Mapa de variables de los puntos en los B-Spline.
Puntos semejante: Punto espejo:
A6 – B3 A2 – B1
A10 – B7 A5 – B4
A9 – B8
A12 – B11
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
32. Algoritmo Matemático De Vitruvio.
Configuración de las variables.
• Altura del modelo.
Calculo de los P.C. para la estructura
ósea.
• Puntos AX BX CX DX EX.
Calculo de los P.C. para la estructura
muscular.
• Puntos AA AB AC AD AJ AH AG AE AF
BA BB BJ BK CA CB CJ CK DA DB DC
DD EA EB EC ED.
APROX. Declaración de los B-Spline.
30.720 • Spline Delanteros
VARIABLES • Spline Traseros
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33. Esquema de la implementación.
HTML • Contiene el elemento
HTML5 <Canvas>
• Calcula todos los puntos
PHP claves para Vitruvio 3D
(Algoritmo Vitruvio)
JavaScript • Crea el modelo de Vitruvio
3D en WebGL
• Genera modelo
WebGL tridimensional del
Hombre Vitruvio
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
34. Implementación.
La primera
implementación
del algoritmo
matemático es
realizada con la
ayuda de la librería
JavaScript “glge-
compiled.min” y
potencializada con
WebGL.
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35. Implementación.
La segunda implementación del algoritmo
matemático es realizada con la ayuda de la
librería JavaScript “CanvasMatrix4”. y
potencializada con WebGL.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
36. Con investigación, es posible concluir que…
Utilizando la serie de Fibonacci, es
posible encontrar el valor de la
proporcionalidad áurea y generar
proporciones áureas por medio de la
siguiente ecuación:
Utilizando tecnologías como HTML5 y
WebGL es posible ocupar el
browser Google Chrome como aplicación
CAD.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
37. Con investigación, es posible concluir que…
La tecnología WebGL no esta
estandarizada en todo los
browser, solo está en Google
Chrome, Mozilla Firefox y Safari
(versión OsX).
Es posible crear modelos
tridimensionales de cuerpos humanos
utilizando solo proporciones
áureas.
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema
38. UNIVERSIDAD CENTRAL DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL EN COMPUTACIÓN E INFORMÁTICA
FACULTAD DE CIENCIA FÍSICA Y MATEMÁTICA
Algoritmo Matemático De Vitruvio @ Tema