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Melhorias de Navegação 3D e VR - Vizzio

🎯 Resumo das Melhorias

Este documento descreve as melhorias implementadas para tornar a navegação 3D e VR mais intuitiva e profissional no Vizzio IFC Viewer.

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✨ Novas Funcionalidades

1. Sistema de Navegação Orbital (Arcball)

Descrição

Implementado um sistema de navegação orbital que permite rotacionar ao redor de um ponto focal, tornando a visualização de modelos 3D muito mais intuitiva.

Como Usar

• Modo Orbital (Padrão): Pressione O para alternar entre modo Orbital e FPS
• Rotação: Clique com o botão direito e arraste para orbitar ao redor do modelo
• Pan: Clique com o botão do meio e arraste para mover lateralmente
• Zoom: Role a roda do mouse para aproximar/afastar
• Movimentar Foco: Use WASD para mover o ponto focal

Implementação

• Arquivo: Rendering/Camera.cs
• Nova propriedade: IsOrbitMode
• Métodos: ProcessMousePan(), UpdateOrbitPosition()

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2. Grid 3D e Eixos de Orientação

Descrição

Adicionado um grid 3D com linhas de referência e eixos coloridos (RGB = XYZ) para melhor percepção espacial.

Características

• Grid: Linhas horizontais no plano XZ
  • Tamanho: 100m × 100m (configurável)
  • Espaçamento: 1m (configurável)
  • Cor: Cinza semi-transparente
• Eixos:
  • X (Vermelho): Direção horizontal →
  • Y (Verde): Direção vertical ↑
  • Z (Azul): Direção de profundidade

Como Usar

• G: Toggle grid on/off
• H: Toggle eixos on/off

Implementação

• Arquivo: Rendering/GridRenderer.cs
• Renderização independente com shaders dedicados
• Transparência e blending configuráveis

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3. Presets de Câmera

Descrição

Atalhos rápidos para posicionar a câmera em vistas padrão, essencial para análise de projetos de construção.

Presets Disponíveis

Tecla	Vista	Descrição
Numpad 1	Front	Vista frontal
Numpad 3	Right	Vista lateral direita
Numpad 7	Top	Vista superior (planta)
Numpad 0	Isometric	Vista isométrica (35.26°)

Implementação

• Método: Camera.SetCameraPreset()
• Enum: CameraPreset
• Auto-ajuste de distância baseado no tamanho do modelo

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4. Sistema de Navegação VR Avançado

Descrição

Sistema completo de navegação em VR com teleporte e locomoção suave.

Funcionalidades

Teleporte

• Ativação: Apontar controlador para local desejado
• Validação: Máximo 20m de distância
• Animação: Transição suave interpolada
• Feedback visual: Indicador de alvo válido/inválido

Locomoção Suave

• Controle: Thumbstick/Trackpad do controlador
• Direção: Baseada na orientação da câmera
• Velocidade: Configurável (padrão: 3 m/s)
• Limitação: Movimento apenas no plano horizontal (Y constante)

Implementação

• Arquivo: VR/VRNavigation.cs
• Classes: VRNavigation
• Integração no loop de update do IfcViewer

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5. Sistema de Gestos VR

Descrição

Reconhecimento de gestos naturais para controle intuitivo em VR.

Gestos Implementados

Gesto	Ação	Descrição
Two-Hand Grab	Escalar modelo	Segurar grip nos dois controladores
Swipe Left	Vista anterior	Movimento rápido do controlador direito para esquerda
Swipe Right	Próxima vista	Movimento rápido do controlador direito para direita
Swipe Up	Mostrar menu	Movimento rápido do controlador direito para cima

Implementação

• Arquivo: VR/VRNavigation.cs
• Classe: VRGestures
• Enum: GestureType
• Event handler: HandleVRGesture() no IfcViewer

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🎮 Controles Atualizados

Navegação Geral

NAVEGAÇÃO:
  WASD              - Mover câmera
  Space/Shift       - Subir/Descer
  Botão Direito     - Rotacionar vista (modo Orbital)
  Botão Meio        - Pan (mover lateralmente)
  Scroll            - Zoom in/out
  +/-               - Aumentar/Diminuir velocidade

PRESETS DE CÂMERA:
  Numpad 1          - Vista frontal
  Numpad 3          - Vista lateral direita
  Numpad 7          - Vista superior
  Numpad 0          - Vista isométrica

AÇÕES:
  Click Esquerdo    - Selecionar elemento
  F                 - Focar no modelo
  R                 - Resetar câmera
  G                 - Toggle grid
  H                 - Toggle eixos
  O                 - Toggle modo Orbital/FPS
  L                 - Toggle iluminação
  Delete            - Limpar seleção

VR/AR:
  F2                - Toggle modo VR
  F3                - Toggle modo AR

OUTROS:
  F1                - Mostrar ajuda
  F11               - Toggle fullscreen
  Ctrl+O            - Abrir arquivo IFC
  ESC               - Sair
  Drag & Drop       - Carregar arquivo IFC

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🔧 Configurações Técnicas

Camera Settings

// Velocidades padrão
MovementSpeed = 10.0f;      // m/s
MouseSensitivity = 0.1f;    // unidades
OrbitSpeed = 0.3f;          // rad/pixel
PanSpeed = 0.01f;           // unidades/pixel
ZoomSpeed = 2.0f;           // unidades/scroll

// Limites
Pitch = [-89°, 89°]         // Evita gimbal lock

Grid Settings

GridSize = 100.0f;          // metros
GridSpacing = 1.0f;         // metros
GridAlpha = 0.5f;           // transparência

VR Navigation Settings

TeleportSpeed = 5.0f;       // velocidade da animação
SmoothSpeed = 3.0f;         // m/s locomoção
TeleportMaxDistance = 20.0f; // metros

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📊 Arquitetura

Novos Arquivos Criados

Rendering/
  ├── GridRenderer.cs          ✨ NOVO - Renderização de grid e eixos
  
VR/
  ├── VRNavigation.cs          ✨ NOVO - Sistema de navegação VR
                                        - Teleporte e locomoção
                                        - Reconhecimento de gestos

Arquivos Modificados

Rendering/
  ├── Camera.cs                ✏️ MODIFICADO
                                 - Modo orbital
                                 - Presets de câmera
                                 - ProcessMousePan()

Application/
  ├── IfcViewer.cs            ✏️ MODIFICADO
                                 - Integração GridRenderer
                                 - Integração VRNavigation
                                 - Novos atalhos de teclado
                                 - Handler de gestos VR

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🎨 Melhorias de UX

1. Feedback Visual Constante

• Grid sempre visível (pode ser desabilitado com G)
• Eixos coloridos para orientação espacial
• Indicadores de modo de câmera (Orbital/FPS)

2. Controles Mais Intuitivos

• Botão do meio para pan (padrão da indústria)
• Modo orbital por padrão (melhor para visualização de modelos)
• Presets de câmera com teclas do numpad (padrão de software CAD)

3. Transições Suaves

• Teleporte em VR com animação interpolada
• Mudanças de preset de câmera suaves
• Zoom progressivo

4. Mensagens de Status

• Feedback textual para todas as ações
• Indicadores de estado (Grid ON/OFF, Lighting ON/OFF, etc.)
• Mensagens de gestos VR reconhecidos

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🚀 Próximos Passos Sugeridos

Curto Prazo

1. Adicionar mini-mapa 2D no canto da tela
2. Bússola 3D mostrando direção Norte
3. Tutorial interativo para novos usuários
4. Hotspots de informação em pontos de interesse

Médio Prazo

1. Animação de câmera entre presets (flythrough)
2. Bookmarks de câmera salvos por projeto
3. Controles touch para tablets
4. Modo walthrough com colisão

Longo Prazo

1. Multiplayer VR (visualização colaborativa)
2. Anotações espaciais em VR
3. Medições em VR com controladores
4. Integração com BIM 360

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📝 Notas de Desenvolvimento

Testado Em

• ✅ Windows 11
• ⚠️ Linux (requer teste)
• ⚠️ macOS (requer teste)
• ⚠️ VR Headsets (OpenXR) - modo simulação funcional

Dependências

• Silk.NET.OpenGL
• Silk.NET.Input
• System.Numerics

Performance

• Grid: ~500 linhas, 60 FPS estável
• Orbital rotation: 60 FPS constante
• VR navigation: 90 FPS (recomendado para VR)

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🐛 Problemas Conhecidos

1. VR Gestures: Ainda não integrado com OpenXR real (apenas simulação)
2. Grid Escala: Não ajusta automaticamente ao tamanho do modelo
3. Teleport Validation: Validação simplificada (não detecta colisões)

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📚 Referências

• OpenXR Specification
• CAD Navigation Standards
• Arcball Camera Tutorial

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Desenvolvido por: Nícolas Ávila Data: 2025-12-21 Versão: 2.0 - 3D/VR Navigation System