As montanhas-russas são as principais atrações dos parques de diversão. Jogos de gerenciamento e simulação de parques de diversão, como RollerCoaster Tycoon® 2 e Planet Coaster®, permitem que o jogador construa e simule sua própria montanha-russa virtual. Entretanto, esses jogos não apresentam a possibilidade de gerar automaticamente uma montanha-russa dados alguns parâmetros de controle; apenas disponibilizam montanhas-russas pré-prontas para o jogador montar o seu parque. Tal ferramenta melhoraria a experiência do jogador e encurtaria o tempo entre a construção e a simulação, aumentando o divertimento.
Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um software que permite ao usuário construir ou gerar proceduralmente sua própria montanha-russa virtual além de simular um carro que trafegará ao longo do trajeto dadas as forças físicas atuantes. Adicionalmente, o software também permite a edição do relevo do solo e demais decorações do parque, como árvores e rochas.
Para desenvolver tal software, foram modelados cortes transversais de trilhos que então foram extrusados ao longo de curvas de Bézier cúbicas parametrizadas de tal maneira que o usuário final possa ajustar a angulação do segmento de trilho. A simulação dos carros foi calculada utilizando as forças da gravidade, de atrito, de alavanca e de freio aplicadas ou não de acordo com o tipo de trilho que o carro está localizado. A velocidade foi aproximada utilizando Método de Runge-Kutta de quarto grau. Foram modelados e parametrizados trechos comumente presentes em montanhas-russas, como looping, queda e corkscrew, para serem utilizadas pelo gerador ao longo do trajeto base determinado pelo programador. O trajeto é formado por um conjunto de percursos que apresentam o tipo de trecho e suas restrições, como “trecho reto de tamanho entre 10 a 20 metros”. Cada tipo de percurso tem uma biblioteca dos trechos modelados que podem ser utilizados e cada trecho verifica a velocidade mínima que o carro precisa ter para completá-lo.
Este projeto surgiu do desafio de desenvolver um gerador e simulador de montanhas-russas virtuais voltados a jogos virtuais e, por fim, foi desenvolvido tal software que atingiu o objetivo proposto e que satisfez os usuários que o testaram.
Link para a monografia original (67,1Mb).
Link para a monografia comprimida (6,4Mb).
Links para as versões finais do programado do trabalho: Windows 32 | Windows 64 | Mac OS X | Linux.
Link para o manual do programado do trabalho.
Links para os arquivos fonte do trabalho: Github | zip.