Introdução. Vale observar que o sistema de visualização 3D através de um monitor não é considerado imersivo.

Transcrição

1 Introdução O que é a realidade virtual? Por ser ter suas aplicações nas mais variadas áreas do conhecimento humano a realidade virtual, assim como a simulação, é definida de forma diferente para cada necessidade. Nesse trabalho usamos o conceito de realidade virtual como a coexistência de três fatores: imersão, interação e envolvimento. Imersão Imersão, como diz o nome, vem do conceito de se sentir dentro do ambiente. Na nova onda de tecnologias para realidade virtual e simulação o fator imersão é obtido através de um capacete como, por exemplo, o Oculus Rift, porém existem também sistemas imersivos baseados em salas com projeções do ambiente da simulação nas paredes e no teto, sendo esse último menos usado. Além do fator visual é necessário a resposta do sistema com sons, posicionamentos automáticos da pessoa e dos movimentos da cabeça, controles relativos, entre outros. Com essa gama de sensores e respostas automáticas aos movimentos do usuário o sistema de imersão consegue trazer a sensação de imersão do usuário no ambiente desejado. Vale observar que o sistema de visualização 3D através de um monitor não é considerado imersivo. Interação A característica de interação é mais marcante aos games e, atualmente, está se tornando imprescindível em qualquer software ou hardware de realidade virtual. A interação está ligada a capacidade do computador em receber dados constantes do usuário, como movimentos, e responder instantaneamente o mundo virtual, proporcionando assim, a interação do usuário com um mundo virtual dinâmico. Envolvimento A ideia de envolvimento, está ligada a motivação do mundo virtual para o engajamento da pessoa em determinada atividade. O envolvimento pode ser passivo, como ler um livro, ou ativo, como participar de um jogo. A realidade virtual busca juntar as duas vertentes de forma a permitir exploração do mundo virtual e ao mesmo tempo propiciar interação com o mundo dinâmico. Vale ressaltar a importância desse item quando se diz respeito a difusão de novas tecnologias, sendo clara a resistência do público ao experimentar qualquer nova tecnologia.

2 Assim o envolvimento é parte fundamental a qualquer nova tecnologia na área de simulação e realidade virtual. Diferença entre realidade virtual Imersiva e não imersiva Existem dois tipos de realidade virtual, a imersiva, que pode ser baseada tanto em capacetes quanto em salas de projeção nas paredes, já a não imersiva é baseada no uso de monitores. A realidade virtual imersiva dá uma maior sensação de imersão na realidade virtual, porém os sistemas não imersivos têm a vantagem de utilizar plenamente todas as vantagens a indústria de computadores e evitar as limitações e problemas devido ao uso do capacete e tem uma maior facilidade de uso, entretanto com o avanço da tecnologia os sistemas imersivos serão cada vez mais usados devidos a seu maior grau de imersão dado ao usuário. Breve história A realidade virtual já é debatida e desenvolvida desde meados da década de 50. A sua história é marcada pela variedade de utilizações nos mais variados campos da sociedade, sendo encontrada desde jogos até tratamentos psicológicos. Porém, é evidente que a realidade virtual e a simulação interativa ainda não fazem parte do dia a dia das pessoas. Esse problema decorre de sua história de fracassos ao tentar introduzir uma tecnologia mais usada em áreas profissionais e de alto investimento a usos cotidianos, trazendo assim, medo ao experimentar novas tecnologias. Vale citar os seguintes projetos que contribuíram para a nova onda de dispositivos de simulação e realidade virtual que conhecemos hoje: Em 1950, a Força Aérea dos Estados Unidos constrói simuladores de voo para testes. Em 1958, a Philco desenvolve um par de câmeras remotas e o protótipo de um capacete com monitores que permitem ao usuário um sentimento de presença quando dentro de um ambiente. Em 1962, Morton Heilig inventou o Sensorama, que consiste em uma cabine que combinava filmes 3D, som estéreo, vibrações mecânicas, aromas e ar movimentado por ventiladores. Em 1977 e 1982 surgiram as primeiras luvas digitais desenvolvidas pelo grupo da Universidade de Illinois. Em 1987, a VPL Research Inc., começou a vender capacetes e luvas digitais. Pontos negativos e positivos

3 Positivos A realidade virtual proporciona uma gama de atividades e, apesar de ser muito conhecida pelos jogos, tem grande importância na área da psicologia no tratamento de claustrofobia, no treinamento militar. Essas áreas recebem grande investimento e fazem da realidade virtual uma ferramenta importante para o treinamento e tratamento de várias pessoas. Negativos Os efeitos negativos são mais claros ao tentarmos trazer a realidade virtual para o cotidiano. Muitas pessoas sentem náuseas pelo efeito da imersão já citado, muitas empresas dizem que esse problema seria resolvido com uma calibragem mais precisa dos sensores transformando os movimentos virtuais ainda mais reais, entretanto ainda o mercado ainda carece de produtos que sejam completamente isentos desse problema. Outro ponto que impede, no momento, a difusão da realidade virtual é o preço. Por ser uma tecnologia nova e que requer grande investimento e pesquisa o preço do produto final é incompatível com o esperado pelos usuários. O futuro da realidade virtual A realidade virtual está cada vez mais presente no dia a dia da comunidade científica e, cada vez mais, uma importante ferramenta para o desenvolvimento tecnológico. Suas aplicações vão desde os grandes simuladores de uso profissional até as plataformas de entretenimento. Porém mesmo com grandes avanços ainda há muito para se conquistar. Como mostrado as tecnologias que visam trazer a realidade virtual para o cotidiano das pessoas ainda enfrentam grandes dificuldades: alguns dizem que é devido ao medo das pessoas em experimentar tecnologias novas, outros que a tecnologia ainda não está madura. O que é certo é que a realidade virtual tem um potencial enorme se usada corretamente, por isso grandes empresas correm para serem as primeiras a realmente difundir essa tecnologia. Simulações e Modelos Computacionais Definição: Simulação em computação é o processo de projetar um sistema computacional baseado em um sistema real. Objetivos: Descrever o comportamento de um sistema, criar teorias e hipóteses, prever comportamentos futuros, testar métodos de produção etc. Modelo: É a representação de um evento ou de um sistema real ou teórico, que é construído a partir de uma abstração e da descrição de um sistema e é transformado em um modelo matemático.

4 Modelo Analítico: A solução de um problema matemático é encontrada na forma de procedimentos executados por um algoritmo. Modelo de Simulação: A solução provida pela execução de um programa que gera amostras do comportamento de um sistema real em variadas condições e a estatística das amostras são usadas para medir o desempenho do sistema. Quando a Simulação é Empregada A simulação é empregada quando não se pode comprometer o modelo real, ou o modelo não é acessível, ou os custos de teste com o modelo real seriam grandes demais, ou o modelo real não existe ou seja é apenas teórico. Sendo assim a simulação a melhor, e muitas vezes, a única para capacitar pessoas e tecnologias para o uso na vida real. Vantagens em Simular Uma vez criado o modelo pode ser usado inúmeras vezes para que infinitas situações sejam testadas, o tempo pode ser controlado, é possível ter um maior entendimento das variáveis envolvidas nos sistemas etc. Desvantagens Resultados de difícil interpretação, requer um longo treinamento, uma grande quantidade de recursos é gasta principalmente tempo e as tentativas de simulação levam a resultados não satisfatórios. História das Simulações Desde sempre o homem tem a necessidade de criar simulações para situações em que necessita saber o que pode ocorrer porém não existe a possibilidade de fazer o teste em escala real. 500 AC: O exército romano simula batalhas com peças azuis contra as vermelhas : Leonardo Da Vinci cria projetos de modelos físicos de ferramentas, tanques de guerra, artefatos voadores. 1780: Inglaterra, Jhon Clerk cria e emprega um simulador de táticas de guerra naval, empregando objetos sobre uma mesa. 1929: USA, primeiro simulador de voo construído.

5 2a Guerra mundial: Simuladores numéricos de processos envolvidos no desenvolvimento da bomba atômica : Os primeiros videogames são criados:( 1947: Cathode Ray Tube Amusemente Device, : Chess,1951: NIM, 1952:OXO/Noughrs and Crosses (Tic-Tac-Toe) etc) : Aplicações militares lideram as pesquisas e os recursos em aplicações visam o desenvolvimento de simuladores tipo War Game : Ambientes de simulação são disponibilizados para aplicações em praticamente todos os seguimentos, com grande capacidade de processamento, interatividade e facilidades para a modelagem, análise e avaliação.