Prof. Ms. Ricardo Seyssel. Realidade Virtual & Realidade Aumentada

Transcrição

1 Realidade Virtual & Realidade Aumentada

2 Realidade REALIDADE Virtual VIRTUAL A Realidade Virtual (RV) vem trazer ao uso do computador um novo paradigma de interface com o usuário. Neste paradigma, o usuário não estará mais em frente ao monitor, mas sim, sentir-se-á dentro da interface. Com dispositivos especiais, a Realidade Virtual busca captar os movimentos do corpo do usuário (em geral braços, pernas, cabeça e olhos) e, a partir destes dados, realizar a interação homemmáquina. «realidade virtual é uma forma das pessoas visualizarem, manipularem e interagirem com computadores e dados extremamente complexos" A interface com realidade virtual envolve um controle tridimensional altamente interativo de processos computacionais. O usuário entra no espaço virtual das aplicações e visualiza, manipula e explora os dados da aplicação em tempo real, usando seus sentidos,

3 Realidade Virtual, ou ambiente virtual, é uma tecnologia de interface avançada entre um usuário e um sistema computacional. O objetivo dessa tecnologia é recriar ao máximo a sensação de realidade para um indivíduo, levando-o a adotar essa interação como uma de suas realidades temporais. REALIDADE VIRTUAL (virtual reality): Realidade Virtual é uma interface avançada para aplicações computacionais, onde o usuário pode navegar e interagir, em tempo real, em um ambiente tridimensional gerado por computador, usando dispositivos multisensoriais. [KIRNER, C. et al. (1995); PINHO, M.S.; KIRNER, C. (1997); KIRNER, C.; PINHO, M.S. (1997)]. Realidade REALIDADE Virtual VIRTUAL A interação é realizada em tempo real, com o uso de técnicas e de equipamentos computacionais que ajudem na ampliação do sentimento de presença do usuário. Além da compreensão da RV como simulação da realidade através da tecnologia, a RV também se estende a uma apreensão de um universo não real, um universo de ícones e símbolos, mas permeando em um processo de significação.

4 Realidade REALIDADE Virtual VIRTUAL Realidade Vitual Ela consiste de uma combinação de s o f t wa re, c o m p u ta d o re s d e a l t o desempenho e periféricos especializados, que permitem criar um ambiente gráfico de aparência realística, no qual o usuário pode se locomover em três dimensões. Nele, objetos imaginários, criados por software, podem ser sentidos e manipulados.

5 Realidade REALIDADE Virtual VIRTUAL Sistema de Realidade Virtual Consiste de um usuário, uma interface homem-máquina, e um computador. O usuário participa de um mundo virtual gerado no computador, usando dispositivos sensoriais de percepção e controle. Um ambiente virtual pode ser projetado para simular tanto um ambiente imaginário quanto um ambiente real. Usuário (operador) Sistemas de Percepção Sistemas de Músculos Sensação Ação Sinais de Controle Interface Homem-Máquina (visores, cursores etc.) Sinais Sensoriais Ambientes Virtuais (Simulado)

6 Realidade Virtual A realidade virtual também pode ser considerada como a junção de três idéias básicas : imersão, interação e envolvimento Isoladamente, essas idéias não são exclusivas de realidade virtual, mas aqui elas coexistem. A idéia de imersão está ligada com o sentimento de se estar dentro do ambiente. Normalmente, um sistema imersivo é obtido com o uso de capacete de visualização, mas existem também sistemas imersivos baseados em salas com projeções das visões nas paredes, teto, e piso. Além do fator visual, os dispositivos ligados com os outros sentidos também são importantes para o sentimento de imersão, como som, posicionamento automático da pessoa e dos movimentos da cabeça, controles reativos etc. A visualização tridimensional através de monitor é considerada não imersiva. A idéia de interação está ligada com a capacidade do computador detectar as entradas do usuário e modificar instantaneamente o mundo virtual e as ações sobre ele (capacidade reativa). As pessoas gostam de ficar cativadas por uma boa simulação e de ver as cenas mudarem em resposta aos seus comandos. Esta é a característica mais marcante nos vídeo-games. A idéia de envolvimento, por sua vez, está ligada com o grau de motivação para o engajamento de uma pessoa com determinada atividade. O envolvimento pode ser passivo, como ler um livro ou assistir televisão, ou ativo, ao participar de um jogo com algum parceiro. A realidade virtual tem potencial para os dois tipos de envolvimento ao permitir a exploração de um ambiente virtual e ao propiciar a interação do usuário com um mundo virtual dinâmico.

7 Realidade REALIDADE Virtual VIRTUAL Imersível e Não Imersível Realidade Virtual Imersiva e Não Imersiva Do ponto de vista da visualização, a realidade virtual imersiva é baseada no uso de capacete ou de salas de projeção nas paredes, enquanto a realidade virtual não imersiva baseia-se no uso de monitores. Os dispositivos baseados nos outros sentidos acabam dando algum grau de imersão à realidade virtual com o uso de monitores, mantendo sua caracterização e importância. A realidade virtual com monitor apresenta ainda assim alguns pontos positivos como : 1) utilizar plenamente todas as vantagens da evolução da indústria de computadores; 2) evitar as limitações técnicas e problemas decorrentes do uso de capacete; 3) facilidade de uso. Em alguns casos, como visualização, por exemplo, a realidade virtual com monitor é aceitável, mas com a evolução da tecnologia de realidade virtual a tendência será a utilização de capacetes ou salas de projeção para a grande maioria das aplicações.

8 Realidade REALIDADE Virtual VIRTUAL Imersível

11 Caverna Digital A CAVERNA Digital é uma infraestrutura do Núcleo de Realidade Virtual do LSI (Laboratório de Sistemas Integráveis), vinculado à Escola Politécnica da USP. Desenvolvido por pesquisadores do LSI-EPUSP, esse sistema é conhecido nos Estados Unidos como Cave (Cave Automatic Virtual Environment) e na Europa como Cube. A CAVERNA começou a ser construída em 2000, com financiamento da FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos), e foi inaugurada em abril de Muito além das projeções imersivas em 3 dimensões possibilitada pelas 5 telas de 3x3m que a formam, a CAVERNA Digital também pode receber interfaces que estimulem o som e o tato, como caixas de som estéreo e equipamentos de force feedback: por isso é um sistema de realidade virtual que possibilita alto envolvimento do usuário. Aplicações já desenvolvidas envolvem a Engenharia (Naval, Oceânica, Mecânica, Civil, Automobilística e Eletrônica), a Medicina (simulações cirúrgicas, estudos em anatomia), as ciências básicas (Astronomia, Astrofísica, Biologia e Química), a Arte (Artemídia), a Pedagogia (jogos interativos educativos), a Arquitetura (maquetes virtuais) e o entretenimento (roteiros imersivos e interativos e estudos em imagens de alta resolução).

12 Caverna REALIDADE Digital VIRTUAL

13 Caverna REALIDADE Digital VIRTUAL

14 Realidade REALIDADE Aumentada VIRTUAL Realidade Aumentada Realidade Aumentada é definida usualmente como a sobreposição de objetos virtuais tridimensionais, gerados por computador, com um ambiente real, por meio de algum dispositivo tecnológico. Realidade Aumentada (RA) é uma linha de pesquisa dentro da computação gráfica que lida com integração do mundo real e elementos virtuais ou dados criados pelo computador. Atualmente, a maior parte das pesquisas em RA está ligada ao uso de vídeos transmitidos ao vivo, que são digitalmente processados e ampliados pela adição de gráficos criados pelo computador. Ronald Azuma define a Realidade Aumentada como um sistema que: 1) combina elementos virtuais com o ambiente real; 2) é interativa e tem processamento em tempo real; 3) é concebida em três dimensões.

15 Realidade REALIDADE Aumentada VIRTUAL Aplicações futuras > Expansão de telas de computador para um ambiente real: janelas de programas e ícones se tornam dispositivos virtuais num espaço real e podem ser operados por gestos ou pelo olho. Um único mostrador pessoal (como óculos), poderia simular uma centena de monitores convencionais de computador ou janelas de aplicação ao redor do usuário concomitantemente. > Dispositivos virtuais de todos os tipos: substituição das telas e monitores tradicionais, painéis de controle, e aplicações completamente novas (algo impossível em um hardware real ), como objetos 3D que alteram suas formas e aparências de forma interativa baseados na tarefa ou necessidade atual do usuário. > Aplicações de media aprimoradas, como telas virtuais pseudo-holográficas, cinema surround virtual, holodecks (como em Star Trek), permitindo imagens criadas por computadores interagir com sujeitos reais e platéias.

16 Realidade REALIDADE Aumentada VIRTUAL Algumas Aplicações futuras > Conferências virtuais. > Substituição de telas de navegação em carros e aparelhos celulares: discagem através do movimento dos olhos, inserção de informação diretamente no ambiente, como linhas guia diretamente na pista bem como aprimoramentos como vistas em Raio-X. > Plantas virtuais, papéis de parede, vistas panorâmicas, decorações, trabalhos artísticos e iluminação, melhorando a vida cotidiana. Por exemplo, uma janela virtual poderia ser disposta em uma parede comum, mostrando a tomada de uma câmera situada no exterior da construção. > Com uma entrada de sistemas de RA no mercado de massas, poderemos ver janelas virtuais, posters, sinais de trânsito, decorações natalinas, torres de publicidade e muito mais. Tais elementos devem ser completamente interativos, mesmo à distância, como por um apontar dos olhos, por exemplo.

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