Realidade Virtual

Hoje em dia, as áreas onde se utiliza mais a realidade virtual são:

-Entretenimento, por isto entende-se jogos e alguns simuladores;

–Medicina, no treino de cirurgiões por exemplo;

–Arquitectura, simulação da criação de edifícios de maneira a encontrar erros e aperfeiçoá-los antes da contrução;

–Formação e Educação, no treino de astronautas, militares e pilotos aviadores.

Reação Tátil

Deteção de Movimento e Posição

Realidade Virtual

Realidade Virtual (RV) é um interface que liga o utilizador ao computador, envolvendo simulação e interação sensorial a tempo real. Estas sensações são visuais, auditórias, tatéis e já incluem por vezes as olfativas e gustativas. Usa-se também a simulação 3D de maneira a aumentar a sua imersividade.

Tem como objetivo tornar a experiência virtual do utilizador cada vez mais próxima da realidade em que vivemos, o que nos permite experienciar coisas que não seriam possíveis no mundo real.

A realidade virtual não é uma nova invenção. Em 1950, a Força Aérea dos Estados Unidos da América já possuía simuladores de vôo para testes. A primeira utilização civil deste conceito data já de, há pelo menos, 49 anos, quando Morton Heiling criou o primeiro "jogo de salão" de realidade virtual. Chamava-se Sensorama e contava já com inúmeros avanços tecnológicos. Como se vê na figura, o Sensorama, em 1962 contava já com vídeo 3D, movimento, cor, som stereo, aromas, efeitos de vento e um assento vibratório. O jogo consistia em dar uma volta de mota por Nova Iorque onde o "condutor" sentia o vento, os buracos na estrada e até cheirava comida quando passava por um restaurante.

A partir daí a tecnologia evoluiu bastante e rapidamente.

Em 1977, Dan Sandin, Richard Sayre e Thomas Defanti criaram a primeira dataglove, um dispositivo de interacção semelhante a uma luva comum que, actualmente, facilita o controlo na robótica e nas aplicações de realidade virtual. Foi importante por ser a primeira interação através de movimento corporal.

Em 1982, Bonnie MacBird inventou Tron, o primeiro filme gerado através do computador.

Em 1983, Myron Krueger criou o Videospace que foi o primeiro ambiente virtual.

Há dois tipos de periféricos:

Saída – estimulam os vários sentidos: visão,

audição e tacto.

– Audiovisuais, conduzem ao utilizador a informação sobre a forma de áudio e imagem;

– Reacção táctil, transmite informação ao utilizador sobre a forma de movimento, vibração, etc.

Entrada – permitem ao utilizador navegar e interagir com objectos do mundo virtual

– Deteção do movimento e posição do utilizador, estes dispositivos transmitem ao computador informação sobre a posição e coordenadas de vários pontos, cabeça, mãos, e por vezes até do corpo todo;

– Navegação, incluem joysticks, datagloves e alguns ratos que permitem ao utilizador navegar no mundo virtual;

– Manipulação, são os mesmos dispositivos acima referidos que permitem ao utilizador interagir e manipular o mundo virtual em que está inserido;

Aplicações

Evolução Histórica

Audiovisuais

BOOM - Abreviatura para Binocular Omni-Orientation Monitor. É um dispositivo montado na cabeça que tem dois monitores, um para cada olho do utilizador, e permite detectar o movimento da cabeça, enquanto o utilizador explora o mundo virtual.

CAVE - Abreviatura de Cave Automatic Virtual Environment é um ambiente virtual imersivo, que é criado numa sala cúbica através de projectores.

Navegação e Manipulação

Ratos equipados com giroscópio - Ratos que possuem a capacidade de registar movimento a 3D. Um bom e conhecido exemplo disto são os comandos da Wii.

Fatos de Deteção de Movimento - Consistem em fatos com vários marcadores que emitem constantemente a sua posição ao computador, conseguindo criar imagens e movimentos do utilizador no mundo virtual. São utilizados para conferir movimentos mais humanos em personagens animadas.

ODT - Também conhecida como omnidirectonal treadmill, é um dispositivo que permite uma pessoa mover-se em qualquer direção, o que associado a uma CAVE permite uma experiência virtual bem real.

CyberCarpet - Como o nome indica é um pequeno tapete que é composto de vários rolamentos que atuam de maneira a que o utilizador ande indefinidamente em qualquer direção.

Realidade Aumentada:

-O sistema adiciona algo virtual ao mundo real;

-O utilizador mantém consciência que está no mundo real;

-Necessita de software apropriado para realizar a combinação entre os dois mundos;

Definição

Full Motion Racing Simulator - Simulador de carros neste caso. A parte da reação tátil neste exemplo é a movimentação da cadeira, que envolve o utilizador numa experiência muito mais imersiva.

Realidade Virtual Vs.

Realidade Aumentada

Periféricos

Realidade Virtual:

-Ambiente totalmente imersivo;

-Alguns dos sentidos estão sob controlo do sistema, como a visão, a audição, e por vezes até o tato o gosto e o olfato;

Virtualidade Aumentada

Virtualidade Aumentada (VA) foi um termo introduzido de maneira a identificar sistemas que são, na sua maioria virtuais, com algumas imagens ou texturas do mundo real.

Realidade Aumentada

Realidade Misturada

Os 3 i's

Paul Milgram e Fumio Kishino foram dois dos que definiram estes vários destes conceitos ao criarem o "Reality -Virtuality Continuum" (Contínuo de Realidade-Virtualidade). Este é como que um espectro que organiza vários ambientes e que vai do extremo real, ao extremo virtual.

Em 1994 Paul Milgram e Fumio Kishino definiram realidade misturada como sendo, "...algo no meio dos dois extremos do contínuo da virtualidade.." ("...anywhere between the extrema of the virtuality continuum.").

Realidade Aumentada (RA), é a combinação de uma cena real, do dia a dia do utilizador, com informação virtual, adicional, sobre uma certa imagem, paisagem, quadro, livro, edifício, etc.

Hoje em dia já é possível fazer isto com certas aplicações em certos telemóveis, já algo avançados, como por exemplo o Google Goggles.

Realidade Misturada (MR, em inglês Mixed Reality) refere à mistura do mundo real com o mundo virtual, de maneira a produzir novos ambientes onde objectos reais e digitais coexistem e interagem em tempo real. Uma junção de Realidade, Realidade Aumentada, Virtualidade Aumentada e Realidade Virtual.

Realidade Aumentada

O 2º i: Imaginação

O 1º i: Imersão

O 3º i: Interação

papel da imaginação na realidade virtual é a capacidade que a mente tem de percecionar algumas coisas que não estão presentes. Um exemplo simples disto é a imagem ao lado. Não está lá desenhado nenhum triângulo, apenas partes, e, no entanto, as nossas mentes conseguem vê-lo.

Mais tarde surgiu ainda, da parte de Staffan Björk e Jussi Holopainen, a definição de mais uma:

-Imersividade Espacial

Está presente quando o utilizador tem a sensação de estar contido no mundo virtual, quando este sente mesmo que está lá e que aquilo é real.

A interação é uma parte vital na realidade virtual pois dá-lhe uma certa semelhança ao mundo real. A partir do momento em que estamos envoltos no mundo virtual, o utilizador deve ser capaz de interagir com o ambiente, de forma natural e intuitiva. Este tema já foi abordado mais especificamente na outra parte do trabalho.

Imersão consiste na sensação que temos de estar dentro de uma realidade, dum mundo. Quanto mais e melhor os sentidos forem estimulados mais real a experiência nos parece e mais nos separamos do nosso próprio mundo. Há dois tipos principais de interface que definem a imersividade de uma experiência virtual:

-A Realidade Virtual Imersiva: é baseada no uso de

capacetes ou de salas de projecção nas paredes, neste

caso o utilizador sente-se dentro do interface, como que se estivesse a participar activamente no "programa", neste caso o utilizador tem uma alta interacção com o ambiente virtual.

-A Realidade Virtual não Imersiva: baseia-se no uso

de monitores, ou seja, aqui o utilizador tem que olhar

para o monitor como se de uma janela se tratasse,

observando o mundo virtual, aqui o utilizador não tem

uma interacção tão boa com o ambiente.

Segundo a visão de Ernest W. Adams, autor e consultor em design de jogos, a imersividade pode ser separada em 3 categorias principais:

-Imersividade Tática (ou Motoro-Sensorial):

É experienciada quando o utilizador realiza operações que envolvem habilidades, as quais ele aperfeiçoa para atingir o sucesso.

-Imersividade Estratégica (ou Cognitiva):

É uma imersividade mais cerebral, associada a desafios mentais. É frequente em jogadores de xadrez por exemplo.

-Imersividade Narrativa (ou Emocional):

Ocorre quando o utilizador se envolve numa história, similar ao que acontece quando lemos um livro ou vemos um filme.