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Do GUI aos ambientes imersivos

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by

Ivandro Gomes

on 4 February 2014

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Transcript of Do GUI aos ambientes imersivos

INTRODUÇÃO À TEORIA DA INTERACTIVIDADE
A realidade virtual não imersiva baseia-se no uso de monitores
Do GUI aos ambientes imersivos

Realidade virtual
O conceito de interactividade
Tipos de interatividade
Realidade imersiva
Realidade não imersiva
Trabalho realizado por

Ivandro Gomes do 12ºC4

Professor: Alfredo Pereira
Disciplina: AIB

Rendering
1968
1969
1987
1986
1962
1958
Head-Mounted Three Dimensional Display
Videoplace
luva de dados(Dataglove) e o capacete de visualização(Eyephones)
Head-Mounted Display
Sensorama
GyroPoint Desk
Dispositivos de utilização
HeadPhones
1895
1949
1968
1980
2012
entre as condições de trabalho, as capacidades e limitações físicas e psicológicas do trabalhador e a eficiência do sistema produtivo.
Ciência que estuda a relação entre o Homem e o trabalho que executa
Ergonomia
procurando desenvolver uma integração perfeita
Mapeamento de texturas
Desenho

Ferramentas (VR ToolKits) que permitem a criação de programas de realidade virtual:


iMotion também possui Airtouch feedback (tátil)
iMotion 3D
Graphical User Interface ou interface gráfica é um mecanismo de interacção entre o utilizador e o computador baseado em simbolos visuais, como ícones, menus e janelas
Através de um dispositivo de entrada



o utilizador é capaz de seleccionar esses símbolos




(designados por widgets) e manipulá-los de forma a obter algum resultado prático.
Através do uso de ambientes virtuais e da estimulação de todos os sentidos do utilizador(visão, audição, tacto e outros) obtêm-se os ambientes imersivos.
O estímulo dos sentidos do utilizador é efectuado através de dispositivos que permitem a interacção com os objectos do ambiente virtual, como: auscultadores, capacetes de visualização, luvas de dados, entre outros
protótipo de um capacete com monitores e sensores de detecção de movimento ligados a um par de câmara remotas
Estes sensores permitiam deslocar as câmaras de acordo com os movimentos da cabeça, criando no utilizador a sensação de presença. Posteriormente, este equipamento passou a chamar-se
Head-Mounted Display(HMD)
O Sensorama é um
simulador que permite ao utilizador viver de forma artificial, sentindo as sensações de uma viagem num veículo de duas rodas.

É utilizada a formação de imagens 3D, som stereo, vibrações e sensações do vento e aromas
Mais conhecido como capacete 3D
Ambiente Virtual
manipular objectos virtuais através do movimento das mãos e ouvir voz sintetizada com som 3D
Usado na computação gráfica, significa converter uma série de símbolos gráficos num arquivo visual, ou seja, "fixar" as imagens num vídeo, convertendo-as de um tipo de arquivo para o outro
É um processo que desenvolve e designa atributos de material a um objecto, de modo a que este proporcione uma aparência realística.
Antes de as texturas serem aplicadas, todos os objectos num programa 3D possuem uma aparência padrão de plástico, seja de cinza ou de algumas cores
A realidade virtual imersiva é baseada no uso de capacete ou de salas de projecção nas paredes


Qualquer computador que é controlado por um teclado, um rato e uma webcam podem ser controladas com o iMotion. Pode-se jogar jogos "First Person Shooter" ou jogos de luta, ou interagir com aplicações em 3D usando as mãos para se mover, abrir, girar, arrastar e soltar objetos em 3D com alta precisão.
http://www.kickstarter.com/projects/576456616/imotion-3d-motion-controller-with-haptic-feedback
Para PC / Mac / Linux, o iMotion simula o rato para que os usuários podem acessar qualquer aplicativo sem qualquer integração imersiva.

A tecnologia de feedback táctil incorporado no iMotion usa bluetooth para enviar um sinal para um "vibro-sensor" tátil no controlador real. Isto permite obter um feedback instantâneo, e acrescenta uma "sensação" em relação ao monitor que se esta a utilizar. Há 5 canais de feedback únicos que podem mudar a intensidade e duração para fornecer diferentes níveis de feedback para reproduzir a "sensação" única de um objeto, movimento ou incidente no espaço 3D virtual.
O iMotion é um dispositivo que controla a interface flutuante de um dispositivo com apenas um movimento de suas mãos.
O iMotion fornecer uma maneira revolucionária para ter o controle do movimento 3D com precisão através de uma incrível variedade de plataformas e aplicações existentes
O controlador iMotion tem três luzes de LED para estabelecer a posição do corpo no espaço 3D. Ela determina as coordenadas x, y e z , bem como o ângulo de rotação e do plano de elevação. iMotion abriga um giroscópio e acelerômetro, para que você possa usá-lo em qualquer ângulo e atingir um nível muito elevado de precisão para jogos de ação e aplicações.
iMotion cria uma tela ao toque virtual, semelhante a um espaço sensível ao movimento gigante. O recurso de feedback tátil exclusiva da iMotion fornece um feedback físico para que se possa "sentir" o objeto virtual que está a ser tocado dentro de um jogo ou uma aplicação.
http://coolmaterial.com/roundup/history-of-headphones/
Dispositivo semelhante ao rato de um computador mas com a particularidade de trabalhar no ar, pois possui um giroscópio com o computador
O GyroPoint Desk, consegue trabalhar no ar(a principal particularidade) e também pode-se usar como um rato normal e o dispositivo é sem fios.
A realidade virtual consiste em ambientes simulados através do computador que permite aos utilizadores interagir, visualizar e manipular objectos dos mesmos. Os utilizadores ao experimentarem uma situação de realidade virtual podem senti-la como se fosse real, encontrando-se, portanto, abstraído da realidade(através de recriações do ambiente real ou criações originais).
A implementação de um sistema de realidade virtual requer a existência de um sistema multimédia interativo bastante desenvolvido na formação de gráficos 3D interactivos em tempo real(utiliza-se computadores com altas capacidades).
Os ambientes virtuais são, actualmente, utilizados na maioria das áreas do conhecimento e das actividade humanas como: medicina, arquitetura, engenharia, educação, etc… O que permite ao utilizador em contacto com novas situações facilitando a aprendizagem segura, económica e rápida, o que permite a melhoria o seu desempenho.
Visualização
Controlo e manipulação
Audição
HMD
BOOM
Binocolar Omni-Oriented Monitor
Crystal Eye
CAVE
Cave Automatic Virtual Environment
Monitor
Dataglove
Spacemouse
Joystick
Fatos de realidade virtual
Ring Mouse
GyroPoint Desk
HeadPhones
capacidade de um sistema receber informação e a partir dessa informação transformar, evoluir ou criar novos ambientes virtuais
DI-Guy
- permite adicionar características do comportamento humano a acontecimentos simulados em tempo real. Cada característica altera-se de forma realista, responde a comandos simples e movimenta-se no ambiente de acordo com as indicações. Estas características são animadas de forma automática.
Gizmo3D
- é uma solução completa para a industria, aplicações militares e jogos. Para além de ser usado pelos serviços militares é também utilizada na indústria espacial. Permite desenvolver formas geométricas de uma forma rápida, sombras em tempo real, estruturas recursivas, ambientes e animação.

Virtus Walk Through Pro
- permite uma visualização 3D intuitiva. Possui ferramentas de modelação e de edição, cria perspectivas corretas com o mapeamento de texturas, tem capacidade de exportar VRML (Virtual Reality Modeling Language) e combina a capacidade de rendering 3D em tempo real com as movimentações detetadas.
WorldToolKit para Windows
- permite o desenvolvimento de ambientes 3D simulados e aplicações de realidade virtual. É uma livraria orientada a objetos com um alto nível de funções para configuração, interação e controlo da simulação em tempo real.
VRML
- Linguagem de programação de ambientes virtuais de rede para internet, podendo as suas aplicações ser executadas na maioria dos browsers.

CAVELib
- é a API (Aplication Programmer´s Interface) mais utilizada para o desenvolvimento de aplicações visualmente imersivas. É uma plataforma que permite criar um produto final de alta qualidade que pode ser executado em diferentes sistemas operativos, como o Windows, o Linux, o Solaris e o IRIX, e independente dos sistemas de visualização utilizados.

Comeau e Brian
Morton Heilig
Ivan Sutherland
Myron Krueguer
VPL
Research
Características ou componentes
comunicação
troca de informação entre o utilizador e o sistema
feedback
resposta do sistema a uma inserção de dados
controlo e resposta

permitem ao sistema regular e atuar no ambiente virtual

tempo de resposta
tempo entre a acção do utilizador e a alteração do sistema
Níveis segundo ação sensorial
Nível de interatividade
Elevada
utilizador completamente imerso, estimulação de todos os sentidos
Média
controlo limitado
(alguns sentidos)
Baixa


utilizador não imerso
Níveis segundo a relação Homem-máquina
Reativa
utilizador – controlo limitado;

sistema controla a interação e o feedback;

caminho pré-programado
Coativa
utilizador – controlo da sequência, ritmo e estilo das ações
Proativa
utilizador – controlo da estrutura e conteúdo das ações, controla dinamicamente o desenvolvimento do conteúdo
capacidade que o sistema possui de alterar o ambiente virtual em função das ações do utilizador.
adaptabilidade
controlo que o utilizador tem sobre a sequência e o ritmo das ações

co-criatividade
Linear
utilizador – define o sentido das ações, mas apenas à seguinta ou à anterior
De suporte
utilizador – recebe apoio sobre como utilizar o sistema, através de simples mensagens ou complexos manuais
Hierárquica
utilizador – pode escolher uma de várias opções predefinidas (ex: menu)
Sobre objetos
utilizador – ativa objetos usando um dispositivo apontador para obter respostas do sistema
Reflexiva
utlizador – responde a perguntas do sistema;

a resposta é comparada com outras, havendo uma reflexão sobre a mesma
De hiperligação
o sistema define ligações para garantir o acesso aos seus elementos

De atualização
gera conteúdos atualizados em resposta às ações do utilizador; pode ter componentes de inteligência artificial
Construtiva
utilizador – constrói um modelo a partir do manuseamento de objetos, atingindo um objetivo específico;

é uma etensão do de atualização
Soluções interativas
Avaliação
funcionamento dos dispositivos periféricos e a sua ergonomia
qualidade gráfica dos ambientes virtuais e o seu realismo perante o olhar do utilizador
contributo para a imersão do utilizador
utilização adequada das cores

aspectos visuais
qualidade adequada do som
qualidade da estimulação táctil e da percepção da força
funcionamento e objectivos da simulação
outras características mais específicas relacionadas com a área ou domínio em que se insere
definição de solução interativa a desenvolver
caracterização do tipo de imersão pretendido
avaliação, caracterização e suporte de vários dispositivos a utilizar
definição da capacidade de perceção dos movimentos do utilizador
avaliação de recursos e capacidades
seleção das ferramentas a utilizar no desenvolvimento
criação e edição de formas geométricas e texturas
descrição de visão estereoscópica
caracterização do hardware, do software e do suporte de rede
modelação da ação física do sistema
Os primeiros headphones a serem feitos K120’s
Os primeiros headphones eletrostático. Pesavam aprox. 1kg
Uma decada depois dos headphones stereo
IllumiRoom
IllumiRoom usa uma câmera do Kinect para
o Windows e um projetor
permitindo-na combinar nossos mundos virtuais e físicos

O sistema pode alterar a aparência do quarto, induzir movimento aparente, estender o campo de visão e permitir experiências de jogos totalmente novas
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