Realidade aumentada

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Um aplicativo de celular detectando a planta baixa de uma casa.

Designa-se realidade aumentada (RA) a integração de informações virtuais a visualizações do mundo real (como, por exemplo, através de uma câmera). 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. Pesquisas avançadas incluem uso de rastreamento de dados em movimento, reconhecimento de marcadores confiáveis utilizando mecanismos de visão, e a construção de ambientes controlados contendo qualquer número de sensores e atuadores.

A definição de constantes nucleares sobre a realidade aumentada é a descrição mais consensual. Ela ignora um subconjunto do objetivo inicial da RA, porém é entendida como uma representação de todo o domínio da RA: realidade aumentada é um ambiente que envolve tanto realidade virtual como elementos do mundo real, criando um ambiente misto em tempo real. Por exemplo, um usuário da RA pode utilizar óculos translúcidos, e através destes, ele poderá ver o mundo real, bem como imagens geradas por computador projetadas no mundo.

Azuma define a realidade aumentada como um sistema que:

  • combina elementos virtuais com o ambiente real;
  • é interativa e tem processamento em tempo real;
  • é concebida em três dimensões.

Atualmente, esta definição é geralmente utilizada em algumas partes da literatura da pesquisa em RA (Azuma, 1997). Já existem vários sistemas de manipulação da Realidade Aumentada, disponíveis gratuitamente. Existem aplicações educacionais, jogos e aplicações de Realidade nas mais variadas áreas, como: bioengenharia, física, geologia.

Cronologia[editar | editar código-fonte]

Descrever a história da Realidade Aumentada é também descrever a jornada e os “acréscimos” do homem ao mundo no qual ele vive.

  • 1975: Myron Krueger cria um laboratório de realidade virtual chamado “Videoplace”, que permite o usuário interagir com elementos virtuais pela primeira vez.
  • 1990: Tom Caudell cria o termo “Realidade Ampliada”, enquanto estava na Boeing, ajudando trabalhadores a montar cabos em aeronaves.
  • 1997: MTecna pensa num sistema a Imersão Ambiente onde o jogador poderia aproveitar o ambiente real e misturá-lo ao universo de efeitos dos jogos, inserindo por exemplo uma batalha em meio a edifícios e ruas utilizando um óculos translúcidos ou câmera e uma tv, a ideia de um video game portátil com câmeras começou a ser desenvolvida a partir desta ideia anos mais tarde, devido apenas a limites tecnológicos.

O Conceito de Inteligência Expandida também se tornava viável com a utilização de outra ferramenta proposta que se tornou realidade a RFID (“Radio Frequency IDentificantion” – Etiquetas Inteligentes), onde seria possível colher todas as informações processadas do ambiente e até monitorá-las não apenas um scanner como no filme Exterminador do Futuro.

RA como uma tecnologia de transformação[editar | editar código-fonte]

Para muitos daqueles interessados em Realidade Ampliada, uma das suas mais importantes características é a maneira a qual faz possível a transformação do foco de interação. O sistema de interação já não é uma localização precisa, mas sim o ambiente como um todo; interação não mais é uma simples troca “face-monitor”, agora se dissolve no espaço e objetos em volta. Utilizar um sistema de informação não é mais exclusivamente um ato consciente e intencional.

RA em ambientes amplos e abertos[editar | editar código-fonte]

Uma nova e maior área das atuais pesquisas gira em torno da Realidade Ampliada fora de ambientes fechados. GPS e sensores de orientação permitem sistemas de computação levarem a RA para ambientes mais amplos e abertos.

Os primeiros sistemas foram desenvolvidos por Steven Feiner na Universidade de Colúmbia (Sistema MARS), e Bruce H. Thomas e Wayne Piekarski na Universidade da Austrália do Sul (Sistema ARQuake e Tinmith).

Trimble Navigation, um provedor de equipamento e soluções de posicionamento avançados, vem pesquisando a RA em ambientes abertos em colaboração o Human Interface Technology Laboratory.

Atualmente a BMW utiliza óculos dotados de acelerômetros de 2 eixos e Softwares em RA para manutenção de seus automóveis, com isso os mecânicos conseguem vislumbrar a manutenção e as ferramentas a serem utilizadas em cada etapa da manutenção.[3]

Realidade Aumentada Móvel[editar | editar código-fonte]

A RA móvel é uma combinação da RA com tecnologia móvel da computação em aparelhos celulares dotados de conexão online. Quando a câmera do aparelho celular é direcionada a um objeto com logos ou formas reconhecidos por RA, tais elementos são substituídos por gráficos 3D enquanto todo o resto do mundo real permanece igual.

São proponentes da pesquisa dessa tecnologia a Universidade de Canterbury e o Georgia Institute of Technology.

Atualmente a BMW utiliza óculos dotados de acelerômetros de 2 eixos e softwares em RA para manutenção de seus automóveis, com isso os mecânicos conseguem vislumbrar a manutenção e as ferramentas a serem utilizadas em cada etapa da manutenção

Computação Ubíqua[editar | editar código-fonte]

A RA tem claras conexões com a Computação Ubíqua (Ubiquitous Computing - Ubicomp) e os domínios dos “computadores trajáveis” (acessórios corporais). Mark Weiser determinou que a “virtualidade incorporada”, o termo original utilizado por ele antes que cunhasse o conceito de Ubicomp, tentava expressar o exato oposto para o conceito de realidade virtual (Mark Weiser's personal communication, Boston, March 1993). A distinção mais notável a ser feita entre a RA e a Ubicomp é que esta não foca no desaparecimento da interação consciente e intencional com um sistema de informação tanto quanto a RA foca. Sistemas de Ubicomp, tais como dispositivos difusos da computação, geralmente mantém a noção da interação explícita e intencional, a qual geralmente se embaraça num típico trabalho da RA como o de Ronald Azuma. A teoria da Inteligência Humanística (IH), entretanto, também questiona esta noção semiótica do significador e significado.

Em particular, a IH é a inteligência que se origina do ser humano em um ciclo de retroalimentação de um processo computacional no qual o homem se encontra entrelaçado, e não necessariamente requer um pensamento consciente ou esforço. Desta maneira, a Inteligência Humanística, que nasce da realidade mediada por computadores trajáveis, tem muito a ver com a Realidade Aumentada.

Pesquisadores notáveis[editar | editar código-fonte]

  • Steven Feiner é tido como um pioneiro das pesquisas em RA e autor do primeiro artigo sobre o tema.
  • Bruce H. Thomas é atualmente o diretor do Wearable Computer Laboratory na Universidade da Austrália do Sul, membro do time Hxl e participa no Human Interaction Technology Laboratory. Ele é o inventor do primeiro jogo de RA em ambientes amplos e abertos, conhecido como ARQuake. Suas pesquisas atuais estão no incluem os campos dos “computadores trajáveis”, interfaces de usuário, RA, realidade virtual, Trabalho Cooperativo Suportado por Computadores e interfaces expostas sobre superfícies, tais como mesas.
  • Wayne Piekarski foi o inventor do Sistema Tinmith.

Exemplos[editar | editar código-fonte]

Exemplos comuns da RA vistos hoje em dia são a linha amarela de “first down” vista nas transmissões de futebol americano, e o rastro colorido que indica a localização e direção do puck (duende) em transmissões de jogos de hóquei. Os elementos do mundo real são o campo de futebol e os jogadores, e o elementos virtual é a linha amarela, a qual é desenhada sobre a imagem em tempo real através do uso de computadores. De maneira similar, campos de rugby e cricket marcados com os logos de seus patrocinadores auxiliados por RA.

Um outro tipo de aplicação da RA utiliza projetores e telas para inserir objetos em um ambiente real, aperfeiçoando exibições em museus, por exemplo. A diferença entre uma simples tela de TV, é que estes objetos estão relacionados ao ambiente da tela ou mostrador, e que eles também são geralmente interativos.

Muitos dos jogos de tiro em primeira pessoa simulam a visão de um determinado sujeito através de sistema de RA. Nestes casos, a Realidade Aumentada pode ser utilizada para dar direções visuais para um determinado local, marcar a direção ou distância de um outro sujeito que não está no campo de visão, dar informações sobre equipamentos, tais como a munição restante numa arma, e exibir uma incontável quantidade de imagens baseadas no foco dos game designers.

A realidade aumentada ficou mais perto do público quando passou a ser veiculada em peças publicitárias. Entre as montadoras, a Mini foi a pioneira a usar essa tecnologia. Em uma peça em uma revista alemã havia um símbolo que direcionado para a webcam projeta um modelo do Mini-Cooper em 3D na tela. Este símbolo pode ser impresso [1] e visualizado no site da Mini.[2]

No Brasil, a Chevrolet lançou um hotsite para a nova campanha do Vectra GT , onde o visitante pode dirigir um modelo do automóvel através dos movimentos da revista, na qual veio impresso um volante e uma chamada para o site. Seguindo o mesmo princípio do anuncio do Mini, o anúncio é direcionado para a webcam, o aplicativo no hotsite reconhece o QR code e o carro será direcionado para esquerda e direita, como se a revista fosse o volante.


A maior parte das aplicações da RA, entretanto, necessitarão óculos de exibição pessoais. Em algumas aplicações, como em carros ou aeronaves, estes aparelhos de exibição são geralmente integrados com o visor protetor em capacetes. O uso de óculos também será necessário nesse projeto da BMW para o treinamento de mecânicos. Ao colocar os óculos, o mecânico verá a explicação de como arrumar as peças ou eventuais problemas do carro.

Aplicações atuais[editar | editar código-fonte]

  • Mapeamento superficial de veias subcutâneas. A imagem de veias que geralmente são invisíveis ao olho nu são capturadas por câmera infravermelha, processada por um computador e projetada sobre a pele em luz verde. Desenvolvido inicialmente para facilitar punções venosas nos membros superiores (coleta de sangue, quimioterapia, neonatologia e acesso venoso) mas também usado no tratamento de vasinhos (telangiectasias) para localizar e tratar veias alimentadoras. [3] [4]
  • Apoio a tarefas complexas em cirurgias, montagem e manutenção:

inserindo informações adicionais no campo de visão, como tabelas, legendas informativas ou instruções durante um procedimento; visualizando objetos “escondidos”, como um Raio-X virtual, baseado em tomografia ou imagens oriundas de ultra-som em tempo real.

  • Dispositivos de navegação:

em construções, como na manutenção de plantas industriais; em ambientes abertos, como em operações militares ou em desastres; em carros ou aeronaves, através de visores dotados de RA integrados ao capacete do usuário.

  • Serviços militares ou de emergência, como sistemas trajáveis, instruções, mapas e informações de inimigos ou feridos.
  • Prospeção em hidrologia, ecologia ou geologia, mostrando informações específicas sobre o terreno ou mapas tridimensionais.
  • Visitação aprimorada, legendas ou textos históricos referentes a objetos ou locais vistos, ruínas ou paisagens reconstruídas (dados que, se combinados a uma conexão à Internet sem fio, proporcionam uma vasta quantidade de informações).
  • Simulação, tal como de voo ou de mergulho.
  • Colaboração de times distribuídos (à distância):

conferências com participantes reais e virtuais; trabalho conjunto em modelos 3D simulados.

  • Entretenimento e educação:

objetos virtuais em museus e exibições; atrações temáticas em parques, como por exemplo, o Cadbury World jogos, tais como ARQuake e The Eye of Judgment.

Aplicações futuras[editar | editar código-fonte]

  • 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 mostrador pessoal (como óculos), poderia simular diversos 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 plateias.
  • 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.
  • Dispositivos e aparelhos virtuais se tornam possíveis. Qualquer aparelho físico produzido para auxiliar em tarefas orientadas por dados (como relógios, computadores e aparelhos de som, outdoors eletrônicos), poderiam ser alteradas por dispositivos virtuais que não custariam nada para serem produzidos exceto pelo custo de produção do software. Um relógio de parede virtual ou uma lista de coisas a serem feitas no seu dia “projetada” na cabeceira da sua cama são simples exemplos.
  • Alimentação de grupos específicos de RA “inseríveis”, como um gerente num site de construção que poderia criar e alocar instruções específicas incluindo diagramas de localização no site. Os trabalhadores poderiam ter acesso a estas “alimentações de dados” de elementos de RA enquanto trabalham. Outro exemplo poderia ser patrocinadores, num evento público, inserindo dados de orientação e informação orientados por RA.

Aplicações específicas[editar | editar código-fonte]

  • VeinViewer, um sistema de RA para mapear veias subcutâneas. Usado para tratar veias nutrícias sob telangiectasias (vasinhos) nos membros inferiores (pernas e coxas). A combinação do VeinViewer com laser transdérmico permite evitar de cirurgia de pequenas varizes. [5] [6]
  • LifeClipper, um sistema de RA que se pode vestir.
  • Characteroke, uma espécie de traje portátil de RA para exibição de informações, por meio do qual o pescoço e cabeça estão ocultados por um fino painel ativo.
  • MARISIL, um telefone centrado em interface do usuário baseado em RA.
  • CyberCode, um sistema de etiquetagem virtual no qual objetos no mundo real são reconhecidos por um computador.

Referências

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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