3D: Realidade Virtual

1. 3D: Realidade Virtual Multimídia e Hipermídia Fábio Menezes Débora Rodrigues Mauricio Volkweis Astiazara Professora Daniele Andres daniele@ulbra.tche.br Torres-RS, Setembro de 2002

2. Sumário • Introdução • 1 Histórico • 2 Conceito • 3 Características • Ambientes Virtuais • 5 Aplicações da RV • 6 VRML • Conclusão Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

3. Introdução Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

4. 1 Histórico • Meados da década de 50: Cinemara e Cinemascope • 1956: Sensorama, passeio de bicicleta por Nova Iorque • 1961: Capacete que controla remotamente uma câmara, da Philco • 1965: Idéia de desenhar projetos diretamente na tela do computador Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

5. 1 Histórico • Ainda em 1965: combinação de sistemas de vídeo e computação, RV de projeção • 1977: desenvolvimento das luvas acopladas ao computador • 1982: “Super Cockpit” simulador de vôo da Força Aérea Americana Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

6. 1 Histórico • 1985: Empresa VPL Research (DataGlove e Eye Phones) • 1986: Nasa já possui ambiente avançado de RV • 1989: AutoDesk apresentava o primeiro sistema RV baseado em PC Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

7. 2 Conceito • Forma mais avançada de interface com o usuário • O usuário pode realizar imersão, navegação e interação em um ambiente sintético tridimensional • Utiliza canais multisensoriais e tempo-real Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

8. 3 Características • Imersão + interação + envolvimento • Imersão: sentimento de estar dentro do ambiente • Interação: ações do usuário sobre o mundo virtual causa reações imediatas • Envolvimento: grau de motivação para o engajamento em uma atividade Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

9. 3 Características • 3.1 Realidade Virtual Imersiva e Não Imersiva • 3.2 Interfaces Não Convencionais • 3.3 Tipos de Sistemas • 3.4 Comparação entre Realidade Virtual e Multimídia Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

10. 3.1 RV Imersiva e Não Imersiva • Imersiva • Capacetes • Salas de projeção nas paredes • Não Imersiva • Monitores • Outros dispositivos Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

11. 3.2 Interfaces Não Convencionais • 3.2.1 Dispositivos de Saída de Dados • Visuais • Auditivos • Físicos • 3.2.2 Dispositivos de Entrada de Dados • Interação • Trajetória Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

12. 3.2.1 Dispositivos de Saída • Visuais • Videocapacetes (HMDs) • Head-Coupled Display • Monitores e Sistemas de Projeção Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

13. 3.2.1 Dispositivos de Saída • Dispositivos Auditivos • Dispositivos Físicos • Feedback Tátil • Feedback de Força • Feedback Térmico • Plataformas Móveis Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

14. 3.2.2 Dispositivos de Entrada • Dispositivos de Interação • Luvas de Dados • Dispositivos com 6DOF • Dispositivos com 2DOF • Sensores de Entrada Biológicos • Outros dispositivos de interação • Dispositivos de Trajetória Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

15. 3.3 Tipos de Sistemas • Deve ter como base o relacionamento usuário/ambiente Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

16. 3.3 Tipos de Sistemas • 3.3.1 Sistema de Telepresença • 3.3.2 Sistema de Realidade Virtual • 3.3.3 Sistema de Realidade Aumentada • 3.3.4 Sistema de Realidade Melhorada Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

17. 3.3.1 Telepresença • Ambiente real que está separado fisicamente da pessoa no espaço Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

18. 3.3.2 Realidade Virtual • O usuário participa de um mundo virtual gerado no computador Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

19. 3.3.3 Realidade Aumentada • Mescla sistemas de telepresença e realidade virtual Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

20. 3.3.4 Realidade Melhorada • Informações adicionais que são sobrepostas à imagem real Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

21. 3.4 Realidade Virtual x Multimídia • Imagens • Multimídia: geradas previamente • RV: geradas durante navegação • Sons • Multimídia: gerados previamente • RV: podem ser gerados previamente, reprodução tridimensional • Formas de Interação • Multimídia: mouse ou tela • RV: dispositivos especiais, lê movimentos do corpo Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

22. 3.4 Realidade Virtual x Multimídia • Campo de Visão • Multimídia: restrito à tela • RV: permite olhar em qualquer direção • Custo do Periféricos • Multimídia: preço acessível • RV: ainda altos • Espaço em Disco Utilizado • Multimídia: grandes arquivos • RV: arquivos não são grandes Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

23. 3.4 Realidade Virtual x Multimídia • Processamento Utilizado • Multimídia: não é muito grande • RV: necessário alto desempenho para se ter qualidade e velocidade • Uso Via Rede • Multimídia: gera muito tráfego devido ao tamanho dos arquivos • RV: o tráfego é pequeno Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

24. 4 Ambientes Virtuais • 4.1 Estrutura de um Sistema de RV Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

25. 4 Ambientes Virtuais • 4.2 Demanda Computacional da RV • Restrições de geração da cena visual • Altas de quadros por segundo e respostas rápidas, em função de sua natureza interativa • A maneira mais comum de criar-se imagens gráficas tridimensionais baseia-se no uso dos polígonos • Máquinas Silicon Graphics, com aceleradores gráficos avançados estão em torno de 600k polígonos por segundo Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

26. 5 Aplicações da RV • 5.1 Simuladores de vôo • 5.2 Terapias Virtuais • 5.3 Treinamento em Medicina Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

27. 6 VRML • Padrão para descrição e interação de objetos 3D na Internet • Criado em 1994 pela SGI • Baseada no formato de arquivo OpenInventor, também da SGI • em agosto de 1996 surgiu o VRML 2.0 que acrescentava uma série de funções de programação Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia

28. Conclusão Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia