3D: Realidade Virtual Multimídia e Hipermídia Fábio Menezes Débora Rodrigues Mauricio Volkweis Astiazara Professora Daniele Andres [email protected] Torres-RS, Setembro de 2002 Sumário Introdução 1 Histórico 2 Conceito 3 Características Ambientes Virtuais 5 Aplicações da RV 6 VRML Conclusão Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 2 Introdução Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 3 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 4 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 5 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 6 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 temporeal Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 7 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 8 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 9 3.1 RV Imersiva e Não Imersiva Imersiva Capacetes Salas de projeção nas paredes Não Imersiva Monitores Outros dispositivos Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 10 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 11 3.2.1 Dispositivos de Saída Visuais Videocapacetes (HMDs) Head-Coupled Display Monitores e Sistemas de Projeção Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 12 3.2.1 Dispositivos de Saída Dispositivos Auditivos Dispositivos Físicos Feedback Tátil Feedback de Força Feedback Térmico Plataformas Móveis Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 13 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 14 3.3 Tipos de Sistemas Deve ter como base o relacionamento usuário/ambiente Visão Técnica Visão Humana Sistema de Sensação Percepção Ambiente Real Usuário Sistema de Ação Músculos Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 15 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 16 3.3.1 Telepresença Ambiente real que está separado fisicamente da pessoa no espaço Usuário Telerôbo Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia Ambiente Real 17 3.3.2 Realidade Virtual O usuário participa de um mundo virtual gerado no computador Usuário Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia Ambiente Virtual (Simulado) 18 3.3.3 Realidade Aumentada Mescla sistemas de telepresença e realidade virtual Ambiente Real Usuário Realidade Aumentada Ambiente Virtual Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 19 3.3.4 Realidade Melhorada Usuário Informações adicionais que são sobrepostas à imagem real Realidade Ambiente Ambiente Melhorada Virtual Real Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 20 3.4 Realidade Virtual x Multimídia Imagens Sons Multimídia: geradas previamente RV: geradas durante navegação 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 21 3.4 Realidade Virtual x Multimídia Campo de Visão Custo do Periféricos Multimídia: restrito à tela RV: permite olhar em qualquer direção Multimídia: preço acessível RV: ainda altos Espaço em Disco Utilizado Multimídia: grandes arquivos RV: arquivos não são grandes Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 22 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 23 4 Ambientes Virtuais 4.1 Estrutura de um Sistema de RV Sistema de RV Processador de RV Banco de Dados Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia Dispositivos de E/S Usuário 24 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 25 5 Aplicações da RV 5.1 Simuladores de vôo 5.2 Terapias Virtuais 5.3 Treinamento em Medicina Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 26 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 27 Conclusão Professora Daniele - Multimídia e Hipermídia 28
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