PEE-5787 - Realidade Virtual

1. PEE-5787 - Realidade Virtual Marcelo Knörich Zuffo 2a Aula PEE 5787 - Realidade Virtual

2. Sumário Perspectiva Histórica: • The SketchPad 1962 • Sensorama 1966 • The Ultimate Display 1967, • Trabalhos no MIT 1970. • Nasa1980. PEE 5787 - Realidade Virtual

3. Sumário Aplicações Atuais: • Engenharia • Medicina • Previsão Meteorológica • Simulação de Vôo • Simulação Espacial • Entretenimento. PEE 5787 - Realidade Virtual

4. Sensorama PEE 5787 - Realidade Virtual

5. Conceitos • O Termo Realidade Virtual (VR) Refere-se ao uso de dispositivos de apresentação 3D e o uso de dispositivos de interação para a exploração em tempo real de ambientes gerados por computador. • É um campo que tem apresentado grande expectativa e excitação, apesar dos progressos serem relativamente pequenos. PEE 5787 - Realidade Virtual

6. Conceitos • Enquanto a visão geral da Realidade Virtual estabelece ambientes imersivos em 3D e interativos, poucas aplicações praticas ultrapassaram as fronteiras dos laboratórios de pesquisa. PEE 5787 - Realidade Virtual

7. Tecnologias Componentes da VR • Dispositivos de Apresentação Visual • Sistemas de Rastreamento de Posição • Dispositivos de Entrada • Sistemas de som • Dispositivos Haptic • Sistemas de computação e computação gráfica PEE 5787 - Realidade Virtual

8. Dispositivos de Apresentação Visual • São Dispositivos que apresentam ao olhos do usuáriouma visão do mundo 3D gerado pelo computador. • O grau de imersão de um sistema de RV é extremamente dependente do dispositivo de apresentação visual. • Não deve ser confundido com o sistema de geração das imagens. PEE 5787 - Realidade Virtual

9. Categorias A maioria dos sistemas apresenta a possibilidade de uma visão larga e esteroscópica do mundo virtual, normalmente acoplados a um sistema de rastreamento de posição. • Desktop displays • Head-mounted displays • Head-coupled displays • Projection-based displays PEE 5787 - Realidade Virtual

10. Desktop displays PEE 5787 - Realidade Virtual

11. Desktop displays • Vantagens • Custo, flexibilidade e facilidade de implementação • Alta resolução 1600x1200 • Familiar ao usuário • compartilhamento por vários usuários. • Ex. Crystal Eyes PEE 5787 - Realidade Virtual

12. Desktop displays • Desvantagens • Baixo grau de imersão • Falta de visão lateral • baixo campo de movimentação • violação de campo estereoscópico PEE 5787 - Realidade Virtual

13. Head-mounted displays • Par de telas um para cada olho: • LCDs (Liquid Cristal Displays) (baixa resolução, brilho e contraste) • CRTs (Cathode Ray tubes) PEE 5787 - Realidade Virtual

14. Head-mounted displays PEE 5787 - Realidade Virtual

15. Head-mounted displays • Vantagens • Campo largo de visão • Sentido de imersão • Custo relativamente baixo PEE 5787 - Realidade Virtual

16. Head-mounted displays • Desvantagens • Sistema invasivo (pode restringir movimentos) • Distorções • Peso • Isolamento do mundo real • Necessidade de modelamento do mundo real (ex. Mão) • Dificuldade de compartilhamento • Dificuldade de manipular objetos reais PEE 5787 - Realidade Virtual

17. Head-coupled displays Par de binóculos montado através de um braço articulado PEE 5787 - Realidade Virtual

18. Head-coupled displays PEE 5787 - Realidade Virtual

19. Head-coupled displays Par de binóculos montado através de um braço articulado • Vantagens: • Resolução (normalmente CRTs são utilizados). • Leve • rastramento de maior precisão sem atrasos (lags) PEE 5787 - Realidade Virtual

20. Head-coupled displays • Desvantagens: • Movimentação limitada do usuário • Inércia • Baixa sensação de imersão PEE 5787 - Realidade Virtual

21. Projection-based displays Sistemas de projeção estéreo: cinema 180o • ex: CAVE, Virtual Portal PEE 5787 - Realidade Virtual

22. Projection-based displays • Vantagens • Alta resolução • grande campo de visão (FOV Field Of View) • Sistema não invasivo • Fácil compartilhamento • Não isolamento do mundo real • Não há a necessidade de recriar objetos reais PEE 5787 - Realidade Virtual

23. Projection-based displays • Desvantagens • Espaço de set-up • violação de oclusão • requer calibração de precisão dos projetores • requer calibração precisa das bordas • requer sistemas sofisticados de HW e SW para sincronização das imagens • requer maior número de máquinas gráficas PEE 5787 - Realidade Virtual

24. Sistemas de Rastreamento • Sistemas de Rastreamento de Posição r V ( Dx , Dy , Dz ) P ( X , Y , Z ) PEE 5787 - Realidade Virtual

25. Sistemas de Rastreamento • Aspectos Importantes • Latência • Graus de Liberdade • Invasivos x Não Invasivos (Transparência) PEE 5787 - Realidade Virtual

26. Sistemas de Rastreamento PEE 5787 - Realidade Virtual

27. Sistemas de Rastreamento • Tipos • Eletromagnéticos • Ópticos • Mecânicos • Acústicos • Inérciais • giroscópios, conservação do momento Angular) • Acelerômetros PEE 5787 - Realidade Virtual

28. Dispositivos de Entrada • Tipos de Experiências em RV • Passivas • Exploratórias • Interativas • Dispositivos • Data Glove (luva de dados) • Pinch Gloves (luva de contato) • Joysticks 3D • Reconhecimento de Voz PEE 5787 - Realidade Virtual

29. Dispositivos de Entrada PEE 5787 - Realidade Virtual

30. Dispositivos Haptic • Oferecem sentido de tato: • pressão • textura • elastidade • rugosidade • forma • peso • Dispositivos de Entrada/Saída • Posição • Força PEE 5787 - Realidade Virtual

31. Dispositivos Haptic PEE 5787 - Realidade Virtual

32. Dispositivos Gráficos • PCs com placas gráficas • Estações de trabalho mono-processadoras • Estações de trabalho multiprocessadoras • Estações Gráficas com múltiplas placas gráficas • Estações Gráficas conectadas a supercomputadores PEE 5787 - Realidade Virtual