INF 2063 Tópicos em CG II Visualização de Modelos Massivos Peter Dam

Immersive Gaming: The Challenge Paper Immersive Gaming: The Challenge Paul Bourke Sydney Games Forum, 2009

Imersão x Sentidos A imersão está diretamente ligada aos nossos sentidos: visão, audição, tato, odor e paladar. Atualmente são explorados a fundo os primeiros dois sentidos e rasteiramente o terceiro. Já houve iniciativa com relação ao odor, mas está longe de ser algo concreto. Porém o paladar ainda não é possível ser simulado, até onde sabemos. O grau de imersão depende da fidelidade da simulação dos sentidos.

Audição Na audição, por exemplo, podemos dar impressão de posicionamento. Uma demonstração muito boa disso está no seguinte link: http://www.youtube.com/watch?v=IUDTlvagjJA (obs.: só funciona bem com fone de ouvido)

Visão Na visão podemos aumentar a área visível. Quanto mais pudermos ocupar da área de visão do usuário, mais real nossa simulação poderá ser. Também existe a estereoscopia, que simula a nossa percepção de profundidade, dando impressão que a tela não é plana, mas que tenha, de fato, profundidade.

CAVE Uma iniciativa que procura expandir a visão é a CAVE (Cave Automatic Virtual Environment). Usando múltiplas telas, o usuário fica posicionado dentro da área de projeção, fazendo com que sua visão fique inteiramente (ou quase inteiramente) ocupada por telas.

CAVE + Estereoscopia É possível combinar as duas idéias. É, na verdade, uma prática comum (se é que podemos chamar CAVEs de comuns). Estereoscopia é uma técnica já conhecida e recentemente tem sido muito usada no cinema, então não vamos nos aprofundar nisto.

Visão Periférica Então, afinal, qual a idéia de usar a CAVE? O interessante é explorar a visão periférica. Nosso ângulo de visão horizontal é de aproximadamente 180 graus, a vertical fica em torno de 120 graus. A visão periférica é bastante sensível a movimento.

Múltiplas Telas Para conseguir criar esta área maior de visão, são usadas múltiplas telas. Existem diversas configurações de várias telas, o artigo cita algumas.

Configuração de Três Painéis Esta configuração usa três telas em um determinado ângulo. Frustums assimétricos. Posição do observador faz diferença na projeção. (Head-tracking) As telas laterais não são simplesmente uma rotação da tela central.

Configuração de Três Painéis Possível obter a configuração com vários monitores. É interessante, no entanto, explorar esta configuração em telas grandes com projetores. Com estas telas e bons projetores é possível eliminar a borda entre as telas, dando uma continuidade que aumenta bastante a qualidade da visualização. Esta configuração sem bordas requer, no entanto, “edge blending”.

Configuração Cilíndrica Outra idéia é usar uma projeção cilíndrica. Requer correção geométrica. Também requer “edge blending” Em geral feito em um arco de 120 graus.

Configuração Hemisférica Esta é a configuração que o artigo cobre mais a fundo. Particularmente pretendo divergir nesta parte. Esta configuração preenche, além da visão horizontal, a nossa visão vertical, tornando-a mais imersvia. Algumas implementações mais simples usam apenas uma visão perspectiva distorcida. É possível obter uma qualidade muito melhor usando quatro projeções.

iDome 3m de diâmetro, com a base do hemisfério truncada. Usa 5 passadas de renderização: 4 que renderizam áreas parecidas com as da configuração hemisférica vista antes. A última combina e cria uma imagem que compensa o uso de um espelho esférico. A quinta passada é eliminável, mas desta maneira abre mais possibilidades de hardware. Além disso, a perda de desempenho é praticamente insignificante.

Implicações Em geral as configurações imersivas de múltiplas projeções vão precisar de frustums assimétricos. O artigo explorou apenas arquiteturas em um único computador. Para isso fez uso de “render to texture”. Usando múltiplas GPUs ou expansões tipo Matrox DualHead foi possível gerar as diversas saídas necessárias com apenas uma máquina.

Implicações Sistemas que conhecemos atualmente não suportam nativamente estas configurações e provavelmente não suportarão por um bom tempo, já que não há uma maneira universal de lidar com elas, além de serem sistemas muito caros e incomuns. O desafio é desenvolver aplicações que façam uso destas configurações.