Laboratório de Realidade Virtual http://www. lrv. ufsc. br contato@lrv Laboratório de Realidade Virtual http://www.lrv.ufsc.br contato@lrv.ufsc.br Fabiano Luiz Santos Garcia, Dr. INPG Setembro, 2000 Universidade Federal de Santa Catarina Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção

Conceitos e Aplicações REALIDADE VIRTUAL Conceitos e Aplicações 1a. Parte - Teórica 2a. Parte - Demonstrações CD Niemeyer - Vida e Obra : Passeio virtual ao MAC (Museu de Arte Contemporânea); Monta PC; RV Imersiva - HMD + Luva.

Universidade Federal de Santa Catarina PPGEP - Programa de Pós Graduação de Engenharia de Produção Área de Concentração: Mídia e Conhecimento LRV - Laboratório de Realidade Virtual

O que é Realidade Virtual ? Uma aplicação que utilize Realidade Virtual (RV) deve proporcionar imersão e interação, e ainda estimular a imaginação, formando assim uma trilogia (Burdea, 1994). É o uso da alta tecnologia para convencer o usuário de que ele está em outra realidade - um novo meio de “estar” e “tocar” em informações (Pimentel, 1995).

O que é Realidade Virtual ? RV é a utilização de artifícios para a reprodução da realidade, sendo que atualmente o meio mais utilizado é o digital, através do uso dos computadores. Para se criar a realidade virtual, é necessário aguçar o maior número de sentidos do usuário, sejam eles visual, auditivo, tátil, dentre outros. Assim, o usuário sente-se inserido, ou seja, imerso em um ambiente no qual pode interagir com objetos e outras pessoas (Luz, 1997).

O que é Realidade Virtual ?

Um pouco de história Em termos de área de estudo podemos situar o provável inicio da Realidade Virtual no século XX, quando do aparecimento dos primeiros simuladores de vôo, que reproduziam o movimento de aeronaves através de um “cockpit” que respondia aos movimentos dos controles mecânicos através de mecanismos com acionamento pneumático.

Um pouco de história Com o advento dos computadores eletrônicos nos anos 50, os simuladores passaram a usar equações matemáticas para a modelagem das características das aeronaves e passou-se a utilizar instrumentos que estabelecessem um retorno das informação ao operador, aumentando assim sua percepção de realismo.

Um pouco de história Foi então desenvolvido um equipamento por Morton Heilig para a industria de entretenimento chamado de Sensorama, que criava a ilusão de realidade através de um filme em 3D e movimentos mecânicos. Em 1965 Ivan Sutherland escreveu um artigo denominado “The Ultimate Display” que é considerado o ponto de partida para a Realidade Virtual. Neste artigo ele disserta sobre a idéia de simulação, com uma interface onde o computador controla a existência da matéria.

Um pouco de história Em 1968 foi criado o primeiro Capacete (HMD) de visualização para 3D, usando duas mini TV’s montadas na frente dos olhos e um sensor de movimento. A década de 80 foi chave para o desenvolvimento da Realidade Virtual, foram realizados vários estudos e projetos envolvendo diversos setores. Atualmente o desenvolvimento da padronização de técnicas e equipamentos, a popularização da Realidade virtual esta se dando com o uso da linguagem VRML.

Mundos Virtuais O que é um mundo virtual e qual sua origem? Uma massa de pessoas conectadas por um compromisso compartilhado, ações mútuas, valores, interesses e/ou metas. Um espaço compartilhado, que as pessoas visitam repetidas vezes, e que vêm tendo pelo menos algo em comum: atividades, metas, idioma especializado, ou uma ligação ética.

Mundos Virtuais Habitat (Farmer, Morningstar); Sistemas de RV ; Uma comunidade virtual pode, ou não, formar um mundo virtual. Comunidades virtuais de tamanhos e características variadas podem vir a fazer parte de um único mundo virtual. Dentre as origens dos mundos ou ambientes virtuais, pode-se citar: Chats: MUD’s, MOO’s, IRC, Online Service Chat Rooms Habitat (Farmer, Morningstar); Sistemas de RV ; Ambientes de Jogos: Doom, Renderman, Myst; Hollywood, e a imaginação popular: Matrix, Tron, Max Headroom; Ficção: Passageiro do Futuro; Nirvana;

Avatares Um avatar é uma representação do usuário, que é notada pelos outros usuários do ambiente virtual. O usuário, por sua vez, também verá os outros usuários como avatares. Chip Morningstar cunhou o termo avatar em 1985. Freqüentemente a escolha do avatar pode ser feita pelo usuário, dependendo do sistema que este estiver usando, Avatares podem ser representações realísticas de seres humanos, caricaturas, ou qualquer representação abstrata.

Avatares Avatar caricato Avatar realístico

Justificativa do Uso da RV Três itens justificam o uso da Realidade Virtual : Representação Produtividade Custo/tempo

Aplicações Arquitetura VRND, A real-time virtual reconstruction, Notre Dame Cathedral (Digitalo Studios).

Aplicações Treinamento Treinamento via rede (LRV/PPGEP/UFSC).

Aplicações Ensino Experiência química (ParallelGraphics).

Aplicações Comércio eletrônico Imobiliária virtual (LRV/PPGEP/UFSC).

Aplicações Cultura CD-ROM Oscar Niemeyer, Vida e Obra (LRV/PPGEP/UFSC).

Problemas Ambientes Virtuais Ainda sem padronização; VRML- Virtual Reality Modeling Language; QuickTime VR; Necessidade de processadores gráficos mais rápidos Custo dos equipamentos/softwres para RV Difusão errônea da RV Imagens prontas e maquetes digitais; A indústria necessita de novidades e empurra a RV sem compromisso.

Composição dos A.V. Suporte gráfico tridimensional; Som (entrada e saída); Interação entre objetos virtuais; Processamento distribuído; Multiprocessamento; Rede; Periféricos comerciais; Acesso à bases de dados comerciais; Reconhecimento de voz; Multiusuários cooperativos.

Hardware Característico HMD - Head Mounted Display Rastreadores de posicionamento Retorno sonoro Luvas Haptic Feedback

Software Devido à grande quantidade de cálculos computacionais, tradicionalmente são usadas linguagens que lidam mais facilmente com matemática, visualização gráfica e modelagem 3D. Hoje a linguagem C++ é muito usada, mas novas linguagens, criadas para internet, tais como Java e VRML, possuem seu espaço. Uma nova especificação, a X3D encontra-se em desenvolvimento.

Laboratório de Realidade Virtual O Laboratório de Realidade Virtual - LRV foi criado em Julho de 1996, a coordenação esta a cargo do Prof. Ricardo Miranda Barcia, Ph.D., e conta atualmente com dez pesquisadores, com formação diversa. Missão do LRV: “Desenvolver pesquisas, aplicações e produtos em Realidade Virtual, visando o domínio e desenvolvimento desta tecnologia beneficiando sociedade e indústria”.

Laboratório de Realidade Virtual CD-ROM Oscar Niemeyer, Vida e Obra :

Laboratório de Realidade Virtual Ambiente Multiusuário Cooperativo : Projeto Campus Virtual :

Laboratório de Realidade Virtual Pesquisa com Jogos :

Laboratório de Realidade Virtual Visualização Científica: Visualização de grandezas escalares e vetoriais utilizando VRML.

Laboratório de Realidade Virtual CD institucional do LRV : Versão 1 - 1997 Versão 2 - 2000

Considerações finais Utilização crescente em treinamento e educação. Redução no custo de treinamento de recursos humanos. Área de pesquisa abrangente. Necessidade de muita pesquisa e desenvolvimento. RV está ganhando mercado. Tendência pela diminuição no tamanho de equipamentos periféricos. RV tende a ser a próxima interface homem-máquina.

Laboratório de Realidade Virtual http://www. lrv. ufsc. br contato@lrv Laboratório de Realidade Virtual http://www.lrv.ufsc.br contato@lrv.ufsc.br Fabiano Luiz Santos Garcia, Dr. INPG Setembro, 2000 Universidade Federal de Santa Catarina Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção