Realidade Aumentada (RA) Aline de Oliveira Machado Márcio Cerqueira de Farias Macedo INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA BAHIA Análise.

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1 Realidade Aumentada (RA) Aline de Oliveira Machado Márcio Cerqueira de Farias Macedo INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA BAHIA Análise e Desenvolvimento de Sistemas

2 Realidade Aumentada Enriquecer o ambiente real com objetos virtuais: combina objetos reais e virtuais no ambiente real; executa interativamente em tempo real; alinha objetos reais e virtuais entre si; aplica-se a todos os sentidos, incluindo audição, tato e força e cheiro. Visão Computacional

3 Visão Computacional Investiga as questões computacionais e algorítmicas associadas à aquisição, ao processamento e à compreensão de imagens; Composição: –Câmera; –Lente óptica; –Iluminação; –Interface para aquisição de imagens (Frame Grabber); –Software aplicativo para visão computacional; –Microcomputador –Software para inspeção automática.

4 Aspectos da RA Renderização de alta qualidade do mundo combinado; Calibração precisa, envolvendo o alinhamento dos objetos virtuais em posição; Orientação dentro do mundo real; Interação em tempo real entre objetos reais e virtuais; Recursos de realidade virtual - geração de imagens dos objetos virtuais e a interação em tempo real.

5 Realidade Virtual Retratar e interagir com situações imaginárias envolvendo objetos virtuais estáticos e em movimento; Reproduzir ambientes da vida real - entrar nesses ambientes e interagir com seus recursos de forma natural; –usando luvas - gestos ou comandos de voz; –salas de aula e laboratórios de universidades virtuais; –realizar experimentos científicos; –entrar no banco virtual e manusear o terminal de atendimento virtual; –conversar com o gerente, representado por um avatar.

6 Realidade Virtual

7 Realidade Aumentada X Realidade Virtual Dispositivos especiais para equipar os usuários com recursos multisensoriais. Rastreamento óptico, projeções e interações multimodais Prioriza as características de interação do usuário; Enfatiza a qualidade das imagens e a interação do usuário; Transfere o usuário para o ambiente virtual; Mantém o senso de presença do usuário no mundo real; Mundo virtual Combina o mundo real com o mundo virtual;

8 Realidade Aumentada X Realidade Virtual

9 Aplicações Móveis –anotações virtuais em edifícios, –mostrar/recuperar elementos inexistentes ou em ruínas (arqueologia), –campos de batalha; Colaborativas –treinamento e montagem, ensino, jogos, comércio, cirurgia; Comerciais –anúncios na TV, eventos culturais e esportivos, associados a elementos reais da cena exibida.

10 Tipos Visão Direta Visão Indireta Olhos apontados diretamente para as posições reais com cena óptica ou por vídeo. Mundo misturado em algum dispositivo, como monitor ou projetor, não alinhado com as posições reais. Visão Direção Visão Direção

11 Tipos Visão Direta com Capacete HMD Visão Indireta – Espelho no Monitor

12 Componentes Hardware - dispositivos de entrada, displays, processadores e redes Software – Autoria - implementar objetos virtuais e integrá-los ao ambiente real (pode usar elementos auxiliares para a captura de posições ou os próprios elementos do cenário real) – tempo real - promover o rastreamento de objetos reais estáticos e móveis e ajustar os objetos virtuais no cenário, para pontos de vista fixos e em movimento – permitir a interação do usuário com os objetos virtuais e a interação entre objetos reais e virtuais em tempo real – ARToolKit, MRT, Studierstube, Tiles, APRIL, DART, MARS, AMIRE, MXRToolKit, LibTab, ARTAG, OSGART. – VRML, X3D e OpenGL

13 ARtoolkit Biblioteca de software baseada nas linguagens C e C++ Marcadores –técnicas de visão computacional para calcular a posição da câmera real e sua orientação em relação aos marcadores, de forma a fazer com que o sistema possa sobrepor objetos virtuais sobre os marcadores Código aberto - possibilita alteração/ajustes para aplicações específicas.

14 ARtoolkit

15 Processamento Captura de vídeo e execução do rastreamento de objetos; Processamento do sistema de realidade virtual, incluindo leitura de dispositivos e simulação/animação; Calibração, misturando o real com o virtual; Renderização sensorial, envolvendo os aspectos visuais, auditivos e hápticos;.

16 Processamento Vídeo da Câmera Busca por marcadores A imagem é conver- tida para binária e o marcador preto é identificado Encontra a posição e a orientação do marcador 3D Posições e orientações dos marcadores relativos à câmera são calculadas Marcadores Identifica os marcadores O símbolo dentro do marcador é comparado com templates na memória Marcadores ID's dos marcadores Posiciona e orienta os objetos Usando Ti, transforma os objetos 3D para alinhá-los com os marcadores Posições e orientações dos marcadores Ti = {Pi, Ri} Objetos virtuais Renderiza os objetos 3D no quadro do vídeo Objetos virtuais são renderizados no quadro do vídeo Vídeo de saída para o HMD do usuário

17 Referencias Bibliográficas TORI, Romer, KIRNER, Claudio e SISCOUTO, Robson. Fundamentos e Tecnologia de Realidade Virtual e Aumentada. Belém: pré-simpósio – VIII symposium on Virtual Reality, 2006 http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/ http://www.cabanacriacao.com/blog/archives/papervision3d-augmented-reality- ligue-sua-webcam-e-curta-a-realidade-aumentada-pelo-flartoolkit-20/