Bacharelado de Informática

PUC-Rio

Prof. Rodrigo Toledo

REALIDADE VIRTUALREALIDADE VIRTUAL

TÓPICOS•DEFINIÇÃO (imersão, interação)

•DIFERENTES APLICAÇÕES

•VISÃO ESTÉREO

•VISUALIZAÇÃO ESTÉREO

•HARDWARE (computadores e placas gráficas)

•DISPOSITIVOS DE VISUALIZAÇÃO

•OUTROS DISPOSITIVOS

•SALAS DE VISUALIZAÇÃO

•REALIDADE VIRTUAL DISTRIBUÍDA

•DESAFIOS, AVANÇOS E FUTURO

DEFINIÇÃO DE RV

Forma de visualizar, manipular, explorar, interagir e modificar dados complexos através do computador.

É considerada o tipo de interface homem-máquina mais avançada atualmente disponível.

Termos relacionados:• IMERSÃO• INTERAÇÃO • (envolvimento)• (grau de realismo)• (imersiva x não imersiva)• visão x visualização

IMERSÃO

OBJETIVO: THE MATRIX

Diferentes graus de imersão:

•Imagens 3D•Estéreo•Capacete•Som•force feedback

INTERAÇÃO

O que se espera:

•Movimentação da câmera•Animação dos objetos•(6 graus de liberdade)•Ação => Reação (sem latência)

O que mais pode existir:

•Som•Tato (force feed back)•Reconhecimento de voz•(?)

translação no eixo

rotação em torno do eixo

X

Y

Z

Y

Z

X

DIFERENTES APLICAÇÕES

Áreas interessadas:

•Petróleo•Veículos de transporte (terrestre e aéreo)•Medicina•Entretenimento

Aplicações:

•Simulação•Modelagem•Realidade aumentada

DIFERENTES APLICAÇÕESSimulação/Treinamento Modelagem Realidade Aumentada

Petróleo Fluxo de óleo Reservatório Manutenção à distância

Meios de transporte Batida de carro / vôo Projetar novo carro Visibilidade a noite

Medicina Treinamento cirurgia Prótese Cirurgia

VISÃO ESTÉREO

A Visão Estéreo tem este nome por precisar do uso de ambos os olhos. Assim como a audição estéreo requer ambos os ouvidos.

Visão Estéreo x Visão 3D

Popularmente a visão estéreo é chamada de visão 3D.

No entanto, existem visões 3D que não são estéreo (próximo slide), portanto a nomenclatura correta é Estéreo.

A Visão Estéreo é uma das principais informações de profundidade na visão do ser humano.

DISPOSITIVOS DE VISUALIZAÇÃO

•ÓCULOS

•HEAD MOUNTED DISPLAY

OUTROS DISPOSITIVOS• Mouse 3D

• Head Tracker

6 graus de liberdade de movimentação (6DOF)

OUTROS DISPOSITIVOS

•Luvas eletrônicas

OUTROS DISPOSITIVOS•Force Feed Back

•Scanner 3D

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO•“Workstation”

(Para 1 pessoa)

•HEAD MOUNTED DISPLAY

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO

•“Workbench”

(Para pequenos grupos)

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO•Projeção frontal em tela plana (Para grupos maiores)

LabVis quando tinha apenas 1 projetor

Futuramente: sala de visualização da Engenharia

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO•Projeção frontal em tela curva (Para grupos maiores)

Uso de 3 projetores

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO•Projeção frontal em tela curva

(continuação)

Edise

Texaco

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO•Projeção por trás em tela plana (back projection)

(grupos maiores)

Em Natal (petrobras)Futuramente 2ª sala Edise

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO•CAVE (projeção por trás em “todas” as paredes)

(grupos pequenos)

AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO

RV DISTRIBUÍDA/REMOTA

Tudo indica ser este o futuro.

Macro-objetivos da PETROBRAS:

-Acompanhamento de perfuração de poço direcional com atualização do modelo. (área de Reservatório)

-Assistência a procedimentos de instalação e manutenção de sistemas submarinos. (Engenharia)

DESAFIOS P/ A COMPUTAÇÃO GRÁFICA

Conseguiremos fazer CG em tempo real com a mesma qualidade que o Spilberg faz para o cinema?

Problemas:

-excesso de polígonos-aliasing-sombra-espelhos (reflexos)

Soluções:

-multi-resolução, culling-super-amostragem-shadow-map-várias câmeras-Processadores Mais Velozes (multi-processamento)

DESAFIOS P/ A ÁREA DE REDES/DISTRIBUIÇÃO

Problemas:

-Tempo real a distância-Atualizações de modelos

Soluções:

-Rede de alta velocidade-Protocolos espertos de comunicação