realidade virtual
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Realidade Virtual. Márcio Ferreira Barros [email protected]. Roteiro. Interfaces Não-Convencionais; Definição de RV; Contextualização Historica da RV; Ambientes Virtuais Distribuídos; Periféricos para RV; Aplicações; RV em Medicina; Referências;. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Realidade VirtualMrcio Ferreira [email protected]
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RoteiroInterfaces No-Convencionais;Definio de RV;Contextualizao Historica da RV;Ambientes Virtuais Distribudos;Perifricos para RV;Aplicaes;RV em Medicina;Referncias;
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Telepresena Telepresena uma situao, onde uma pessoa est objetivamente presente num ambiente real que est separado fisicamente da pessoa no espao; Tipos de Sistemas com Interfaces No Convencionais
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Tipos de Sistemas com Interfaces No Convencionais Realidade VirtualO usurio participa de um mundo virtual gerado no computador, usando dispositivos sensoriais de percepo e controle;Um ambiente virtual pode ser projetado para simular tanto um ambiente imaginrio quanto um ambiente real;
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Tipos de Sistemas com Interfaces No Convencionais Realidade Aumentada a combinao da viso do ambiente real com o ambiente virtual;Esse tipo de sistema obtido mesclando-se sistemas de telepresena e realidade virtual;
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Tipos de Sistemas com Interfaces No Convencionais Realidade Melhorada Variao do sistema de realidade aumentada, onde um sistema de processamento de imagem gera informaes adicionais para serem sobrepostas imagem real;O resultado final pode ser tanto uma melhoria espectral quanto espacial, gerando transformaes e anotaes sobre a imagem; A gerao de imagens obtidas atravs de ampliao do espectro visvel do olho humano e a anotao de caractersticas especficas dos objetos como distncia, tipo, etc., so exemplos de melhoria de uma imagem.
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Configurao Genrica dos Sistemas com Interfaces No Convencionais
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Realidade Virtual
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Sistema computacional usado para criar um mundo artificial no qual o usurio tenha a impresso de ESTAR, a possibilidade de NAVEGAR e de MANIPULAR objetos.DefinioCaractersticasMeio de comunicaoInterao intuitiva no espao 3-D em tempo-realIMERSO, INTERAO e PRESENAInterface por canais multi-sensoriais
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ExemploSala virtual com 3 bolas em movimentoInterao com mouse ou teclado (Interao)Interao com data glove (VR)Dataglove com vibrador (Presena)Uso de culos estreo (Imerso)Visualizao em tela grande
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Simulao Sensorial Viso: culos estreo, HMD, CAVEs, real- time video inputAudio: head phones e som renderizadoFala: real-time audio inputTato: DataGloves, DataSuites e dispositivos c/retorno de fora (exo-esqueletos)Olfato: ?? (cheiro artificial)
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1838 Viso estereoscpica StereopticonCinema modificao de nossa viso da realidade, aumenta e altera a percepo Tecnologia de simulao de vo Link Trainer (1929) interatividade e movimento (mecnico) A Histria de uma IdiaCinerama (1952) 3 projetores
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Anos 60: Sensorama visor de realidade virtual mecnico; CAD; visor tridimensional; simuladores de vo. Anos 70: computadores pessoais, videogames, luva para interao com computador, comunicao global. Anos 80: educao interativa assistida por computador; computao grfica no cinema e em documentos; computadores mais poderosos; primeira conferncia profissional sobre RV; incremento da explorao comercial da RV. Aplicaes: entretenimento, educao, pesquisa cientfica, teletrabalho, medicina, frias virtuais (!) A Histria de uma Idia
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Estrutura de um Sistema de Realidade Virtual
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Tipos de Sistemas de RV Multi-UsuriosResposta rpida a novos requisitos do sistema;Capacidade de manuteno;Suportar interao em tempo real;Fidelidade da insero do usurio no mundo virtual em relao a uma referncia;Alta taxa de quadros por segundo, reusabilidade e portabilidade;Ajustamento a novas interfaces e dispositivos de visualizao;Requisitos para capacidades adicionais;Requisitos de Ambientes Virtuais Distribudos
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HMD Head Mounted DisplayUm visor de LCD para cada olho com viso estereoscpicaSensor de posio absoluta da cabeaFones estereofnicos
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Stereo Glasses/Shutter Glassesculos de cristal lquidoDisplay alterna imagens para o olho esquerdo e direito a uma taxa de 30 imagens/segundoUsa monitor convencionalSincronizado por raios infra-vermelhosStereoGraphics CrystalEyes shutter glasses
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BOOMs Binocular Omni-Orientation MonitorColocados em uma caixa, presa a um brao mecnico;Usam tubos de raios catdicos;Alta resoluo;Rpido;Tracker embutido;Confortvel;Caros;
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Trackers (mecnicos)Brao mecnicoMuito rpidos PrecisosMovimentos restritos
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Trackers (eletromagnticos)Clculo da posio e/ou orientao por campo magnticoRpidoProblemas de interfernciaMovimento limitadoCaro
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Trackers (ticos)Tipicamente leds piscando, monitorados por uma cmera em uma posio fixaRpidoProblemas de interferncia pelas condies de luz ambientes
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Trackers (Acsticos)Usa ultrassom para medir posio e orientaoLentosImprecisosReceptoresposicionados em L
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Data GlovesSensores de flexo para os cinco dedosSensor de posio absoluta do punhoDataGlove
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Joystick 3DTrackball 3DDispositivos interativos
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Haptic and Force FeedbackPermitem a sensao de tatoTactile feedback: por vibradores ou bolhas de arForce feedback: permite a simulao de restries fsicasExoesqueletos
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Caverna DigitalCave
Ambiente Imersivo 3D Multiusurio
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Perifricos para Realidade VirtualDigitalizador 3DSensores Especializados
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Perifricos para Realidade AumentadaImmersaDeskDisplay 3D sincronizado com culos Polaroid e joystick 3D
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Feedback Visual/AuditivoAtuadorUsurioComputadorImagem 3DSensoresAtuaoPosioCoordenaovisuomotora
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Feedback de ForasAtuadorUsurioComputadorImagem 3DSensoresAtuaoPosioCoordenaovisuomotoraFeedbackFeedback
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Artes - Pinturas em relevo, esculturas, museus virtuais, msica com instrumentos virtuais;Jogos;Turismo Virtual;Passeio Ciclstico Virtual;Esportes Virtuais - aperfeioar a tacada de golfe com lies em tempo real;Cinema Virtual - (platia define o final);Montanha Russa Virtual;
AplicaesEntretenimento
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Visualizao de prottipos;Simulao de montagens;Simulao da dinmica de estruturas articuladas;Simulao do processo produtivo;Planejamento da obra;Inspeo tridimensional em tempo real;Decorao de ambientes;Avaliao acstica;Aplicaes cientifcasVisualizao de superfcie planetrias;Sntese molecular;Anlise de comportamento de estruturas atmicas e moleculares;Anlise de fenmenos fsico-qumicos;AplicaesEngenharia, design e arquitetura
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Educao e treinamentoLaboratrios Virtuais;Vdeo-conferncia ;Consulta a bibliotecas virtuais;Comrcio EletrnicoShop3D (publicidade e comrcio eletrnico);ShopRural (feira rural virtual);Shopping Nacional (shopping 3D de 2 andares);VR Shopping (entretenimento e comrcio eletrnico);Templo da msica (loja de CDs);Loja virtual (loja de mveis);Aplicaes
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Incio dos esforos simulados para treinamento antes da 2 Guerra Mundial; SIMNET Espao Ciberntico das Foras Armadas Americanas (simuladores de guerra, campos de batalha, tanques) "To importante como entretenimento quanto para o treinamento das foras armadas" "Os generais do prximo sculo sero capazes de controlar a guerra em andamento, atravs de um simples movimento da mo ou do olho, e se colocar, usando a telepresena, no meio do campo de batalha." "No futuro, podemos esperar que as foras armadas persigam economia e maior eficincia em batalhas, atravs da utilizao da tecnologia da realidade virtual."AplicaesForas armadas
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Realidade Virtual em Medicina
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reas de AplicaoPlanejamentoImagenologiaEndoscopia virtualCirurgia virtualBiomecnicaTelecirurgiaMundos artificiaisBiosimulao
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Simulao de EndoscopiaManipuladores Tridimensionaiscom Sensores DigitaisEndocirurgiaLaparoscopia
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Simulao de EndoscopiaManipuladores Visualizadores
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Simulao de Cirurgia VideolaparoscpicaEstao de SimulaoImagensgeradasem 3D
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Treinamento por Realidade VirtualVenopuno
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UreteroscopiaTreinamento por Realidade Virtual
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Simulao de MicrocirurgiasStand com micromanipuladores
Viso do campo cirrgico simulado
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Simulao de Microcirurgias
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Realidade AumentadaVirtual Temporal BoneImmersaDesk comculos Polaroid eJoystick 3D
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Superposio de ImagensViso do cirurgio Tomografia 3D do crebroCirurgio com HMD
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Software de Desenvolvimento de RV
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RefernciasRealidade Virtual e a Explorao do Espao Ciberntico Apresentao do Livrohttp://br.geocities.com/infoeducabr/rv/