quarta-feira, 11 de fevereiro de 2009

Conceito de Realidade Virtual


A realidade virtual é constituída por dois tipos: a realidade aumentada e a imersiva.

Realidade Aumentada

A realidade aumentada consiste na visualização de objectos virtuais sobrepostos numa imagem real. É possível interagir com estes objectos, através de tecnologias RV. Existem várias aplicações possíveis das quais se referem aqui algumas [1]:
- Desenho de interiores e modelagem;
- Cirurgias assistidas por computador;
- Visualizar canalizações num edifício;
- Entre outras;

Realidade Virtual Imersiva

A realidade virtual Imersiva refere-se a soluções de RV em que a pessoa está embebida no mundo virtual, podendo interagir, sentir: Visão, Haptic - (Tacto, pressão); Audição; Olfacto.
Existem várias aplicações de realidade imersiva:
- Simuladores;
- Jogos;
- Entre outros;


terça-feira, 10 de fevereiro de 2009

Tecnologias de RV


Existem várias tecnologias de realidade virtual. Os seus efeitos dependem do tipo de RV que a solução promove: realidade aumentada, imersiva ou a mistura das duas[2].

Monitores
Dispositivos que permitem visualizar imagens em 3D.
- DOME - em formato de semi-esfera. 
- Monitores Estereoscópicos








Projectores

Dispositivos utilizados na criação de ambientes virtuais em 3D.
- CAVE (Computer Automatic Virtual Enviroment) [3]





Capacetes virtuais

Os capacetes virtuais são dispositivos que permitem entrar no mundo virtual através da visão, permitem obter uma imagem em que dá a sensação de imersão no ambiente virtual ou a visualização de objectos virtuais.




Luvas

Dispositivos que permitem interacção, através do tacto, com objectos virtuais. Existe um tipo de luvas que permite obter sensação de pressão ou toque, em Inglês designado por Haptic.






Sensores de movimento



[2] http://www.vrealities.com/

segunda-feira, 9 de fevereiro de 2009

Inovação: Realidade Virtual

I. Causas/Enquadramento

A realidade virtual “nasceu” por necessidade militar na área de simulação, através de simuladores de voo construídos pela força aérea dos Estados Unidos após a Segunda Guerra Mundial.

Os primeiros estudos científicos foram desenvolvidos pela PHILCO na construção de câmaras de vídeo remotas e um capacete com monitores que permitiam ao utilizador ter a sensação de presença no ambiente.

II: Origens e desenvolvimento da solução

- Fundamentos científico-tecnológicos

São vários os  fundamentos científico-tecnológicos, que combinados, permitiram desenvolver as tecnologias de realidade virtual, de seguida vão ser mencionados algumas:

  • HMD ou capacete virtual - combina câmaras de vídeo com monitores no capacete;
  • Caneta óptica / CAD
  • Computação gráfica
  • CRT - raios catódicos
  • LCD - cristais líquidos
  • Projecção de Vídeo
  • Electrónica
  • Entre outros

- Evolução da inovação

O tipo de evolução da realidade virtual é uma mistura de evolução incremental, baseada em inovações anteriores (combinadas) e do tipo breakthrough, ou seja, inovação a partir de novas invenções.

- Principais actores/players

As principais entidades envolvidas na evolução da inovação são de vários tipos, em seguida destacam-se algumas:

- Empresas:

  • PHILCO
  • General Electric Corporation
  • Indústria Automóvel
  • Entre outas.

- Universidades:

  • Massachusetts Institute of Technology's: Lincoln Laboratory
  • University of Utah
  • University of Connecticut
  • University of North Carolina
  • Entre outras.

- Centros de investigação:

  • NASA
  • Força Aérea Americana
  • VPL Research
  • Entre outros.

- Investigadores independentes: 

  • Morton Heilig 
  • Ivan Sutherland
  • Michael Noll
  • Myron Krueger
  • Dan Sandin, Richard Sayre and Thomas Defanti (Co-autores)
  • Thomas Furness
  • Entre outros.

- Calendário de desenvolvimento

- Principais milestones

Desenvolvida em:

Designação

Desenvolvida por:

logo após a 2ª Guerra Mundial [4], [5]

Simulador de voo

USAF

1955 [4], [6] , [7] , [8]

Simulador “Sensorama”

 

Morton Helig

1958 [4]

Capacete com monitores

PHILCO

1966-8 [4], [5],  [6] , [7] , [8], [9]

Capacete virtual:

HMD






Ivan Sutherland

1º Sensor de movimento da cabeça (ultrasónico)

Inícios de 1970 [5]

Sensação de toque

Frederick Brooks: University of North Carolina

1977 [9]

1ª Luva de RV

Dan Sandin, Richard Sayre and

Thomas Defanti

1975 – 1983

1º Ambiente Virtual: “VIDEOPLACE”

Myron Krueger

1982-3 [4], [5], [7], [9]

“Super Cockpit”

Thomas Furness:USAF

1984 [4]

Imagens estereoscópicas(c/ LCD): “VIVED”

Michael McGreevy: NASA

1985 [4], [7]

Resposta ao toque

Scott Fisher

2ª Luva de RV

Thomas Zimmerman e Jaron Lanier

1986 [4]

1º Ambiente Virtual com as capacidades que conhecemos hoje.

NASA

1989 [4]

1º Sistema de RV para PC

AutoDesk


III. Propriedade intelectual

- Estratégia de protecção

Dada a natureza da sua evolução, a investigação do campo da realidade virtual pode surgir de várias entidades (Universidades, Centros de Investigação, Empresas, entre outros). A estratégia de protecção decorre de acordo com a especificidade de cada entidade (Conhecimento Científico, Comercial). 

- Patentes e outros registos

  • “CIRCARAMA - A Tour of the West sponsored by American Motors” [8] - 1955, DisneyLand - 1ª Visão 360º
  • "HMD" [5] - patenteado em 1960 por Morton Heilig
  • "SENSORAMA" [4] - patenteado em 1962 por Morton Heilig
  • "DataGlove": [5] "Lightbased bend sensors" patenteado em 1982 por Thomas Zimmerman
  •  "Realistic Sensory Illusions in Human Brain" [8] patenteado em 2005 por SONY

IV. Impacto

Existem aplicações dos conceitos da realidade virtual em várias áreas, com impactos diferentes e por vezes apenas reconhecidos por quem está nessas áreas. Se compararmos com o telemóvel (por exemplo) , não se pode considerar que a inovação seja muito difundida.

- Comercial

  • Indústria Automóvel
  • Entretenimento (fortemente ligada à evolução da inovação)

- Social [10]

- Militar (área fortemente ligada ao surgimento da realidade virtual)

  • Simuladores
  • "VirtualSphere": usada e patrocinada pelo exército dos Estados Unidos e Russo
  • Entre outros

V. Fontes de informação

[4] NETTO, AV, LDOSS MACHADO, e MCF DE OLIVEIRA. Realidade Virtual-Definições, Dispositivos e Aplicações. Universidade de S. Paulo, 2001-2

[5] Virtual Reality - The origin of virtual reality consultado em 11-02-2009

[6] Tate, Scott. Virtual Reality: A Historical Perspective, 1996

[7] Cohen, Jonathan. History of Virtual Reality, Johns Hopkins Department of Computer Science, 2000

[8] A Brief History of (Virtual) Reality, WordPress weblog, 2007

[9] A Brief History of Virtual Reality - History: Were did VR come from? consultado em 09-02-2009

[10] Doug A. Bowman and Ryan P. McMahan.Virtual Reality: How Much Immersion Is Enough?. Virginia Tech2007