INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO CINCIA E TECNOLOGIA BAHIA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA BAHIA Análise e Desenvolvimento de Sistemas Realidade Aumentada (RA) Aline de Oliveira Machado Márcio Cerqueira de Farias Macedo
Realidade Aumentada Visão Computacional • 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 • 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.
Aspectos da RA • Renderização combinado; de alta qualidade do mundo • 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.
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.
Realidade Virtual
Realidade Aumentada X Realidade Virtual
Realidade Aumentada X Realidade Virtual
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.
Tipos Visão Direta Visão Indireta Direção Visão Direção
Tipos Visão Direta com Capacete HMD Visão Indireta – Espelho no Monitor
Componentes • Hardware - dispositivos processadores e redes • Software de entrada, displays, – 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 – ARTool. Kit, MRT, Studierstube, Tiles, APRIL, DART, MARS, AMIRE, MXRTool. Kit, Lib. Tab, ARTAG, OSGART. – VRML, X 3 D e Open. GL
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.
ARtoolkit
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; .
Processamento Busca por marcadores Marcadores Encontra a posição e a orientação do marcador 3 D A imagem é convertida para binária e o marcador preto é identificado Objetos virtuais são renderizados no quadro do vídeo Vídeo de saída para o HMD do usuário Renderiza os objetos 3 D no quadro do vídeo Posições e orientações dos marcadores Ti = {Pi, Ri} Posições e orientações dos marcadores relativos à câmera são calculadas Usando Ti, transforma os objetos 3 D para alinhá-los com os marcadores Objetos virtuais Posiciona e orienta os objetos ID's dos marcadores
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/papervision 3 d-augmented-realityligue-sua-webcam-e-curta-a-realidade-aumentada-pelo-flartoolkit-20/
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