Realidade Virtual e Interfaces Modernas

Transcrição

Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Realidade Virtual e Interfaces
Modernas
Prof. Carlos Henrique Q. Forster
IEC-ITA
Julho/2005
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Realidade Aumentada
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Definição
∙ O Contínuo de Realidade-Virtualidade de Milgram e
Kishino
∙ Diferença com realidade virtual
ƒ See-through displays
ƒ Maior desafio em alinhar imagem ao longo do tempo, isto é,
realizar o rastreio de cabeça
∙ Características
ƒ
ƒ
ƒ
Combina imagens reais e virtuais
Interativo em tempo real
Alinhado em 3D
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Para que serve
∙ Realidade virtual é bom para
ƒ Substituir o mundo real
ƒ Simulação, treinamento, jogos
∙ Realidade Aumentada é bom para
ƒ Melhorar a percepção do mundo real
ƒ Amplificar a inteligência
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
O que muda
∙
∙
∙
Renderização é mais simples
Resolução de display pode ser menor
Rastreio é mais sofisticado
ƒ
ƒ
ƒ
Maior banda para comunicação (vídeo, range etc)
Suporte à oclusão
Difícil alinhamento em tempo rea
∙ No ambiente virtual o usuário fica em um lugar,
enquanto na realidade aumentada o usuário se
locomove ao lugar da tarefa.
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Pioneiros
∙
∙
∙
∙
∙
∙
Boeing 1990 – wire harness assembly
UNC ultrasound project 1990
1994 Rastreio por marcas fiduciais
1996 Rastreio híbrido magnético-visão
1998 Primeiros congressos
2000 Broadcast esportivo aumentado
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Displays de Realidade
Aumentada
∙ Video-see-through (VST)
∙ Optical-see-through (OST)
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Displays de Realidade
Aumentada
∙ Video-see-through (VST)
Oclusão real
Flexibilidade na composição
Correção de atrasos
Mais estratégias de alinhamento
são possíveis
ƒ Maior campo de visão e brilho
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
∙ Optical-see-through (OST)
ƒ Mais simples
ƒ Visão direta do mundo real (mais
seguro)
ƒ Atraso da imagem virtual em
relação à real
ƒ Menos distorção
ƒ Não
háRealidade
deslocamento
do olho
2S-2005
CC-295
Virtual e Interfaces
Modernas
Requerimentos de Rastreio
∙ Rastreio é fundamental para realidade
aumentada
∙ Estabilização
ƒ
ƒ
ƒ
Com a cabeça
Com o corpo
Com o mundo
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Tipos de alinhamento
∙ Visual-Visual
ƒ Erro de 1 minuto de arco é detectado
ƒ Variações são facilmente detectadas
∙ Visual-Cinestésico-proprioceptivo
ƒ Ocorre na realidade virtual e é possível causa da
sensação de enjôo provocada pela imersão –
cybersickness
ƒ Captura visual (o sentido da visão é mais convincente
que os demais)
∙ Visual-Auditório-Táctil
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Erros de alinhamento
∙ Estáticos
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Distorções ópticas
Desalinhamentos mecânicos
Erros de rastreio
Erros de parâmetros de visualização
∙ Dinâmicos
ƒ Atrasos são a maior fonte de erros
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
Redução dos erros
∙
∙
∙
∙
∙
∙
∙
∙
∙
Compensar distorções
Ajustes manuais
Medidas diretas ou baseadas na vista
Calibração de câmera
Redução do atraso do sistema
Reduzir lag aparente por deflexão e warping
Atrasar em VST a imagem do mundo real
Rastreio preditivo
Rastreio preditivo + inercial
2S-2005 CC-295 Realidade Virtual e Interfaces Modernas
ARToolKit
∙
∙
∙
∙
Universidade de Washington (HIT labs)
Baseado em visão computacional
Código aberto e multiplataforma
Sobrepões objetos 3D em marcas visuais
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