Seminário De Introdução A Ciência Da Computação

Realidade Virtual e Aumentada

Abstract. This article is related to research on Virtual and Augmented Reality, which covers the fundamentals and concepts and some areas that is currently being addressed with the advent of this technology, such as games geared toward health and the application in the educational process. Virtual and Augmented Reality is characterized as the insertion of virtual objects generated by computer in real environment of the user, which can be picked up by sensory equipment, causing the user to view and interact with a three dimensional environment.

Resumo. O presente artigo é relativo a pesquisa sobre Realidade Virtual e Aumentada, no qual aborda os fundamentos e conceitos e algumas áreas que atualmente vem sendo contempladas com o advento dessa tecnologia, como os games voltados para saúde e a aplicação no processo educacional. A Realidade Virtual e Aumentada é caracterizada como a inserção de objetos virtuais, gerados por computador, no ambiente real do usuário, que pode ser captado por equipamentos sensoriais, fazendo com que o usuário visualize e interaja com um ambiente tridimensional.

1. Definição

A realidade virtual é um tipo de tecnologia avançada que tenta conectar o ser humano e um sistema computacional através de uma interface. O principal objetivo da RV é tentar envolver o usuário ao máximo para fazer com que ele tenha uma sensação de realidade, levando ele a acreditar que essa relação homem - maquina seja uma realidade temporária. Para que isso ocorra é necessário que tudo isso esteja acontecendo em tempo real, com ajuda de equipamentos e técnicas.

Existem vários sistemas de realidade virtual, alguns deles é a simulação, projeção, aumentada e de mesa. A simulação tem como base fazer com que o usuário se sinta em um mundo virtual, mas na verdade não estando realmente lá, esse sistema é muito utilizado para treinar militares, astronautas e outros. Na projeção, o usuário não esta envolvido em um mundo virtual, no entanto ele consegue interagir com personagens e objetos virtuais, criado pelo computador. A aumentada utiliza-se de uma espécie de mediador, ele combina imagens entre o mundo real e o mundo virtual, como por exemplo, testar a acomodação de um objeto em sua sala. E por fim, a realidade virtual de mesa, utiliza-se de monitores e óculos especiais em conjunto com um projetor, onde o usuário vê o mundo virtual. A realidade virtual Continua crescendo, abrangendo cada vez mais novas áreas, como o exemplo de jogos e entretenimentos, comunicação, ajuda também no tratamento de pacientes, além de simulações para ajudar no treinamento de novos profissionais.

2. História

O conceito de realidade virtual começou a ser usado na década de 70 por Myron Krueger, chamada como realidade artificial, ele fazia estudos de combinação de computadores e sistemas de vídeos. Mas a realidade virtual começou a ser usada muito antes, na década de 50, onde a força aérea dos Estados Unidos construiu simuladores de vôo para teste de pilotos. A Philco não ficou atrás, ela desenvolveu o protótipo de um capacete com vários monitores embutidos, que dava ao usuário a sensação de presença quando dentro de um ambiente, além de desenvolver um par de câmeras remotas. Depois Morton Heiling criou o "sensorama". o sensorama é uma espécie de cabine que combinava vários equipamentos, que consistia em filmes 3D, som estéreo para dar sensação de direção, vibrações mecânicas, aromas, e ar circulando por ventiladores, dando sensação de estar em um ambiente. Na década de 70 e 80 surgiram as primeiras luvas digitais, fabricados pela universidade de Illinois , Estas luvas consistem em um emissor colocado na ponta dos dedos que envia informações através de guias de fibra óptica. E por fim, a VPL Research inc. começou a produzir os capacetes e luvas em massa.

3. Realidade Virtual e Aumentada em Jogos e Saúde

Na sociedade existem os games que são desenvolvidos para entretenimento de crianças, jovens e adultos e os games para reabilitação de pessoas que estão em fisioterapia, reabilitação psicológica ou para ajudar pessoas com o mal de Alzheimer, esses tipos de jogos são também chamados de “Serious Games”. No meio da saúde a realidade virtual pode também ser usada para treinamento de funcionários, para evitar falhas que poderiam matar pacientes.

A parte de reabilitação psicológica a realidade virtual é usada para que os pacientes percam seus traumas, são usados no paciente, equipamentos que são conectados a uma maquina controlada pelo médico e que vai criando aranhas próximas, criando uma situação de suposto perigo. Já foi comprovado que pacientes que sofreram acidente vascular cerebral e tinham dificuldade de atenção e percepção, melhoraram depois do tratamento usando jogos em realidade virtual, também foi demonstrado sucesso na melhoria postural e minimização de quedas em pessoas idosas.

Para promoção à saúde e condicionamento físico uma série de jogos tem sido lançada. Exemplos são os jogos MindHabits, em que o objetivo é permitir ao jogador realizar exercícios e atividades para manter atitudes positivas e diminuir o estresse no dia-a dia, e The Amazing Adventures of the Amazing Food Detective que ensina a ter bons hábitos alimentares. Outras iniciativas abordam ambientes tridimensionais, como o jogo Ace’s Adventures, que visa condicionar a realização de atitudes seguras no trânsito. Este é um propósito similar ao do jogo S.A.F.E., que ensina segurança no trabalho e como proceder em situações emergenciais.

O uso dos Serious Games para treinamento e simulação tem provavelmente a abordagem mais promissora no contexto da realidade virtual aplicada. Devido às limitações encontradas no treinamento de procedimentos, o uso de aplicações dessa natureza é capaz de prover meios efetivos de treinamento por meio de reprodução de situações reais. Um sistema de treinamento para acupuntura usa um humano virtual que considera a posição e a profundidade de cada um dos pontos de contato considerados no tratamento de acupuntura. Usando um dispositivo com sensores para simular a agulha real, o sistema fornece um julgamento dos procedimentos executados em tempo real. Afirmando que o objetivo da simulação é fornecer treinamento realista para aumentar a difusão de procedimentos inovadores e menos invasivos enquanto diminui a curva de aprendizado do cirurgião, Delinguette e Ayache em 2005 simularam uma cirurgia hepática minimamente invasiva, disponibilizando módulos para planejamento cirúrgico e simulação dos movimentos necessários durante o procedimento. O sistema destaca-se pelo realismo