Realidade Aumentada Urbana

Definições.

Convencionalmente a realidade virtual é definida como um ambiente no qual o participante/observador está em completa imersão, portanto é capaz de interagir com um mundo completamente sintético. Este mundo pode ou não imitar as propriedades de um mundo real, entretanto pode também exceder os limites da realidade física criando um mundo onde as leis da física não se aplicam. Importante verificar nesta visão, entretanto, é que o rótulo de Realidade Virtual também é associado com uma variedade de outros ambientes aos quais a imersão total do observador não é totalmente necessária, mas que fica em algum ponto no “contínuo virtual” [3]. As tecnologias de Realidade Virtual, que envolvem a fusão dos mundos reais e visuais são genericamente referidas como Realidade Mista, no caso o foco do trabalho é tratar unicamente de Realidade Aumentada.

                                                   Figura 1 contínuo virtual [3]

O conceito de contínuo virtual é relacionado à fusão de classes de objetos apresentados em qualquer particular situação, onde ambientes reais são colocados no final do continuo e ambientes virtuais no extremo oposto.

Realidade Aumentada

Wellner (1994) define a complexidade do mundo em que nos encontramos e a

quantidade de objetos e especialmente a capacidade de interação do ser humano com o mundo, com todas essas informações faz uma analogia com o mundo virtual, que no seu conceito é uma visão do futuro que captura nossa imaginação, o qual também podemos chamar de ambiente computacional, ainda definiu que uma nova possibilidade poderia emergir que seria o aumento do ambiente computacional com objetos do mundo real, assim poderíamos recriar objetos com propriedades eletrônicas sem que os mesmos percam sua integridade física, assim não haveria a necessidade de substituí-los, realçando assim nossas atividades diárias.

A Realidade Aumentada é definida na Literatura [1] como uma área de investigação, que pretende desenvolver novos mundos ou novas realidades, que incorporem cenas do mundo real vista pelo usuário com objetos do mundo ou ambiente virtual, isso é claro em tempo real.

Entretanto devido à adaptabilidade do termo, hoje o mesmo está sendo utilizado para representar qualquer tipo de realidade onde o ambiente real disponha informações do Ambiente Virtual.

A Realidade Aumentada pode ser definida como a extensão do mundo real com objetos do mundo virtual, assim o mesmo espaço cria a idéia de coexistência [1], ainda dentro desse contexto abrange a combinação de objetos do mundo real com objetos do mundo virtual em tempo real de interatividade, ocorrendo assim uma fusão de dados em que os mesmos possuam um processo matemático e físico o mais próximo da realidade possível.

O termo “Realidade mista” hoje ainda não se encontra em uso comum, um dos termos que está relacionado nesse contexto “Realidade Aumentada”

está começando a aparecer uma regularidade mais freqüente[2], dispomos hoje desse termo para associar o aumento do mundo Real com a fusão de dados de um ambiente virtual (processamento gráfico).

Sabemos que Realidade Virtual e Realidade Aumentada são degraus dentro desse contexto, podendo ser definidas como vertentes dentro de uma escala [3], distintas, mas com aspectos semelhantes ambas buscam um objetivo comum, a imersão do usuário, a Realidade Aumentada busca isso de uma maneira que incorpore objetos do Ambiente Virtual, essa imersão ocorre de uma forma que não se perca o contato com a Realidade, assim ocorrendo a fusão de dados do ambiente Real com o Virtual, adicionando assim mais informação ao ambiente[3], em contrapartida com a Realidade Virtual que prima pela imersão completa.

A RA deve conter as seguintes propriedades [2]:

• Combinar o Ambiente Real com objetos do Ambiente Virtual em um ambiente Real
• Ser executada interativamente em tempo real
• Registrar ou alinhar objetos reais e virtuais entre si

Realidade Aumentada Urbana

Em algumas aplicações de RA, voltadas para a área urbana podemos citar a aplicação de um veículo onde a informação virtual é recebida na janela dianteira, como podemos ver o motorista ao mesmo tempo em que dirige o seu carro recebe informações do tráfego no momento exato, ao receber esse tipo de informação ele pode tomar suas decisões baseadas nelas, dessa maneira o motorista recebe informações em tempo real do ambiente que são inseridas virtualmente dentro do contexto [5].

                               Figura 2 Veículo usando Realidade Aumentada [5]

Foi demonstrado, que se concentrando em estruturas planares do mundo real[7], ou seja, usando uma técnica que utiliza pontos em planos para controlar a câmera, dentro disso foi proposto um método de registro geométrico para realidade aumentada, com vários planos em posições arbitrárias e indicações no mundo real, assim demonstrando a possibilidade real de utilização de Realidade Aumentada em ambientes reais, como um ambiente urbano, também foi proposto um método de registro usando múltiplas estruturas planares[9].

Foi descrito o desenvolvimento de um método de visualização foto-realista, que usa a combinação de um sistema de informação geográfica (SIG) com técnicas de Realidade Aumentada (AR), assim alterando a maneira de visualização do mundo real [8], também já foi estudado para o aprendizado de design urbano [10].

Arquitetos, membros de conselhos de cidade e grupos de interesse são alguns dos muitos outros tipos de usuários que se beneficiam da RA no planejamento urbano, podendo discutir alternativas à medida que visualizam a cidade a sua frente. Dentro dessa foi desenvolvido o URP [11] que simula prédios e ventos, tem-se também um modelo um pouco mais simples [12] que possui prédios que podem ser facilmente movidos e animados. A grande vantagem em usar RA no planejamento das cidades é a facilidade de interação e visualização da visão de cada usuário, bastando para isso apenas pegar e arrastar os prédios como se os mesmos fossem simples caixas.

Até o desenvolvimento de games também usa o contexto urbano[2], no campo do entretimento a RA encontra um terreno fértil e de infindáveis possibilidades, podendo encontrar um único obstáculo que seria a imaginação do desenvolvedor, o limite de possibilidades ao se fundir o Real com o Virtual é praticamente inexistente, ao trazer mais informação para a realidade poderíamos recriar mundos imaginários em tempo real com a interação do usuário, sem que o mesmo perca o contato com a realidade [2].

Podemos citar inúmeros projetos de games que encontram-se em desenvolvimento, aqui iremos citar um desses projetos o game ARquake[4],o jogo Quake é um clássico dos games de computador, o objetivo de ARquake é de recriar o game só que dessa vez ao invés de um ambiente Virtual onde o jogador atira em monstros dentro de um labirinto, o jogo é desenvolvido em um ambiente de RA, onde o jogador sai pelas ruas atirando em monstros imaginários.

O jogo é desenvolvido em um ambiente real, urbano, dando a capacidade para o usuário mover-se livremente, com a vista determinada unicamente pela posição da cabeça do usuário, o objetivo é que o usuário interaja de maneira natural, podendo visualizar os monstros em suas posições naturais e também utilizando um injetor plástico, simulando assim os tiros nos monstros [4].

Conclusão

Foi desenvolvida ao longo da elaboração do mesmo uma pequena contextualização do que foi visto até hoje em termos de RA (Realidade Aumentada), portanto foi mostrado desde o princípio as definições de RA (Realidade Aumentada), desencadeando na última parte que buscou mostrar o mais atual em termos de pesquisa de Realidade Aumentada Urbana

Referências Bibliográficas:

[1] Ronald Azuma In 1997, Azuma published a survey on augmented reality

(AR).

[2] Ronald. Azuma, et al., “Recent Advances in Augmented Reality”, IEEE

Computer Graphics and Applications, 2001.

[3] MILGRAM, P.; KISHINO, F. A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays.

IEICE Transactions on Information Systems 1994. Special Issue on

Networked Reality.

[4]. W. Piekarski, B. Thomas, “ARQuake: The Outdoor Augmented

System”, Communications of the ACM, 45(1), 2002.

[5] ARToolKit for Dummies – A Reference for the Rest US – Andreas Berre,

Tom Syverinsen, Marten Saiomonsen, Karin Ingvaldsen Disponível : ISA- UMH URL: http://isa.umh.es/vr2/euron06/doc/labs/ARToolkit_for_Dummies.pdf acessado em 6 de Set de 2009.

[6] Pierre David Wellner - Interacting with paper On the Digital Desk , Mar 1994

[7] Yuko Uematsu ; Hideo Saito - Multiple planes based registration using 3D

Projective Space for Augmented Reality, aceito em 28 Janu 2009

[8] Payam Ghadirian, Ian D. Bishop - Integration of augmented reality and GIS:

A new approach to realistic landscape visualisation, aceito em 18 mar 2008

[9] Yuko Uematsu *, Hideo Saito - Multiple planes based registration using 3D Projective Space for Augmented Reality, aceito em 28 de janeiro de 2009

[10] Rui Chen, Xiangyu Wang - An Empirical Study on Tangible Augmented Reality Learning Space for Design Skill Transfer, out de 2008

[11] ULLMER 2000 , B.; ISHII, H. Emerging Frameworks for Tangible User Interfaces. IBM Systems Journal, v. 39, n. 3/4, p. 915-931, 2000.

[12] BUCHMANN 2004, V.; VIOLICH, S.; BILLINGHURST, M.; COCKBURN, A. FingARtips – Gesture Based Direct Manipulation in Augmented Reality. -INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMPUTER GRAPHICS AND INTERACTIVE TECHNIQUES (GRAPHITE), 2004.

Artigo escrito em 2009