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Exploring Virtual Reality: Applications, Challenges, and Future Trends

Dive into the world of virtual reality with a comprehensive overview of its applications, challenges, and future prospects. Understand the concept of immersion, interaction, stereo vision, and the hardware involved. Explore various devices for visualization and distributed virtual reality. Learn about different applications in fields like oil, transportation, medicine, and entertainment, and discover the advancements and hurdles in this cutting-edge technology.

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Exploring Virtual Reality: Applications, Challenges, and Future Trends

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Presentation Transcript

  1. REALIDADE VIRTUAL Bacharelado de Informática PUC-Rio Prof. Rodrigo Toledo

  2. TÓPICOS • DEFINIÇÃO (imersão, interação) • DIFERENTES APLICAÇÕES • VISÃO ESTÉREO • VISUALIZAÇÃO ESTÉREO • HARDWARE (computadores e placas gráficas) • DISPOSITIVOS DE VISUALIZAÇÃO • OUTROS DISPOSITIVOS • SALAS DE VISUALIZAÇÃO • REALIDADE VIRTUAL DISTRIBUÍDA • DESAFIOS, AVANÇOS E FUTURO

  3. DEFINIÇÃO DE RV Forma de visualizar, manipular, explorar, interagir e modificar dados complexos através do computador. É considerada o tipo de interface homem-máquina mais avançada atualmente disponível. • Termos relacionados: • IMERSÃO • INTERAÇÃO • (envolvimento) • (grau de realismo) • (imersiva x não imersiva) • visão x visualização

  4. IMERSÃO OBJETIVO: THE MATRIX • Diferentes graus de imersão: • Imagens 3D • Estéreo • Capacete • Som • force feedback

  5. translação no eixo Y Y rotação em torno do eixo X Z X Z INTERAÇÃO • O que se espera: • Movimentação da câmera • Animação dos objetos • (6 graus de liberdade) • Ação => Reação (sem latência) • O que mais pode existir: • Som • Tato (force feed back) • Reconhecimento de voz • (?)

  6. DIFERENTES APLICAÇÕES • Áreas interessadas: • Petróleo • Veículos de transporte (terrestre e aéreo) • Medicina • Entretenimento • Aplicações: • Simulação • Modelagem • Realidade aumentada

  7. Simulação/Treinamento Modelagem Realidade Aumentada Petróleo Fluxo de óleo Reservatório Manutenção à distância Meios de transporte Batida de carro / vôo Projetar novo carro Visibilidade a noite Medicina Treinamento cirurgia Prótese Cirurgia DIFERENTES APLICAÇÕES

  8. VISÃO ESTÉREO A Visão Estéreo é uma das principais informações de profundidade na visão do ser humano. A Visão Estéreo tem este nome por precisar do uso de ambos os olhos. Assim como a audição estéreo requer ambos os ouvidos. Visão Estéreo x Visão 3D Popularmente a visão estéreo é chamada de visão 3D. No entanto, existem visões 3D que não são estéreo (próximo slide), portanto a nomenclatura correta é Estéreo.

  9. DISPOSITIVOS DE VISUALIZAÇÃO • ÓCULOS • HEAD MOUNTED DISPLAY

  10. OUTROS DISPOSITIVOS • Mouse 3D 6 graus de liberdade de movimentação (6DOF) • Head Tracker

  11. OUTROS DISPOSITIVOS • Luvas eletrônicas

  12. OUTROS DISPOSITIVOS • Force Feed Back • Scanner 3D

  13. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • “Workstation” (Para 1 pessoa) • HEAD MOUNTED DISPLAY

  14. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • “Workbench” (Para pequenos grupos)

  15. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • Projeção frontal em tela plana (Para grupos maiores) LabVis quando tinha apenas 1 projetor Futuramente: sala de visualização da Engenharia

  16. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • Projeção frontal em tela curva (Para grupos maiores) Uso de 3 projetores

  17. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • Projeção frontal em tela curva (continuação) Edise Texaco

  18. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • Projeção por trás em tela plana (back projection) (grupos maiores) Em Natal (petrobras) Futuramente 2ª sala Edise

  19. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO • CAVE (projeção por trás em “todas” as paredes) (grupos pequenos)

  20. AMBIENTES DE VISUALIZAÇÃO

  21. RV DISTRIBUÍDA/REMOTA • Tudo indica ser este o futuro. • Macro-objetivos da PETROBRAS: • Acompanhamento de perfuração de poço direcional com atualização do modelo. (área de Reservatório) • Assistência a procedimentos de instalação e manutenção de sistemas submarinos. (Engenharia)

  22. DESAFIOS P/ A COMPUTAÇÃO GRÁFICA Conseguiremos fazer CG em tempo real com a mesma qualidade que o Spilberg faz para o cinema? • Problemas: • excesso de polígonos • aliasing • sombra • espelhos (reflexos) • Soluções: • multi-resolução, culling • super-amostragem • shadow-map • várias câmeras • Processadores Mais Velozes (multi-processamento)

  23. DESAFIOS P/ A ÁREA DE REDES/DISTRIBUIÇÃO • Problemas: • Tempo real a distância • Atualizações de modelos • Soluções: • Rede de alta velocidade • Protocolos espertos de comunicação

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