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A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 9. Realidade Virtual
REALIDADE AUMENTADA: SISTEMA DE AUTORIA ESPACIAL E TEMPORAL
Francinee Benam 1, 2, 3
Claudio Kirner 1, 2, 4
(1. Universidade Metodista de Piracicaba/ UNIMEP; 2. Faculdade de Ciências Exatas e da Natureza/ FACEN; 3. Curso Superior de Tecnologia em Multimídia Computacional; 4. Programa de Pós Graduação em Ciência da Computação)
INTRODUÇÃO:

O que é Realidade Aumentada (RA)?  Qual sua relevância para o meio científico e para o público leigo? A importância desta tecnologia é revelada nas respostas a estas duas questões.  O termo Realidade Aumentada pode ser interpretado fazendo alusão a uma extensão da realidade virtual.  Diferentemente da realidade virtual, caracterizada pela imersão, interação e navegação no ambiente virtual, a realidade aumentada agrega estes conceitos e adiciona elementos atentando para três pontos principais: combina real e virtual; é interativa em tempo real; é registrada em três dimensões.  Realidade Aumentada permite ao usuário ver o mundo real, com objetos virtuais sobrepostos ou unificados com o mundo real. Desta maneira, a RA suplementa a realidade, ao invés, de substituí-la completamente. Idealmente, aparentaria ao usuário que o virtual e os objetos reais coexistem no mesmo espaço.    Métodos e aplicações computacionais que venham, através de dispositivos móveis ou não, utilizar a tecnologia de Realidade Aumentada, abrirão espaço para novos cenários de interação e percepção cognitiva (visão, audição, sinestesia) entre objetos reais familiares e objetos virtuais que estarão, conseqüentemente, dispostos em todo lugar.  A pesquisa concentrou-se no entendimento dos conceitos e aplicações de realidade aumentada e no desenvolvimento de um sistema de autoria de realidade aumentada com o uso das mãos.

METODOLOGIA:

Os resultados obtidos foram a criação e o desenvolvimento de dois sistemas de autoria de realidade aumentada denominados “Espacial” e “Temporal” com aplicações intituladas AR_CatalogSystem_aquarium e AR_StoryTellingSystem_imaginaCao respectivamente.  O primeiro traz a possibilidade da escolha de objetos virtuais em um catálogo de objetos, podendo compor e movimentar a cena desejada.  O segundo é um sistema contador de estórias com áudio que contém objetos virtuais, locução e trilha sonora, além de possibilitar diferentes versões para a mesma estória

A metodologia aplicada para efetivar a proposta deste projeto utilizou-se de uma esquematização em várias etapas, envolvendo: familiarização com o assunto; instalação e uso do conjunto de bibliotecas ARToolKit, disponível para download no site do laboratório HITL; alteração do conjunto de bibliotecas ARToolKit; desenvolvimento de objetos virtuais e sonorização; concepção de estórias, implementação de estórias com e sem som; teste dos sistemas contadores de estórias.

O ambiente de desenvolvimento contou com os seguintes recursos:

a) Computador pessoal e Computador do laboratório, ambos com: Processador Intel Pentium III, 750 MHz, 128 MB de RAM, Sistema Operacional Windows XP Professional, versão 2002, Service Pack 1, monitor de 14’ polegadas;

b) Câmera fotográfica e filmadora: Logitech QuickCam Express;

c) Câmera fotográfica e filmadora: Creative Labs;

d) Placas de papelão quadradas 8x8cm;

e)  Impressora DeskJet 930, Hewlett Packard.
RESULTADOS:

O desenvolvimento de um sistema de autoria teve de recorrer à criação de uma estrutura dinâmica e original que resultou em dois sistemas identificados como “Espacial” e “Temporal”. 

O sistema de autoria espacial por mim apresentado com o artigo “Catalog System: Um Sistema de Autoria Espacial de Realidade Aumentada” no evento Workshop de RA - WRA2005, Unimep, Piracicaba-SP, tem as características de um  catálogo de objetos virtuais.  A aplicação “aquarium” foi elaborada para ilustrar a idéia de movimentação, pelo usuário, com as mãos, de elementos de um aquário virtual, incluindo o próprio aquário, peixes e outros objetos do cenário.

O sistema de autoria temporal apresentado por mim com o artigo “Story Telling System: Um Sistema de Autoria Temporal de Realidade Aumentada” também no evento WRA2005, foi assim denominado por estabelecer uma seqüência de cenas durante um certo ‘tempo’ de apresentação, em função de um áudio associado com cada cena e objetos virtuais. O sistema temporal transformou-se em um sistema ‘Contador de Estórias’ (storyTellingSystem) e, para demonstrar suas funcionalidades, foi criada a aplicação intitulada “imaginaCao” que resultou em capítulos contados através das imagens/ objetos e cenas virtuais, seguidos de uma narração, constituída de trilha e voz, associada a cada cena.  Três versões de estórias, com um script de narração e contexto diferentes, foram criadas para os mesmos personagens e cenário (objetos virtuais).
CONCLUSÕES:

As atividades realizadas serviram ao seu propósito: a busca pelo desenvolvimento de aplicações computacionais altamente motivadoras, o domínio das técnicas de realidade aumentada, o entendimento do conjunto de bibliotecas de RA a fundo e o desenvolvimento de aplicações de realidade aumentada para serem usadas no ambiente.  Portanto, os sistemas de autoria de Realidade Aumentada desenvolvidos viabilizaram o direcionamento do projeto para o desenvolvimento de aplicações mais complexas e interativas, conforme os objetivos almejados.

O direcionamento das pesquisas pós-iniciação científica, migra para a linguagem de programação Java orientada a objetos e aponta para o desenvolvimento de novos sistemas de autoria e bibliotecas de realidade aumentada para criação de aplicações em dispositivos móveis.  Este movimento indica a utilização de sistemas de rastreamento híbridos que, além da utilização da Visão Computacional através da câmera do dispositivo, incorpora sugestivamente a utilização de identificadores por rádio freqüência (RFID) e comandos de voz para que o sistema entenda também speech & speaker recognition (reconhecimento de fala e de voz) através de uma nova arquitetura fundamentada em sistemas inteligentes.

O desenrolar desta nova proposta de projeto merece atenção por seu cunho inovador e, portanto, está aberto a qualquer apoio e recursos substanciais referentes aos materiais necessários para seu desenvolvimento e implementação comercial.
Instituição de fomento: CNPQ
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Sistemas de autoria de Realidade Aumentada (RA); Computação Ubíqua; Sistemas de Entretenimento.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006