REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA

Prévia do material em texto

- -1
A INTERAÇÃO HOMEM-MÁQUINA
REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA
Glauco Antonio do Nascimento; George Santiago Alves
- -2
Introdução
Olá, caro(a) estudante! Você provavelmente já ouviu falar em realidade virtual e realidade aumentada, certo?
Porém, sabe o que significam esses conceitos? Quais serão as suas diferenças? Além disso, que benefícios essas
tecnologias podem trazer para o setor produtivo? Embora sejam muito conhecidas no setor de games, ambas as
tecnologias também possuem muitas aplicabilidades na indústria.
Neste módulo, você terá a oportunidade de responder a essas e outras perguntas, descobrindo a importância que
tanto realidade virtual quanto realidade aumentada possuem para as empresas ao permitirem, entre diversas
outras vantagens proporcionadas, que comportamentos relacionados a produtos e processos possam ser
previstos.
A partir de agora, vamos conhecer mais sobre:
• Realidade virtual.
• Realidade aumentada.
Realidade virtual
Como sabemos, a área da tecnologia procura sempre criar novos conceitos com o objetivo de fornecer melhorias
ao ser humano. No contexto da indústria, essas melhorias estão relacionadas à qualidade dos bens produzidos,
assim como à rapidez e à facilidade durante o seu processo produtivo.Um dos exemplos de tecnologias que vêm
trazendo esses benefícios é a (RV), referência no desenvolvimento de muitos produtos. Elarealidade virtual 
permite, entre diversas outras vantagens, prever aquilo que será disponibilizado ao usuário final de um objeto.
Embora tenha se popularizado nos últimos anos, a RV não é uma invenção do século XXI. Sua história remonta,
na verdade, à década de 1960, quando o pesquisador Ivan E. Sutherland desenvolveu o primeiro gráfico
interativo que interpretava desenhos como dados de entrada e realizava combinações com topologias
conhecidas, gerando novos desenhos (BOTEGA; CRUVINEL, 2009).
Já na década de 1970, surge o termo realidade virtual como uma forma de diferenciar os novos gráficos e
simulações dos anteriores. Com isso, tem início a terceira geração de interfaces que, à diferença de suas
predecessoras – que possuíam apenas reproduções multimídia e bidimensionais –, permitem produzir
interações sobre situações geradas. A RV é, então, cada vez mais estudada, sendo possível enxergá-la, já no final
de 1986, em organizações como a (NASA), com um ambienteNational Aeronautics and Space Administration
virtual que permitia aos usuários algumas funcionalidades que, hoje, parecem muito difundidas, como ordenar
comandos pela voz, escutar fala sintetizada e manipular objetos virtuais por meio do movimento das mãos
(BOTEGA; CRUVINEL, 2009).
Mas o que é, então, a RV? Para Cardoso . (2007, p. 3): et al
[...] podemos visualizá-la como um sistema computacional usado para criar um ambiente artificial,
no qual o usuário tem a impressão de não somente estar dentro deste ambiente, mas também
habilitado com a capacidade de navegar no mesmo, interagindo com seus objetos de maneira
intuitiva e natural. Portanto, a Realidade Virtual associa-se a uma interface homem-máquina
poderosa, possibilitando ao usuário interação, navegação e imersão num ambiente tridimensional
sintético, gerado pelo computador através de canais multisensoriais.
Para Kenski (2007, p. 19), “As tecnologias invadem as nossas vidas, ampliam a nossa memória, garantem novas
•
•
- -3
Para Kenski (2007, p. 19), “As tecnologias invadem as nossas vidas, ampliam a nossa memória, garantem novas
possiblidades de bem-estar e fragilizam as capacidades naturais do ser humano”. Diante disso, é possível definir
a RV, de um modo geral, como uma ferramenta que permite a interação e criação em um espaço virtual.
Essa ferramenta, junto com a manufatura virtual, aumenta, além disso, a qualidade da geração de um produto
final após a execução de testes e posteriores otimizações, haja vista que permite simular situações relacionadas a
ele. As organizações têm adotado a RV e a realidade aumentada (RA) para proporcionar uma maior imersão aos
seus clientes, além de simular diversos processos internos, desde treinamento de funcionários, simulação em 3D
da cadeia de produção, marketing, simuladores de processos, navegadores para projetos CAD, suporte à
operação e manutenção, impressão 3D, dentre outros. A realidade virtual transporta, assim, o indivíduo para a
realidade daquele produto, dispondo de um ambiente virtual para criar uma experiência única, próxima do real
(TORI; KIRNER; SISCOUTTO, 2006). Para Giannetti (2012, p. 119):
Trata-se de uma interatividade de conteúdo, na qual o interator dispõe de um maior grau de
possibilidade de intervenção e manipulação das informações audiovisuais ou de outras naturezas,
como a possibilidade de ação remota pela robótica ou dos sistemas mais complexos, gerando novas
informações.
Conheça as características da RV!
• Imersão
O usuário tem a sensação de se encontrar totalmente imerso dentro de um mundo tridimensional.
• Existência de um ponto de observação ou referência
É possível determinar a localização e posição de observação do usuário dentro do mundo virtual após a
imersão.
• Navegação
O usuário pode mudar sua posição de observação de forma cômoda.
• Manipulação
O usuário pode interagir e transformar o ambiente virtual.
Outra característica importante é a de poder visualizar no formato 3D as imagens de alta resolução. Sendo assim,
a RV facilita ao usuário uma melhor precisão no processo em que está atuando e permite o poder de tomar
decisões com grande probabilidade de sucesso.
Para que a RV tenha êxito, são necessários softwares (tanto de criação de ambientes virtuais quanto de controle
dos ambientes já produzidos) e hardwares (dispositivos de entrada como rastreadores, mouses 3D,
reconhecedores de voz etc.) (TORI; HOUNSELL; KIRNER, 2018). Além disso, alguns parâmetros devem ser
considerados:
• velocidade de resposta;
• qualidade das imagens projetadas;
• números de sentidos (poder se movimentar conforme a necessidade existente na projeção da 
realidade virtual);
• qualidade da simulação;
• qualidade com que se conseguem os efeitos de imersão e manipulação do ambiente virtual.
Tendo isso esclarecido, é possível destacar, agora, inúmeras possibilidades de uso da RV para além do
entretenimento. Na educação, por exemplo, essa ferramenta permite uma interação mais efetiva de estudantes
em situações diversas. Com isso, aliam-se teoria e prática, o que propicia ganhos ao aprendizado. Além disso, há
usos da RV na medicina, com a simulação de estruturas anatômicas e a possibilidade de explorá-las virtualmente,
•
•
•
•
•
•
•
•
•
- -4
usos da RV na medicina, com a simulação de estruturas anatômicas e a possibilidade de explorá-las virtualmente,
investigando modos de realizar intervenções cirúrgicas, por exemplo (CARDOSO ., 2007) et al . Já as empresas
utilizam da imersão para acelerar o desenvolvimento de um produto, para garantir a segurança de um
funcionário e para reuniões, por exemplo. Em um ambiente virtual, é possível simular um processo e realizar
qualquer manipulação sem arriscar a vida humana, além de que o custo com o material virtual é zero. Essas
várias simulações não gastam os insumos e recursos da empresa, permitindo, assim, definir o melhor cenário em
uma série de situações.
Além disso, a RV tem sido utilizada por empresas para a criação de protótipos no formato virtual, economizando
tempo e dinheiro de produção de protótipos físicos e tornando o processo de criação de serviços e produtos
muito mais confiável. Isso se justifica porque os erros podem ser localizados com antecedência, o que evita,
desse modo, futuras manutenções.
De acordo Tori, Hounsell e Kirner (2018, p. 31), a aplicação da RV na indústria permite, ainda, “[...] treinamento;
avaliação de fatores ergonométricos; simulação de montagens; simulação da dinâmica de estruturas articuladas;
análise de tensões; simulação do processo produtivo; estudo de técnicas de engenharia; planejamento; túnel de
vento virtual; etc.”.
Importante retomar, finalmente, que a RV permite nossa“transposição” para um mundo virtual e simulado.
Diante disso, observe a figura a seguir.
Figura 1 - Continuum de Milgram entre o real e o virtual.
Fonte: MILGRAM et al., 1994 apud TORI; HOUNSELL; KIRNER, 2018, p. 15.
No de Milgram, conforme observado na figura acima, a RV está localizada à direita, no interior, então,continuum
de um ambiente virtual, uma vez que a simulação por ela criada, embora possa trazer características do mundo
real, é, ainda, essencialmente virtual. Já a RA, que você conhecerá na sequência, está mais próxima de um
ambiente real que de um ambiente virtual, visto que mistura aspectos desses dois mundos.
SAIBA MAIS
Saiba mais sobre a RV no vídeo “Realidade virtual oferece oportunidade em vários setores”, do
programa Pequenas Empresas & Grandes Negócios (2017). Nele, são apresentadas as diversas
áreas que podem fazer uso da RV.
- -5
Realidade aumentada
Para compreender a , podemos nos remeter ao ano de 1968, quando o mesmo Ivanrealidade aumentada
Sutherland que deu origem à RV desenvolveu um sistema conhecido como Head Mounted Display (HMD). No
sistema desenvolvido por Sutherland, tínhamos um capacete fixado ao teto ou em um lugar que tivesse
condições de sustentá-lo, uma vez que, em função do seu peso, ele era desconfortável ao usuário. Tal capacete
permitia visualizar objetos 3D no ambiente real (KIRNER; KIRNER, 2011).
A partir da década de 1990 (ano em que chegou ao Brasil), esse conceito começou a fazer parte do mundo
tecnológico, sendo conhecido como RA (realidade aumentada).Segundo Kirner e Kirner (2011, p. 16), a RA é a
inserção de objetos virtuais no ambiente físico:
Diferentemente da realidade virtual, que procura transportar o usuário para o ambiente virtual, a
realidade aumentada mantém o usuário no seu ambiente físico e transporta o ambiente virtual para
o espaço do usuário, por meio de algum dispositivo tecnológico. Assim, a interação do usuário com
os elementos virtuais ocorre de maneira natural e intuitiva, sem necessidade de adaptação ou
treinamento.
As principais características da RA são, então, a combinação do real com o virtual – ou, mais especificamente, o
enriquecimento do mundo real com informações virtuais, como imagens e sons, por exemplo –, a interação em
tempo real e o ajuste de objetos virtuais no ambiente 3D (AZUMA, 1997 apud KIRNER; KIRNER, 2011).
Diante disso, justifica-se a presença da RA mais à esquerda da Figura 1 apresentada anteriormente, visto que há
inclusão de objetos virtuais em um ambiente real, dando origem a uma realidade misturada. Conforme também
pudemos observar na figura, outro exemplo de realidade misturada é a .virtualidade aumentada Esta ocorre
quando “[...] o mundo virtual é enriquecido com representações de elementos reais pré-capturados em tempo
real, que podem ser manipuladas ou interagir no mundo virtual, através de dispositivos multissensoriais”
(KIRNER; KIRNER, 2011, p. 16). Justamente porque a inclusão é feita no mundo virtual, essa realidade misturada
se apresenta mais à direita do de Milgram.continuum
Figura 2 - A RA traz para o mundo real elementos do mundo virtual.
Fonte: Zapp2Photo, Shutterstock, 2019.
Diante disso, é possível resumir a relação entre realidade e virtualidade da seguinte maneira (KIRNER; KIRNER,
- -6
Diante disso, é possível resumir a relação entre realidade e virtualidade da seguinte maneira (KIRNER; KIRNER,
:2011)
Realidade
Ambientes compostos somente por objetos reais.
Virtualidade
Ambientes compostos somente por objetos virtuais.
Realidade misturada
Ambientes compostos por objetos reais e virtuais.
As diferenças entre RA e RV ficam, então, mais nítidas:
[...] a RA enriquece a cena do mundo real com objetos virtuais, enquanto a RV é totalmente gerada
por computador;
no ambiente de RA, o usuário mantém o sentido de presença no mundo real, enquanto que, na RV, a
sensação visual é controlada pelo sistema;
a RA precisa de um mecanismo para combinar o real e o virtual, enquanto que a RV precisa de um
mecanismo para integrar o usuário ao mundo virtual (TORI; HOUNSELL; KIRNER, 2018, p. 43).
Como vantagens relacionadas ao uso de RA, tem-se a possibilidade de agir no real (diferentemente da RV, em
que a imersão se dá em um ambiente virtual), logo, é possível se mover no ambiente com maior segurança; há
economia de modelagem do mundo virtual, isto é, não é necessário criar tantos elementos virtuais quanto na RV;
e, finalmente, é possível manter propriedades táteis e responsivas no uso dessa realidade, como peso, textura e
rigidez de produtos (TORI; HOUNSELL; KIRNER, 2018).
Em relação às aplicações no interior do setor produtivo, Tori, Hounsell e Kirner (2018, p. 63-64) destacam:
[...] reparo mecânico, modelagem e projeto de interiores, [...] manufatura e diagnóstico de placas de
circuito impresso, montagem de equipamentos, experimentação de adornos, manutenção de
instalações industriais, visualização de instalações embutidas, visualização de temperaturas em
máquinas e tubos, ferramentas para educação e treinamento, [...], visualização de dados.
A indústria automotiva é um dos setores que têm trazido a RA para dentro de seus processos. Por meio dessa
tecnologia, é possível fazer um test drive real em um “carro conceito” que possua um sistema móvel de RA. Além
de ter a possibilidade de mudar ou adicionar componentes virtuais do carro, com esse sistema é também
possível avaliar questões ergonômicas no interior de uma situação de condução real. A ergonomia e segurança
são, aliás, dois aspectos que têm muito a ganhar com o uso de RA. Com um ambiente de RA, é possível prever
desconfortos e dores que determinadas estruturas poderiam gerar em funcionários (MIRANDA; DOMINGUES,
2011).
SAIBA MAIS
Conheça mais sobre as aplicabilidades da realidade aumentada no artigo “Aplicações e
tendências da realidade aumentada no desenvolvimento de produtos”, de Faust (2011),et al.
apresentado no 8º Congresso Brasileiro de Gestão de Desenvolvimento de Produto. Nele, é
possível conhecer, além de suas aplicabilidades, casos reais de uso da RA.
- -7
Em resumo, é possível dizer que RV e RA trazem benefícios para os mais diversos setores de uma empresa,
aumentando tanto a segurança de que um produto venha a ser bem manufaturado quanto a própria segurança
física daqueles envolvidos nessa manufatura. Desse modo, não só a qualidade dos produtos aumenta, como
também aumenta a qualidade das condições de trabalho dos colaboradores, que ficam menos vulneráveis a
doenças relacionadas ao trabalho.
• CRÉDITOS
IEL – INSTITUTO EUVALDO LODI DO PARANÁ
José Antônio Fares
Superintendente
Giovana Chimentão Punhagui
Gerente Executiva de Educação
NEAD - NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
Raphael Hardy Fioravanti
Coordenação do NEaD
EQUIPE DE ELABORAÇÃO TÉCNICA
Alcione Mazur
Gestão e Acompanhamento Pedagógico
DTCOM
Produção midiática
Glauco Antonio do Nascimento; George Santiago Alves
Conteúdo
Iris Jerusa D’Amico Burger
Revisão técnica
Maíra Sevegnani
Edição
Fechamento
Conforme você pôde observar neste módulo, RV e RA nos permitem melhor eficiência na criação de produtos,
preparando-nos e qualificando-nos para o seu processamento. Com os testes feitos por meio dessas ferramentas,
além disso, é possível prever problemas e falhas antes mesmo de que um produto venha a ser fabricado,
ajustando-as e otimizando a produção.
Cumpre destacar, ainda, que RV e RA abrem espaço para que os clientes e usuários sejam incluídos no
desenvolvimento de projetos, inclusive remotamente, isto é, sem a necessidade de se dirigirem até a fábrica.
Questões como preferências por design, conforto e funcionalidades, finalmente, podem ser melhor visualizadas
por meio dessas ferramentas, o que permite maior sucesso e aceitação dos produtos e, consequentemente, o
sucesso da empresa que os produziu.
•
- -8
Referências
BOTEGA, L. C.; CRUVINEL, P. E. Realidade virtual: histórico, conceitos e dispositivos. : COSTA, R. M. C.; RIBEIRO,In
M. W. S. (orgs.). . Porto Alegre: SBC, 2009. p. 8-30.Aplicações de realidade virtual e aumentadaCARDOSO, A. . Tecnologias e ferramentas para o desenvolvimento de sistemas de realidade virtual eet al
aumentada. : CARDOSO, A. . (orgs.). In et al Tecnologias para o desenvolvimento de sistemas de realidade
. Recife: Editora Universitária UFPE, 2007. p. 1-19.virtual e aumentada
FAUST, F. G. . et al Aplicações e tendências da realidade aumentada no desenvolvimento de produtos. :In
CONGRESSO BRASILEIRO DE GESTÃO DE DESENVOLVIMENTO DE PRODUTO, 8., 2011, Porto Alegre. [...].Anais
Porto Alegre: UFRGS, 2011. [10] p. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Fernanda_Faust
/publication/312593335_Aplicacoes_e_Tendencias_da_Realidade_Aumentada_no_Desenvolvimento_de_Produtos
/links/58851aea92851c21ff4b116a/Aplicacoes-e-Tendencias-da-Realidade-Aumentada-no-Desenvolvimento-
de-Produtos.pdf. Acesso em: 26 nov. 2019.
GIANETTI, C. Estética digital: sintopía del arte, la ciencia y la tecnología. Barcelona: Asociación de Cultura
Contemporánea L’Angelot, 2002.
KENSKI, V. M. . 2. ed. Campinas: Papirus, 2007.Educação e tecnologias
KIRNER, C.; TORI, R. Fundamentos de realidade aumentada. : KIRNER, C.; TORI, R.; SISCOUTO, R. (orgs.). In
. Belém/Porto Alegre: SBC, 2006. p. 22-38.Fundamentos e tecnologia de realidade virtual e aumentada
HOUNSELL, M. S.; TORI, R.; KIRNER, C. Realidade virtual. In: TORI, R.; HOUNSELL, M. S. (orgs.). Introdução à
realidade virtual e aumentada. Porto Alegre: SBC, 2018. p. 13-35.
HOUNSELL, M. S.; TORI, R.; KIRNER, C. Realidade aumentada. In: TORI, R.; HOUNSELL, M. S. (orgs.). Introdução à
realidade virtual e aumentada. Porto Alegre: SBC, 2018. p. 36-74.
KIRNER, C.; KIRNER, T. G. Evolução e tendências da realidade virtual e da realidade aumentada. : RIBEIRO, M.In
W. S.; ZORZAL, E. R. (orgs.). : aplicações e tendências. Uberlândia: SBC, 2011. p.Realidade virtual e aumentada
10-25.
MIRANDA, M. R.; DOMINGUES, D. M. G. Proposta metodológica para uso da realidade aumentada em ergonomia
do produto. , v. 6, n. 1, p. 126-135, 2011. Disponível em: Ação Ergonômica http://abergo.org.br/revista/index.
php/ae/article/view/112/108. Acesso em: 26 nov. 2019.
REALIDADE virtual oferece oportunidade em vários setores. [ .], 2017. 1 vídeo (5 min). Publicado pelaS. l.: s. n
Globoplay. Disponível em: https://globoplay.globo.com/v/6183651/. Acesso em: 26 nov. 2019.
https://www.researchgate.net/profile/Fernanda_Faust/publication/312593335_Aplicacoes_e_Tendencias_da_Realidade_Aumentada_no_Desenvolvimento_de_Produtos/links/58851aea92851c21ff4b116a/Aplicacoes-e-Tendencias-da-Realidade-Aumentada-no-Desenvolvimento-de-Produtos.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Fernanda_Faust/publication/312593335_Aplicacoes_e_Tendencias_da_Realidade_Aumentada_no_Desenvolvimento_de_Produtos/links/58851aea92851c21ff4b116a/Aplicacoes-e-Tendencias-da-Realidade-Aumentada-no-Desenvolvimento-de-Produtos.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Fernanda_Faust/publication/312593335_Aplicacoes_e_Tendencias_da_Realidade_Aumentada_no_Desenvolvimento_de_Produtos/links/58851aea92851c21ff4b116a/Aplicacoes-e-Tendencias-da-Realidade-Aumentada-no-Desenvolvimento-de-Produtos.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Fernanda_Faust/publication/312593335_Aplicacoes_e_Tendencias_da_Realidade_Aumentada_no_Desenvolvimento_de_Produtos/links/58851aea92851c21ff4b116a/Aplicacoes-e-Tendencias-da-Realidade-Aumentada-no-Desenvolvimento-de-Produtos.pdf
https://www.researchgate.net/profile/Fernanda_Faust/publication/312593335_Aplicacoes_e_Tendencias_da_Realidade_Aumentada_no_Desenvolvimento_de_Produtos/links/58851aea92851c21ff4b116a/Aplicacoes-e-Tendencias-da-Realidade-Aumentada-no-Desenvolvimento-de-Produtos.pdf
http://abergo.org.br/revista/index.php/ae/article/view/112/108
http://abergo.org.br/revista/index.php/ae/article/view/112/108
http://abergo.org.br/revista/index.php/ae/article/view/112/108
https://globoplay.globo.com/v/6183651/
https://globoplay.globo.com/v/6183651/
	Introdução
	Realidade virtual
	Imersão
	Existência de um ponto de observação ou referência
	Navegação
	Manipulação
	Realidade aumentada
	CRÉDITOS
	Fechamento
	Referências