Mundo Virtual

Realidade Virtual

Conceito

Realidade virtual consiste numa tecnologia de interface avançada que permite ao utilizador interagir, visualizar e manipular objetos em diversos ambientes. O objetivo desta interface complexa é recriar ao máximo a sensação de realidade no utilizador e fazer com este a sinta como se fosse real. Para isto, são utilizados equipamentos (como luvas de dados) para que exista estimulação não só da visão, mas também dos outros sentidos do utilizador.

Realidade virtual e realidade não virtual

A realidade virtual (também chamada de imersiva) corresponde à experimentação de um ambiente virtual por parte do utilizador no qual o mesmo se sente inserido e pronto a interagir. Para que estes apresentem determinados níveis de qualidade é necessário que o local e a posição em que o utilizador se encontra sejam os mais propícios assim como a importância do som e da imagem. A realidade não virtual trata-se da não experimentação de um ambiente virtual por parte do utilizador, logo neste caso o utilizador está como que excluído do ambiente. Como exemplo temos o caso da visualização de imagens 3D a partir de monitores e dispositivos como o rato, teclado e joystick.

Normalmente os jogos de computador apresentam realidades não virtuais, já que o utilizador não se sente parte do ambiente devido à limitação de interatividade com rato,teclado, joystick.

Dispositivos de realidade virtual:

BOOM (Binocular Omni Oriented Monitor) -Caixa móvel para visão estereoscópica interativa;
Crystal Eye-Óculos de visualização estereoscópica. Permitem um campo de visão amplo;
CAVE (Cave Automatic Virtual Environment)-Espaço delimitado por três ou mais paredes de projeção stereo para uma visualização interativa;
Dataglove-Luva eletrónica que permite capturar os movimentos das mãos e dos dedos e usá-los para interagir com o computador;
Spacemouse-Dispositivo que permite controlar o movimento num computador, facilitando o desenvolvimento de software 3D.

Dispositivos de realidade não virtual:

Teclado-Permite interagir com o computador;
Joystick-Permite interagir com o computador através de botões de pressão;
Headphone-Permite ouvir sons provenientes do computador.
Monitor-Permite ao utilizador visualizar ambientes gráficos;

Usos Inovadores da Realidade virtual

Educação-Para a educação a realidade virtual tem aplicações mais obvias. No ensino de biologia ou em faculdades de medicina, a tecnologia permite tornar menos abstratos conceitos sobre vírus, células ou bactérias.

Tratamento de fobias-Permite que as pessoas enfrentem os seus maiores medos, tais com andar de avião ou até mesmo medo de cães.

Tratamento da dor-Jogos de realidade virtual são capazes de tirar o foco do que está a acontecer nos corpos dos pacientes, como a troca de um corativo delicado.

Militar-Utilização do RV para simular ambientes de combate para treinar os militares.

Cultura e Arte-Museus e galerias oferecem visitas virtuais para ajudar a entender melhor a historia e a cultura de cada obra.

Treinamento de pilotos- Os simuladores de voo são, seguramente, a aplicação mais consolidada da realidade imersiva, pois já são usados há muito tempo no treinamento de pilotos de aeronaves.

Interatividade

Conceito

A interatividade num ambiente virtual pode ser definida como a possibilidade de o utilizador dar instruções ao sistema e o modo como faz, quer seja através de ações efetuadas neste ou nos seus objetos. A partir daí, o sistema muda, adaptando-se e criando novas situações ao utilizador.

Caraterísticas da interatividade

As caraterísticas da interatividade são:

a comunicação, que cria precisamente uma ligação mútua entre sistema e utilizador a partir de dispositivos na periferia do sistema;
o feedback, que nos dá a capacidade de controlar a forma como os objetos inseridos no ambiente virtual são manipulados, através de estímulos sensoriais sistema-utilizador;
o controlo e a resposta, que consentem ao sistema a capacidade de regular e atuar diretamente nos comportamentos dos objetos pertencentes ao ambiente virtual;
o tempo de resposta, que é o tempo que passa desde que o utilizador faz uma ação sobre um dos objetos até que se dá a modificação pretendida no sistema;
a adaptabilidade, que se trata da aptidão que o sistema tem de alterar o ambiente virtual tendo em conta as ações do utilizador sobre os seus objetos.

Níveis de Interatividade segundo a relação Homem-Máquina

Tendo em conta a relação Homem-máquina, podemos distinguir 3 níveis de interatividade: reativa, coativa e proactiva.

Reativa, o utilizador tem um controlo limitado sobre os conteúdos do ambiente virtual. A interação e o feedback são controlados pelo sistema e seguem um caminho pré-programado.

Coativa, o utilizador tem o controlo da sequência, do ritmo e do estilo das ações desenvolvidas sobre os conteúdos do ambiente virtual.

Proactiva, o utilizador tem o controlo da estrutura e do conteúdo das ações desenvolvidas no ambiente virtual.

Níveis de Interatividade segundo a ação sensorial

Os níveis de ação sensorial podem ser classificados em três tipos: elevada, média e baixa.

No nível de interação elevada o utilizador está imerso num ambiente virtual, onde todos os seus sentidos são estimulados.

No nível de interação média apenas alguns sentidos do utilizador estão a ser utilizados e existe um controlo limitado do desenrolar da ação no ambiente virtual.

No nivel de interação baixa são poucos os sentidos do utilizador a serem estimulados, neste caso o utilizador já não se sente inserido num ambiente virtual.

Tipos de interatividade

Hierárquica–Este tipo de interatividade é desenvolvido de forma reativa, o utilizador navega no sistema a partir de um conjunto de opções predefinidas, podendo definir um trajeto;

De atualização – Este tipo de interatividade desenvolve-se de forma proactiva e pode variar de um formato mais simplificado de perguntas e respostas até formatos bem mais complexos podendo apresentar componentes de inteligência artificial, a interatividade entre o sistema e o utilizador permite gerar conteúdos atualizados e individualizados em resposta aos estímulos gerados pelo utilizador;

Construtiva – Este tipo de interatividade é uma extensão do tipo de interatividade de atualização e desenvolve-se de forma proactiva. O utilizador, de modo a atingir um determinado objetivo, constrói um modelo por manuseamento de objetos, precisando portanto de seguir a sequência correta de ações a realizar até conseguir obter o resultado pretendido;

Sobre objetos – O utilizador ativa objetos utilizando o rato ou um outro dispositivo apontador para obter respostas por parte do sistema. Estes objetos alteram o seu funcionamento consoante fatores específicos;

Linear – Este tipo de interatividade desenvolve-se de forma reativa e o utilizador pode definir o sentido da sequência das ações desenvolvidas no ambiente virtual, mas apenas acedendo à seguinte ou à precedente. Assim, sendo uma interação linear é mais fácil gerar ações;

De suporte – Este tipo de interatividade desenvolve-se de forma reativa, o utilizador recebe do sistema apoio sobre o seu desempenho através mensagens de ajuda e manuais;

Reflexiva – Este tipo de interatividade desenvolve-se de forma proactiva. O sistema formula perguntas às quais o utilizador responde e pode comparar as suas respostas com as de outros utilizadores ou com as de especialistas, fazendo-o refletir sobre as mesmas;

De hiperligação – Este tipo de interatividade desenvolve-se de forma proactiva, o sistema determina as ligações de que precisa a fim de garantir que o utilizador possa aceder aos seus elementos de todos os trajetos possíveis, criando assim um ambiente mais flexível.

Avaliação de soluções interativas

O objetivo das soluções interativas de realidade virtual é que o utilizador esteja inserido num ambiente irreal. É pois necessário que essas soluções sejam sujeitas a um processo de avaliação, nomeadamente no caso das alterações que possam ser provocadas ao utilizador a nível psicológico e social e o nível de qualidade da aplicação em causa.

As características analisadas para avaliar as soluções interativas são as seguintes:

Qualidade do som e imagem;
Qualidade do ambiente virtual e percentagem de realismo;
Funcionamento dos dispositivos periféricos;
Utilização correta das cores;
Aspetos visuais;
Qualidade da estimulação táctil e perceção de força.

O desenho de soluções interativas

Requisitos

Antes de se efetuar o desenho das soluções interativas no âmbito da realidade virtual, deve ser feito o levantamento dos requisitos envolvidos.

Alguns requisitos a considerar:

Definição da solução interativa a desenvolver;
Avaliação de recursos e capacidades;
Definição da capacidade de perceção dos movimentos do utilizador Caracterização do tipo de imersão pretendido;
Modelação da ação do sistema;
Seleção das ferramentas a utilizar no desenvolvimento.

Ferramentas

Um dos requisitos antes de se realizar o desenho das soluções interativas, é a seleção das ferramentas a utilizar no desenvolvimento. É necessário envolver conhecimentos de diversos domínios para manter a modelação dos objetos, a implementação dos sistemas de processamento em tempo real, etc…

Para tornar esta tarefa mais fácil, são usadas ferramentas conhecidas por VR ToolKits, que têm como finalidade a criação de ambientes de realidade virtual:

DI-Guy (Permite adicionar características do comportamento humano a acontecimentos em tempo real);
Gizmo3D (Usado para a indústria, aplicações militares e jogos, permite desenvolver formas geométricas, ambientes e animações);
Virtus WalkThrough Pro (Permite a modelação e edição de ambientes 3D, criando perspetivas corretas com o mapeamento de estruturas);

WorldToolKit (Permite o desenvolvimento de ambientes 3D de realidade virtual); Interatividade e Realidade Virtual 14
VRML (Linguagem de programação que permite a criação de ambientes de realidade virtual na Internet, contando para isso com a compatibilidade com a maioria dos browsers);
CAVELib (API utilizada no desenvolvimento de aplicações visualmente imersivas)

"Sub-conceitos" de interatividade

Interatividade Transmissional- a medida da habilidade potencial da midia em oferecer ao usário a possibilidade de fazer escolhas a partir de um fluxo de informações disponiveis em sistemas de midia unilaterais que não contam com um canal de retorno. Exemplos: veiculos de comunicação tradicionais,com o rádio e a televisão.

Interatividade Consultacional- a medida da habilidade potencial da midia em oferecer ao usário a possibilidade de fazer escolhas, mediante pedindo, a partir de um conjunto de informações disponiveis em sistemas de midia bilateral. Exemplos: citar enciclopédias em DVD ou oferta de videos On Demand.

Interatividade Conversacional- a medida da habilidade potencial da midia em oferecer ao usário a possibilidade de produzir e enviar os seus próprios conteúdos em sistema de midia bilateral. Isso pode ocorrer em tempo real , como no caso de uma videoconferência, ou como no caso de envio e recebimentos de emails.

Interatividade Registracional- a medida da habilidade potencial da em registrar informação e por meio dela, responder as necessidades e ações do usário, seja pelas escolhas feitas pelo usário, seja pela capacidade do sistema em sentir e adaptar-se. Exemplos: as interfaces ou sistemas de segurança com inteligência artificial incorporada.