Realidade Aumentada
O que é a Realidade Aumentada?
A tecnologia de Realidade Aumentada é a integração de conteúdos gráficos sobre uma vista do mundo real.
Isto é feito através de dispositivos como telemóveis ou óculos, que acrescenta informação virtual à realidade vista pelo utilizador.
No caso de ser utilizado um telemóvel, o resultado é apresentado no ecrã, complementando o vídeo captado pela câmara do telemóvel.
No caso de um óculos, a experiência de Realidade Aumentada é mostrada ao utilizador à frente dos seus olhos através de
una imagen proyectada en la lente de la gafa, generándose un efecto muy similar a un holograma.
História da Realidade Aumentada
É muito interessante analisar como e quando surgiu a tecnologia de Realidade Aumentada, uma vez que a primeira vez que o conceito foi utilizado foi em 1901. Foi o escritor Frank Baum, que imaginou pela primeira vez óculos electrónicos para mostrar informações adicionais sobre as pessoas à sua frente.
A primeira implementação tecnológica baseada na Realidade Aumentada surgiu em 1957, por Morton Heiling, um cinematógrafo que propôs no seu Sensorama uma experiência multissensorial para o utilizador, composta por elementos visuais, sonoros e olfactivos. Este foi o início da história da Realidade Aumentada.
Em 1973, o artista informático Myron W. Krueger, criu a primeira instalação de Realidade Aumentada que combinava câmaras de vídeo com um sistema de projeção para criar um ambiente interativo que respondia aos movimentos dos utilizadores através de sombras e movimentos.
Durante os anos 90, começaram a ser implementadas aplicações muito interessantes que utilizavam o conceito de Realidade Aumentada para resolver problemas em áreas como a indústria ou o design. Vale a pena mencionar Tom Caudell, que cunhou o termo “Realidade Aumentada” para descrever uma aplicação de apoio à montagem de cablagens eléctricas complexas.
Embora este conceito tenha sido inventado há muitos anos, la Realidade Aumentada é ainda hoje uma tecnologia emergente, tendo necessitado de muitos avanços tecnológicos ao nível da computação e da visualização para atingir a maturidade. Assim, estão a surgir empresas de realidade aumentada que, no calor da evolução destas tecnologias, estão a aproveitar o enorme potencial que a Realidade Aumentada tem numa multiplicidade de sectores.
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Como é que a Realidade Aumentada funciona?
A Realidade Aumentada é a combinação de duas tecnologias, a visão por computador e os motores gráficos.
Motor gráfico
O motor gráfico é responsável pela apresentação do conteúdo, normalmente em 3D, apresentado pela Realidade Aumentada. A visão artificial garante que o conteúdo aumentado é colocado corretamente na cena, de modo a que a composição seja coerente e compreensível para o utilizador.
O principal elemento envolvido na parte gráfica é a renderização. Este processo consiste na interpretação pelo computador de uma cena tridimensional para criar uma imagem bidimensional.
A informação que é processada para a renderização é a geometria do modelo 3D, as caraterísticas da sua superfície (cor e material), a iluminação da cena e a posição da câmara.
Visão artificial
As técnicas de visão artificial aplicadas em Realidade Aumentada são muito variadas e designam-se principalmente por tecnologia de seguimento. Existem muitos tipos, por exemplo, o seguimento facial, que permite detetar e seguir a posição de um rosto, ou o seguimento de texturas, que posiciona uma imagem de referência num sistema de coordenadas tridimensional. As mais recentes técnicas de visão artificial atualmente em uso incorporam sensores activos baseados em luz estruturada, rastreio SLAM ou rastreio 3D.
Para que uma experiência de Realidade Aumentada seja bem sucedida, tem de funcionar em tempo real. Isto significa que cada um dos dois módulos também tem de o fazer, e ambos são muito exigentes em termos de recursos computacionais. Assim, o módulo de renderização tem de ser capaz de pintar cerca de 60 imagens por segundo, e o módulo de localização tem igualmente de ser capaz de analisar e extrair informações de 60 imagens por segundo.
Tipos de Realidade Aumentada
Dependendo do dispositivo utilizado para criar a experiência de realidade aumentada, podem distinguir-se três tipos.
Realidade aumentada em computadores pessoais
Por volta de 2006, graças a um impulso do mundo dos jogos, os computadores começaram a incorporar processadores mais potentes e placas gráficas dedicadas, tornando possível, pela primeira vez, desenvolver experiências de Realidade Aumentada de alta qualidade a um preço razoável.
Nesses primeiros anos, as aplicações relacionadas com o marketing, eram muito populares, tanto no ponto de venda, como em eventos e exposições itinerantes, e também integradas em sítios Web. As campanhas publicitárias utilizavam abundantemente a nova tecnologia e o seu efeito “uau” para lançar produtos e convidar os utilizadores a viverem experiências em que o real e o digital se misturavam.
Realidade Aumentada em Smartphones e Tablets
A revolução social e tecnológica provocada pelos smartphones actuou como um catalisador para o crescimento da Realidade Aumentada. Os smartphones, e mais tarde também os tablets, permitiram aos utilizadores desfrutar de experiências de Realidade Aumentada facilmente e em qualquer lugar. Entre 2009 e 2010, os smartphones dispunham de capacidade de computação suficiente para executar poderosas aplicações de Realidade Aumentada.
Claro que surgiram as primeiras aplicações ligadas a revistas, catálogos ou cartazes publicitários. Mas também surgiram outras em novos sectores, como o turismo, que associavam informações sobre a cidade a uma camada sobreposta à câmara do telemóvel, em função da orientação e da localização do utilizador, graças ao sistema de geolocalização e aos sensores do telemóvel. Surgiram também empresas centradas na formação e no entretenimento, que criaram os primeiros jogos de vídeo de realidade aumentada ou os primeiros manuais interactivos aumentados.
Realidade Aumentada em óculos e visores
O primeiro wearable que foi promovido em grande escala como um dispositivo de realidade aumentada foi o Google Glasses em 2012. Mas apesar do enorme esforço mediático tecnológico feito pela Google, o projeto não teve muito sucesso e teve de ser suspenso. No entanto, o mundo da Realidade Aumentada deve muito a este fracasso, pois foi a partir desse momento que se tornou amplamente conhecido que o futuro desta tecnologia estaria ligado a um par de óculos.
Um dos óculos que foi comercializado na mesma altura que os Google Glasses foi o Epson Moverio BT-100. O fabricante incorporou um par de microprojectores neste equipamento para proporcionar ao utilizador uma das primeiras experiências “see through” em óculos, de modo a que o utilizador possa ver através de uma lente e simultaneamente ver a realidade e o conteúdo virtual projetado nessa lente.
Em 2016, a Microsoft lançou no mercado o dispositivo Hololens 1, uma plataforma informática completa direcionada para a realidade aumentada. Este dispositivo integrava uma multiplicidade de sensores e uma grande variedade de tecnologias, permitindo-lhe rconhecer o ambiente ou a voz e os gestos do utilizador para melhorar significativamente a experiência do utilizador. O dispositivo foi tão revolucionário que até foi utilizado um novo termo para descrever a sua principal função, la realidad mixta. Na verdade, este novo termo não é muito diferente da realidade aumentada tradicional, e a principal diferença é a capacidade do Hololens Glass para colocar inteligentemente elementos virtuais no espaço real, graças ao modelo 3D que é gerado do ambiente enquanto os óculos estão a ser usados.
Posteriormente, foram lançados no mercado novos e muito interessantes óculos de realidade aumentada, como o Magic Leap, Hololens 2 ou o Nreal, confirmando a solidez da aposta neste novo sector. Os principais desafios para os próximos anos consistirão em tornar estes óculos mais acessíveis ao mercado de massas e no aparecimento de aplicações que tirem o máximo partido das suas capacidades para melhorar a nossa vida quotidiana.
Na Innovae, temos dois produtos que recorrem á Realidade Aumentada para realizar operações técnicas através da orientação de processo e da assistência remota.
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Diferencias entre Realidad Virtual y Realidad Aumentada
Desde que os óculos de Realidade Aumentada começaram a ser utilizados, pode ser mais fácil confundir estas duas tecnologias. As principais diferenças entre as duas estão basicamente na intensidade da experiência de imersão.
Digamos que a imersão máxima é sentida quando todas as sensações que o utilizador percepciona são criadas pelo computador, ou seja, são virtuais. Este sería o caso da Realidade Virtual e dos óculos “fechados”, que não permitem ao utilizador ver nada do que acontece fora do ambiente virtual.
Os óculos de Realidade Aumentada , por outro lado, sobrepõem informações sobre o local onde nos encontramos, para que saibamos onde estamos realmente ou os obstáculos numa sala.
As aplicações da Realidade Virtual e da Realidade Aumentada são muito diferentes, precisamente devido a esta variação na intensidade da imersão.
Em teoría, a Realidade Aumentada terá uma projeção muito maior do que a realidade virtual, pois pode ser incorporada em qualquer área das nossas vidas, uma vez que é uma tecnologia que enriquece experiências e processos.
A Realidade Virtual, por outro lado, permite-nos simular experiências num ambiente controlado, pelo que, para que a sua utilização seja promovida, temos de mudar os nossos hábitos e costumes relativamente à forma de fazer algo, de uma forma mais radical do que com a Realidade Aumentada.
Principais vantagens da Realidade Aumentada
A Realidade Aumentada é uma tecnologia que oferece uma interface melhorada para aceder a informações ou serviços.
Permite que o utilizador aceda rapidamente à informação de que necessita em qualquer lugar, com as mãos livres.
Acesso rápido à informação através da deteção de padrões visuais que foram calibrados.
Conteúdos e animações 3D de alta qualidade integrados no espaço real.
As interfaces de utilizador multimodais, os gestos e a voz podem ser utilizados para interagir com as aplicações.
Sensível ao ambiente e à localização, de modo a que o conteúdo mude consoante a deslocação do utilizador.
Enriquece qualquer atividade diária através de informações alargadas e úteis em qualquer altura.
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Utilizações actuais da Realidade Aumentada
As aplicações da Realidade Aumentada são muito variadas e, em praticamente qualquer contexto de utilização, é possível encontrar formas de a utilizar para melhorar o resultado.
Alguns exemplos de Realidade Aumentada são os seguintes.
Marketing
Atualmente, a publicidade impressa e de conveniência continua a ser muito utilizada pelas marcas para se promoverem. Uma aplicação comum da realidade aumentada consiste em aumentar estes anúncios através de uma aplicação móvel que é publicada nas lojas do mercado. É possível aceder a conteúdos adicionais, como vídeos ou animações 3D, descontos, ofertas ou similares, através da aplicação.
Outra possibilidade é aumentar diretamente os produtos, por exemplo, num concessionário, podem ser apresentadas informações adicionais no topo de cada automóvel, mostrando equipamento opcional ou peças do motor que não são visíveis.
Os catálogos aumentados são também muito comuns em aplicações de marketing. Permitem ao utilizador compreender melhor como funciona um produto, como é montado ou como está integrado num todo mais vasto.
Formação
Há muitas formas de aplicar a Realidade Aumentada para melhorar a formação.
É frequente termos de consultar um manual em papel quando manuseamos objectos físicos, por exemplo, quando montamos móveis ou operamos máquinas.
Nestes casos, a Realidade Aumentada com óculos oferece um enorme potencial, uma vez que, para além de deixar as nossas mãos livres para realizar a montagem, a informação é apresentada no local mais interessante, ou mesmo sobreposta ao objeto a ser operado.
Educação
Os livros escolares nunca mais serão os mesmos quando a realidade aumentada for adicionada a eles para desfrutar de aulas interactivas em 3D sobre anatomia, química ou história.
A possibilidade de associar informações tridimensionais aos materiais escolares facilita muito a compreensão das matérias.
Outro aspeto muito relevante da aplicação da realidade aumentada no mundo da educação é o facto de proporcionar aos alunos um ambiente interativo com o conhecimento.
A liberdade de manipular os elementos 3D e de explorar as cenas é muito divertida e aumenta a motivação dos alunos para aumentar o ritmo de aprendizagem.
Indústria 4.0
La industria está siendo uno de los sectores en los que antes se está adoptando la tecnología de realidad aumentada.
As aplicações em áreas como a manutenção, o apoio à montagem ou o controlo de qualidade são já comuns no mundo industrial.
As principais utilizações desta tecnologia estão relacionadas com a apresentação de procedimentos guiados passo a passo, que mostram a um operador como realizar uma montagem ou reparação, ou com sistemas de teleassistência que facilitam a resolução de incidentes à distância, graças ao facto de um especialista poder ajudar mais eficazmente graças a instruções no ecrã baseadas em realidade aumentada sobre o objeto a ser operado.
Medicina
Um dos aspectos mais poderosos da realidade aumentada é a capacidade de mostrar coisas que não são visíveis a olho nu. No domínio da medicina, isto tem inúmeras aplicações.
Por exemplo, um cirurgião pode ter informações alargadas sobre o doente enquanto efectua uma operação. Pode mesmo sobrepor guias no corpo do doente para lhe mostrar onde operar, utilizando imagens médicas de realidade aumentada (TAC, raios X ou ressonância magnética).
Uma vantagem muito interessante dos óculos de realidade aumentada para ambientes cirúrgicos é o facto de poderem ser operados por voz e gestos, não sendo necessário tocar em nada. Assim, não há impacto na esterilização essencial de tudo o que existe numa sala de operações.
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