realidade aumentada

Realidade Aumentada: O que é, como funciona e aplicações


O que é Realidade Aumentada?

Realidade aumentada é uma versão aprimorada da realidade na qual as visões diretas ou indiretas ao vivo dos ambientes físicos do mundo real são aumentadas com imagens geradas por computador sobrepostas sobre a visão do usuário do mundo real, aprimorando assim a percepção atual da realidade.

A origem da palavra aumentada é aumentar, o que significa adicionar ou aprimorar algo. No caso da Realidade Aumentada (também chamada AR), gráficos, sons e feedback de toque são adicionados ao nosso mundo natural para criar uma experiência de usuário aprimorada.

Diferença entre Realidade Aumentada e Realidade Virtual

Ao contrário da realidade virtual, que exige que você habite um ambiente totalmente virtual, a realidade aumentada usa seu ambiente natural existente e simplesmente sobrepõe informações virtuais sobre ele. Como os mundos virtual e real coexistem harmoniosamente, os usuários da realidade aumentada experimentam um mundo natural novo e aprimorado, no qual a informação virtual é usada como uma ferramenta para fornecer assistência nas atividades cotidianas.

Aplicações de realidade aumentada podem ser tão simples quanto uma notificação de texto ou tão complicada quanto uma instrução sobre como realizar um procedimento cirúrgico potencialmente letal. Pode destacar determinados recursos, aprimorar o entendimento e fornecer dados acessíveis e oportunos. Aplicativos de telefones celulares e aplicativos de negócios de empresas que usam realidade aumentada são algumas das muitas aplicações que impulsionam o desenvolvimento de aplicativos de realidade aumentada. O ponto principal é que as informações fornecidas são altamente atuais e relevantes para o que você está fazendo.

Tipos de Realidade Aumentada

Várias categorias de tecnologia de realidade aumentada existem, cada uma com diferenças variadas em seus objetivos e casos de uso de aplicativos. Abaixo, exploramos os vários tipos de tecnologias que compõem a realidade aumentada:

Realidade Aumentada Baseada em Marcador

A realidade aumentada baseada em marcador (também chamada de Reconhecimento de Imagem) usa uma câmera e algum tipo de marcador visual, como um QR code / 2D, para produzir um resultado apenas quando o marcador é detectado por um leitor. Aplicativos baseados em marcadores usam uma câmera no dispositivo para distinguir um marcador de qualquer outro objeto do mundo real. Padrões distintos, mas simples (como um QR code) são usados ​​como marcadores, porque eles podem ser facilmente reconhecidos e não requerem muito poder de processamento para serem lidos. A posição e a orientação também são calculadas, em que algum tipo de conteúdo e / ou informação é então sobreposto ao marcador.

Realidade aumentada sem marcadores

Como uma das aplicações mais amplamente implementadas da realidade aumentada, a realidade aumentada sem marcadores (também chamada de realidade baseada em localização, baseada em posição ou GPS) usa um GPS, bússola digital, medidor de velocidade ou acelerômetro que está embutido no dispositivo para fornecer dados com base na sua localização. Uma forte força por trás da tecnologia de realidade aumentada sem marcadores é a ampla disponibilidade de recursos de detecção de localização e smartphones que elas fornecem. É mais comumente usado para mapear rotas, localizar empresas próximas e outros aplicativos móveis centrados em local.

Realidade Aumentada Baseada em Projeção

A realidade aumentada baseada em projeção trabalha projetando luz artificial em superfícies do mundo real. Aplicativos de realidade aumentada baseados em projeção permitem interação humana enviando luz para uma superfície do mundo real e, em seguida, detectando a interação humana (ou seja, toque) dessa luz projetada. A detecção da interação do usuário é feita pela diferenciação entre uma projeção esperada (ou conhecida) e a projeção alterada (causada pela interação do usuário). Outra aplicação interessante de realidade aumentada baseada em projeção utiliza a tecnologia de plasma a laser para projetar um holograma interativo tridimensional (3D) no meio do ar.

Realidade Aumentada Baseada em Sobreposição

A realidade aumentada baseada em sobreposição substitui parcial ou totalmente a vista original de um objeto por uma nova visão aumentada desse mesmo objeto. Na realidade aumentada baseada em sobreposição, o reconhecimento de objetos desempenha um papel vital, porque o aplicativo não pode substituir a exibição original por uma aumentada, se não puder determinar qual é o objeto. Um forte exemplo voltado ao consumidor de superposição com base na realidade aumentada pode ser encontrado no catálogo de móveis de realidade aumentada da Ikea. Ao baixar um aplicativo e digitalizar páginas selecionadas em seu catálogo impresso ou digital, os usuários podem colocar móveis ikea virtual em sua própria casa com a ajuda da realidade aumentada.

Como funciona a realidade aumentada?

Para entender como a tecnologia de realidade aumentada funciona, é preciso primeiro entender seu objetivo: trazer objetos gerados por computador para o mundo real, que somente o usuário pode ver.

Na maioria das aplicações de realidade aumentada, o usuário verá luz sintética e natural. Isso é feito sobrepondo imagens projetadas por cima de um par de óculos ou óculos transparentes, que permitem que as imagens e os objetos virtuais interativos se sobreponham à visão do usuário do mundo real. Os dispositivos de Realidade Aumentada são geralmente independentes, o que significa que, ao contrário dos fones de ouvido Oculus Rift ou HTC Vive VR, eles são completamente desconectados e não precisam de um cabo ou computador de mesa para funcionar.

Realidades aumentadas podem ser exibidas em uma grande variedade de monitores, de telas e monitores a dispositivos portáteis ou óculos. O Google Glass e outras exibições de heads-up (HUD) colocam a realidade aumentada diretamente no seu rosto, geralmente na forma de óculos. Os dispositivos portáteis empregam pequenos monitores que cabem nas mãos dos usuários, incluindo smartphones e tablets. À medida que as tecnologias de realidade aumentada continuam avançando, os dispositivos irão gradualmente requerer menos hardware e começarão a ser aplicados a coisas como lentes de contato e telas de retina virtuais.

Componentes-chave para dispositivos de realidade aumentada

Sensores e Câmeras

Os sensores geralmente ficam do lado de fora do dispositivo de realidade aumentada, e reúnem as interações do mundo real do usuário e os comunicam para serem processados ​​e interpretados. As câmeras também estão localizadas na parte externa do dispositivo e digitalizam visualmente para coletar dados sobre a área ao redor. Os dispositivos obtêm essas informações, que geralmente determinam onde os objetos físicos estão localizados e, em seguida, formula um modelo digital para determinar a saída apropriada. No caso do Microsoft Hololens, câmeras específicas executam tarefas específicas, como detecção de profundidade. As câmeras de detecção de profundidade trabalham em conjunto com duas “câmeras de compreensão do ambiente” em cada lado do dispositivo. Outro tipo comum de câmera é uma câmera padrão de vários megapixels (similar aos usados ​​em smartphones) para gravar fotos, vídeos e, às vezes, informações para ajudar no aumento.

Projeção

Embora a “Realidade Aumentada Baseada em Projeção” seja uma categoria em si, estamos nos referindo especificamente a um projetor em miniatura encontrado com frequência em uma posição voltada para frente e para fora em headsets de realidade aumentada que podem ser usados. O projetor pode essencialmente transformar qualquer superfície em um ambiente interativo. Como mencionado acima, as informações coletadas pelas câmeras usadas para examinar o mundo circundante são processadas e projetadas em uma superfície na frente do usuário; que pode ser um pulso, uma parede ou até mesmo outra pessoa. O uso de projeção em dispositivos de realidade aumentada significa que a tela acabará por se tornar um componente menos importante. No futuro, você pode não precisar de um iPad para jogar um jogo de xadrez on-line, porque poderá jogá-lo na mesa à sua frente.

Processamento

Os dispositivos de realidade aumentada são basicamente mini-supercomputadores instalados em pequenos dispositivos vestíveis. Esses dispositivos exigem um poder significativo de processamento do computador e utilizam muitos dos mesmos componentes que nossos smartphones. Esses componentes incluem uma CPU, uma GPU, memória flash, RAM, microchip Bluetooth / Wifi, microchip do sistema de posicionamento global (GPS) e muito mais. Dispositivos avançados de realidade aumentada, como o Microsoft Hololens, utilizam um acelerômetro (para medir a velocidade de movimento da cabeça), um giroscópio (para medir a inclinação e a orientação da cabeça) e um magnetômetro (para funcionar como bússola e descobrir qual direção a sua cabeça está apontando) para fornecer uma experiência verdadeiramente imersiva.

Reflexos

Os espelhos são usados ​​em dispositivos de realidade aumentada para ajudar na maneira como o olho vê a imagem virtual. Alguns dispositivos de realidade aumentada podem ter “uma variedade de pequenos espelhos curvos” (como acontece com o dispositivo de realidade aumentada Magic Leap) e outros podem ter um simples espelho de dupla face com uma superfície refletindo a luz de entrada para uma câmera montada lateralmente e outra luz refletora de superfície de um display montado lateralmente ao olho do usuário.

No Microsoft Hololens, o uso de “espelhos” envolve lentes holográficas transparentes (a Microsoft refere-se a elas como guias de onda) que usam um sistema de projeção óptica para transmitir hologramas para seus olhos. Um chamado motor de luz, emite a luz para duas lentes separadas (uma para cada olho), que consiste em três camadas de vidro de três cores primárias diferentes (azul, verde, vermelho).

A luz atinge essas camadas e depois entra no olho em ângulos, intensidades e cores específicas, produzindo uma imagem final na retina do olho. Independentemente do método, todos esses caminhos de reflexão têm o mesmo objetivo, que é auxiliar no alinhamento da imagem aos olhos do usuário.

Como a realidade aumentada é controlada

Os dispositivos de realidade aumentada geralmente são controlados por um toque ou por comandos de voz. Os touch pads geralmente estão em algum lugar no dispositivo que é facilmente acessível. Eles trabalham detectando as mudanças de pressão que ocorrem quando um usuário toca ou desliza um ponto específico. Os comandos de voz funcionam de maneira muito semelhante à dos nossos smartphones. Um minúsculo microfone no dispositivo captará sua voz e um microprocessador interpretará os comandos. Os comandos de voz, como os do dispositivo de realidade aumentada Google Glass, são pré-programados a partir de uma lista de comandos que você pode usar. No Google Glass, quase todos começam com “OK, Glass”, que alerta seus óculos de que um comando está prestes a acontecer. Por exemplo, “OK, Glass, tire uma foto” enviará um comando ao microprocessador para tirar uma foto de qualquer coisa que você esteja vendo.

Aplicação da realidade aumentada na área médica

Como a realidade aumentada é usada no mundo real?

Muitas das principais empresas de realidade aumentada estão obtendo grande sucesso ajudando indústrias experientes a adotarem e aplicarem essa nova tecnologia para suas necessidades exclusivas de negócios. Um forte exemplo de realidade aumentada em uso é no campo da saúde. De um exame de rotina a um procedimento cirúrgico complexo, a realidade aumentada pode fornecer imensos benefícios e eficiências tanto ao paciente como ao profissional de saúde.

Exames de rotina

Imagine que você comparece ao seu médico agendado (ou dentista) encontra encontrá-lo usando um fone de ouvido de realidade aumentada (por exemplo, o Google Glass). Embora possa parecer estranho, essa tecnologia permite que ele (ou ela) acesse registros antigos, imagens e outros dados históricos em tempo real para discutir com você. O acesso imediato a essas informações digitais, sem precisar fazer login em um computador ou verificar uma sala de registros, revela-se um grande benefício para os profissionais de saúde.

A integração de sistemas assistidos por realidade aumentada com tecnologias de gestão de registros de pacientes já é uma utilidade altamente desejável. A integridade e acessibilidade dos dados é um grande benefício para esse tipo de sistema, em que o acesso a registros se torna instantâneo e consistente em todos os profissionais para os registros, instruções e políticas mais atuais.

Cirurgias

Vamos dar este exemplo um passo adiante e imaginar que estamos indo para um procedimento cirúrgico. Antes da anestesia entrar em vigor, notamos que o médico está usando um fone de ouvido de realidade aumentada. O médico irá usar isso durante todo o procedimento para coisas como exibição de listas de verificação cirúrgicas e exibição de sinais vitais do paciente em uma forma de painel. As tecnologias cirúrgicas assistidas por realidade aumentada auxiliam os profissionais fornecendo coisas como interfaces para dispositivos médicos de sala de cirurgia, orientação baseada em sobreposição gráfica, registro e arquivamento de procedimentos, feeds ao vivo para usuários remotos e acesso instantâneo a registros de pacientes.

Também pode permitir que imagens geradas por computador sejam projetadas em qualquer parte do corpo para tratamento ou possam ser combinadas com imagens digitalizadas em tempo real. Os benefícios do uso da realidade aumentada incluem um risco reduzido de atrasos na cirurgia devido à falta de familiaridade com condições novas ou antigas, risco reduzido de erros na realização de procedimentos cirúrgicos e risco reduzido de contaminação.

Via Reality

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