Realidade aumentada: detalhes completos

A primeira seção deste artigo aborda os fundamentos da realidade aumentada (AR), incluindo o que é e como funciona. Em seguida, usando vários exemplos, examinaremos os principais usos da realidade aumentada, incluindo manufatura, assistência médica, jogos, educação e colaboração remota. Também discutiremos tecnologia, software, aplicativos e equipamentos relacionados à realidade aumentada. Este artigo também discutirá o prognóstico comercial para realidade aumentada e os problemas e dificuldades relacionados aos diversos temas de realidade expandida.

O que é realidade aumentada?

Vamos entender o significado ou definição de realidade aumentada em detalhes antes de mergulhar mais fundo

A integração em tempo real da informação digital com o ambiente do usuário é conhecida como realidade aumentada (AR). Os usuários de realidade aumentada (AR) encontram um ambiente do mundo real com informações perceptivas criadas sobrepostas a ele, em oposição à realidade virtual (VR), que produz um ambiente completamente artificial.

Usando a realidade aumentada, os usuários podem receber mais informações ou ter ambientes naturais esteticamente alterados de alguma forma. A principal vantagem da realidade aumentada (AR) é que ela combina com sucesso elementos digitais e tridimensionais (3D) com a forma como as pessoas percebem o mundo real. A RA tem diversas aplicações, desde entretenimento até auxílio na tomada de decisões.

Com um dispositivo como um smartphone ou óculos, a realidade aumentada (AR) fornece ao usuário elementos visuais, sonoros e outras informações sensoriais. Para fornecer uma experiência perfeita em que as informações digitais modificam a visão do usuário sobre o ambiente real, essas informações são colocadas em camadas no dispositivo. Uma parte do mundo natural pode ser ocultada ou aumentada pela informação sobreposta.

Por outro lado, existem gadgets vestíveis que permitem aos usuários assistir a conteúdos de realidade aumentada. Os óculos AR não imergem totalmente os usuários em mundos virtuais como os headsets de realidade virtual. Os usuários dos óculos podem adicionar ou sobrepor um objeto virtual em um objeto do mundo real, como colocar marcações de realidade aumentada (AR) em máquinas para indicar áreas de reparo.

O primeiro marcador amarelo que começou a aparecer em jogos de futebol televisionados em algum momento de 1998 foi um dos primeiros usos comerciais da tecnologia de realidade aumentada. Os dispositivos de realidade aumentada (AR) de consumo mais conhecidos atualmente incluem o Google Glass, jogos para smartphones e displays heads-up (HUDs) em pára-brisas de automóveis. Mas muitos outros negócios, como saúde, segurança pública, gás e petróleo, viagens e marketing, também empregam tecnologia.

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Elementos de AR

Temos 3 elementos principais no AR que suportam todo o seu trabalho e outras operações que são:

• hardware
• Programas
• Servidor remoto

1. Hardware

O hardware para sistemas de realidade aumentada inclui CPUs, dispositivos de entrada, sensores e monitores. Estes são pequenos dispositivos vestíveis que contêm micro supercomputadores. Eles têm muitas partes diferentes, incluindo CPU, memória flash, RAM, GPS, GPU, Wi-Fi e Bluetooth, e precisam de muito poder de processamento.

O processador recebe informações de sensores fora do dispositivo de realidade aumentada sobre como o usuário interage com objetos no ambiente externo. Esses sensores podem ser o acelerômetro, infravermelho ou giroscópio em um dispositivo móvel.

Fora do aparelho, câmeras também são posicionadas para escanear o ambiente e coletar dados pertinentes. Os instrumentos que criam modelos digitais para determinar a saída correta usam essas informações. Os espelhos também são empregados para melhorar a forma como nossos olhos percebem as imagens virtuais.

Embora apenas alguns aparelhos de realidade aumentada sejam equipados com uma variedade de pequenos espelhos curvos, muito poucos incluem espelhos de dupla face. Esse espelho tem uma superfície que reflete a luz de uma tela ocular para uma câmera e outra superfície que reflete a luz de uma tela montada na lateral para o olho. Um dispositivo móvel, monitor, head-mounted displays (HMD) ou óculos podem servir como monitores.

2. Software

O software tem um impacto significativo no funcionamento dos dispositivos de realidade aumentada. Aplicativos baseados em realidade aumentada são desenvolvidos usando D'Fusion e outros softwares 3D especializados. Gráficos virtuais que cobrem a imagem do mundo real são criados usando software 3D. Alguns deles incluem StudioMax, AutoCad3D e Cinema 4D.

3. Servidor Remoto

Um banco de dados para as imagens virtuais digitalizadas é mantido atualizado usando um servidor de nuvem ou web, além do software e hardware. As imagens virtuais serão recuperadas do banco de dados e enviadas ao aplicativo solicitante em resposta às solicitações dos aplicativos de realidade aumentada.

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Vantagens da RA

Vamos passar por algumas das vantagens e aplicações essenciais do AR

• À medida que os ambientes de jogo mudam de reinos virtuais para incorporar experiências da vida real, onde os jogadores podem se envolver em atividades da vida real para jogar, o AR permite experiências de jogo aprimoradas.
• No setor de varejo, os clientes podem usar o aplicativo de internet de uma loja para visitar virtualmente os móveis antes de fazer uma compra.
• Os anúncios podem ser incorporados ao material AR para ajudar as empresas a tornar seu conteúdo mais amplamente conhecido pelos espectadores. A AR pode aprimorar as experiências do cliente, exibindo modelos 3D de coisas para os clientes e ajudando-os a tomar melhores decisões, fornecendo-lhes passeios virtuais de produtos, como os vistos em imóveis.
• Sem a necessidade da presença de especialistas no local, os técnicos de reparo podem ser instruídos remotamente para realizar reparos e tarefas de manutenção enquanto estiverem no local, utilizando aplicativos AR. Isso pode ser útil em áreas em que chegar ao destino é desafiador.
• Na educação, a realidade aumentada é utilizada para criar um currículo comum. O ambiente real do aluno pode ser sobreposto com gráficos, texto, música e vídeo. Possibilitou que os alunos empregassem recursos de leitura interativa que lhes fornecem mais informações.
• AR ajuda a marcar objetos em tempo real e auxilia na navegação avançada. Dados que mostram as direções de destino, tempos de viagem, informações meteorológicas e condições da estrada podem ser exibidos no para-brisa de um carro.
• AR pode ser usado para navegação, oferecendo informações sobre locais, direções e pontos turísticos, além da colocação de anúncios em material AR.
• O treinamento remoto, o monitoramento da situação de saúde e o diagnóstico do paciente podem ser auxiliados pela realidade aumentada. Os cirurgiões estão recebendo dados do paciente por meio de realidade aumentada. Além disso, permite a aquisição e sobreposição de vídeos funcionais e registros de imagens de pacientes. É utilizado durante operações, procedimentos de recuperação e sessões de treinamento prático.

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Desvantagens da AR

Assim como passamos pelas vantagens do AR agora, vamos também passar por algumas das desvantagens do AR

• A criação e manutenção de iniciativas baseadas em tecnologia AR são caras. Além disso, fabricar gadgets baseados em AR é caro.
• A perda de privacidade em aplicativos baseados em AR é uma preocupação.
• As pessoas em AR estão perdendo eventos significativos.
• O baixo nível de desempenho é uma preocupação que precisa ser abordada durante todo o processo de teste, e o uso eficiente de dispositivos compatíveis com AR requer algum treinamento básico.

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Tipos de RA

Vamos passar pelos tipos de AR, essencialmente temos quatro tipos importantes de AR,

• baseado em marcador
• sem marcador
• baseado em projeção
• RA baseada em sobreposição

Vamos examinar cada um dos tipos de AR mencionados acima em detalhes

1. AR baseada em marcadores

Imagens de alvo (marcadores) são usadas em aplicativos AR baseados em marcadores para posicionar itens em uma área. Esses marcadores especificam onde o conteúdo digital 3D será exibido dentro do campo de visão do usuário. Os marcadores serviram de base para as primeiras tecnologias de AR.

Para sobrepor o objeto virtual 3D em um determinado marcador de padrão de imagem física em um contexto do mundo real, esses aplicativos são conectados a ele. Para gerar sua geometria, as câmeras devem escanear continuamente a entrada e definir um marcador para reconhecimento de padrão de imagem. O objeto virtual não aparecerá se a câmera não estiver focada corretamente.

Assim, um sistema de marcação de imagens inclui vários módulos, incluindo câmera, captura de imagens, processamento de imagens, rastreamento de marcadores, entre outros. De um modo geral, esse é um método direto e de baixo custo para incluir filtros por meio de um programa exclusivo para reconhecer padrões específicos por meio de uma câmera.

Instagram e Snapchat usam esse tipo de realidade aumentada através de seus filtros e jogos como exemplo. Com isso, esse tipo de RA já foi incorporado ao cotidiano das pessoas por serem atividades sociais comuns.

2. AR sem marcador

Ao comparar os recursos existentes nos dados em tempo real, o AR sem marcadores, em contraste, permite o posicionamento de objetos 3D virtuais no ambiente de imagem real. Enquanto o software de realidade aumentada faz o resto, esse tipo de assistência depende da tecnologia de cada smartphone, incluindo câmera, GPS, acelerômetro, entre outros.

A ausência de um sistema de rastreamento de objetos neste modelo é resultado dos avanços atuais em câmeras, sensores e algoritmos de IA. Assim, ele opera com as informações digitais coletadas por esses sensores, que podem capturar um local físico em tempo real.

A localização e mapeamento simultâneos (SLAM) é a principal ferramenta usada na análise sem marcadores para escanear o ambiente e fornecer mapas adequados para a colocação de objetos virtuais. Mesmo que os itens virtuais não estejam dentro do campo de visão do usuário, eles não se movem quando o usuário se move e o usuário não precisa escanear novas fotos, o rastreamento de imagem sem marcador SLAM escaneia os arredores e desenvolve mapas de onde colocar o virtual objetos em 3D.

Por causa disso, essa tecnologia pode reconhecer itens ou características distintas em uma cena sem estar ciente de seus arredores, como paredes ou interseções. Esta técnica distingue-se pela sua ligação ao resultado visual marcante da fusão da computação gráfica com fotografias reais.

A tecnologia emprega informações baseadas em localização para determinar qual material o usuário obtém ou descobre em uma determinada área e é usada em aplicativos de eventos, negócios e navegação, por exemplo. Assim como os telefones celulares, ele pode usar acelerômetros, giroscópios, bússolas e GPS.

3. RA baseada em projeção

Essa tecnologia é usada para transmitir dados digitais em um ambiente estático; a realidade aumentada baseada em projeto, por exemplo, concentra-se na apresentação de objetos 3D virtuais no ambiente real do usuário.

Devido à colocação de uma câmera de rastreamento e um projetor fixo em um determinado local, a realidade aumentada (AR) permite que o usuário se mova livremente dentro do entorno daquele espaço. Ao projetar luz artificial em superfícies planas reais, essa técnica serve principalmente para produzir ilusões em relação à profundidade, posição e orientação de um objeto.

Como as instruções podem ser apresentadas em uma região específica, a realidade aumentada baseada em projeção, por exemplo, é excelente para simplificar atividades complexas no comércio ou na indústria e remover computadores. Além disso, ao fornecer feedback, este sistema pode otimizar os procedimentos de identificação digital para os ciclos de fabricação.

4. RA baseada em sobreposição

O AR baseado em sobreposição oferece uma visão “alternativa” do objeto em questão, substituindo completamente a visão original por uma visão aumentada do objeto ou substituindo-a apenas parcialmente. Mais uma vez, o reconhecimento do objeto é crucial nesta situação, pois, logicamente, o programa não pode substituir a visualização original por uma aprimorada se não souber o que está vendo.

Neste caso, um aumento pode substituir total ou parcialmente o objeto original. No exemplo abaixo, os utilizadores da aplicação Catálogo IKEA podem dimensionar uma peça de mobiliário virtual e colocá-la sobre a imagem de uma divisão.

Aplicações para realidade aumentada de sobreposição incluem jogos, entretenimento, educação e design industrial. A AR de superposição, por exemplo, pode ser usada para desenvolver jogos interativos que permitem aos jogadores jogar em cenários do mundo real ou visualizar e interagir com modelos 3D em tempo real durante o projeto.

A tecnologia AR de sobreposição, em geral, oferece uma abordagem nova e interessante para combinar ambientes virtuais e do mundo real, e espera-se que desempenhe um papel maior em uma variedade de setores futuros.

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Equipamento usado em AR

Uma variedade de ferramentas e dispositivos são necessários para a operação da tecnologia de realidade aumentada (AR). Entre as ferramentas e gadgets mais importantes usados ​​em AR estão listados abaixo:

• Dispositivos de exibição: para apresentar coisas virtuais no ambiente real, os aplicativos AR precisam de algum tipo de dispositivo de exibição. Esses gadgets podem incluir monitores montados na cabeça, como óculos AR, bem como eletrônicos portáteis, como smartphones e tablets.
• Câmeras: Para alimentar o sistema AR com fotos de ambientes do mundo real, câmeras são utilizadas para capturá-los. Eles podem ser externos ou integrados a um dispositivo.
• Sensores: Para determinar a orientação, movimento e localização do usuário ou do dispositivo, são utilizados sensores como acelerômetros, giroscópios e GPS. Os objetos virtuais são posicionados no mundo físico usando essas informações.
• Processadores poderosos são necessários para processamento de imagens em tempo real e análise de dados em sistemas AR. Esses processadores podem ser integrados a um produto ou alojados em uma rede baseada na nuvem.
• Recursos de desenvolvimento de software: os kits de desenvolvimento de software (SDKs) para realidade aumentada (AR) fornecem aos desenvolvedores os recursos necessários para criar aplicativos AR. Esses SDKs podem vir com bibliotecas, APIs e utilitários de desenvolvimento.
• Sistemas de rastreamento: para rastrear adequadamente a posição e a orientação do dispositivo e do usuário no mundo real, são utilizados sistemas de rastreamento, incluindo marcadores fiduciais, marcadores baseados em localização e sistemas de rastreamento baseados em sensores.
• Dispositivos hápticos: os dispositivos hápticos fornecem feedback tátil para proporcionar ao usuário uma experiência mais imersiva com realidade aumentada.

Dependendo do tipo de aplicação e da quantidade de imersão necessária, diversas ferramentas e gadgets são utilizados na realidade aumentada. Podemos antecipar ferramentas e equipamentos adicionais que melhoram a experiência AR à medida que a tecnologia se desenvolve.

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Aplicativos de realidade aumentada

Os aplicativos que usam a tecnologia de realidade aumentada (AR) para criar uma sobreposição digital sobre o mundo físico são conhecidos como aplicativos de realidade aumentada (AR). Esses aplicativos oferecem aos consumidores uma maneira simples e fácil de interagir com objetos e informações virtuais.

Vamos passar por alguns dos aplicativos essenciais da realidade aumentada

• Pokemon Go : Este é um jogo para celular aprimorado por AR que permite aos usuários capturar e se envolver em combate no mundo real com Pokémon virtuais.
• Snapchat: é um software de mídia social que permite aos usuários adicionar vários filtros e lentes de realidade aumentada (AR) a seus rostos e ao ambiente ao seu redor, permitindo que eles capturem vídeos e imagens originais e engraçados.
• Google Tradutor: um aplicativo chamado Google Tradutor emprega realidade aumentada para traduzir texto instantaneamente. O programa traduzirá qualquer conteúdo escrito para o idioma desejado quando os usuários apontarem sua câmera para uma placa, menu ou outro texto.
• O IKEA Place é um aplicativo que permite aos usuários colocar versões virtuais de móveis IKEA em tempo real usando a câmera de seu smartphone para ver como ficaria em sua casa.
• Quiver: Um aplicativo de aprendizado que emprega realidade aumentada para dar vida aos livros de colorir. O programa reconhece a imagem quando o usuário colore as páginas e sobrepõe uma animação 3D sobre ela.
• Holo: Com a ajuda do aplicativo Holo, os usuários podem instalar hologramas 3D de vários itens em qualquer lugar do mundo real para criar experiências divertidas e envolventes.
• Civilizations AR: Um software educacional chamado Civilizations AR emprega tecnologia de realidade aumentada (AR) para fornecer exibições interativas de artefatos e ocasiões históricas, permitindo que os usuários entendam a história de uma maneira mais cativante e imersiva.

Estes são apenas alguns dos inúmeros aplicativos AR acessíveis em diferentes plataformas. Os aplicativos AR futuros provavelmente serão ainda mais criativos e interessantes à medida que a tecnologia AR se desenvolve.

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Melhores plataformas de desenvolvimento de AR

Os desenvolvedores podem escolher entre uma ampla variedade de plataformas de desenvolvimento de realidade aumentada (AR). Algumas das principais plataformas de desenvolvimento de AR neste momento estão listadas abaixo:

• ARKit: A estrutura de desenvolvimento ARKit da Apple permite a criação de software de realidade aumentada (AR) para dispositivos iOS. Para usuários do iOS, os recursos do ARKit, como detecção de plano, estimativa de iluminação e rastreamento de movimento, simplificam a criação de experiências AR.
• ARCore: a estrutura de desenvolvimento ARCore do Google permite a criação de aplicativos de realidade aumentada (AR) para smartphones Android. É simples criar experiências AR para usuários do Android graças aos recursos de rastreamento de movimento, compreensão ambiental e estimativa de luz do ARCore.
• Vuforia: O Vuforia da PTC é uma plataforma de desenvolvimento AR que permite aos programadores criar aplicativos AR para óculos inteligentes e dispositivos móveis. Experiências AR complexas e imersivas são simples de criar devido aos recursos do Vuforia, que incluem reconhecimento de imagens, reconhecimento de objetos 3D e reconhecimento espacial.
• Wikitude: Wikitude é uma plataforma para criar aplicativos de realidade aumentada (AR) que podem ser usados ​​com navegadores da Web, óculos inteligentes e dispositivos móveis. O Wikitude simplifica o desenvolvimento de uma variedade de experiências de AR, oferecendo ferramentas como reconhecimento de imagem, AR baseado em localização e detecção de objetos.
• Unity: Um mecanismo de jogo bem conhecido que também facilita a criação de realidade aumentada. Os desenvolvedores podem projetar experiências AR que funcionam em plataformas de desktop e móveis com a ajuda do Unity. O Unity é uma potente plataforma de criação de AR, pois oferece recursos como modelagem 3D, simulação de física e renderização de áudio e vídeo.
• Maxst: Uma plataforma para desenvolver aplicativos de realidade aumentada, o Maxst oferece recursos que incluem identificação de objetos 3D, rastreamento imediato e reconhecimento de imagem. O Maxst permite que os desenvolvedores criem experiências AR de maneira rápida e fácil nas plataformas Android e iOS.

Estas são apenas algumas das principais ferramentas de desenvolvimento de AR que estão atualmente acessíveis. A melhor plataforma a ser usada dependerá das necessidades específicas do aplicativo AR que está sendo criado.

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Conclusão:

Descobrimos por meio dessa realidade aumentada que a tecnologia permite a sobreposição de itens virtuais sobre ambientes ou objetos do mundo real. Ele usa uma variedade de tecnologias, incluindo reconhecimento de objetos, rastreamento de profundidade, SLAM e rastreamento de recursos naturais, entre outros. Este tutorial de realidade aumentada se concentrou na introdução do AR, descrevendo seus princípios fundamentais, descrevendo sua tecnologia e discutindo suas aplicações. A abordagem ideal para indivíduos interessados ​​em integrar e criar AR foi a última coisa em que pensamos.

Espero que este tutorial tenha ajudado você com Realidade aumentada: os detalhes completos . Se você quiser dizer alguma coisa, deixe-nos saber através das seções de comentários. Se você gostou deste artigo, compartilhe-o e siga WhatVwant no Facebook, Twitter e YouTube para obter mais dicas técnicas.

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Realidade aumentada – perguntas frequentes