Realidade virtual e realidade aumentada – O que são essas tecnologias

A realidade virtual e a realidade aumentada são duas tecnologias que buscam criar a imersão do usuário, ou seja, a sensação de se estar interagindo com ambientes e ferramentas virtuais como se fossem reais. Este efeito é reproduzido através de projeções de imagens, controles e mecanismos de reação, que induzem o usuário a acreditar que o ambiente ou objeto virtual realmente existe (TORI, 2020; FIALHO, 2018; QUEIROZ, 2017). Neste artigo, falaremos sobre a diferença entre a realidade virtual, a realidade aumentada e a realidade mista, mostrando através de quais dispositivos estas tecnologias já podem ser alcançadas (leia também nosso review com os 11 melhores óculos de realidade virtual e aumentada do mercado).

Realidade Virtual

Na realidade virtual, simulações de ambientes ou situações – como estar na frente de um dinossauro ou andar de montanha-russa – são reproduzidas através de sons e imagens. Nesse caso, dizemos que a imersão é total pois o usuário é inserido em um ambiente virtual completamente isolado do mundo real. Essa tecnologia, que costumava ser vista apenas em jogos 3D, já começa ser explorada em aplicações mais sérias como treinamento corporativo e militar, salas de aula virtuais e redes sociais imersivas (ou metaversos).

O objetivo dos dispositivos de realidade virtual é convencer o usuário de que ele está realmente em outro mundo. Para isso, além dos óculos de imersão, podem ser utilizados simuladores, projetores de 360 graus e esteiras omnidirecionais.

Óculos de realidade virtual

O acessório mais utilizado na realidade virtual são os óculos de imersão, que também são os dispositivos mais acessíveis ao grande público. Os melhores modelos possuem um sistema de processamento próprio, enquanto os mais baratos utilizam um smartphone acoplado para essa tarefa.

No mercado podemos encontrar óculos de realidade virtual de diversas marcas e modelos, com preços compatíveis às suas qualidades.

Um desses óculos que merece destaque é o Google Cardboard, o óculos de realidade virtual mais barato que existe. O produto é um visualizador de papelão dobrável, de baixo custo, que tem o objetivo de estimular o interesse e o desenvolvimento de aplicações para a realidade virtual. Além de vender o produto pronto, a Google fornece especificações para que os usuários façam seus próprios visualizadores com material descartável em casa. O dispositivo funciona com um smartphone acoplado na parte traseira.

Simuladores

Um simulador é um aparelho ou sistema de software com controles (e às vezes mecanismos de reação) que recria artificialmente o comportamento de veículos dentro de um mundo virtual. Os simuladores normalmente são explorados em jogos, treinamento de condutores, e também no design de novos veículos. Os mais conhecidos são os simuladores de voo, utilizados para o treinamento de pilotos de aeronave, e os simuladores de carros, utilizados na educação de novos motoristas.

O preço desses dispositivos varia bastante, sendo os jogos de simulação os mais baratos, e as cabines de pilotagem integradas (ou cockpits) os mais caros.

Projetores de realidade virtual

Na projeção de realidade virtual, uma pessoa ou grupo de pessoas são cercados por telas que reproduzem imagens sincronizadas de um mundo virtual. Ao invés de utilizar óculos de imersão, cada pessoa do grupo experimenta e compartilha o mesmo ponto de vista na imersão.

Os indivíduos podem interagir no ambiente, da mesma forma que fariam com os óculos, porém podendo enxergar suas mãos, pernas e os outros membros do grupo em tempo real. Este sistema produz ótimas experiências imersivas em simulações que dependem de interação rápida em grupo. Empresas de segurança costumam investir nesse tipo de dispositivo, que é utilizado como ferramenta de treinamento tático e reflexivo.

Este é um equipamento caro, normalmente utilizado em aplicações militares ou corporativas.

Esteiras omnidirecionais

Uma esteira omnidirecional é um dispositivo eletromecânico, similar às esteira de academia, que permite ao usuário simular movimentos de locomoção em 360 graus. Estes dispositivos são utilizados como acessórios em sistemas de realidade virtual super imersivos, para dar a sensação de deslocamento livre dentro do ambiente virtual.

Como esses dispositivos ainda estão em fase de pesquisa e aprimoramento, os poucos modelos disponíveis no mercado, ainda são caros e ineficientes.

Realidade Aumentada

Já na realidade aumentada, a visão do mundo real é alterada através da adição de elementos virtuais. Para isso, um aplicativo sobrepõe informações ou figuras digitais às imagens do mundo real. Isso possibilita ao usuário enxergar ao mesmo tempo o seu ambiente juntamente com os elementos virtuais sincronizados. Esta é a mesma tecnologia usada nos filtros do Instagram e no famoso jogo Pokémon GO. Na indústria, a realidade aumentada tem sido utilizada como ferramenta de acesso rápido à informação, enquanto os operários ficam com as mãos livres.

Diferente dos dispositivos de realidade virtual que impedem o usuário de enxergar o mundo real, os dispositivos de realidade aumentada possuem mecanismos para captar as imagens do ambiente e acrescentar elementos virtuais. A técnica mais simples de realidade aumentada consiste em filmar o ambiente e projetar a imagem em tempo real com elementos virtuais adicionados. Isso pode ser feito através de celulares, tablets ou até mesmo de alguns óculos de realidade virtual equipados com câmera.

Contudo, como a proposta da realidade aumentada é ser uma tecnologia de uso integral, os óculos de realidade virtual e os tablets acabam sendo uma alternativa desconfortável. É aí que entram os smart glasses, dispositivos leves, parecidos com os óculos de grau comuns, que têm a capacidade de adicionar informação virtual enquanto se enxerga o mundo real.

Uma tecnologia adotada por alguns fabricantes de smart glasses é a utilização do optical head-mounted display, uma pequena tela transparente que projeta imagens acima de um dos olhos enquanto o usuário enxerga através dela.

É importante destacar que, como os smart glasses têm capacidade reduzida de processamento, sua utilização normalmente se resume a projeção de notícias, batimento cardíaco, GPS, acesso a arquivos, identificação de objetos e atendimento telefônico.

Realidade mista

Existe ainda a realidade mista, que é como a realidade aumentada, mas com a possibilidade de se interagir com os objetos virtuais da mesma forma que a realidade virtual. A interação com o ambiente virtual é realizada através de controles analógicos ou de sistemas de reconhecimento de expressões, que interpretam o movimento das mãos e dos dedos. Nesse caso, temos um ambiente onde os objetos do mundo físico e do mundo virtual interagem em tempo real. É possível apertar botões, mover objetos virtuais e até “sentir” a textura das coisas como se elas realmente existissem no mundo real.

Os dispositivos de realidade mistas são os mais complexos pois eles precisam não só compreender o ambiente, mas também interpretar os comandos do usuário. Um dos sistemas de realidade mista mais simples que existe é o Merge Cube, que é gratuito e pode ser experimentado em casa. Ele consiste de um cubo de papel, que pode ser impresso e montado com facilidade, e um sistema de mapeamento holográfico chamado Merge Explorer. Ao apontar a câmera do celular, o cubo de papel se transforma em um objeto virtual, que pode ser manipulado em 3 dimensões.

Um dos sistemas de óculos de realidade mista mais sofisticado que existe hoje é o Microsoft HoloLens 2, que possibilita a manipulação de hologramas através de gestos e comandos de voz. O sistema é voltado para uso corporativo e treinamento e seu preço ainda não é muito convidativo para o grande público.

Realidade estendida

Os pesquisadores que investigam a área de imersão virtual costumam organizar essas três tecnologias em uma escala onde a realidade aumentada é o nível mínimo de imersão e a realidade virtual é o nível máximo. Nessa escala, os três níveis de imersão são chamados realidade estendida, uma forma de se referir a todas as possíveis combinações de interação real-virtual gerados por aplicativos e dispositivos.

Vídeos

Referências

TORI, Romero; DA SILVA HOUNSELL, Marcelo. Introdução a realidade virtual e aumentada. Interação, v. 7, p. 11, 2020.. Acesso em: 15 dez. 2021.

FIALHO, Arivelto Bustamante. Realidade Virtual e aumentada tecnologias para aplicações profissionais. Saraiva Educação SA, 2018. Acesso em: 14 de. 2021.

QUEIROZ, Anna Carolina; TORI, Romero; NASCIMENTO, Alexandre. Realidade virtual na educação: panorama das pesquisas no Brasil. In: Brazilian Symposium on Computers in Education (Simpósio Brasileiro de Informática na Educação-SBIE). 2017. p. 203. Disponível em: <link>. Acesso em: 15 dez. 2021.

Cite-nos

SANTOS, Gabriel. Realidade virtual e realidade aumentada – O que são essas tecnologias. Ciência Mundo, Rio de Janeiro, set. 2021. Disponível em: . Acesso em: .

Fábio Santos

Graduado em Sistemas de Informação pela FEUC-RJ e mestre em Representação de Conhecimento e Raciocínio pela UNIRIO. Fábio é editor e fundador do portal Ciência Mundo. É dedicado à produção de conteúdos relacionados a astronomia, física, arqueologia e inteligência artificial.