Visualização de dados sensoriais em aplicações de Realidade Aumentada
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Data
2014-05-22
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Resumo
O dia-a-dia é afetado pela constante evolução tecnológica. Uma tecnologia que tem vindo a ganhar destaque explora a interatividade em tempo real, com a criação de sistemas que possibilitam a substituição de grande parte ou até mesmo toda a experiência do utilizador no espaço físico. Esta tecnologia, denominada Realidade Virtual (RV), deu origem à Realidade Aumentada (RA) que, ao invés da RV, não procura substituir a totalidade do mundo real mas sim completá-lo, sobrepondo-lhe objetos virtuais.
A motivação desta dissertação surge da perceção da inexistência de um sistema que interligue RA, dispositivos móveis e sistemas de aquisição de dados sensoriais e, visto esta ser uma área pouco explorada, entende-se ser um trabalho que bem explorado pode originar um sistema com bastante interesse e utilidade para o utilizador. Desta forma, o objetivo deste trabalho é a criação de um sistema que interligue estas três tecnologias: RA, dispositivos móveis e sistemas de aquisição de dados sensoriais.
Neste trabalho fez-se o planeamento de um sistema de visualização de dados sensoriais em aplicações de RA para dispositivos móveis, composto por três componentes: contextualização sensorial, gestão de dados sensoriais e visualização de modelos virtuais contextualizados. Estes componentes estão responsáveis, respetivamente, pela aquisição de dados sensoriais de contexto, gestão dos dados adquiridos e pela visualização dos mesmos em modelos virtuais apresentados na aplicação executada no dispositivo móvel, influenciando ou condicionando o rendering desses modelos virtuais. Depois do planeamento do sistema, foi concebido e desenvolvido um sistema com as características já referidas e este foi testado num caso de uso, através da implementação de um protótipo de uma sala e da utilização de dois parâmetros sensoriais: intensidade de iluminação e temperatura. Contudo, o componente de contextualização sensorial foi simulado, tendo sido criado uma plataforma web que simula as aquisições dos dados através de botões, ao invés da sua aquisição no espaço físico. Após a sua conceção, os resultados obtidos foram os pretendidos: influenciar ou condicionar a visualização de modelos virtuais baseados nos valores sensoriais de contexto utilizados, sendo possível alterar a iluminação de um candeeiro presente no modelo virtual com base no valor atual da iluminação simulada e da alteração das
texturas desse modelo virtual de acordo com a temperatura atual, sendo utilizados cinco intervalos de temperatura: muito frio, frio, normal, quente e muito quente, aos quais estão associadas as cores azul-escuro, azul, verde, laranja e vermelho, respetivamente. Desta forma, após a conclusão deste caso de estudo, mostrou-se que é possível condicionar a visualização de um determinado modelo virtual através da utilização de parâmetros de entrada sensorial, relativos ao contexto real acerca do local onde de desenvolve a visualização.
The day-to-day life is affected by constant technological evolution. A technology that has gained prominence explores interactivity in real time, with the creation of systems that allow the replacement of most or even the whole user experience in physical space. This technology, named Virtual Reality (VR), gave origin to Augmented Reality (AR) that unlike the VR, doesn’t seek to replace the real world entirely but to supplement it, overlapping it with virtual objects. The motivation of this dissertation comes from the perception of the lack of a system interlinking AR, mobile devices and sensory data acquisitions systems, and since this is an area underexplored, is meant to be a work that might originate a system with great interest and utility to the user. This way, the objective of this work is the creation of a system that interconnects these three technologies: AR, mobile devices and sensory data acquisition systems. In this work was made the planning of a sensory data visualization system in AR applications to mobile devices, composed of three components: sensory contextualization, sensory data management and visualization of sensory virtual contextualized models. These components are responsible, respectively, for the acquisition of sensory data context, acquired data management and their visualization acquired in virtual models presented in the application running on the mobile device, influencing or conditioning the rendering these virtual models. After the planning of the system, was designed and developed a system with the characteristics mentioned above and it was tested in a case of use, through the implementation of a prototype of a room and the use of two sensory parameters: illumination intensity and temperature. However, the sensory contextualization component was simulated, having been created a web platform that simulates the acquisition of data via buttons instead of purchase in physical space. After its design, the desired results were obtained: influence or condition the visualization of virtual models based on the sensory context values used, being able to change the lighting of a lamp present in the virtual model based on the current value of simulated lighting and change of textures of this virtual model according to the current temperature, being used five temperature ranges: very cold, cold, normal and hot, which are associated with the colors dark blue, blue, green, orange and red, respectively. Therefore, after completing this case study, it was shown that it is possible to condition the viewing of a particular virtual model through the use of sensory input parameters relative to the real context about the location where is developed the visualization.
The day-to-day life is affected by constant technological evolution. A technology that has gained prominence explores interactivity in real time, with the creation of systems that allow the replacement of most or even the whole user experience in physical space. This technology, named Virtual Reality (VR), gave origin to Augmented Reality (AR) that unlike the VR, doesn’t seek to replace the real world entirely but to supplement it, overlapping it with virtual objects. The motivation of this dissertation comes from the perception of the lack of a system interlinking AR, mobile devices and sensory data acquisitions systems, and since this is an area underexplored, is meant to be a work that might originate a system with great interest and utility to the user. This way, the objective of this work is the creation of a system that interconnects these three technologies: AR, mobile devices and sensory data acquisition systems. In this work was made the planning of a sensory data visualization system in AR applications to mobile devices, composed of three components: sensory contextualization, sensory data management and visualization of sensory virtual contextualized models. These components are responsible, respectively, for the acquisition of sensory data context, acquired data management and their visualization acquired in virtual models presented in the application running on the mobile device, influencing or conditioning the rendering these virtual models. After the planning of the system, was designed and developed a system with the characteristics mentioned above and it was tested in a case of use, through the implementation of a prototype of a room and the use of two sensory parameters: illumination intensity and temperature. However, the sensory contextualization component was simulated, having been created a web platform that simulates the acquisition of data via buttons instead of purchase in physical space. After its design, the desired results were obtained: influence or condition the visualization of virtual models based on the sensory context values used, being able to change the lighting of a lamp present in the virtual model based on the current value of simulated lighting and change of textures of this virtual model according to the current temperature, being used five temperature ranges: very cold, cold, normal and hot, which are associated with the colors dark blue, blue, green, orange and red, respectively. Therefore, after completing this case study, it was shown that it is possible to condition the viewing of a particular virtual model through the use of sensory input parameters relative to the real context about the location where is developed the visualization.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Comunicação e Multimédia
Palavras-chave
Realidade aumentada , Realidade virtual , Vuforia , Android , Single Board Computer , Unity3D , Aquisição de dados sensoriais