Projeto desenvolvido por pesquisadores da UFPB não tem similar no mercado brasileiro
Foi inaugurado no dia 27 de fevereiro de 2004 o VirtWall da UFPB, uma sofisticada plataforma de imersão em Realidade Virtual para pesquisa, aplicações científicas, ensino e treinamento em diversas áreas. O VirtWall foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Estatística e do Departamento de Informática da UFPB e financiado com recursos do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico). A plataforma foi desenvolvido pelo Laboratório de Tecnologias para o Ensino Virtual de Estatística (LabTEVE) da UFPB e levou um ano para ser concluído.
O VirtWall é uma plataforma de visualização e interação em tempo-real baseada em técnicas de Realidade Virtual que exibe imagens em uma grande tela, com se esta fosse um grande muro virtual. A grande diferença é que esta projeção é estereoscópica e colorida, ou seja, as imagens saltam para fora da tela, oferecendo a sensação de que estas estão posicionadas no espaço e com cores reais. Para isso, o observador precisa usar óculos especiais com filtros óticos que permitem ver o efeito estereoscópico (3D) colorido. Assim, as imagens podem ser vistas por uma ou mais pessoas, permitindo analisar individualmente ou em grupo as características do objeto visualizado. Além disso, a plataforma permite ainda ao usuário controlar o ponto de vista e movimentar livremente o objeto no espaço simplesmente usando o mouse ou o teclado do computador.
Os programas computacionais que controlam o VirtWall também foram desenvolvidos pelos pesquisadores da UFPB e permitem que aplicações em áreas como engenharia, arquitetura, meio ambiente, educação, dentre outras, possam ser beneficiadas pelo projeto. Entre as vantagens oferecidas pelo projeto da UFPB está a substancial redução dos custos, o uso de computadores tipo PC e o uso de programas de domínio público (programas para computador de uso gratuito distribuídos pela Internet), como o Linux.
Totalmente desenvolvido a partir de tecnologia encontrada no mercado nacional (sem necessidade de importação de componentes) o VirtWall permite a sua difusão em larga escala e a rápida absorção pela sociedade brasileira, uma vez que reduz de modo significativo custos de montagem e implantação. O custo total do projeto ficou estimado em 30 mil reais, o que é um valor extremamente baixo para plataformas avançadas dessa natureza. Sistemas similares têm sido desenvolvidos em outros países com o objetivo de simulação, prototipagem e projetos diversos, mas seus custos são superiores em centenas de milhares de dólares. Antes do VirtWall, não era possível utilizar essa tecnologia sem recorrer a importação, o que tornava a sua utilização inviável para pequenas e médias empresas e para instituições de pesquisa e ensino. O projeto pretende difundir e popularizar o uso dessa tecnologia como um produto até então inexistente no mercado nacional e que pode competir com sistemas de visualização e interação que atualmente são importados, principalmente dos Estados Unidos e Alemanha.
Para processar e transmitir as imagens o VirtWall utiliza apenas um computador do tipo PC Athlon XP 2600+ com 1,5 GB de memória RAM. Toda a instalação é conectada a dois projetores de alta luminosidade e a projeção é realizada em uma grande tela especial. A tecnologia possibilita a visualização e interação em tempo-real com ambientes sintetizados por computador (não pré-gravados) e objetos em três dimensões de forma imersiva com o uso de óculos polarizadores.
Com relação aos programas computacionais, utilizou-se de várias linguagens de programação gratuitas, bem como a escolha da própria versão do sistema operacional e seu ambiente gráfico: C/C++ e OpenGL que possuem versões estáveis para o sistema Linux.
Projetos educacionais dentro da UFPB já utilizaram o VirtWall como apoio ao ensino durante a fase de testes da plataforma. Neste semestre letivo os alunos da disciplina de Estatística Aplicada ao Processamento Digital de Imagens, ministrada pelo coordenador do projeto, o professor Ronei Marcos de Moraes, já tiveram algumas aulas utilizando o VirtWall. Os alunos puderam observar conceitos abstratos de estatística e de álgebra matemática que são aplicados ao processamento de imagens. Também está em andamento um projeto que desenvolve um atlas humano virtual interativo para apoio ao ensino de anatomia humana, a cargo da professora Liliane dos Santos Machado. Inicialmente já é possível visualizar e interagir com a região da bacia e selecionar suas estruturas internas.
Outras possíveis utilizações do VirtWall, dentro da própria UFPB, incluem ensino à distância, treinamento de técnicas através de simulação, campus virtual e teleconferências, entre outras. Os benefícios desse projeto também podem se estender à sociedade em geral, propiciando a criação de protótipos virtuais e a realização de pesquisas científicas, como estudos de impacto ambiental, planejamento urbano, turismo, prototipagem de produtos e treinamento de pessoal em missões críticas, a custos muito inferiores aos atuais. Também permite beneficiar várias áreas do conhecimento como: Medicina, Aeronáutica, Exploração Espacial, Arquitetura e Urbanismo, Biologia, Automobilística, Química, Petroquímica e Indústria em geral.
Os resultados finais do desenvolvimento do projeto VirtWall serão apresentados em março em um congresso científico internacional de engenharia e tecnologia. Os primeiros resultados do projeto já foram divulgados no Simpósio Brasileiro de Realidade Virtual em 2003. Além dos resultados científicos de grande relevância, a equipe está agora em busca de parcerias para o desenvolvimento de aplicações voltadas à sociedade paraibana e brasileira usando a tecnologia do VirtWall.
A Equipe que desenvolveu o VirtWall
A equipe de desenvolvimento foi composta pelo professor e coordenador do projeto Ronei Marcos de Moraes, do Departamento de Estatística, pela professora Liliane dos Santos Machado, do Departamento de Informática, e pela aluna do Bacharelado em Estatística, Ana Claudia Medeiros de Souza, todos membros do Laboratório de Tecnologias para o Ensino Virtual de Estatística (LabTEVE) do Departamento de Estatística da UFPB.
O Prof. Ronei Marcos de Moraes é Bacharel em Estatística formado pela UNICAMP, mestre em Engenharia Elétrica pela UFPB e doutor em Computação Aplicada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Realizou seu pós-doutoramento na área de Ensino à Distância na USP. Atualmente coordena o LabTEVE (Laboratório de Tecnologias para o Ensino Virtual de Estatística) e desenvolve pesquisas nas áreas de Realidade Virtual aplicada ao ensino e treinamento, Geoestatística, Processamento de Imagens, Estatística Aplicada, Lógica Nebulosa e Ensino à Distância e Virtual.
A Profa. Liliane dos Santos Machado é Cientista da Computação pela UNESP – SP, mestre em Computação Aplicada pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e doutora em Engenharia Elétrica pela USP. Desde 1994 desenvolve pesquisas na área de sistemas de Realidade Virtual aplicada e desenvolveu o primeiro simulador cirúrgico para oncologia pediátrica do mundo. Também é autora do livro: Realidade Virtual - Conceitos e Aplicações, publicado pela editora VisualBooks em 2002. Desenvolve pesquisas na área de simuladores baseados em Realidade Virtual para ensino e treinamento, Computação Gráfica e Ensino à Distância e Virtual.
Ana Claudia Medeiros de Souza é aluna do Bacharelado em Estatística da UFPB. Atualmente cursa o 5o semestre do curso. Participou no desenvolvimento de parte dos sistemas computacionais que controlam a plataforma VirtWall. Já possui trabalhos publicados nas áreas de Realidade Virtual aplicada ao Ensino à Distância, Ensino de Estatística e Biblioteca Digital.
Realidade Virtual
Os sistemas de Realidade Virtual utilizam-se de dispositivos, computadores que permitem criar e oferecer ambientes virtuais para simulação e visualização interativa, oferecendo ao usuário sensações visuais, auditivas e até mesmo táteis semelhantes às sentidas no mundo real.
Assim, objetos podem ser vistos em 3D (estereoscopia) e manipulados no espaço. O som pode ser posicionado oferecendo a sensação de movimento e localização. Em alguns casos o usuário pode ainda tocar os objetos visualizados e sentir as suas propriedades, como textura e peso. Esses sistemas podem ser classificados entre imersivos e não imersivos de acordo com o grau de envolvimento do(s) usuário(s) com a aplicação.
Os sistemas imersivos permitem um alto grau de envolvimento do usuário, podendo oferecer amplo campo visual e visualização estereoscópica, além da interação (manipulação e movimentação), e geralmente exigem plataformas e dispositivos computacionais de alto custo quando disponibilizam a visualização para vários usuários simultaneamente.
Técnicas de Realidade Virtual são muito comuns em jogos de computador e videogames. Em alguns deles o usuário pode utilizar óculos para ver em 3D. Utilizando um volante ou joystick com retorno de força, alguns jogos permitem também sentir o efeito das suas ações durante uma corrida, vôo ou luta. Cadeiras equipadas com dispositivos de vibração também são bastante comuns. Todos esses equipamentos visam envolver o usuário no jogo e são bons exemplos do uso de técnicas de Realidade Virtual.
A indústria também explora a Realidade Virtual para criar protótipos virtuais que vão desde de carros, aviões, prédios e pontes até calçados esportivos e modelos de eletrodomésticos.
Mais informações sobre o projeto VirtWall e Realidade Virtual podem ser encontradas:
- na página Internet do Laboratório de Tecnologias para o Ensino Virtual de Estatística (LabTEVE) do Departamento de Estatística da UFPB, em http://www.de.ufpb.br/~labteve/;
- no livro Realidade Virtual: Conceitos e Aplicações. Florianópolis:VisualBooks, 2002, dos autores Antonio Valerio Netto, Liliane dos Santos Machado e Maria Cristina Ferreira de Oliveira.
