O que são e como se utilizam os modelos RESOLV? Os modelos RESOLV descrevem um ambiente de interior como um conjunto de superfícies adjacentes. Cada superfície é descrita pela sua posição no espaço euclideano. Além da posição, a descrição das superfícies contém texturas que reproduzem o aspecto fotográfico das mesmas. As características das superfícies são expressas numa linguagem específica designada VRML-Virtual Reality Modelling Language [12]. Os espaços definidos em VRML podem ser visualizados pela Internet usando um programa auxiliar (plug-in) específico [13].

O ambiente assim representado aproxima-se de um cenário de teatro onde os volumes são substituídos por telões que rodeiam os actores. O utilizador pode passear pelo modelo, "atravessar" paredes, rodar o modelo, olhá-lo de fora e outras manobras difíceis de ilustrar em papel¹.

Aliás, a mudança do paradigma de apresentação da informação referida na introdução torna-se aqui flagrante, pois o papel não é capaz de apresentar adequadamente um espaço 3D. Depois de séculos de alçados, plantas e perspectivas que só os arquitectos e engenheiros apercebiam como um volume tridimensional com objectos, criaram-se finalmente ferramentas que permitem ao utilizador comum visualizar o espaço de forma rigorosa, medir a distância entre dois quaisquer pontos, espreitar por trás ou por baixo dos objectos, numa palavra, descobrir o mundo representado no cenário. As figuras 5 a 8 ilustram as várias iterações da reconstrução de um modelo. Dado que o espaço é representado por um conjunto de superfícies, estas são geradas à medida que se encontram no "ângulo de vista" do sensor. Nas Figs 5 e 6 são facilmente visíveis as superfícies desconexas e as áreas negras corresondem às zonas ocultas por trás das fachadas visíveis. Para completar o modelo será então necessário deslocar o sistema de aquisição.

Fig. 5 - Vista geral do modelo em construção Fig. 6 - Pormenor das fachadas dos armários

Nas Figs 7 e 8 o modelo já está completo. A Fig. 7 apresenta o modelo sem texturas, isto é, usando apenas a informação espacial das superfícies obtida por laser, enquanto a Fig. 8 apresenta as superfícies cobertas com as texturas habituais².

Todos os modelos apresentados, além de vários outros, estão disponíveis no espaço Internet do projecto RESOLV [2] onde podem ser visitados.
Se os dados em bruto, tal como são aqui apresentados, conseguirem intuir no leitor a sensação do espaço tridimensional, imagine o que é possível alcançar com as técnicas de computação gráfica, processamento de vídeo e realidade virtual, aplicadas a estes modelos.

Quando o projecto começou, as aplicações alvo residiam sobretudo na área da arquitectura e engenharia. Para este tipo de utilizadores a medida da qualidade dos modelos depende sobretudo do rigor da representação 3D e não da completude do modelo ou do aspecto das texturas. Assim sendo, estes utilizadores consideravam satisfatórios os modelos produzidos e as ferramentas disponíveis. Contudo, os últimos dois anos assistiram à generalização das placas gráficas com processamento 3D dedicado, estimulando o apareciemento de novas aplicações dirigidas ao consumidor não especializado, e que estas se impusessem como bitola de aferição da qualidade. Em conformidade, o projecto integrou um novo parceiro ZGDV [1], dedicado à computação gráfica que, entre outros projectos, foi co-criador do Oceanário Virtual da EXPO'98 [14]. Procurou-se deste modo aproximar os modelos RESOLV da qualidade visual requerida pelas novas aplicações. Nesta transição, o projecto RESOLV aproximou-se da área da Realidade Virtual. Embora a simples visualização dos modelos seja uma pálida experiência de Realidade Virtual, pois não há "imersão" no mundo virtual nem sensores que permitam actuar de forma intuitiva sobre o mundo virtual, é possível usar estes modelos como base de informação espacial de um sistema de Realidade Virtual.

Fig. 7 - O modelo competo com as superfícies nuas Fig.8 - Vista geral do modelo texturado

Entre estas novas aplicações destacam-se os Estúdios Virtuais, onde um programa de televisão ou um filme é gravado sobre um cenário monocromático e o cenário final, obtido a partir de um modelo RESOLV, é inserido posteriormente; os jogos e programas de descoberta cultural em que o utilizador usa um capacete ou outro dispositivo de imersão e à medida que olha em seu redor vê um mundo à sua escala, onde pode deslocar-se, abrir portas, acercar-se dos objectos; ou, mais simplesmente, os produtos multimedia de apresentação de museus e outros locais históricos cujo acesso é difícil ou mesmo inaceitável por razões de conservação.

Em todas estas aplicações os modelos RESOLV proporcionam múltiplas vantagens sobre as soluções tradicionais. Na aquisição de dados o processo é muito mais expedito do que as soluções ora usadas e que passam pela medição exaustiva e reconstrução em CAD dos espaços, seguida da justaposição de texturas. Tudo isto faz o sistema RESOLV numa fracção do tempo. Por exemplo, a aquisição da sala representada na Fig. 8, pode ser feita em menos de uma hora enquanto a medição manual e fotografia com este rigor tomaria por certo vários dias. Além disso, os modelos RESOLV podem ser integrados com modelos CAD tradicionais, o que permite, por exemplo, completar o modelo de um monumento em ruínas com o modelo CAD da versão que existiu no passado. Isto é patente na Fig. 9 onde o robot apresentado é o modelo CAD do robot AEST da Fig. 4 e na Fig. 10 onde alguns móveis foram substituídos pelos seus modelos CAD.

Fig. 9 - "Auto-retrato" do AEST Fig. 10 - A mesa e a cadeira são modelos CAD enquanto o monitor de computador reúne CAD e reconstrução RESOLV

Outras perspectivas se abrem com a inserção de video nos modelos estáticos. Esta solução é muito interessante para Video Conferência pois só há que transmitir uma vez o cenário estático e durante a conferência transmite-se apenas a pequena porção de cena correspondente aos oradores em movimento, que será depois inserida no cenário estático junto do destinátario.

Em resumo, os modelos RESOLV, tal como são aqui apresentados, são um produto final para aplicações de engenharia e arquitectura e um produto intermédio nas aplicações mais sofisticadas e exigentes da Realidade Virtual.

Notas

1Na Fig. 1 pode ver-se um modelo animado automaticamente e na apresentação interactiva pode explorar dois pequenos modelos em VRML, um dos quais com inserção de video. Esta diferença ilustra a mudança de paradigma referida no início, realçando as vantagens das novas tecnologias de visualização sobre o papel.

2 Nas Figuras 7 e 8 a porta entre os armários foi substituída pela porta de um outro modelo.

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