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©1999 João Gomes Mota, Maria Isabel Ribeiro
ISR/IST Laboratório de Robótica Móvel
RESOLV: Da Robótica à Realidade Virtual
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RESOLV: DA ROBÓTICA À REALIDADE VIRTUAL

5 - O estado actual, desafios e iniciativas futuras

Do que atrás ficou exposto pode concluir-se da validade dos conceitos e abordagens do projecto RESOLV. Os resultados actuais satisfazem os pressupostos iniciais do projecto, tanto na qualidade dos modelos reconstruídos como na eficácia e precisão do processo de reconstrução.

Contudo, como as expectativas dos utilizadores subiram entretanto, o que torna os resultados actuais insatisfatórios sobretudo em questões de aparência e completude dos modelos.

No estado actual, as principais dificuldades na criação de modelos são as seguintes:

  1. os vidros e espelhos que falseiam ou anulam as medidas do laser,
  2. superfícies metálicas que induzem padrões de erro irregulares nas medidas laser,
  3. superfícies escuras ou materiais pouco reflectivos tais como cortinas ou tecidos,
  4. cenas com elementos demasiado pequenos, tais como plantas de interior, pequenos objectos sobre as mesas, elementos decorativos demasiado detalhados e
  5. zonas inacessíveis aos sensores de aquisição que impedem a reconstrução de algumas superfícies.

As dificuldades atrás expostas impedem a reconstrução completa do modelo tridimensional. Algumas delas serão minoradas pela melhoria da qualidade das câmaras laser. Todavia, para colmatar as falhas restantes falhas, pode usar-se um modelo CAD das superfícies em falta, tal como na Fig. 8. Outras dificuldades decorrem de não se fazerem pressupostos especiais sobre os ambientes. Se, por exemplo, se assumisse que o chão dos modelos é plano os modelos seriam mais suaves e agradáveis à vista mas por outro lado corria-se o risco de incluir no chão os pequenos objectos que nele se encontrem, como tapetes, fichas eléctricas, etc. Entretanto, a solução com máxima generalidade permite que todas estas restrições ao modelo sejam feitas em pós-processamento de acordo com o contexto e as aplicações particulares.

O processamento de texturas envolve ainda alguns problemas em aberto, em particular na igualização do brilho ao longo das superfícies maiores e na representação de alta qualidade das superfícies planas. Imagine-se o modelo de um museu. Se todo o museu fôr representado com o máximo detalhe (muito alta resolução) os modelos tornam-se inacessíveis aos computadores correntes. Daí que se reduza a qualidade da triangulação das superfícies para que o modelo possa ser visitado em tempo real pelo máximo número de pessoas. Ao mesmo tempo, o utilizador quer ver a reprodução das obras de arte - pintura por exemplo - com o máximo detalhe; neste caso é imprescindível aumentar a resolução. A solução passa pela conjugação de modelos com graus de pormenor diferentes de acordo com a relevância do conteúdo.

Um terceiro tipo de problemas decorre do ritmo de evolução tecnológica. Sendo certo que a técnica evolui a um ritmo notável, há indícios que as expectativas dos utilizadores evoluem ainda mais depressa, estimuladas sobretudo pelos jogos e filmes realizados com apoio de grandes recursos computacionais. Após ver todos esses prodígios, o utilizador pode ficar desiludido com as imperfeições dos modelos da realidade obtidos segundo a abordagem do RESOLV, esquecendo que a realidade é muito mais complexa, densa de pormenores e difícil de modelizar do que qualquer modelo CAD. Em contrapartida, os modelos reconstruídos RESOLV têm um grau de familiaridade e riqueza de pormenores que ultrapassam a generalidade dos modelos CAD.

As perspectivas de futuro nesta área são entusiasmantes. Todos os anos surgem novas câmaras laser, substancialmente melhoradas em relação às gerações anteriores; o poder de cálculo vai aumentando continuamente, o que permite trabalhar com modelos cada vez mais ricos.

As novas aplicações dependem apenas da imaginação: há quem pretenda vender casas com base em modelos 3D, outros que estão interessados em reproduzir as grutas de Lascaux, em França, etc. Outra linha de evolução trabalha na miniaturização dos sistemas de aquisição e talvez daqui a uns anos, a cabeça de sensores (Fig. 11) esteja reduzida a algo do tamanho de uma lanterna, ligada a um portátil instalado às costas do operador, que se desloca no ambiente real e olha simultaneamente o ambiente reconstruído com apoio de um capacete de Realidade Virtual.

Nota Final

Depois de ler o artigo, convida-se o leitor a ver a apresentação interactiva, onde poderá apreciar as vantagens e possibilidades das novas tecnologias da informação.

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12-Junho-1999