Os ambientes gráficos atuais, ergonomia e sentidos 

      Nos tempos que correm a qualidade dos ambientes gráficos tem vindo cada vez mais a aumentar assim como os periféricos que trabalham essa gráfico. Este aumento de qualidade dos ambientes gráficos traduz se numa maior imersão na realidade virtual,uma vez que estas mostram ser cada vez mais reais.
     Para tornar ambientes gráficos mais realistas são utilizados o rendering e o mapeamento de texturas com o objetivo de formar imagens de boa qualidade.
     Rendering:  é o processo pelo qual se obtém o produto final de um processamento digital qualquer. Este processo aplica-se essencialmente em programas de modelagem 2D e 3D. Para obter uma boa renderização é necessário uma boa iluminação e a posição relativa dos objetos no mundo virtual.
     Mapeamento de textura: é a parte da computação gráfica, que se ocupa do estudo da simulação de materiais e texturas sobre planos. Trata-se de um método gráfico computacional aplicado para 3D.
     
  Ergonomia
     O desenvolvimento de equipamentos cada vez mais adaptados ao utilizador e às suas funções é o resultado dos estudos efetuados pela ergonomia.  Assim evitam-se situações de mal estar por parte do utilizador devido ao peso, as suas dimensões e ao modo de funcionamento da realidade virtual.

Neste sentido, devido a todos estes passos no desenvolvimento da imersão do utilizador na realidade virtual, pode-se estimular todos os sentidos do utilizador de modo a que se sinta cada vez mais imergido numa realidade virtual sem ter nenhum tipo de mal-estar, apenas divertimento.

   Realidade virtual

Conceito:

Realidade virtual é uma tecnologia de interface entre um usuário e um sistema operacional através de recursos gráficos 3D ou imagens 360º cujo objetivo é criar a sensação de presença em um ambiente virtual diferente do real. Para isso, essa interação é realizada em tempo real, com o uso de técnicas e de equipamentos computacionais que ajudem na ampliação do sentimento de presença do usuário no ambiente virtual. Esta sensação de presença é usualmente referida como imersão.

Simulação da realidade:

Os ambientes virtuais permitem uma simulação da realidade, ou seja, uma imitação do mundo 
real.Estes ambientes virtuais possibilitam simular experiências, de modo a economizar dinheiro e 
tempo, e atingir objetivos que de outro modo não poderiam ser alcançados. Na Biologia, é possível simular modificações no ecossistema e prever as suas consequências. Permitem também colocar o utilizador em contacto com novas situações através de um simulador, facilitando uma aprendizagem segura e económica. A realidade virtual tem imensas aplicações militares: por exemplo a simulação de um salto em para-quedas permite poupar dinheiro e tempo e rentabilizar a aprendizagem.

Realidade imersiva e não imersiva:

Realidade Imersiva

   A realidade imersiva consiste na sensação de inclusão experimentada pelo utilizador num ambiente virtual, ou seja, é quando o utilizador se sente dentro dum ambiente virtual e pode interagir com os seus elementos. Para uma simulação da realidade imersiva recorre-se a simuladores (simuladores de voo, capacetes, luvas de dados, etc)
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Realidade Não Imersiva

   A realidade não imersiva, ao contrário da realidade imersiva, não consiste na sensação de inclusão experimentada pelo utilizador, mas sim pela sensação de não-inclusão pois o utilizador não se sente dentro do ambiente virtual. Apenas consiste na visualização de imagens tridimensionais.

Interatividade 

Conceito

A interatividade num ambiente virtual consiste na possibilidade do utilizador dar instruções ao sistema através de ações efetuadas neste e nos seus objetos. O sistema, em função destas ações, transforma-se e adapta-se, criando novas situações ao utilizador.O utilizador, por exemplo, movimentar-se num ambiente virtual 3D efetuando ações sobre os objetos que o compõe. A simples movimentação do utilizador vai implicar que o sistema tenha de gerar e atualizar as imagens do ambiente virtual correspondentes à nova perspetiva.

Caraterísticas ou componentes

A interatividade tem como caraterísticas ou componentes:

• A comunicação, que estabelece uma transmissão reciproca entre o utilizador e o sistema, através de dispositivos periféricos ligados ao sistema;
• O feedback, que permite regular a manipulação dos objetos do ambiente virtual a partir dos estímulos sensoriais recebidos do sistema pelo utilizador;
• O controlo e a resposta, que permitem ao sistema regular e atuar nos comportamentos dos objetos do ambiente virtual;
• O tempo de resposta, que é o tempo que decorre entre a ação do utilizador sobre um dos objetos do ambiente virtual e a correspondente alteração criada pelo sistema;
• A adaptabilidade, que é a capacidade que o sistema possui de alterar o ambiente virtual em função das ações do utilizador sobre os objetos deste.

Níveis segundo a relação Homem-máquina

Na relação Homem-máquina podem ser identificados os níveis de interatividade reativa, coativa e proativa.
No nível de interatividade reativa, o utilizador tem um controlo limitado sobre o conteúdo do ambiente virtual. A interação e o feedback são controlados pelo sistema e seguem um caminho pré-programado, ou seja, o sistema controla o desenrolar da ação dos utilizadores.

No nível de interativade coativa, o utilizador tem o controlo da sequência, do ritmo e do estilo das ações desenvolvidas sobre o conteúdo do ambiente virtual.

No nível da interatividade proativa, o utilizador tem o controlo da estrutura e do conteúdo das ações desenvolvidas no ambiente virtual, ou seja, o utilizador controla dinamicamente o desenvolvimento do conteúdo deste.

O quadro abaixo relaciona os três níveis de interatividade de acordo com o controlo exercido pelo utilizador sobre as estruturas e o conteúdo do ambiente virtual.

Níveis segundo a ação sensorial

    1. Elevada-  o utilizador esta completamente emerso no ambientes estimulando todos os seus sentidos em conjunto. Temos com exemplo um simulador de realidade virtual.

    2.  Media- só alguns sentidos são estimulados pelo sistema no utilizador e este tem um controlo limitado dentro das suas ações no sistema. Temos como exemplo consola de jogos.

    3. Baixa - o utilizador não se sente emerso no sistema sendo muito pouco estimulado na sua parte sensorial. Temos como exemplo o cinema.

 

Tipos de interatividade  

   Desenvolve-se de maneira reativa:

   1. Linear -  O utilizador pode definir o sentido da sequência das ações desenvolvidas no ambiente virtual, mas apenas acedendo à seguinte ou à precedente. Numa interação linear as ações são mais simples de gerar.

   2. De suporte-  o utilizador recebe ajuda do sistema por mensagens de texto p.e.

   3. Hierárquica- o utilizador navega pelo sistema e pode escolher as suas ações de modo a selecionar um trajeto.

Desenvolve-se de maneira coativa:

   4. Sobre objetos- o utilizador ativa objetos no sistema através de periféricos.

   5. Reflexiva- o sistema questiona o utilizador e este responde fazendo uma comparação da resposta dada com  a de outros utilizadores.

  6. De hiperligação-  O sistema define as ligações necessárias para garantir que o acesso aos seus elementos, por parte do utilizador, seja assegurado por todos os trajetos possíveis ou relevantes, criando um ambiente flexível.

  7. De atualização- A interatividade entre o sistema e o utilizador permite gerar conteúdos atualizados e individualizados em resposta as ações do utilizador. Este tipo de interatividade pode variar de um formato simples de perguntas e respostas até formatos mais complexos que podem incorporar na sua construção componentes de inteligência artificial.

8. Construtiva- O utilizador contrói um modelo a partir do manuseamento de objetos componentes destes, atingindo um objeto específico. Para tal, o utilizador tem de seguir uma sequência correta de ações para que a tarefa seja concluída.

 

 

 

 

 

 

Como avaliar soluções interativas

As soluções interativas de realidade virtual têm como objetivo principal o envolvimento do utilizador interagindo num ambiente que não é real. Estas soluções necessitam de avaliadas, principalmente nos aspetos relacionados com as questões tecnológicas utilizadas, as alterações provocadas ao nível psicológico e social dos utilizadores e a qualidade da aplicação. Desta forma, para avaliar estas soluções interativas, de uma forma mais completa e objetiva, analisam-se as seguintes características:

• Funcionamento dos periféricos e a sua interação com os sentidos;
• Qualidade gráfica dos ambientes virtuais e o seu realismo ao olho do utilizador;
• Permite a imersão do utilizador;
• Adequação da cor aos ambientes;
• Aspetos visuais;
• Qualidade de som optimizada;
• Estimulação tátil e da força adequada do sistema;
• Funcionamento e objetivos da simulação;
• outras características mais especificas relacionados com a área ou o domínio em que se insere;

Desenho de soluções interativas

   Requisitos a considerar  de acordo com o tamanho das soluções interativas:

• Definição da solução interativa a desenvolver;
• Caracterização do tipo de imersão pretendido;
• Avaliação, caracterização e suporte dos vários dispositivos a utilizar;
•  Definição da capacidade de perceção dos movimentos do utilizador;
•  Avaliação de recursos e capacidades;
•  Seleção das ferramentas a utilizar no desenvolvimento;
•  Criação e adição de formas geométricas e texturas;
•  Descrição da visão estereoscópica;
•  Caracterização do hardware, do software e do suporte de rede;
• Modelação da ação física do sistema.

No desenho de soluções interativas no âmbito da realidade virtual é necessário uma conjugação de conhecimentos de várias áreas de modo a ligar redes , modelação de objetos e sistemas de processamento em tempo real. De modo a optimizar o processo, sem perder qualidade, criou-se ferramentas conhecidas como VR TOOLKITS (virtual reality toolkits) que permitem criar programas de realidade virtual. As ferramentas são essencialmente bibliotecas expansíveis com coleções de funções orientadas a objetos e as especificações da realidade virtual.  Através destas funções , o objeto simulado passa a herdar os atributos do objeto selecionado. Neste sentido o programador tem a vida facilitada, uma vez que pode acrescentar módulos aos programas como adicionar imagens, adicionar dispositivos periféricos, sombreamento e textura de objetos. Existem várias ferramentas para cria r estas soluções como:

-DI-Guy  (Permite adicionar características do comportamento humano

a acontecimentos simulados em tempo real. Cada característica altera-se de forma realista, responde a comandos simples e movimenta-se no ambiente de acordo com as indicações. Estas características são animadas de forma automática);

-WorldToolKit (Permite o desenvolvimento de ambiente 3D simulados e

aplicações de realidade virtual. É uma livraria orientada a objetos com um alto nível de funções para a configuração, interação e controlo da simulação em tempo real);

-VRML (Linguagem de programação de ambientes virtuais de rede para a internet, podendo as suas aplicações ser executadas na maioria dos browsers.).