Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em ComputaçãoCMP502 - Sistemas EmbarcadosCMP502 - Sistemas EmbarcadosProfs. Flavio Wagner , Luigi CarroProfs. Flavio Wagner , Luigi Carro

Alguns Sistemas para aplicação de Realidade Melhorada

André Borin Soares

Gausemeier et al (2003)

Alguns termos:Alguns termos:

Virtual Reality - criação de uma nova visão do ambiente - substitui

Augmented Reality - superposição de objetos sobre uma imagem do mundo real - complementa

Ubiquitous Computing - melhora o ambiente através do uso de uma rede de máquinas e sensores

Wearable computing - melhora o ambiente através do uso de uma plataforma móvel

Componentes de um sistema móvelComponentes de um sistema móvel

Detectando as coordenadas: TrackingDetectando as coordenadas: Tracking

Tracking baseado em visão computacional:– Ainda consome muito processamento– O processamento pode ser realizado pelo próprio

equipamento, dificilmente em tempo real (tempo real = cerca de 15 fps)

– O processamento pode ser realizado por um ou mais computadores em uma rede, com utilização de comunicação sem fio.

Tracking através de processamento simples da imagem: uso de “pistas”

Tracking– magnético– ultrasonico– optico

Exigem a instalação de grandes dispositivos, matrizes de fontes ou sensores montadas na área coberta

Feiner et al (1997) - Augmented reality and Feiner et al (1997) - Augmented reality and mobile computingmobile computing

Hardware:– “Backpack computer”-133MHz Pentium, 64Mb, 512kb cache,

2Gb disco, 3 slots isa, 3 pci - “Fieldworks 7600” – Placa Gráfica: Omnicomp 3Demon-Glint500DTX chipset– HandHeld Computer - 75MHz DX4, Display colorido 640x480,

340Mb disco, 16Mb memória e slot PCMCIA.– “Head-worn display” - Virtual I/O i-glasses (640x480)– “Orientation Tracker” - vem acoplado ao display.– “Position Tracker” - receptor Trimble DSM GPS (exatidão de 100

m) + assinatura Differential Corrections Inc. (passa para 1m)– Rede - modem radio NCR WaveLan spread spectrum 2Mbit/s

nos dois computadores.

– Fonte de energia • cada um dos componentes de hardware

consome menos de 10 W (exceto os computadores).

• Cinto de baterias recarregáveis NRG Power-Max NiCad

– Permite adicionar um conjunto de baterias carregado antes de retirar o conjunto em uso

– Peso do sistema - 40 pounds

MIThrill (2002)MIThrill (2002)•Hardware:

-Baterias: Sony lithium ion camcorder (7.2V)

-BSEV Core:Linux-based PPC computer: 2 seriais, ethernet, FPGA p/ sinal de vídeo e driver para o display

-MicroOptical display (320x240,24-bit)

-2 CerfBoards - StrongARM processor, ethernet, compact flash slot, e memória flash

-Three-Axis Accelerometer

-Wireless bridge

-Body Network Hub - hub para ethernet local

-Servidor de arquivos: microdrive

Kretschmer et al(2001) - Kretschmer et al(2001) - ArcheoguideArcheoguide

Kalkusch et al (2002) - SignPost - Mobile AR Kalkusch et al (2002) - SignPost - Mobile AR Navigation SystemNavigation System

Hardware – PC Notebook 1GHz + Nvidia Gforce 2 Go– i-glasses– sensor de orientação InterSense InterTrax – Wacom Tablet– Webcamera

“head mounted Glasstron optical stereo see-through display”

capacete com Intersense InterTrax2 inertial tracker

camera FireWire

Possibilidades:

-Usuário móvel

-Móvel/colaboração estacionária

Pasman e Jansen (2000) -LatênciasPasman e Jansen (2000) -Latências

Tracker-cálculos internos, atrasos físicos:5-20ms Interface-transmissão dos dados do tracker, agendamento do

S.O.:10 a 30ms Tempo de “rendering”:25-200ms Sincronismo do vídeo (espera pelo início do frame):10ms Atraso do display- atraso da troca de frame até exibição real do

pixel:0-20ms Atraso interno do display- alguns displays não atualizam todos os

pixels visíveis de uma única vez:0-40ms

Comparação entre diversas plataformas para processamento

Referências

Feiner,S., MacIntyre,B., Höllerer,T., Webster, A., A Touring Machine:Prototyping 3D Mobile Augmented Reality Systems for Exploring the UrbanEnvironment, Int. Symp. on Wearable Computing, 1997.

Kalkusch, M., Lidy, T., Knapp, M., Reitmayr, G., Kaufmann, H., Schmalstieg, D.,Structured Visual Markers for Indoor Pathfinding, Proceedings of the First IEEEInternational Workshop on ARToolKit, 2002.

Pasman, W., Jansen, F.W., Latency Layered rendering for mobile AugumentedReality, To appear in Proceedings 21th Symposium on Information Theory, 2000.

Kretschmer,U.,Coors,V., Spierling,U., Grasbon,D., Schneider,K.,Rojas,I.,Malaka,R., Meeting The Spirit of the History,Proceedings of the 2001 conference onVirtual reality, archeology, and cultural heritage November 2001

Gausemeier, J., Fruend, J., Matysczok, Bruederlin, B., Beier, D., Developmentof a Real Time Image Based Object Recognition Method for Mobile AR-Devices,Proceedings of the 2nd international conference on Computer graphics, virtualReality, visualisation and interaction in Africa February 2003.