REALIDADE AUMENTADA

A Nova Interface entre a Máquina e o Homem

Criar interfaces complexas e dinâmicas para interagir em um ambiente real, por exemplo, um painel de controle com diversos botões e instrumentos de leitura para operação, que na realidade não existem, apenas o painel e uma interface digital com o operador, aparecendo a experiência dos botões e os instrumentos, podendo interagir como se fossem reais, este desejo já pode ser realizado através da Realidade Aumentada RA, ou Augmented Reality (AR), tecnologia habilitadora da Indústria 4.0, já é uma realidade na indústria.

Em nosso texto vamos descrever de forma breve, com os principais pontos sobre a RA, falando sobre o seguinte contexto, lembrando que este texto não esgota o assunto:

  • Obter, através da Realidade Aumentada RA, dados em tempo real no equipamento ou processo, do status de produção e suas tendências;
  • Ter o diagnóstico do ativo em tempo real com a RA, tendências e suporte quanto ao modo de manutenção;
  • Interagir em tempo real no campo, na produção e manutenção, com o equipamento ou processo usando a RA.

Para colocar foco em um assunto tão extenso, vamos limitar nosso tema as seguintes questões:

  • O que é a RA Realidade Aumentada e sua evolução;
  • Como funciona a RA e suas tecnologias;
  • Como aplicar a RA na Indústria.

A realidade aumentada não é tema recente, veja um breve histórico resumido dos principais pontos de sua evolução:

  • 1968 – PRIMEIRO HEADSET
    • Desenvolvido por Ivan Sutherland
    • Usado para mostrar desenhos em uma tela simples
  • 1990 – REALIDADE AUMENTADA
    • O termo foi cunhado pela primeira vez
    • Pelo pesquisador da Boeing Tom Cludell
  • 1994 – DANÇA NO CYBERSPACE
    • 1ª produção de teatro AR por Julie Martin
    • Projeção em destaque de objetos virtuais
  • 2009 – AR PARA WEB
    • Trazido por Hirokazu Kato – ARToolKit
    • Um kit de ferramentas de código aberto para desenvolver conteúdo AR
  • 2017 – AR KIT E AR CORE
    • Lançado pela Apple e Google Respectivamente
    • Experiência otimizada com iOS e Android

As experiências sobre realidade variam desde o ambiente real (físico) até o ambiente totalmente virtual, podendo ter um ambiente de Realidades Misturadas, este conceito de aplicações se dá pelo estudo do CONTÍNUO DE MILGRAM.

De tudo isso, podemos então, conceituar a RA, sendo, Realidade Aumentada RA (Augmented Reality), é uma tecnologia que associa o objeto físico com o objeto virtual criado, permitindo ao usuário a integração em um único ambiente, podendo obter informações em tempo real e interagir no ambiente, criando uma experiência de múltiplas dimensões.

A utilização de RA, promove diversos benefícios, podemos listar alguns abaixo:

  • Estar fisicamente no ambiente a ampliar a dimensão de informações em tempo real;
  • Tomar decisões com informações processadas de tendência e futuro projetado;
  • Interagir no ambiente sem elementos físicos, aumentando a velocidade e reduzindo custos;
  • Interação entre diversos usuários da RA em ambientes diversos, podendo trocar informações e ações.

Ainda que a tecnologia já esteja sendo utilizada, temos diversos desafios ainda para melhorar em termos de aprimorar cada vez mais a experiencia:

  • Aproximar ao máximo o campo real do virtual (experiencia – latência);
  • Interação e resposta dos dois ambientes iguais;
  • Interface vestível e o mais natural possível;
  • Sistema em aprendizado para interação;
  • Nova cultura.

A composição da tecnologia habilitadora de RA, basicamente está na centralização de um sistema que gera o ambiente ou realidade, além dos componentes que farão parte da interação, um sistema computacional de alta capacidade, conectado a um processo e uma camada de IoT Internet das Coisas, podendo interagir, quanto ao usuário da experiência, ele pode utilizar um óculo de RA, um tablet ou celular.

O funcionamento do sistema de RA se dá através do desenho do ambiente referenciado, o mais próximo da realidade com os objetos sobrepostos, com interação dos dados do processo, o sistema RA mistura e interage os dois, permitindo total interação sobreposta do digital sobre o físico.

A sensação de interação dentro da experiência se dá através de localização referenciada, onde há associação por:

  • Por marcadores, que podem ser molduras impressas;
  • Marcadores fiduciais, isto é, imagens que representam um objeto conhecido do sistema (uma porta ex.);
  • Sensores ópticos, magnéticos, algo que interaja um sinal no sistema;
  • Por GPS integrado;

Para a marcação do objeto referenciado que será sobreposto, utiliza-se a técnica dentro da tecnologia da RA, chamada de Tracking ou Rastreamento, que é:

  • Baseado em Visão
    • Com sensores Infra Vermelho
    • Com identificadores visíveis
    • Com marcadores fiduciais
  • Quadrado Plano
  • Círculos concêntricos
  • Formas geométricas específicas
    • Com marcadores naturais
    • Com rastreadores do modelo dos objetos (linhas, círculos, etc)
    • Com rastreamento da estrutura 3D da cena
  • Demais sensores
    • Magnético
    • GPS
    • Sensores Inerciais
  • Híbrido

As cenas, onde chamamos as telas que aparecem na experiência, podem ser:

  • 1 D – Texto;
  • 2 D – Gráficos ou cenas;
  • 3 D – Objetos acrescidos a cena.

E a RA, se caracteriza pelo tipo de visualização que a experiencia e interação promove, sendo os tipos:

  • Quanto à Direção de Visualização
    • Visada Direta (manipulação e observação na mesma visada, usuário determina a direção de observação)
    • Ótica (elemento virtual projetado sobre a observação do real) por Vídeo (elemento virtual inserido na reprodução do real)
    • Visada Indireta (manipulação e observação em visadas diferentes, usuário não determina a direção de observação)
    • Projetor (imagem aumentada é apresentada em um plano)
    • Monitor (imagem aumentada é apresentada em um monitor)
  • Quanto ao Controle da Visualização
    • Acoplado à cabeça
    • Acoplado à mão (Handheld)
    • Desacoplado (Ponto fixado no ambiente)

Para implantar um sistema de RA, leva-se em conta o seguinte roteiro, lembrando que não é tema de nosso texto explicar cada etapa:

  • Coletar dados do processo a ser virtualizado e sobreposto;
  • Criar o modelo e desenho das interfaces o mais próximo da realidade;
  • Criar o mapeamento dos pontos de movimento do ambiente e interação;
  • Criar a experiência, unido o ambiente, referencias, pontos, movimento e interação;
  • Visualizar e utilizar.

Como podemos ver não há limite quanto a aplicações de RA, em nosso caso, vamos pontuar algumas aplicações na indústria, foco de nosso tema:

  • Operação de processos local sem interface física;
  • Monitoramento de ativos para manutenção conectados na rede;
  • Acompanhamento de produção na linha;
  • Análise de qualidade de produto em tempo real na produção;
  • Suporte para manutenção integrado a distância;
  • Análise de cenários a partir de eventos no ambiente local.

O conceito de virtualização é amplo, podemos ter diversas associações quanto a Realidade Aumentada e Realidade Virtual, podemos listar abaixo alguns outros tipos de realidade e experiências:

  • Realidade Misturada ou Mista (RA + RV);
  • Virtualidade Aumentada – VA;
  • Realidade Diminuída – RD;
  • Hiper Realidade – HR (RA+RV+IA);
  • Realidade Cruzada – RC (sentidos);
  • Realidade Ubíqua – RU – Interagir no Mundo;
  • Realidade Pervasiva – RP – O Ambiente se transforma.

Em relação a continuidade da evolução da RA, podemos pontuar algumas tendências para acompanharmos e ficarmos atentos:

  • Mudança radical na questão interface na indústria;
  • Equipamentos vestíveis;
  • Interação com Voz e IA Inteligência Artificial.

Concluímos que a Realidade Aumentada é uma Tecnologia Habilitadora da Indústria 4.0, é uma tecnologia que evoluiu e é uma realidade para aplicações na indústria, mudando o formato de interações Homem-Máquina, ajudando a construir a Indústria Digital, mais inteligente, segura e competitiva.

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logotipo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Foto do Google

Você está comentando utilizando sua conta Google. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s