Apresentação sobre os tópicos de computação gráfica, processamento de imagens, realidade aumentada e virtual.

1. Processamento de Imagens
Renan R. Almeida
Mauricio V. Astiazara
Dhiego C. Santos
João A. Vortmann

2. Sumário
●Conceitualização
○Computação Gráfica
○Processamento de Imagens
○Realidade Aumentada
○Visão Computacional
●Realidade Virtual
○Conceitualização
○Histórico
○Características
○Tipos, estrutura e dispositivos
○PPGC
○Aplicações e vídeos
●Bibliografia

3. Computação Gráfica
●Segundo a ISO – (International Organization for
Standardization), a definição de computação gráfica é: “um
conjunto de ferramentas e técnicas para converter
dados para ou de um dispositivo gráfico através do
computador”.
●Computação Gráfica
○Área da computação destinada à geração, manipulação e
interpretação de modelos e imagens de objetos utilizando
computador.
●Por que precisamos de CG?
○Qual é a melhor forma (velocidade e
quantidade) de se adquirir informações?

4. Computação Gráfica - Origens
●Origens da computação gráfica
○1950: WhirlwindI, desenvolvido pelo MIT, foi o primeiro
computador com recursos gráficos de visualização.
○1955: Desenvolvimento do sistema de monitoramento e
controle de vôos (SAGE)
○1959: Surgiu o termo Computação Gráfica, criado por
Verne Hudson
○1962: Ivan Sutherland em sua tese introduziu técnicas
que usavam o teclado e uma caneta ótica para desenhar,
apontar e escolher alternativas.
http://www.youtube.com/watch?v=mOZqRJzE8xg

5. Computação Gráfica
●A Computação Gráfica engloba pelo menos três subáreas:
○Síntese de Imagens
○Processamento de Imagens (PDI)
○Análise de Imagens

6. Computação Gráfica
Computação Gráfica no mercado

7. Computação Gráfica - Aplicações
Artes: (arte digital)
http://www.youtube.com/watch?v=hYMRepK_aqw

8. Computação Gráfica - Aplicações
Cinema
http://www.imageworks.com/

9. Computação Gráfica - Aplicações
Visualização de dados GeoProcessados

10. Computação Gráfica - Aplicações
Medicina:
http://www.youtube.com/watch?v=xnj8wVxhB8s&feature=related

11. Computação Gráfica - Aplicações
Design Industrial:

12. Processamento de Imagens
Outro exemplo é a segmentação de imagens que visa destacar
determinadas áreas no contexto de uma aplicação

13. Processamento de Imagens
O processamento digital de imagens diz respeito a qualquer
atividade que, a partir de uma imagem digital de entrada,
obtém por meio de um computador uma imagem ou conjunto
de elementos úteis a uma determinada aplicação
Como exemplo temos os filtros de ruído e a extração de
características de uma imagem

14. Processamento de Imagens

15. Realidade Aumentada
A realidade aumentada é definida de várias maneiras:
●é o enriquecimento do ambiente real com objetos virtuais,
usando algum dispositivo tecnológico, funcionando em tempo
real;
●é uma melhoria do mundo real com textos, imagens e objetos
virtuais, gerados por computador;
●é a mistura de mundos reais e virtuais em algum ponto da
realidade/virtualidade contínua, que conecta ambientes
completamente reais a ambientes completamente virtuais

16. Realidade Aumentada

17. Visão Computacional
●A visão computacional visa a aplicação de teoria e modelos
de construção de sistemas de visão computacional.
Aplicações :
○Controle de processos (robos industriais ou atomação de
veiculos)
○Detecção de eventos (vigilância ou contagem de pessoas)
○Organização de informação (indexão de dados e
sequencia de imagens)
○Modelagem de objetos e ambientes (inspeção industrial,
analise de imagens medicas)
○Interação (interação homem-computador)

18. Visão Computacional

19. Realidade Virtual

20. Realidade Virtual
"Realidade Virtual é uma interface avançada para
aplicações computacionais, onde o usuário pode navegar e
interagir, em tempo real, em um ambiente tridimensional
gerado por computador, usando dispositivos
multisensoriais."
[KIRNER, C. et al. (1995); PINHO, M.S.; KIRNER, C.
(1997); KIRNER, C.; PINHO, M.S. (1997)].

21. Realidade Virtual
●Interface homem-computador que simula um ambiente real
e permite aos participantes interagirem com o mesmo;
●É o uso de computadores e interfaces com o usuário para
criar o efeito de mundos tridimensionais que incluem objetos
interativos com uma forte sensação de presença
tridimensional;
●É a técnica que maior imersão permite ao utilizador.

22. Realidade Virtual

23. Histórico
●1950 - Força aérea dos Estados Unidos;
●1958 - Philco desenvolve capacete com monitores;
●1962 - Sensorama (vídeo + som + vibrações + aroma +
movimento do ar);
●1980 - Aplicada na indústria de simuladores multi-usuários
em ambiente compartilhado;
●1977/1982 - Luvas digitais;
●1987 - Venda de capacetes e luvas digitais.

24. Características
●Imersão - sensação de estar dentro do mundo virtual;
●Interação - manipulação de objetos virtuais;
●Envolvimento - exploração do ambiente virtual;

25. Tipos de Realidade Virtual
● Determinados pelo nível de imersão e interação com o usuário;
● Realidade Virtual Não Imersiva - utiliza monitores;
● Realidade Virtual Imersiva - utiliza capacetes e salas de projeção;

26. Estrutura de um sistema de RV
Diagrama de Blocos de Um Sistema de RV

27. Estrutura de um sistema de RV
Estrutura de um Sistema de RV Imersivo com Ênfase nas Interfaces

28. Estrutura de um sistema de RV

29. Dispositivos
●Imagens tridimensionais;
CAVE - USP

30. Dispositivos
● Capacetes de imersão; [VRTEX™ 360 Virtual Reality Welding
System] [Head Tracking for VR Displays]
● Óculos estereoscópicos;

31. Dispositivos
● Luvas digitais; [Project FineSkills: Physically-Based Interaction in
VR]

32. Dispositivos
● Full Body Immersion [Virtusphere]
● Dispositivo de retorno háptico (sensação de toque, force
feedback); [Maglev Haptic Interfaces]

33. PPGC
Pesquisas sobre Realidade Virtual no PPGC:
http://www.pgie.ufrgs.br/siterv/
● Simulação computacional de ambientes históricos - Antoniazzi, Asdrubal 2009
● Metodologia e aplicativo para o design virtual de produtos - Carniel, Denize
Regina 2009
● Simulador virtual para o campo de visão do posto de motorista em projetos de
veículos - Machado, Álvaro Sulzbach 2009
● Estudo de modelo de ambiente de realidade virtual aplicado ao ensino da graduação
em cirurgia - Reis, Rosilene Jara 2009
● Animação de humanos virtuais aplicada para língua brasileira de sinais - Schneider,
Andréia Rodrigues de Assunção 2008
● O Theremin Virtual: usando dispositivos de realidade virtual em experimentos
musicais - Em: Brazilian Symposium on Computer Music (11. : 2007 set. : São Paulo,
SP). Proceedings. São Paulo : IME/ECA/USP, c2007

34. Aplicações
●Jogos e entretenimento;
●Comunicação à distância, com aplicações para a educação;
●Tele-conferência (presença humana virtual);
●Arquitetura e urbanismo, interação e imersão em espaços
arquitetônicos;
●Medicina;
●Simulação e treinamento (aviões, etc.);
●Segurança pública (treinamento de militares);

35. Aplicações
● Projeto de realidade virtual ajuda a aliviar dor de paciente com
queimaduras
● Realidade virtual ajuda a aliviar dor física
● Virtual Teleoperation for Unmanned Aerial Vehicles-Phase 2
●United States Navy
● Programa de realidade virtual trata fobias de aranhas e baratas
(RA)
● PUC-RS (Diversos projetos)

36. Vídeos
●Soldiers Get Virtual Reality Therapy for Burn Pain
●Live Virtual Training

37. Bibliografia
KIRNER, C.; PINHO, M.S. - Introdução à Realidade Virtual. Livro do Mini-curso, 1º
Workshop de Realidade Virtual.São Carlos, SP, 9-12 de Novembro de 1997.
GONZALEZ, R. C.; WOODS, R. E. - Digital Image Processing. 3.ed. Upper Saddle
River, NJ 07458: Pearson Prentice Hall, 2008.
KIRNER C.; SISCOUTTO R. - Realidade Virtual e Aumentada - Conceitos, Projetos e
Aplicações. - Livro do Pré-Seminário - IX Symposium on Virtual and Augmented Reality -
Petrópolis - RJ - 28 de maio de 2007
AZEVEDO E. - Teoria da Computação Gráfica - Editora Campus Ltda. Vila Olímpia -
São Paulo - SP , 2003.

38. Bibliografia
http://web.media.mit.edu/~ankit/bokode/
http://www.popularmechanics.com/science/health_medicine/1281076.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_vision
http://www.pgie.ufrgs.br/siterv/index.html
http://grv.inf.pucrs.br/
http://www2.dc.ufscar.br/~grv/tutrv/tutrv.htm
http://www.realidadevirtual.com.br/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Realidade_virtual
http://www.lsi.usp.br/interativos/nrv/nrv.html