Definição de RV - O que é Realidade Virtual?

A realidade virtual (RV) é uma experiência simulada, semelhante ou completamente diferente do mundo real, conseguida através da utilização de tecnologia informática. Ele imerge os usuários em um ambiente construído digitalmente com o qual eles podem interagir de uma forma aparentemente tangível, normalmente usando fones de ouvido VR ou ambientes multiprojetados. Esses fones de ouvido ou salas são equipados com sensores e monitores que rastreiam os movimentos do usuário e ajustam a experiência visual e, muitas vezes, auditiva de acordo.

A tecnologia VR é usada em vários campos, como entretenimento, educação, medicina e treinamento. Ele permite que os usuários vivenciem situações impossíveis, perigosas ou caras de replicar no mundo real.

Realidade Aumentada (AR) x Realidade Virtual (VR)

Realidade Aumentada (AR) e Realidade Virtual (VR) são duas tecnologias que revolucionam a forma como interagimos com o conteúdo digital, mas o fazem de maneiras distintas.

AR sobrepõe informações digitais ao mundo real, combinando componentes virtuais com o ambiente do usuário em tempo real. A AR é experimentada por meio de dispositivos como smartphones, tablets ou óculos especializados em AR, que usam câmeras e sensores para sobrepor imagens geradas por computador à visão do mundo real do usuário. As aplicações que utilizam esta tecnologia vão desde ajudas à navegação, onde as ruas e direcções são sobrepostas numa visualização ao vivo da estrada, até experiências de aprendizagem interactivas, onde figuras históricas ou conceitos científicos ganham vida em ambientes educativos.

Em contraste, a VR cria um ambiente digital completamente imersivo que substitui o ambiente do mundo real do usuário. Essa imersão é alcançada por meio de headsets VR equipados com tela e tecnologia de rastreamento de movimento. Os usuários são transportados para espaços inteiramente virtuais, desde ambientes simulados para treinamento e educação até mundos fantásticos para entretenimento. A força da VR reside na sua capacidade de criar um ambiente controlado que simula situações da vida real ou leva os utilizadores a cenários imaginários, oferecendo um nível mais profundo de imersão e interação do que a AR.

Uma breve visão geral histórica da RV

O conceito de criação de ambientes simulados para interação dos usuários remonta às décadas de 1950 e 1960, sendo Sensorama de Morton Heilig um dos primeiros exemplos. Essa máquina proporcionou uma experiência multissensorial, oferecendo estímulos visuais, auditivos, táteis e olfativos. No entanto, foi a criação do "Ultimate Display" por Ivan Sutherland em 1968, um head-mounted display que apresentava mundos virtuais tridimensionais, que lançou a pedra fundamental para a RV.

Durante as décadas de 1980 e 1990, a tecnologia VR viu avanços significativos. Jaron Lanier, figura chave deste período, cunhou o termo “Realidade Virtual”. Ele fundou a VPL Research, que desenvolveu os primeiros equipamentos de VR, incluindo luvas e óculos de proteção. A década de 1990 testemunhou um aumento no interesse e investimento em VR, com a indústria do entretenimento explorando o seu potencial através de jogos arcade e sistemas domésticos. Apesar do entusiasmo inicial, as limitações tecnológicas e os custos elevados impediram inicialmente a adopção generalizada.

Somente no século 21, com o advento de processadores poderosos, gráficos avançados e tecnologia de rastreamento de movimento, a RV começou a cumprir sua promessa. Desde então, empresas como Oculus, HTC e Sony desenvolveram sistemas de VR que oferecem experiências imersivas para jogos, educação, treinamento e muito mais, tornando a realidade virtual mais acessível e eficaz do que nunca.

Recursos de sistemas de realidade virtual

Os sistemas de Realidade Virtual são projetados para imergir os usuários em um ambiente digital que parece real. Essa imersão é alcançada por meio de vários recursos principais:

Ambientes tridimensionais (3D). Os sistemas VR geram espaços 3D com os quais os usuários podem navegar e interagir. Esses ambientes variam de simulações realistas do mundo real a paisagens fantásticas, todas criadas para proporcionar uma sensação de profundidade e espaço.
Head-mounted displays (HMDs). Um dos componentes mais reconhecidos da tecnologia VR, os HMDs são usados sobre os olhos como óculos de proteção e bloqueiam o ambiente externo, apresentando o mundo virtual diretamente ao usuário. Esses monitores são equipados com sensores para rastrear os movimentos da cabeça do usuário, ajustando a perspectiva do mundo virtual de acordo.
Rastreamento de movimento. Os sistemas VR geralmente incluem tecnologia de rastreamento de movimento, usando câmeras, sensores e, às vezes, luvas ou controladores portáteis. Esse recurso rastreia o movimento da cabeça, das mãos e, às vezes, de todo o corpo do usuário, permitindo interações dentro do ambiente virtual que parecem naturais e intuitivas.
Imersão de áudio. A tecnologia de áudio espacial é usada para melhorar ainda mais a imersão, com sons que parecem vir de locais específicos no espaço virtual. Isso pode tornar o ambiente mais real e ajudar os usuários a navegar e interagir com o mundo virtual.
Feedback tátil. Para simular a sensação do tato, alguns sistemas de VR incluem dispositivos de feedback tátil, como luvas ou controladores que vibram ou aplicam força. Esse feedback pode simular a sensação de tocar objetos, adicionando uma camada de realismo à experiência virtual.
Interatividade. Os ambientes de RV não são apenas passivos; eles são projetados para interagir. Seja manipulando objetos, participando de atividades virtuais ou navegando pelos espaços, os usuários podem assumir papéis ativos no mundo da RV.
Escalabilidade e acessibilidade. Os sistemas modernos de VR são projetados para atender a uma ampla gama de aplicações, desde simples visualizadores baseados em smartphones que oferecem experiências básicas de VR até configurações de ponta com poderosos recursos de computação para as simulações mais exigentes.

Como funciona a RV?

Aqui está uma explicação passo a passo de como funciona a RV:

Criando um ambiente virtual. O primeiro passo é a criação de um ambiente digital 3D. Isso pode ser qualquer coisa, desde uma simulação realista de um local do mundo real até uma cena totalmente fictícia. Esses ambientes são criados usando software especializado por designers e desenvolvedores, que modelam objetos, texturas e física para tornar a experiência tão realista ou fantástica quanto desejado.
Exibindo o ambiente. O ambiente 3D é então exibido usando um fone de ouvido HMD ou VR. Este dispositivo contém uma ou duas pequenas telas que exibem o ambiente virtual ao usuário. Lentes colocadas entre as telas e os olhos transformam as imagens planas em uma experiência 3D estereoscópica, criando uma sensação de profundidade.
Rastreando o movimento do usuário. Para interagir naturalmente com o ambiente virtual, o sistema deve rastrear os movimentos do usuário, principalmente da cabeça e das mãos. Isso é realizado por meio de vários sensores no HMD e, às vezes, de equipamentos adicionais, como câmeras colocadas na sala, controladores portáteis e sensores vestíveis. Esses dispositivos rastreiam movimentos e ajustam a visão do usuário no mundo virtual, fazendo com que pareça que ele está realmente olhando ao redor ou se movendo dentro daquele espaço.
Renderizando o ambiente. À medida que o usuário interage com o ambiente, um computador ou console de jogo renderiza o mundo virtual em tempo real. Isso significa que ele calcula a aparência de cada novo quadro com base nos movimentos e interações do usuário. Este processo requer um poder de computação significativo para manter movimentos suaves e realistas, e é por isso que os sistemas de VR de última geração geralmente exigem recursos poderosos processadores e Placas Gráficas.
Fornecendo feedback de áudio e tátil. Para melhorar ainda mais a imersão, os sistemas VR empregam áudio espacial e feedback tátil. Usos de áudio espacial algoritmos para simular como o som viajaria em um espaço 3D, fazendo parecer que os ruídos vêm de direções e distâncias específicas. O feedback tátil, fornecido por meio de dispositivos vestíveis, como luvas ou controladores portáteis, simula a sensação do tato aplicando força, vibração ou movimento para imitar a sensação de tocar ou interagir com objetos no mundo virtual.
Interação com o usuário. O usuário pode interagir com o ambiente virtual de diversas maneiras, desde movimentos simples, como olhar ao redor, caminhar ou apontar, até interações mais complexas, como pegar objetos, manipular ferramentas ou participar de atividades virtuais. Esta interação é facilitada pelos dispositivos de entrada do sistema (por exemplo, controladores, luvas ou mesmo comandos de voz) e é limitada apenas pelas capacidades do software e pela precisão do hardware.

Tipos de RV

A classificação mais comum dos tipos de VR inclui o seguinte:

VR não imersiva. Oferece uma experiência virtual com isolamento mínimo do mundo real, muitas vezes através de um computador ou videogame, onde o usuário mantém consciência do ambiente físico.
VR semi-imersiva. Oferece uma experiência mais envolvente ao projetar ambientes digitais em telas grandes ou através de head-mounted displays, mas ainda permite alguma conexão com o mundo real.
VR totalmente envolvente. Transporta completamente o usuário para um mundo digital, utilizando head-mounted displays, rastreamento de movimento e feedback tátil para eliminar a consciência do mundo físico.

Hardware VR

Realidade Virtual (VR) Hardwares abrange uma variedade de dispositivos projetados para imergir os usuários em ambientes virtuais. No centro desta configuração está o head-mounted display, um dispositivo usado sobre os olhos para apresentar o mundo virtual, muitas vezes equipado com sensores de movimento integrados para rastrear os movimentos da cabeça.

Periféricos adicionais incluem controladores de movimento, que permitem aos usuários interagir com o ambiente virtual através de movimentos das mãos, e sistemas de rastreamento que monitoram a posição do usuário dentro de um espaço físico para traduzir os movimentos no mundo virtual com precisão. Dispositivos de feedback tátil, como luvas ou macacões, proporcionam sensações táteis, melhorando a imersão ao simular o toque e a sensação de objetos virtuais.

VR Acessórios

Os acessórios de Realidade Virtual (VR) aprimoram a experiência imersiva, fornecendo maneiras adicionais de interagir com ambientes virtuais ou melhorando o conforto e a funcionalidade dos sistemas VR. Esses acessórios incluem controladores de movimento que traduzem movimentos físicos das mãos em ações digitais, dispositivos de feedback tátil, como luvas ou coletes, que simulam toque ou impacto, e esteiras omnidirecionais que permitem aos usuários caminhar ou correr em qualquer direção dentro de um espaço confinado, oferecendo um método mais natural. de se mover através de espaços virtuais.

Outros acessórios, como fones de ouvido de áudio avançados, garantem precisão sonora espacial. Módulos de rastreamento ocular e sensores adicionais podem refinar ainda mais a interação do usuário, permitindo que os sistemas respondam com mais precisão para onde o usuário está olhando ou se movendo.

Software de RV

O software de realidade virtual é uma categoria ampla que abrange aplicativos, ferramentas e plataformas usadas para criar e experimentar ambientes virtuais imersivos. Este software varia de plataformas de desenvolvimento como Unity e Unreal Engine, que permitem aos criadores construir e projetar experiências complexas de VR, até aplicativos projetados para usuários finais, como jogos de VR, simulações educacionais e programas de treinamento.

O software VR deve renderizar gráficos 3D com eficiência, gerenciar a entrada do usuário e processar interações em tempo real no espaço virtual para garantir uma experiência imersiva e contínua. Muitas vezes também incorpora recursos avançados, como áudio espacial, simulações de física e inteligência artificial para aumentar o realismo e a interatividade.

Usos práticos de VR

A VR encontrou aplicações práticas em vários setores, transformando abordagens tradicionais e criando novas oportunidades de envolvimento, aprendizagem e operações. Aqui estão algumas das principais áreas onde a RV está causando impacto:

Educação e treinamento. A RV proporciona experiências de aprendizagem imersivas para estudantes e profissionais, permitindo simulações realistas de procedimentos complexos, como cirurgias para estudantes de medicina ou operação de máquinas para engenheiros, sem os riscos associados à prática da vida real.
Cuidados de saúde. Além do treinamento, a RV é usada para terapia, incluindo controle da dor e reabilitação, imergindo os pacientes em ambientes que distraem o desconforto ou auxiliam na recuperação das habilidades motoras após uma lesão.
Entertainment. A indústria do entretenimento adotou a VR para jogos, oferecendo aos jogadores experiências profundamente envolventes, bem como para concertos e eventos virtuais, permitindo aos utilizadores experimentar performances ao vivo no conforto das suas casas.
Imobiliário e arquitetura. Os tours de VR permitem que potenciais compradores explorem propriedades remotamente, enquanto os arquitetos usam a VR para visualizar e refinar projetos antes do início da construção.
Varejo. As lojas virtuais permitem que os clientes naveguem e interajam com os produtos em um ambiente 3D, melhorando a experiência de compra online e fornecendo uma visualização detalhada dos itens antes da compra.
Turismo. As experiências de viagem em VR oferecem passeios virtuais por destinos ao redor do mundo, proporcionando um gostinho da viagem para aqueles que não podem visitá-los pessoalmente ou ajudando os viajantes a planejar suas viagens explorando as atrações com antecedência.
Militares. Os militares empregam VR para simulações de treinamento, preparando os soldados para diversos cenários que possam encontrar no campo, desde treinamento de combate até tarefas médicas e técnicas, em um ambiente controlado e seguro.
Indústria automobilística. A VR é usada para projetar e testar novos veículos, permitindo que engenheiros e designers examinem protótipos e testem a ergonomia e a aerodinâmica dos carros sem a necessidade de modelos físicos.
Exploração espacial. Agências como a NASA utilizam VR para simular ambientes espaciais para treinamento de astronautas, preparando-os para tarefas que realizarão em missões e até mesmo para controlar remotamente rovers e outros equipamentos.
Saúde mental. As terapias de RV estão sendo exploradas para o tratamento de condições psicológicas, como transtornos de ansiedade, TEPT e fobias, expondo gradualmente os pacientes aos seus gatilhos em um ambiente virtual controlado e seguro.