[Ci2015] sim rva

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realidade virtual, aumentada e cruzada

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[Ci2015] sim rva

  1. 1. Objetivos da apresentação ● Traçar um panorama das novas tecnologias de representação/interação para simulação/engenharia/MDSE – Apresentar conceitos – Exemplos – Estudos de caso ● Mini Estágio: – Christopher (2-3p) - aplicação de robótica (arduino) + visão computacional (realidade aumentada) = realidade cruzadarealidade cruzada – Italo (2p) - FEEFEE - equipamento de interface (arduino) para HIL para interagir com um simulador em Matlab
  2. 2. Mini estágios ● RC = Robótica + RA – Programação C++ (openframeworks) – Arduino – Opcional ( raspberryPi ou Kinect) ● FEE – Programação Matlab – Eletrônica – Arduino
  3. 3. Conceitos
  4. 4. Como fazemos engenharia?
  5. 5. Ideia ou Problema Cérebro começa a fazer reconhecimento de padrões procurando uma solução (cognição) Busca ferramentas técnicas para materializar uma ideia! Projeto!! pensar num modelo básico que representa o sistema desejado Hummmm!?!!?!? ?!?!?! Como vou fazer isso??
  6. 6. Processos até atingir o resultado
  7. 7. Model Based (System) Engineering MBE é um conjunto de práticas de engenharia, baseadas em ferramentas que  utilizam ao mesmo tempo meta-modelagem e  transformações de modelos para atingirem  automaticamente objetivos em produção,  manutenção ou operação de sistemas intensivos em software.  exemplo matlab
  8. 8. Relações Uma sistema, entidade,  fenômeno ou processo 22:28:36 10MBSE Um modelo pode ser transformado em outro modelo. É realizados através de mudanças conhecidas. 
  9. 9. Maturidade What's Model Driven Engineering. (MDE) and How Can it Impact Process, People,Tools and Productivity. Mark R. Blackburn,  Ph.D. Systems and Software   22:28:37 11MDSE
  10. 10. Ideia ou Problema Cérebro começa a fazer reconhecimento de padrões procurando uma solução (cognição) Busca ferramentas técnicas para materializar uma ideia! Hummmm!?!!?!? ?!?!?! Como vou fazer isso?? Projeto!! Começa a pensar num modelo básico que representa o sistema desejado
  11. 11. Modelos • Um modelo é uma imagem simplificada de um sistema. • Sistema: “A system is a set of elements in interaction” (von Bertalanffy)(1) • Modelo vem da palavra em latim “modullus”, diminutivo de  “modus” (medida) • As terminologias são recentes mas a ideia é antiga!!!! (1) Model Based Systems Engineering: Fundamentals and Methods  Por Patrice Micouin
  12. 12. Máquinas de Estados e Jogos O comportamento pode ser modelado (na maior parte dos casos) como uma sequência de “estados mentais”, onde uma mudança é realizada por ações do jogador/outros elementos. “Inteligência artificial em jogos”
  13. 13. Exemplo X
  14. 14. Presa ( Lala ) Presa (laalaa) Atoa (stand,wave,…) Foge (corre) Vê o predador Não vê o predador Capturado DIE!!!
  15. 15. Predador (O PREDADOR) Atoa (fica parado) Fome (procura) Persegue (corre) Tatoa > 5 Presa a vista Tpersegue > 10 Jantando Presa capturada Tjanta>5
  16. 16. 22:28:3918 MEFs^mol
  17. 17. Modelar para implementação
  18. 18. ● Modelos de Satélite são implementados progressivamente, codificando primeiro os  aspectos  comportamentais  considerados  mais  rápidos  para  implementar  e  considerados mais importantes para as necessidades de operação. Estratégia de Implementação – Exemplo INPE
  19. 19. ● Telecommands & External Events x Switch Configurations & Internal  Registers ● Switch Configurations & External Events x Working States & Internal  Registers ● Working States & Internal Registers x Power Figures ● Switch Configurations & Working States & Internal Registers & External  Events x Telemetry Values & Internal Register ● Power Figures x Telemetry Values ● Switch Configurations & Working States & Internal Registers & External  Events x Operating Modes Metamodelo: comportamento
  20. 20. Metamodelo: Representações do comportamento
  21. 21. Ideia ou Problema Cérebro começa a fazer reconhecimento de padrões procurando uma solução (cognição) Busca ferramentas técnicas para materializar uma ideia! Hummmm!?!!?!? ?!?!?! Como vou fazer isso?? Projeto!! Começa a pensar num modelo básico que representa o sistema desejado
  22. 22. Quais ferramentas? ● No inicio: ● Atualmente
  23. 23. Metáfora de como trabalhamos com as ferramentas? ● Antes ● Agora O que mudou??? NADA!
  24. 24. Nosso esforço de desenvolvimento é para melhorar e inovar na interação computacional no desenvolvimento, de sistemas, orientado a modelo para a área espacial.
  25. 25. Conceitos de interação e realidades Interagindo com elementos virtuais
  26. 26. E como que a gente faz isso? Interação homem-máquina!
  27. 27. Experiência “The product is no longer the basis of value. The experience is.” Venkat Ramaswamy The Future of Competition
  28. 28. $$ Valor de uma experiência
  29. 29. Interação
  30. 30. Usabilidade
  31. 31. Usabilidade • Usabilidade: 1. Facilidade de aprendizado 2. Eficiência 3. Facilidade de memorização 4. Erros 5. Satisfação subjetiva
  32. 32. 3 níveis Lógico: Resolvem, solucionam, facilitam. Emocional: Satisfazem necessidades e desejos afetivos. Visceral: resolvem questões fundamentais, sem consciência. Impulso.
  33. 33. Espera!?!! Visceral?!?!?
  34. 34. Começo • 1963 • Ivan Sutherland • 52 ANOS Sutherland 22:28:55 37
  35. 35. CLI – Command Line Códigos, estritos GUI – Grafical Metáforas, exploratória NUI – Natural Direta, intuitiva Gerações RV RA RC
  36. 36. Realidade Virtual Interface que permite ao usuário interagir, em tempo real, com um mundo tridimensional gerado por computador, usando seus sentidos através de equipamentos especiais. Claudio Kirner SOURCE: NASA (2013a) video_caverna rift cardboard
  37. 37. Billinghurst Vision (~1978 ==> 1999)
  38. 38. Realidade Aumentada uma interfacebaseada na sobreposição de informações virtuais geradas por computador (envolvendo imagens estáticas e dinâmicas, sons espaciais e sensações hápticas) com o ambiente físico do usuário, percebida através de dispositivos tecnológicos e usando as interações naturais do usuário, no mundo físico. Claudio Kirner SOURCE: Adapted from ESA (2009) and Capua (2008) lasertag sketchsynth oasis lego ra_classico
  39. 39. Realidade Cruzada é um ambiente de realidade misturada ubíqua, que vem da fusão de uma rede de sensores e atuadores (que coletam e enviam dados relacionados ao mundo real) com mundos virtuais compartilhados, usando a interface da realidade aumentada. Claudio Kirner inForm basAR
  40. 40. Kirner's Diagram – Elements in Realities Source: (KIRNER et al., 2012)
  41. 41. HIT - Roadmap CR AI HI HR matsuda
  42. 42. [ ] Google Glass propaganda realidade
  43. 43. • Talvez o primeiro hardware de RA, com sobreposição, que entra com força no mercado. • Google Glass tentou, mas na maioria dos apps não tinha sobreposição intrínseca. • Vídeo 1 • Vídeo 2 [ ] Hololens
  44. 44. [ ] Projection Mapping audi cocacola sandStation
  45. 45. Estudos de Caso
  46. 46. CBERS IHM Simuladores • Conceitos • Visualizações em simulação • Exemplos • Simulador operacional SIMC3 • Estudo da Modelagem • Estudo dos Requisitos • Protótipo: Analix • Mundos: MR, RA, RV, RC, etc... • Gerações de Interfaces Técnicas: • Informação Contextualizada • Visualização de dados • Views • Modelos 3D Metáforas de uso WIMP – 2ªG VIS – 3ªG openFrameworks QT 50 Interação Revisão
  47. 47. Simulador simplificado
  48. 48. Emprego de Técnicas de Realidade Virtual em Simuladores Operacionais de Satélite of_show
  49. 49. Emulador de sensor de estrelas com Realidade Aumentada mancalEsferico
  50. 50. Utilização de Arduino em testbenchs para potencializar o uso de MDSE
  51. 51. Construção de ambiente de Realidade Cruzada para Engenharia Concorrente
  52. 52. Outras Iniciativas DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE RECURSOS DE REALIDADE AUMENTADA EM VISUALIZAÇÃO DE DADOS DE MISSÕES ESPACIAIS RECONSTRUÇÃO GRÁFICA TRIDIMENSIONAL DE EDIFICAÇÕES URBANAS A PARTIR DE IMAGENS AÉREAS THE ROLE OF COMPUTATIONAL STEERING IN SPACE ENGINEERING ACTIVITIES ASSISTED BY MODELLING AND SIMULATION
  53. 53. WRAP-UP O QUE APRENDEMOS HOJE
  54. 54. ● Conceitos e tipos de simuladores utilizados na área espacial. ● Simuladores e pesquisas na área de controle de órbita e atitude ● Conceitos de utilização de modelos, MBSE e interfaces de terceira geração na área espacial.
  55. 55. Mini estágios ● RC = Robótica + RA – Programação C++ (openframeworks) – Arduino – Opcional ( raspberryPi ou Kinect) ● FEE – Programação Matlab – Eletrônica – Arduino
  56. 56. FUTURO!?!?
  57. 57. Dúvidas: christophercerqueira@gmail.com Site: http://cscerqueira.com.br Facebook: http://fb.com/RVA.BR Para maiores dúvidas: INPE – SJC Prédio Satélite Sala 95 Os interessados em fazer o mini-estágio, por favor enviar e-mail!!!!!

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