O documento apresenta novas tecnologias de representação e interação para simulação, engenharia e MDSE, incluindo exemplos e estudos de caso. Dois mini-estágios são propostos: um aplicando robótica e realidade aumentada e outro interface de hardware para simulação em Matlab. Conceitos como MBSE, realidade virtual, aumentada e cruzada são explicados, com ênfase na melhoria da interação homem-máquina.

3. 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

4. Mini estágios
● RC = Robótica + RA
– Programação C++
(openframeworks)
– Arduino
– Opcional ( raspberryPi ou Kinect)
● FEE
– Programação Matlab
– Eletrônica
– Arduino

5. Conceitos

6. Como fazemos engenharia?

7. 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??

8. Processos até atingir o resultado

9. 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

10. 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.

11. 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

12. 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

13. 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

14. 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”

15. Exemplo
X

16. Presa ( Lala )
Presa (laalaa)
Atoa
(stand,wave,…)
Foge
(corre)
Vê o predador
Não vê o predador
Capturado
DIE!!!

17. Predador (O PREDADOR)
Atoa
(fica parado)
Fome
(procura)
Persegue
(corre)
Tatoa > 5
Presa a vista
Tpersegue > 10
Jantando
Presa capturada
Tjanta>5

18. 22:28:3918
MEFs^mol

19. Modelar para implementação

20. ● 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

21. ● 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

22. Metamodelo: Representações do
comportamento

23. 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

24. Quais ferramentas?
● No inicio: ● Atualmente

25. Metáfora de como trabalhamos
com as ferramentas?
● Antes ● Agora
O que mudou??? NADA!

26. Nosso esforço de desenvolvimento é
para melhorar e inovar na interação
computacional no desenvolvimento, de
sistemas, orientado a modelo para a área
espacial.

27. Conceitos de
interação e
realidades
Interagindo com
elementos virtuais

28. E como que a gente faz isso?
Interação homem-máquina!

29. Experiência
“The product is no longer
the basis of value. The
experience is.”
Venkat Ramaswamy
The Future of Competition

30. $$ Valor de uma experiência

31. Interação

32. Usabilidade

33. Usabilidade
• Usabilidade:
1. Facilidade de
aprendizado
2. Eficiência
3. Facilidade de
memorização
4. Erros
5. Satisfação subjetiva

34. 3 níveis
Lógico: Resolvem,
solucionam, facilitam.
Emocional: Satisfazem
necessidades e desejos afetivos.
Visceral: resolvem questões
fundamentais, sem consciência.
Impulso.

35. Espera!?!! Visceral?!?!?

37. Começo
• 1963
• Ivan Sutherland
• 52 ANOS
Sutherland
22:28:55 37

38. CLI – Command
Line
Códigos, estritos
GUI – Grafical
Metáforas,
exploratória
NUI – Natural
Direta,
intuitiva
Gerações
RV RA RC

39. 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

40. Billinghurst Vision (~1978 ==> 1999)

41. 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

43. 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

44. Kirner's Diagram – Elements in Realities
Source: (KIRNER et al., 2012)

45. HIT - Roadmap
CR
AI
HI
HR
matsuda

46. [ ] Google Glass
propaganda
realidade

47. • 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

48. [ ] Projection Mapping
audi
cocacola
sandStation

49. Estudos de
Caso

50. 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

51. Simulador simplificado

52. Emprego de Técnicas de Realidade
Virtual em Simuladores
Operacionais de Satélite of_show

53. Emulador de sensor de estrelas
com Realidade Aumentada
mancalEsferico

54. Utilização de Arduino em testbenchs
para potencializar o uso de MDSE

55. Construção de ambiente de Realidade
Cruzada para Engenharia Concorrente

56. 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

57. WRAP-UP
O QUE APRENDEMOS HOJE

58. ● 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.

59. Mini estágios
● RC = Robótica + RA
– Programação C++
(openframeworks)
– Arduino
– Opcional ( raspberryPi ou Kinect)
● FEE
– Programação Matlab
– Eletrônica
– Arduino

60. FUTURO!?!?

62. 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!!!!!