Este documento apresenta uma introdução à realidade aumentada, definindo o termo e discutindo suas aplicações atuais e futuras. Também descreve ferramentas para desenvolvimento como Wikitude e Qualcomm SDK e fornece tutoriais para criar aplicativos de RA para Android e visualizar modelos 3D em computadores e dispositivos móveis.

1. Realidade aumentada
Uma abordagem focada em PCs e dispositivos móveis
Lorival Smolski Chapuis
Semana acadêmica da Computação 2011

2. Introdução
Qualcomm Augmented Reality Challenge Winners
Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=JDN_ZN0XEow

3. Lorival Smolski Chapuis
• Atuação acadêmica
• Técnico em Informática pela Sociesc em 2004
• Estudante do último semestre de Engenharia de Computação na
Sociesc
• Artigo científico de Inteligência Computacional, redes neurais, aceito
e apresentado no ISA 2010, Alemanha
• Atuação profissional
• Coordenador Técnico na Conceito W, empresa do grupo Thomson
Reuters
• Desenvolve principalmente em Java, .Net, Android, Web
• Microsoft Certified Professional: MCP, MCTS ASP.NET, MCPD ASP.NET
• Atuação empreendedora
• Fundador da Bit2Bit, Softwares Inovadores
• Foco em projetos diferenciados e com aspectos tecnológicos

5. Objetivos do mini-curso
• Ter uma visão geral de o que é e o que se pode fazer com
realidade aumentada
• Conhecer as ferramentas básicas para desenvolvimento com
foco em realidade aumentada
• Criar um aplicativo Android utilizando recursos de realidade
aumentada
• Modelar um objeto tridimensional e apresentar utilizando
recursos de realidade aumentada
• Trocar experiências
• Despertar interesse em se aprofundar mais no assunto
• Ter uma ideia de como está o mercado e por onde começar
para ingressar nele

6. Agenda
• Introdução a realidade aumentada
• Definição, funcionamento e aplicações
• Tendências e mercado
• Ferramentas para desenvolvimento
• Desenvolvendo realidade aumentada para Android
• Criação de um aplicativo utilizando API Wikitude
• Desenvolvendo realidade aumentada para PC
• Modelagem de um objeto em 3D no Sketchup
• Visualização do objeto no computador utilizando uma web-cam
• Visualização do objeto no smartphone utilizando ANDAR
• Conclusão
• Encerramento
• Dúvidas e questionamentos

7. Definições
• 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 multi-sensoriais. [KIRNER, C. et al. (1995); PINHO,
M.S.; KIRNER, C. (1997); KIRNER, C.; PINHO, M.S. (1997)].
• Realidade misturada
• é a sobreposição de objetos virtuais gerados por computador
com o ambiente físico, mostrada ao usuário, em tempo real, com
o apoio de algum dispositivo tecnológico. A Realidade Misturada
apresenta duas modalidades: Realidade Aumentada e
Virtualidade Aumentada. [KIRNER, C. ; TORI, R. (2004)].

8. Definições
• Realidade aumentada
• é a inserção de objetos virtuais no ambiente físico, mostrada ao
usuário, em tempo real, com o apoio de algum dispositivo
tecnológico, usando a interface do ambiente real, adaptada para
visualizar e manipular os objetos reais e virtuais. [traduzido de
KIRNER, C.; KIRNER, T.G. (2008)].
• Virtualidade aumentada
• é a inserção de representações de elementos reais no mundo
virtual, usando a interface que permite ao usuário interagir com
o ambiente virtual. [traduzido de KIRNER, C.; KIRNER, T.G. (2008)].

9. Definições
Visão geral
Fonte: http://realidadeaumentada.com.br

10. Realidade aumentada
• O termo foi cunhado em 1992 por Tom Caudell e definido pelo
Ronald Azuma, atualmente líder de pesquisa na Nokia
Research Center.
• Segundo a Wikipedia, a definição de Azuma sobre a Realidade
Aumentada é a descrição melhor aceita.
• Ele define a Realidade Aumentada como um sistema que:
1 - combina elementos virtuais com o ambiente real;
2 - é interativa e tem processamento em tempo real;
3 - é concebida em três dimensões.

11. Funcionamento, em tempo real
Mundo real
Visor com
Câmera
resultado
Realidade
Aumentada
Sistema de
processamento Objetos virtuais
de imagens
Referência no
mundo real para
o mundo virtual

12. Aplicações atuais
• Publicidade, com marcadores em revistas/outdoors;
• Jogos ;
• Aplicativos para dispositivos móveis como localização
interativa ou visualização de objetos 3D;
• Auxílio em navegação;
• Auxílio na manutenção de automóveis;
• Alterações visuais aplicados em programas televisivos, como
jogos de futebol;
• Aumentar acesso a informações em museus ou locais de
necessidade de informações extras;
• Cirurgias;

13. Exemplos
Serviço BMW
Vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=P9KPJl
A5yds
Robots Test Mobile AR App
Vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=hXtq1q
BMLIw

14. Aplicações futuras - tendências
• Expansão de telas de computador para um ambiente real: janelas de
programas e ícones se tornam dispositivos virtuais num espaço real e
podem ser operados por gestos ou pelo olho. Um único mostrador
pessoal (como óculos), poderia simular uma centena de monitores
convencionais de computador ou janelas de aplicação ao redor do
usuário concomitantemente.
• Aplicações de media aprimoradas, como telas virtuais pseudo-
holográficas, cinema surround virtual, “holodecks” (como em Star Trek),
permitindo imagens criadas por computadores interagir com sujeitos
reais e platéias.
• Substituição de telas de navegação em carros e aparelhos celulares:
discagem através do movimento dos olhos, inserção de informação
diretamente no ambiente, como linhas guia diretamente na pista bem
como aprimoramentos como vistas em Raio-X.

15. Aplicações futuras - tendências
• Plantas virtuais, papéis de parede, vistas panorâmicas, decorações,
trabalhos artísticos e iluminação, melhorando a vida cotidiana. Por
exemplo, uma janela virtual poderia ser disposta em uma parede
comum, mostrando a tomada de uma câmera situada no exterior da
construção.
• Dispositivos e aparelhos virtuais se tornam possíveis. Qualquer aparelho
físico produzido para auxiliar em tarefas orientadas por dados (como
relógios, computadores e aparelhos de som, outdoors eletrônicos),
poderiam ser alteradas por dispositivos virtuais que não custariam nada
para serem produzidos exceto pelo custo de produção do software. Um
relógio de parede virtual ou uma lista de coisas a serem feitas no seu dia
“projetada” na cabeceira da sua cama são simples exemplos.

16. Mercado
• “O mercado das aplicações de realidade aumentada para
dispositivos móveis deverá chegar aos 732 milhões de dólares em
2014, estimulado sobretudo pelo crescimento nos downloads de
aplicações pagos, pelos serviços de assinatura e pela
publicidade.” Fonte: http://www.computerworld.com
• “Mercado de realidade aumentada valerá US$ 1,5 bi em 2015.
Um dos benefícios dessa atividade intensificada é o fato que ela
gera o interesse da imprensa e uma conscientização do público.
Mesmo que os consumidores não saibam necessariamente como
ela funciona, eles podem ver exemplos de realidade aumentada
em seu dia a dia", disse o analista Windsor Holden.” Fonte:
http://www.techradar.com/

17. Mercado
• Em geral, aqui no Brasil, este tema ainda é pouco explorado. Mas
nos próximos anos, dois mega eventos prometem mudar esse
cenário promissor: a Copa do Mundo em terras brasileiras e os
Jogos Olímpicos do Rio de Janeiro.
“Imagine um turista, que não fale português, chegando num
estádio, chegando num ponto turístico. Ele passa o celular e ele
consegue observar informações de onde comer onde se
hospedar, como ele faz para pegar um táxi, curiosidades,
informações de jogos, e mais todas as informações de marketing
e publicidade que podem acontecer com esse tipo de interação”,
Carlos Sena, representante da Telefônica Pesquisa e
Desenvolvimento.

18. Mercado

19. Mercado

20. Mercado

21. Ferramentas/bibliotecas/SDK
• ARToolKit: é um software livre implementando pelo Dr. Hirokazu
Kato, utilizado atualmente por pesquisadores do Laboratório
Tecnológico de Interface Humana (HITL), na Universidade de
Washington. Construído para o desenvolvimento de aplicações de
Realidade Aumentada, o ARToolKit opera através de técnicas de
visão computacional, processamento de imagens e programação.
• ARToolKit Plus: é uma biblioteca baseada na ARToolKit. Foi
desenvolvida pela Graz University Technology. Esta biblioteca
apresenta algumas otimizações, como, por exemplo, possibilidade
de se utilizar computações de ponto fixo ao invés de ponto
flutuante, com o intuito de gerar aplicações eficientes para
dispositivos móveis, tais como PDAs e smartphones.

22. Ferramentas/bibliotecas/SDK
• Ar-media: é um conjunto de ferramentas, plugins (SketchUp, 3D
Studio Max) e bibliotecas focadas em realidade aumentada tanto
para PCs e Macs quanto para dispositivos móveis (Iphone e
Android). É mantido pela empresa InglobeTechnologies;
• Wikitude: é uma solução focada inicialmente em localização
interativa geográfica baseada em realidade aumentada para
smartphones. Possui uma versão Android e outra IOS. Atualmente
também uma versão chamada Wikitude drive que permite uma
nova percepção em navegação utilizando GPS, pois define o
caminho e identifica obstáculos pelo percurso.
• Qualcomm SDK: é um kit de desenvolvimento focado em realidade
aumentada também com foco em Android e IOS. Se destaca pela
qualidade e publicidade que faz em cima de sua ferramenta, como
desafios valendo prêmios.

23. Realidade Aumentada
com Android

24. Requisitos
• Ambiente de desenvolvimento Android
• Motodev
• Android SDK
• Atualizações dos ambientes de desenvolvimento
• API Wikitude
• Documentação
• Arquivo JAR
• Computador
• Windows
• Linux
• Mac

25. API Wikitude

26. Exemplos
Wikitude Drive
Vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=g-
0cuqeUvCQ
Wikitude
Vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=hAcAH
gUge-8&feature=related

27. Tutorial
Seguir tutorial demonstrado
Objetivo: Criar uma aplicação Android utilizando o
Wikitude SDK e incluindo pontos para navegação

28. Realidade Aumentada
com PC

29. Requisitos
• SketchUp 7 ou 8
• Não necessita da versão PRO
• Plugin para SketchUp para exportação de modelo em OBJ
• Utilizando a versão PRO do SketchUp não necessita deste plugin,
pois já exporta para este formato por padrão
• Plugin para SketchUp para geração de realidade aumentada
• AR-media Plugin for Google SketchUp
• Projeto ANDAR
• Visualização de OBJ para Android em realidade aumentada

30. Tutorial
Seguir tutorial demonstrado
Objetivo: Modelagem e visualização de objeto 3D via
Web-cam e dispositivo Android

31. Encerramento
Microsoft Office Labs Productivity Future Vision
Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=gHNBS5NJxHk

32. Dúvidas e questionamentos

33. Obrigado!
Lorival Smolski Chapuis
lorival@bit2bit.com.br
Material disponível para download em blog.lorival.com
Semana acadêmica da Computação 2011