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Presentation Transcript

  1. Realidad Virtual RealidadVirtual Mat. Ma. del Carmen Ramos Nava carmen@ixtli.unam.mx M. en C. Miguel Miranda Miranda mmiranda@ixtli.unam.mx Realidad Virtual, DGSCA, UNAM

  2. Realidad Virtual ¿ Qué es la realidad virtual? • La Realidad virtual (RV) es una experiencia inmersiva, interactiva y multisensorial generada al simular ambientes reales o imaginarios.

  3. QuickTime RV Espacios tridimensionales en web (VRML) Juegos 3D de consola No es RV

  4. Realidad Virtual Características • Realismo visual • Punto de inmersión basado en el usuario • Interacción multisensorial

  5. Realidad Virtual Objetivos en diseño • Inmersión • Interfaces cómodas • Combinación de objetos reales con virtuales • Retroalimentación: audio, física • Elementos de navegación y control • Calidad de despliegue • Ambientes virtuales compartidos • Uso: General contra específico

  6. Realidad Virtual Componentes de RV • Despliegues visuales • Sistemas de rastreo • Dispositivos de entrada • Sistemas de sonido • Dispositivos de retroalimentación • Hardware gráfico y de cálculo • Herramientas de software

  7. Realidad Virtual

  8. Realidad Virtual Despliegues visuales • Desktop • Head Mounted Display (HMD) • Arm Mounted Display • Proyección de una pantalla • Proyección alrededor

  9. Realidad Virtual Desktop Ventajas • Alta resolución • Interfaz familiar • Hardware común y disponible • Relativamente barato • Fácil instalación • Varios usuarios pueden utilizarlo

  10. Realidad Virtual Desktop Desventajas • Bajo nivel de inmersión • Ángulo de visión pequeño • No hay vista periférica • Rango de movimiento reducido • Problemas con estereoscopía

  11. Realidad Virtual Head mounted Ventajas • Mayor ángulo de visión • Buen sentido de inmersión • Rango de movimiento amplio • Modelos de bajo costo • Fácil instalación

  12. Realidad Virtual Head mounted Desventajas • Interfaz no natural y poco cómoda • Distorsiones • Demasiado peso • Aislamiento del mundo real • Se necesita modelar gráficamente objetos reales • Dificultad de manipular los objetos reales • No es fácil de compartir

  13. Realidad Virtual Arm mounted Ventajas • Mayor resolución (CTRs) • Grandes ángulos de visión • Entrar y salir del ambiente de una forma de fácil y rápida • No es pesado • No hay retrasos al rastrear la posición • Fácil de instalar

  14. Realidad Virtual Arm mounted Desventajas • Movimiento limitado • Solo deja libre un brazo • Inercia provoca mas trabajo • Bajo nivel de inmersión

  15. Realidad Virtual Proyección de una pantalla Ventajas • Fácil de compartir • Interface intuitiva • Accesible

  16. Realidad Virtual Proyección de una pantalla Desventajas • No hay vista periférica • Pequeño rango de movimiento • Requiere especiales condiciones de instalación

  17. Realidad Virtual Proyección en varias pantallas Ventajas • Alta resolución • Amplio ángulo de visión • Fácil de compartir • No hay aislamiento del espacio real • No necesita recrear objetos reales

  18. Realidad Virtual Proyección en varias pantallas

  19. Realidad Virtual Proyección en varias pantallas Desventajas • Requiere amplios espacios • Oclusión • Ajuste de las paredes • Calibración precisa de los proyectores • Software y hardware complejo para coordinar todas las pantallas • Requiere varias salidas gráficas

  20. Realidad Virtual Sistemas de rastreo • Electromagnéticos • Mecánicos • Acústicos • Opticos • Procesamiento de imágenes

  21. Realidad Virtual Electromagnéticos • Elementos estacionarios emiten campos magnéticos • Los sensores se colocan sobre el usuario y reportan posición y orientación respecto a la fuente • Están sujetos a interferencia en el ambiente

  22. Realidad Virtual Ejemplos: Polhemus 3Space, Ascencion Birds, Flock of Birds

  23. Realidad Virtual Mecánicos • Estructuras rígidas con diferentes uniones. Un extremo es fijado a algún lugar y el otro extremo al objeto para ser rastreado. Los ángulos nos dicen la posición y la orientación. Desventajas: Movimiento es restringido por el rango del extremo de la estructura.

  24. Realidad Virtual Mecánicos

  25. Realidad Virtual Mecánicos

  26. Realidad Virtual Acústicos • Utilizan sonido ultrasónico • Micrófonos estacionarios con elementos que se pueden mover y emitan sonidos de alta frecuencia Ejemplos: Logitech acoustic tracker

  27. Realidad Virtual

  28. Realidad Virtual Ópticos • Combinación de diodos que emiten luz (LEDs), video cámaras y técnicas de procesamiento de imágenes Desventajas: Retraso, oclusión

  29. Realidad Virtual Ópticos

  30. Realidad Virtual Procesamiento de imágenes • Usa video cámaras para capturar imágenes del usuario Ventajas: No es invasivo Limitaciones: Problemas de oclusión, complejidad en los algoritmos

  31. Realidad Virtual

  32. Realidad Virtual Dispositivos de entrada • Mouse, joystick • Guantes • Cabinas de autos, bicicletas • Captura de movimientos • Voz

  33. Realidad Virtual Dispositivos de entrada

  34. Realidad Virtual Dispositivos Sonido • Localización • Sonificación

  35. Realidad Virtual Dispositivos Haptic • Terreno • Cuerpo • Inercial • Dermal

  36. Realidad Virtual Dispositivos Haptic

  37. Realidad Virtual Sistemas de cómputo • Generación de las gráficas de la escena • Control de dispositivos de entrada y salida • Cálculo de la simulación • Cálculo del ambiente

  38. Realidad Virtual Configuraciones Actuales • PC con aceleradores gráficos • Estaciones de trabajo con un procesador • Estaciones de trabajo con varios Procesadores • Cúmulo de computadoras • Estaciones de trabajo conectados en una red rápida a una supercomputadora

  39. Realidad Virtual Herramientas de software para el desarrollo de aplicaciones de Realidad Virtual

  40. Realidad Virtual Necesidades • Desempeño • Flexibilidad • Facilidad de uso

  41. Realidad Virtual Capacidades del ambiente • Multiplataformas • Soporte para hardware VR • Abstracción del hardware • Ambientes distribuidos

  42. Realidad Virtual Interfaces, herramientas y lenguajes • Interfaces de alto y bajo nivel • Interfaces gráficas • Interacción • APIS y lenguajes

  43. Realidad Virtual Otros factores • Extensibilidad • Limitaciones mínimas • Monitoreo del desempeño • Comercial - Investigación

  44. Realidad Virtual Software de RV • Alice • OpenSceneGraph ---- Iris Performer • Dvise • Lightning • MR Toolkit • World Toolkit • VR Juggler ----- CAVELib • Virtools • Quest3D

  45. Realidad Virtual Perspectivas • Dispositivos de interacción natural • Ambientes compartidos en tiempo real • Mayor acceso a ambientes virtuales • Costo de equipo bajo • Comunicaciones más rápidas

  46. Ixtli: Realidad Virtual como servicio a la comunidad Académica

  47. Realidad Virtual Dolby Surround 5.1 Dimensiones:140o8.90 de longitud2.55 de Altura 3 Proyectores2000 Lumens3520 x 1024 pixeles 3 cámaras 42 asientos Sistema derastreo

  48. ONYX 350PC DUALMAC G5LAPTOPDVD WRDVD RVHSDVPROVIDEOCONFERENCIA3 CAMARAS

  49. PREPARACIÓN CABINA SALA DEP. VIS. SALA DE PREPARACIÓN

  50. Conexión de RED delPortal IXTLI a RED UNAM REDUNAM LAN InternaGigabite EthernetVideoconferencia