Hipervídeo, Realidade Aumentada e Realidade Virtual

Universidade de Caxias do Sul

Campus Universitário de Vacaria

Universitário: Lucas Fantin Venturin

O que é hipervídeo? O que é realidade aumentada? O que é Realidade Virtual? Neste post será mostrado o que cada um é, o que eles fazem, para que eles servem. Quem busca aprender sobre essas temas pode esclarecer suas dúvidas neste post.

HIPERVÍDEO

O vídeo é o auxiliar didático mais próximo ao Objeto Real. 
Tem contexto de lazer e entretenimento, muda a conotação de aula: didático, cria expectativa, mostra a realidade, passado, presente e futuro, ver e rever o real e irreal, o concreto e o abstrato, materializa o imaginário, mostra o que não se pode ver. (Tiellet,C.A.B., 2007).

O vídeo, elemento central do HV, constitui-se em uma ferramenta eficaz no processo de aprendizagem (Moram, 1995; Ferres, 1996; Armes, 1999). Preece et al (p.243, 1994) destacam que as possibilidades de comunicação gráfica colocam o vídeo e a imagem animada como ótimos suportes para a apresentação da informação. Na educação, o vídeo se destaca por suas funções lúdica, motivadora, informativa, avaliativa, conceitual, documental, metalingüística e procedimental (Correia et al., 2004). Traz ainda embutidas características que permitem que seja empregado em inúmeras áreas, principalmente quando não se pode dispor do objeto real de estudo.

As inovações na área da tecnologia têm dado ao vídeo uma nova conotação, possibilitando sua disseminação em larga escala na rede. Essa possibilidade dá ao vídeo a propriedade de poder ser visto em qualquer local, a qualquer momento, indo ao encontro dos novos paradigmas de aprendizagem. Além disso, a convergência e integração das mídias transformam o vídeo num meio dominante (Gibbs e Davis, 1992).

Na educação, especialmente em áreas onde a imagem tem papel preponderante, o uso do vídeo tem se mostrado muito eficaz. O vídeo interativo, ou hipervídeo, é uma conseqüência natural, e já pode ser visto em diferentes projetos educacionais, como na área de física (Zollman e Fullman, 2008) e medicina (Jamison e Brannigan, 1991).

O hipervídeo é uma tecnologia que permite ao usuário a escolha deste ou daquele tópico relacionado como lhe convém, de sua livre escolha e conforme a necessidade, dentro de um ambiente hipermídia. Faz-se de forma positiva, pois uma forma de vídeo simples, chamada (detail-on-demand-video), possui links hierarquicamente organizados que levam a outros vídeos, conforme escolha e necessidade do usuário, bem como a qualquer outra mídia. Girgensohn et al. (2003) destacam a interação proporcionada por esta técnica, causando grande impacto no assistente.

Da mesma maneira que passamos de documentos de texto isolados para o hipertexto, podemos repetir o processo para os vídeos e o que teremos serão os hipervídeos. Agora, assim como os hiperlinks em um hipertexto proporcionam navegabilidade dentro do próprio texto e a outros documentos externos, o mesmo pode ocorrer para o hipervídeo. Mas existe uma diferença com relação aos links nesses dois contextos. Em um hipervídeo, o link depende também do tempo e do espaço, portanto ele não é mais estático.

Um link pode ser referente a um objeto, podendo esse ser uma roupa, um carro, uma pessoa ou qualquer outro objeto que se deseje adicionar mais detalhes. Pode-se perceber então que um link pode mudar de posição, além de aparecer e desaparecer durante a execução do vídeo.

Os links podem levar o usuário a outras partes do mesmo vídeo ou ainda a outros vídeos, sendo esses dentro do próprio computador do usuário ou pela internet. Além disso, também é possível que os links levem para imagens, textos, sons, gráficos ou qualquer outro material que ajude a explicar com mais detalhes o objeto clicado, o que confere um grande potencial para esse tipo de mídia.

Esta forma de hipervídeo, que explora mais conteúdos complementares ao que aparece na imagem e permite a investigação mais detalhada dos objetos em estudo em mídias complementares recebe o nome de detail-on-demand. Esse tipo de abordagem é adequada para vídeos que explicam “como fazer”, nos quais um tópico explicado num nível mais abstrato pode ser detalhado quando o usuário clica em um elemento para visualizar aspectos mais específicos. Podemos citar então, vídeos de treinamento, educacionais, publicitários e até novos tipos de jornais onde seria possível se aprofundar mais em determinada notícia, enquanto em outras, o usuário decide apenas assistir de forma mais superficial.

Existe também uma outra abordagem para o hipervídeo. Essa está mais preocupada com os caminhos que um usuário pode seguir dentro de uma narrativa do que como detalhamento dos conteúdos presentes nela. Dessa maneira, é criada uma forma de narrativa multiperspectiva, onde as escolhas do usuário determinam o desdobramento da narrativa, permitindo a ele a interação direta com a história e seu desenrolar.

Nessa lógica, o hipervídeo proporciona ao espectador, assim como ocorre em jogos de vídeo-game, a experiência de interferir e, portanto, conduzir o foco da narrativa a partir de suas escolhas e interesses. Podendo então, enfatizar determinados personagens ou temas. Essa interferência causa um efeito cascata sobre o desenvolvimento da narrativa. Mais do que navegar por diversas possibilidades de desenvolvimento da história, há a reestruturação da história, impulsionada pelas escolhas realizadas pelo espectador. Um exemplo conhecido foi o Hypercafe. Ele permitia ao usuário seguir diferentes conversas, oferecendo oportunidades dinâmicas de interação que apresentam narrativas alternativas.

A utilização do hipervídeo dá ao usuário a habilidade de criar uma experiência não linear com esse tipo de mídia, o que permite sair de um papel mais passivo e tornar-se ator, definindo percursos e conteúdos a serem explorados. Logo, com a liberdade para criar seu próprio caminho, não dependendo de como o vídeo foi originalmente criado nem ficando restrito ao conteúdo superficialmente presente, a experiência com essa mídia se torna mais agradável, já que as escolhas são feitas pela própria pessoa que a utiliza.

Experiências realizadas com o editor de hipervídeo Hiper-Hitchcock, destacam também a possibilidade do detalhamento proporcionado, o que em ensino de áreas que envolvam o sentido da visão em grande escala, como em cirurgia, sem dúvidas é altamente desejado, uma vez que se trabalha com diversas estruturas anatômicas e variedades de equipamentos de forma concomitante. Outras experiências realizadas foram realizadas com o mesmo editor, onde observaram os problemas da linkagem dos segmentos de vídeo, retorno ao original, bem como possíveis problemas ocasionados pelos mesmos na estruturação, a fim de evitar a confusão causada pela interface.

O hipervídeo explora de maneira interativa e marcante o potencial expressivo ou a relação com o público, ao contrário do que se vê com a Televisão Digital e DVD. O hipervídeo trabalha de forma mais significativa o poder imersivo da Televisão Digital e DVD. Pesquisadores ao tratarem da Carga Cognitiva e teoria de Canal Duplo, com investigação em ambiente digital para instrução visual, concluem que estratégias no foco de micro e macro elementos de instruções necessitam ainda serem investigados. Agora estamos em tempos de vídeo, e uma nova tecnologia, e o hipervídeo nos trás um novo atrativo para universidades tecnológicas e empresas.

Embora seja uma tecnologia relativamente nova, pode ser usado em todas as áreas, com grandes benefícios. Notadamente tem sido usado na área comercial, uma vez que somente agora começam a surgir estudos na área educacional, principalmente na WWW, e por questões técnicas, o que agora deixa de ser empecilho devido ao grande poder de processamento dos computadores e largura de banda das redes e Internet. Tem sua perspectiva inicial na conceituação do novo, treinamento, simulações, detalhamento e expressões artísticas.

Grandes perspectivas se iniciam em seu uso com o aparecimento da TV Digital. Exemplo atual é a empresa Veon, trabalhando em cima da TV Digital Interativa. Watchpoint, outra empresa, já aparece como sua principal concorrente. O paradigma aqui é que se pode ver o hipervídeo como um vídeo interativo e não uma programação de televisão que se apóia em cobertura de dados. A Veon autorizou a sua tecnologia de servidor para transmissão, a abastecedores em rede como a Excite@Home, AOL, Intertainer (um abastecedor VOD) e agências publicitárias e outras que trabalham com TV a cabo. A plataforma da empresa é centrada na linguagem SMIL, assim como a maioria que se dedica a produção de vídeo-on-demand (VOD).

Embora companhias como SofTV e outras também usem SMIL para criar aplicações de vídeo que ocorrem de forma sincronizadas na Web e tv, a implementação da Veon realmente reinventa o conceito da televisão como interativa.

Já na educação, uma vez que é uma ferramenta, ou objeto de aprendizagem, que reúne todas as mídias em uma só, com uma retórica nova, amparada pela grande mudança no paradigma educacional que se nos apresenta, e o fenômeno imagético que vive a Web e agora a HDTV (High-definition television), mostra ser uma ferramenta poderosa, pois se aproveita do vídeo on-demand como elemento principal.

Trás embutido em si, uma grande característica dos objetos de aprendizagem, a reusabilidade. Permite, por suas características hipermídia, linkar-se a outros OA residentes em repositórios, aos atributos pré-existentes de indexações padronizadas, como exemplo o IEEE (1484.12.1 Standard for Learning Object Metadata) e o ISO (SC 36 WG 2 - Information Technology for Learning, Education, and Training). Mantém também as demais características de catalogação dos objetos de aprendizagem, como acessibilidade, interoperabilidade e durabilidade.

Fato crucial no uso de vídeos como objetos de aprendizagem, a indexação, tem sido apontada como um dos principais problemas em seu uso. Ao começarem a surgir resultados positivos para contornar esse problema, como o uso de MPEG-7 e indexação por trilha sonora, o HV passa a ser mais uma esperança, pois uma vez que são vídeos que possuem áreas (linkadas), na relação de tempo e espaço, constituindo-se em metadados, podem ser usados como OA e que permitem indexação.

A Seguir um vídeo mostrando o funcionamento do hipervídeo:

REALIDADE AUMENTADA

Realidade Aumentada é uma tecnologia que permite que o mundo virtual seja misturado ao real, possibilitando maior interação e abrindo uma nova dimensão na maneira como nós executamos tarefas, ou mesmo as que nós incumbimos às máquinas. Assim, se você pensava que objetos pulando para fora da tela eram elementos de filmes de ficção científica, está na hora de mudar seus conceitos. Aliás, o que acontece com a Realidade Aumentada é o contrário: você pulará para dentro do mundo virtual para interagir com objetos que só estão limitados à sua imaginação.

Realidade Aumentada (RA) é a integração de informações virtuais a visualizações do mundo real (como, por exemplo, através de uma câmera). Atualmente, a maior parte das pesquisas em RA está ligada ao uso de vídeos transmitidos ao vivo, que são digitalmente processados e “ampliados” pela adição de gráficos criados pelo computador. Pesquisas avançadas incluem uso de rastreamento de dados em movimento, reconhecimento de marcadores confiáveis utilizando mecanismos de visão, e a construção de ambientes controlados contendo qualquer número de sensores e atuadores.

A definição de Ronald Azuma sobre a Realidade Aumentada é a descrição melhor aceita. Ela ignora um subconjunto do objetivo inicial da RA, porém é entendida como uma representação de todo o domínio da RA: Realidade Aumentada é um ambiente que envolve tanto realidade virtual como elementos do mundo real, criando um ambiente misto em tempo real. Por exemplo, um usuário da RA pode utilizar óculos translúcidos, e através destes, ele poderia ver o mundo real, bem como imagens geradas por computador projetadas no mundo.

Azuma define a Realidade Aumentada como um sistema que: combina elementos virtuais com o ambiente real, é interativa e tem processamento em tempo real, é concebida em três dimensões.

Atualmente, esta definição é geralmente utilizada em algumas partes da literatura da pesquisa em RA (Azuma, 1997). Já existem vários sistemas de manipulação da Realidade Aumentada, disponiveis gratuitamente. Existem aplicações educacionais, jogos e aplicações de Realidade nas mais variadas áreas, como: bioengenharia, física, geologia.

ORIGEM

Resumidamente, a Realidade Aumentada teve sua origem em algo muito simples: etiquetas. Os códigos de barras não estavam mais cumprindo com perfeição a tarefa de carregar todas as informações que se queria obter através de sua leitura. Por isso, foram criados os códigos 2D (duas dimensões), que permitiam o armazenamento de muito mais informação do que os códigos de barras.

Os códigos bidimensionais são justamente os responsáveis pela possibilidade de projetar objetos virtuais em uma filmagem do mundo real, melhorando as informações exibidas, expandindo as fronteiras da interatividade e até possibilitando que novas tecnologias sejam utilizadas, bem como as atuais se tornem mais precisas. A Realidade Aumentada é utilizada combinando-se um código de duas dimensões com um programa de computador.

FUNCIONAMENTO

Três componentes básicos são necessários para a existência da Realidade Aumentada:

1. Objeto real com algum tipo de marca de referência, que possibilite a interpretação e criação do objeto virtual;

2. Câmera ou dispositivo capaz de transmitir a imagem do objeto real;

3. Software capaz de interpretar o sinal transmitido pela câmera ou dispositivo.

O processo de formação do objeto virtual é o seguinte:

1. Coloca-se o objeto real em frente à câmera, para que ela capte a imagem e transmita ao equipamento que fará a interpretação.

2. A câmera “enxerga” o objeto e manda as imagens, em tempo real, para o software que gerará o objeto virtual.

3. O software já estará programado para retornar determinado objeto virtual, dependendo do objeto real que for mostrado à câmera.

4. O dispositivo de saída (que pode ser uma televisão ou monitor de computador) exibe o objeto virtual em sobreposição ao real, como se ambos fossem uma coisa só.

O vídeo abaixo é um exemplo de como a Realidade Aumentada pode ser usada:

REALIDADE VIRTUAL

         Realidade Virtual é uma tecnologia de interface capaz de enganar os sentidos de um usuário, por meio de um ambiente virtual, criado a partir de um sistema computacional. Ao induzir efeitos visuais, sonoros e até táteis, a realidade virtual permite a imersão completa em um ambiente simulado, com ou sem interação do usuário.

Atualmente, a realidade virtual tem como base displays estereoscópicos como óculos e headsets, sendo divulgada em sua maioria para o entretenimento. Porém, como você verá a seguir, o conceito abrange muito mais do que efeitos visuais e ele já existe há bastante tempo.

A realidade virtual, em sua forma mais corriqueira, funciona através de estímulos visuais e auditivos. É comum o uso de headsets que cobrem completamente olhos e orelhas, privando o usuário de ouvir e ver estímulos externos.

Projetos como o PlayStation VR, da Sony, prometem transportar completamente o indivíduo para dentro de um jogo, com imersão total, tanto visual como auditiva. Nesse tipo de interface de realidade virtual é possível olhar para todos os lados sem precisar interagir com o controle, apenas virando o rosto para os lados. O headset da Sony também inclui a opção de usar fones de ouvidos para imersão mais completa.

HISTÓRIA DA REALIDADE VIRTUAL

O termo realidade virtual foi utilizado pela primeira vez no livro “Le Théâtre et son double”, do autor francês, Antonin Artaud, em 1938. Embora não seja um autor de ficção científica, Antonin praticamente criou o termo ao sugerir um teatro onde “a ilusão natural de personagens e objetos criavam uma realidade virtual”.

Mesmo sem o termo existir, já haviam experimentos que “transportavam” as pessoas para outros lugares. Os famosos óculos estereoscópicos com cartões em 3D de pontos turísticos existiam desde os anos 1920. Eles são os tataravós dos óculos VR que conhecemos atualmente.

Em 1939, foi apresentado ao mundo na feira internacional de ciências de Nova York o “View-Master”. O dispositivo era um óculos estereoscópico que servia para ver slides em uma disco dentado. O aparelho virou um brinquedo extremamente popular. Recentemente, a Google e a Mattel anunciaram uma nova versão do gadget.

COMO ÓCULOS DE REALIDADE VIRTUAL FUNCIONAM?

Uma das bases da ilusão visual de uma nova realidade é forjar a atual. Para isso, uma simples imagem plana passada diante de nossos olhos não basta. A mesma poderia simplesmente ser encarada como algo falso. É aí que entra um dos trunfos da realidade virtual.

Com o uso da estereoscopia, a ilusão de profundidade é criada, apresentando mais um elemento de imersão para a realidade virtual. Para que isso acontece, duas imagens diferentes são geradas, uma para cada olho. O efeito consiste na interpretação do cérebro de que as duas imagens na realidade são uma só.

A tecnologia que primeiro começou com fotos, hoje é utilizada em filmes e ambientes tridimensionais gerados por computador. Tecnologias atuais como o Oculus Rift, permitem uma interpolação tão rápida entre as imagens, que o efeito 3D é impressionante.

O grande destaque desses óculos modernos é a capacidade de interagir em sincronia com o movimento da cabeça do usuário. Diferente dos óculos de cinema e brinquedos como o “View-Master”. Ao utilizar o Oculus Rift, por exemplo, a visão é completamente sobreposta por um visor 3D. A imagem gerada não permanece estática em um único ponto, ela acompanha a movimentação do usuário.

Embora não seja vista, a grande inovação de dispositivos de realidade virtual mais modernos está no rápido processamento de imagens e correção de distorção das lentes. Tudo escondido sobre camadas de drivers e softwares de execução em tempo real.

REALIDADE VIRTUAL NA ATUALIDADE

Nos dias atuais, provavelmente 99% das pessoas que escutam o termo realidade virtual, devem ter ouvido por causa de algum produto de entretenimento, seja ele filmes antigos como “O passageiro do Futuro” ou aplicações recentes para jogos no Oculus Rift ou Samsung Gear VR.

Já há interfaces que permitem ao gamer se inserir completamente em um jogo. O Virtualizer da Cyberith é uma estação onde o jogador pode literalmente se sentir dentro de um game. Confira o vídeo abaixo demonstrando a tecnologia em conjunto com Oculus Rift.

Entretanto, a realidade virtual pode ser empregada em outros campos, pois as implicações para áreas como treinamento são inúmeras. Desde os anos 1970, soldados norte-americanos fazem exercícios de treinamento em ambiente simulado, muitos deles, completamente imersos em realidade virtual.

Recentemente, a marca de óleo para carros Castrol, apresentou um projeto de um ambiente tridimensional que é criado a partir de um capacete. O piloto dirige em um circuito de testes sem ver a pista “de verdade”, confiando apenas na realidade virtual. Esta por sua vez cria um desafio totalmente diferente da realidade, com outros carros e alterações drásticas na pista.

A magic Leap, startup sob o guarda-chuva da Google, divulgou um vídeo que mostra como a realidade aumentada pode ser usada de forma prática em nosso cotidiano. A produção em questão mostra como simples movimentos no ar podem ser usados para assistir a vídeos ou conferir a caixa de entrada de seu email sem as restrições impostas por um monitor.

Então como foi visto o hipervídeo permite ao usuário a escolha de algo dentro de um ambiente hipermídia, em vídeo. Tem uma forma de vídeo simples, chamada (detail-on-demand-video), possui links hierarquicamente organizados que levam a outros vídeos, conforme escolha e necessidade do usuário, bem como a qualquer outra mídia, podendo levar a algum site ou a qualquer lugar na internet.

Funciona do mesmo modo que quando temos documentos de texto isolados e passamos para o hipertexto, só que no hipervídeo se aplica nos vídeos. Como pode ser feito no hiperlink em um hipertexto, que proporciona navegabilidade dentro do próprio texto e a outros documentos externos, o mesmo pode ocorrer para o hipervídeo. Mas existe uma diferença com relação aos links nesses dois contextos. Em um hipervídeo, o link depende também do tempo e do espaço, assim ele não é mais estático.

A realidade virtual (RV) tem imersão em um ambiente totalmente em 3D que possibilita uma experiência multissensorial e interação em tempo real. Na RV você estará dentro dessa interface tridimensional, podendo simular ações e movimentos. Já a realidade aumentada (RA) trabalha diretamente com o real. Não se trata de uma nova realidade criada (como a virtual), é apenas a realidade aumentada com elementos 3D. Ou seja, ao invés de estarmos num mundo tridimensional, é o 3D que imerge no realismo.

Para emergir sua visão na RV, a aplicação duplica a imagem na tela, incorporando para a direção de cada olho. As lentes ampliam o campo de vista, transformando em uma visão binocular. Já na RA quando a câmera ou objeto capaz de transmitir imagem em tempo real é combinado com um software inteligente, é possível captar um padrão para que os elementos 3D sejam ativados na tela, ou inseri-los soltos na transmissão.

Os gadgets da RV já estão presentes e são acessíveis ao público em geral. Hoje, você pode emular aplicativos de smartphone desenvolvidos para essa realidade, e ao acoplar o aparelho em uma óculos VR há a experiência da imersão. Na RA, temos exemplos como os QR Codes, os games, entre outros. A RA sempre foi uma tecnologia a ser explorada. Exemplo disso é o Nintendo 3DS, que trabalha a câmera como uma maneira de emular elementos em 3D e ainda criar jogos. Na RA, também há aplicativos de smartphone que criam essa iteração.

REFERÊNCIAS

http://www.bitabit.eng.br/2009/10/25/o-que-e-hipervideo/

http://coral.ufsm.br/tielletcab/Nusi/HiperV/viahiper.html

http://coral.ufsm.br/tielletcab/Nusi/HiperV/sobreuso.html

http://realidadeaumentada.com.br/realidade-aumentada/

http://www.tecmundo.com.br/realidade-aumentada/2124-como-funciona-a-realidade-aumentada.htm

http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2015/09/o-que-e-realidade-virtual-entenda-melhor-como-funciona-a-tecnologia.html

http://www.tecmundo.com.br/realidade-aumentada/76861-magic-leap-mostra-realidade-aumentada-melhorar-nossa-vida.htm
http://www.beenoculus.com.br/realidade-virtual-x-realidade-aumentada/