4. ARQUITETURA DE UM SISTEMA RV

4.1 Componentes Chave para um Sistema RV

Computador Pessoal / Consola / Smartphone

O conteúdo que os utilizadores vêem dentro de um “headset” de realidade virtual é tão importante quanto a qualidade do mesmo. Para alimentar todos estes ambientes tridimensionais interativos é necessário um computador com um poder computacional significativo. É aqui que entram os computadores, as consolas e os smartphones - estes atuam como o mecanismo para alimentar o conteúdo que se encontra a ser produzido.

Head-Mounted Display (HMD)

Um HMD é um monitor montado na cabeça do utilizador e é um tipo de dispositivo que contém um monitor montador em frente aos olhos do utilizador. Essa exibição geralmente abrange o campo completo de visão do utilizador e exibe o conteúdo de VR pretendido.

Alguns HMD VR utilizam telas de smartphones, como no caso do Google cardboard e o Samsung Gear VR. Estes monitores normalmente são acompanhados por um equipamento de som que possa estimular o utilizador a nível auditivo.

Dispositivos de Entrada

Dispositivos de entrada são uma das duas categorias de componentes que fornecem aos utilizadores uma sensação de imersão. Estes possibilitam ao utilizador uma maneira mais natural de navegar e interagir em um ambiente RV. Alguns dos dispositivos mais comuns :

Joysticks
Bolas de Força / Bolas de Rastreamento
Luvas de dados
Trackpads
Rastreadores De Movimento / Bodysuits
Escadas rolantes / Passadeiras

4.2 Como Funcionam os HMD ?

Para que o cérebro humano aceite um ambiente virtual como o mundo real, este tem não só de parecer o mundo físico como tem de transmitir emoções e sensações deste mesmo. Esta mesma sensação pode ser alcançada colocando um “head-mounted display” (HMD), dispositivo este que exibe um ambiente virtual 3D sem os limites de um ecrã de televisão ou de um computador .O “sentir” o mundo virtual pode ser alcançado através de dispositivo de entrada que utilizam sensores de movimento para basear a interatividade dos movimentos do utilizador.

4.3 Componentes Chave no Interior de um HMD

Sensores

Os componentes mais comuns num “headseat” de realidade virtual são os magnetômetros, acelerômetros e giroscópios. Estes sensores trabalham em conjunto para medir os movimentos e direção no espaço. O seu objetivo final é cobrir todos os graus de movimento possíveis para o objeto no espaço.

O magnetómetro permite ao dispositivo saber em que direção está virado o utilizador em relação a superfície da Terra. O magnetómetro funciona como uma bússola para o dispositivo, sendo capaz de realizar esta tarefa medindo os campos magnéticos da Terra.

O acelerómetro serve para medir a aceleração dos movimentos do dispositivo em relação ao utilizador para que o dispositivo consiga saber em que direção o utilizador está a mover a sua cabeça.

Já o giroscópio calcula a orientação do dispositivo, o que ajuda o dispositivo a manter uma direção ou corrigir a direção do dispositivo.

Lentes

As lentes do “headset” são de facto bastante importantes já que permitem focar e redimensionar a imagem para cada olho, criando duas imagens 2D diferentes de forma a imitar a visão estereoscópica - o que, por sua vez, permite criar uma impressão de profundidade e solidez. As lentes em cada sistema de realidade virtual não são uma solução única e tem de ser ajustadas porque os vários sistemas têm propriedades de lentes diferentes.

Estas lentes encontram-se entre os olhos do utilizador e os pixéis do “display screen”.

Ecrã

Os ecrãs mostram imagens que o utilizador visualiza através das lentes. Estes ecrãs são tipicamente LCD e recebem informação sobre vídeo através de um computador ou um smartphone. Dependendo do HMD essa informação é passada para um ou dois monitores (um por olho).

Uma alternativa a esta tecnologia LCD (liquid crystal display) , é a utilização de uma tela OLED (Organic Light-Emitting Diode)

Processadores

Os sistemas VR exigem a utilização de uma quantidade substancial de energia, mesmo comparando com jogos que realmente a consomem de forma notória. A capacidade de processamento exigida pelos sistemas VR pode ser dividida em três categorias :

Processadores de entrada - Controlam os dispositivos usados para inserir informação no computador. Estes recuperam e distribuem os dados para o restante sistema com o mínimo “delay” possível.

Processadores de simulação - Levam a informação vinda dos processadores de entrada e outras tarefas programadas no mundo físico e determina o que irá acontecer no mundo virtual . Esta é a componente central do sistema RV.

Processadores de renderização - Criam as sensações que são levadas até ao utilizador, abrangendo sentimentos visuais, auditivos, hápticos e outros sistemas sensoriais. Cada sistema sensorial possui processo de renderização separados.