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Parece uma bola de cristal (ou um tablet em forma de esfera). É leve (cerca de 700 gramas), tem 20 centímetros de diâmetro, é portátil e representa um novo paradigma na forma como visualizamos imagens: ao redor de uma tela em 360 graus. A inovação tecnológica foi desenvolvida por pesquisadores da Escola Politécnica (Poli) da USP e da Universidade Federal do ABC.

O projeto recebeu o nome de OrbeVR (A Handheld Concave Spherical Virtual Reality Display– veja o vídeo demonstrativo em inglês) e pode ser definido como um dispositivo inovador de realidade virtual para a visualização de conteúdos tridimensionais, através de telas esféricas móveis e interativas. As aplicações da nova tecnologia são inúmeras: de games a engenharia, passando por simulações cirúrgicas e até mesmo para ajudar os cientistas na compreensão da estrutura da matéria.

O OrbeVR será um dos grandes destaques no maior evento de computação gráfica e tecnologias interativas do mundo: a 44ª International Conference and Exhibition on Computer Graphics & Interactive Techniques (ACM Siggraph), que será realizada entre os dias 31 de julho e 3 de agosto, em Los Angeles, nos Estados Unidos.

Segundo o professor Marcelo Knorich Zuffo, do Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos da Poli e coordenador do Centro Interdisciplinar em Tecnologias Interativas (CITI) da USP, “o OrbeVR permite a visualização de imagens tridimensionais a partir de diferentes perspectivas, incluindo a opção de aplicar estereoscopia [quando apenas um usuário vê a imagem em 3D], caso a pessoa opte por vestir óculos semelhantes àqueles utilizados nos filmes 3D do cinema”, explica.

É como se a tela esférica representasse uma estrela, como o Sol, e os usuários ficassem orbitando ao redor dela, como os planetas.

O OrbeVR pode ser usado em três modos: monoscópico sem óculos (apenas um usuário), monoscópico com óculos (com dois usuários, ambos usando óculos) e estereoscópico (com apenas um usuário vendo a imagem em 3D). “A vantagem da aplicação estereoscópica é que a mesma é muito mais imersiva. Pode-se ter aplicações com apenas um usuário ou aplicações com até dois usuários. Mas estamos pesquisando como aumentar o número de pessoas usando o OrbeVR ao mesmo tempo”, conta Zuffo.

O nome OrbeVR foi escolhido, segundo o professor, a partir de uma analogia: é como se a tela esférica representasse uma estrela, como o Sol, e os usuários ficassem orbitando ao redor dela, como os planetas. Na configuração atual, da esfera com 20 centímetros de diâmetro, é possível a interação simultânea de até duas pessoas. O custo aproximado de produção do protótipo da tela esférica é de 500 a mil dólares, mas Zuffo acredita que esse valor seja reduzido em caso de produção em maior escala.

O professor conta que a concepção do OrbeVR foi realizada do zero. “É uma bola de cristal supertransparente, a partir da qual desenvolvemos um tratamento de superfície para a difusão das imagens. A base da esfera foi feita com impressoras 3D e outros recursos do CITI-USP. Cabe destacar a participação ativa de alunos de graduação com bolsas de Iniciação Tecnológica da cota CNPq (Pibiti) da Pró-Reitoria de Pesquisa no desenvolvimento de circuitos e da parte óptica.” O Pibiti é o Programa Institucional de Bolsas de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Para demonstrar a tecnologia, os pesquisadores desenvolveram nove aplicações: jogo interativo de basquete; modelo de carro esporte; uma foto 3D de uma clássica capa da National Geographic; o sarcófago de Biblos; um aquário; um trenzinho natalino; um jogo de chocalho de objetos; o olho de Sauron; e um quebra-cabeça 3D. “O ambiente de software do OrbeVR é muito intuitivo. Nós criamos todo um ambiente para desenvolver aplicações. Neste segundo semestre, pretendemos que alunos de graduação desenvolvam outras aplicações”, informa.

Pesquisa de vanguarda

A participação dos cientistas da Poli ganha destaque no Siggraph 2017 devido ao trabalho ser apresentado na sessão Emerging Technologies do evento, categoria extremamente seletiva para difusão de pesquisas de excelência e vanguarda no campo da computação gráfica e técnicas interativas.

“O reconhecimento da comunidade científica internacional é uma forma de constatar que nossas pesquisas em meios eletrônicos interativos estão no caminho certo. Afinal, queremos continuar produzindo conhecimento e dispositivos tecnológicos de alto impacto, não apenas para o universo científico, mas para a comunidade em geral”, destaca.

Apresentaremos o OrbeVR numa sessão que também conta com a participação de pesquisadores de Google, Microsoft, Sony, Nvidia, University of Tokyo, Stanford University e University of California at Berkeley.

Inovação para a indústria de alta tecnologia

“Apresentaremos o OrbeVR numa sessão que também conta com a participação de pesquisadores de Google, Microsoft, Sony, Nvidia, University of Tokyo, Stanford University, University of California at Berkeley, instituições acadêmicas e empresariais de expressivo prestígio científico e tecnológico. E, de fato, isto indica que estamos levando um projeto inovador para a indústria”, analisa Eduardo Zilles Borba, pós-doutorando em realidade virtual no CITI-USP.

A equipe de pesquisadores do OrbeVR é formada por Marcelo Knörich Zuffo, Roseli de Deus Lopes, Eduardo Zilles Borba, Olavo Belloc, Mario Nagamura, André Montes, Márcio Almeida, Diego Souza, Douglas Santos, Allan Santos, Luís Costa, Daniel Quandt (USP) e Celso Kurashima (UFABC).

Entre as atividades realizadas pela equipe de pesquisadores do CITI-USP estão as pesquisas em Caverna Digital, que completam 17 anos em 2017, sendo os pioneiros nos estudos neste tipo de interface com a realidade virtual na América Latina.

O CITI-USP é um dos Núcleos de Apoio à Pesquisa (NAPs) da USP apoiados pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

Maiores informações: e-mail orbevr@lsi.usp.br

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