DESENHO DO ESTUDO: Ensaio Clínico randomizado com avaliador cegado as intervenções. OBJETIVO: foi avaliar os efeitos da realidade virtual como recurso adicional na função dos pacientes com Osteoartrite (OA) de joelho. INTRODUÇÃO: A OA de joelho é uma das doenças ortopédicas mais prevalentes na população idosa, de caráter degenerativo e progressivo que acomete a cartilagem articular, limitando a amplitude de movimento (ADM) articular com rigidez e causando restrições funcionais importantes. A Realidade Virtual (RV) é um dos instrumentos que podem ajudar no processo de reabilitação dos pacientes, motivando e permitindo movimentações e exercícios mais assertivos. MÉTODOS: Noventa pacientes (65 mulheres e 25 homens), entre 50 e 70 anos, com diagnóstico médico de OA em pelo menos um dos joelhos participaram do estudo. Após responderem os questionários Womac e Lequesne, foram avaliados em relação a dor e força muscular. Responderam o Termo de Consentimento e foram divididos aleatoriamente, com envelopes opacos e lacrados, em 3 grupos: Controle que realizou um programa de fisioterapia convencional com exercícios aeróbicos e de fortalecimento muscular; Experimental 1 (Wii) que além do programa convencional fez uso dos jogos do Wii Fit da Nintendo; Experimental 2 (Kinect) que complementou o tratamento convencional com o sistema de vídeo game da Kinect Xbox. RESULTADOS: O estudo revelou redução da dor, melhora da força muscular e função no Questionário Lequesne para todos os grupos após a intervenção (p < .001), entretanto a melhora foi mais acentuada nos grupos Wii e Kinect do que no grupo controle. Quando comparada a dimensão de dor e rigidez, todos os grupos apresentaram reduções significativas no questionário WOMAC A, (p < .001) e somente o Kinect apresentou diferença estatisticamente significante pós intervenção na dimensão CONCLUSÃO: A associação do Vídeo Game no programa de reabilitação de pacientes com OA de joelhos apresenta resultados superiores do que a Fisioterapia convencional. E o recurso Kinect apresentou resultados superiores na função dos pacientes quando comparado ao sistema Wii. Novos estudos, com tecnologias diferentes são essenciais para identificar se os recursos de Realidade Virtual imersiva podem ajudar os pacientes com OA de joelho / STUDY DESIGN: Randomized clinical trial. OBJECTIVE: Evaluate the effects of video games associated with conventional physiotherapy in relation to pain relief, muscular strength, and function. INTRODUCTION: Knee OA is one of the most prevalent orthopedic diseases in the adult and elderly populations, with a degenerative and progressive character that affects the articular cartilage, limiting the articular range of motion (ROM) due to rigidity and causing important functional restrictions. Virtual Reality (VR) is one of the instruments that can help in the rehabilitation process of patients, motivating them and enabling more assertive movements. METHOD: Ninety patients (65 women and 25 men) between 50 and 70 years old, with a medical diagnosis of OA in at least one knee participated in the study. After completing the WOMAC (Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index) and Lequesne questionnaires, they were evaluated for pain (Visual Analogical Scale - VAS) and muscle strength (hand-held dynamometer).The volunteers signed the Consent Term and were then randomly divided, using opaque, sealed envelopes, into 3 groups: Control group - performed a conventional physiotherapy program with aerobic and muscle strengthening exercises; Experimental group 1 (Wii) - in addition to the conventional program used Nintendo\'s Wii Fit games; Experimental group 2 (Kinect) - complemented the conventional treatment with the Xbox Kinect video game system. RESULTS: The findings of the study demonstrated reduced pain and improved muscular strength and function in the Lequesne Questionnaire for all groups after the intervention (p < .001), however the improvement was more pronounced in the Wii and Kinect groups than in the control group. When comparing the pain and stiffness dimensions, all groups presented significant reductions in the WOMAC questionnaire, dimension A (p < .001), and only the Kinect presented a statistically significant difference post-intervention in dimension C. CONCLUSION: The association of Video Games in the rehabilitation program of patients with knee OA presents superior results to conventional physiotherapy. In addition, the Kinect feature demonstrated superior results regarding patient performance when compared to the Wii system. New studies using different technology are essential to identify whether immersive Virtual Reality features can help patients with knee OA

Os avanços tecnológicos trouxeram novos recursos e meios pelos quais o homem pode se expressar de maneiras diferentes, através de linguagens visuais, sonoras, gestuais, tácteis, e outras, que se complementam. Estes meios abrem um leque maior de oportunidades para o homem usar a sua a capacidade criativa, explorar mundos, conceitos e experiências, aprender e construir conhecimento. Porém esta tecnologia ainda é pouco ou mal utilizada nos estabelecimentos de ensino neste país e no resto do mundo. A tecnologia existe e avança a cada momento, mas ainda se encontra dificuldade em construir e manipular mundos virtuais em ambientes imersivos com múltiplas projeções. Este trabalho propõe o sistema FADAS, um sistema de autoria para ambientes imersivos de múltiplas projeções, para estudantes, professores e pesquisadores utilizarem a Realidade Virtual como mecanismo facilitador e enriquecedor do processo de aprendizagem e pesquisa. Por meio de várias tecnologias, fornece uma ferramenta, tanto para o "usuário-autor", que constrói cenários virtuais, baseados ou não na realidade, quanto para o "usuário-explorador", que navega e interage com os mundos virtuais, criando suas próprias experiências. O sistema FADAS pode ser utilizado em ambiente imersivo de múltiplas projeções estereoscópicas, disponibilizando uma linguagem de programação, que encapsula as complexidades das tecnologias envolvidas, e permite a criação e manipulação de mundos virtuais por usuários não especialistas. / Technological advances brought new resources and means where man can express himself in several ways, through languages of several types: visual, sonorous, gesture, tactile, and others that complement each other. These means open up a bigger span of opportunities for man to use his creative capacity, to explore worlds, concepts and experiences, learn and build up knowledge. Nevertheless this technology is still limited or badly used in education in this country and in the rest of the world. Technology exists and advances at every moment, but there is still difficulty in building up and manipulating virtual worlds in multiprojection immersive environments. This work proposes the FADAS system, an authorship system for multiprojection immersive environments, for students, teachers and researches to use Virtual Reality as a facilitating and enriching mechanism of the learning process and research. Through several technologies, it provides a tool to build up scenarios, based, or not, in real worlds, and to explore, navigate and interact with them, creating their own experiences. The FADAS system can be used in a stereo immersive multiprojection environment. The system provides a programming language, which encapsulates technology complexities, allowing users, who are not specialists, to create and manipulate virtual worlds.

Os simuladores de treinamento têm se tornado cada vez mais populares, apresentando aplicações em diversas áreas, como na condução de veículos terrestres, aeronaves, procedimentos médicos, operações militares, entre outras. Estes simuladores podem ser classificados em diferentes grupos, de acordo com a finalidade do seu treinamento. Os simuladores que envolvem o treinamento de procedimentos têm a finalidade de capacitar o usuário na execução de atividades bem definidas, dando ênfase às ações que o usuário precisa efetuar e às relações de dependência existentes entre estas ações. As aplicações deste grupo de simuladores são o objeto deste trabalho e podem ser usadas em diversas situações, como na montagem, desmontagem, operação e manutenção de máquinas complexas, na execução de atividades que ofereçam risco ao usuário ou, possam causar dano ao equipamento utilizado. As vantagens associadas com o treinamento em Realidade Virtual têm aumentado a procura por este tipo de aplicação. Apesar disto, no cenário nacional, poucos trabalhos acadêmicos foram publicados nesta área de pesquisa. Com a finalidade de auxiliar o desenvolvimento de simuladores de procedimentos, este trabalho apresenta a proposta de um arcabouço de treinamento, que foi elaborado com base nos elementos obtidos na revisão da literatura e na investigação de outras arquiteturas e ferramentas. A revisão da literatura considerou diversas técnicas usadas na descrição dos cenários de treinamento, entre elas, podemos citar a Máquina de estados, Sistema baseado em regras, STORM, Grafos, Diagrama LORA e rede de Petri. O arcabouço proposto _e composto por uma arquitetura, que define os componentes e os conceitos envolvidos no treinamento de procedimentos, e uma biblioteca de software, planejada com base nesta arquitetura e elaborada com o propósito de facilitar o desenvolvimento de aplicações de treinamento. As características deste arcabouço foram verificadas e validadas através da implementação de dois casos de uso. O primeiro caso consiste em uma aplicação de simulação de troca de cruzeta em linha viva, onde o usuário realiza um procedimento de risco na manutenção de redes de distribuição, e o segundo caso, envolve a prática da montagem e desmontagem de uma Unidade Geradora Hidrelétrica. Em ambas as aplicações, o modelo de Máquina de estados foi utilizado de forma simplificada na representação dos objetos interativos, e o modelo de rede de Petri foi usado para representar os procedimentos de treinamento. / The simulators for training have become increasingly popular, with applications in several areas, such as in land vehicles, aircraft, medical procedures, military operations, among others. These simulators can be classified into different groups according to the purpose of their training. The simulators that involve the training of procedures are intended to empower the user to perform well defined activities, with an emphasis on the actions that the user needs to perform and on the existing dependencies between these actions. The applications of this group of simulators are the subject of this work, and can be used in various situations, such as in assembly, disassembly, operation and maintenance of complex machinery, in performing activities that poses any danger to the user, or may cause damage to the equipment. The advantages associated with virtual reality training have increased the demand for this type of application. Despite this, in Brazil, few papers have been published in this area of research. In order to assist the development of procedure simulators, this work proposes a framework for virtual training, which was based on evidences obtained in the literature review and while investigating other architectures and tools. The literature review found several techniques used in the description of the training scenarios, among them, we may mention the state machine, rule-based system, STORM, Graphs, LORA Diagram and Petri net. The proposed framework consists of an architecture, that defines the components and concepts involved in training procedures, and a software library, which was planned based on this architecture and elaborated with the purpose of facilitating the development of applications for training. The characteristics of this framework has been verified and validated through the implementation of two use cases. The first case is a application for simulating the exchange of a crosshead, where the user performs a risky procedure in the maintenance of distribution networks, and the second case, which involves assembling and disassembling of a Hydroelectric Generating Unit. In both applications, the model of simple state machine was used to represent the behavior of interactive objects, and the Petri net model was used to represent the training procedures.

Orientador: José Remo Ferreira Brega / Resumo: Atualmente, existem os chamados jogos sérios que foram desenvolvidos para servirem, não só para diversão, mas também como ferramenta de aprendizagem sobre a temática saúde e auxiliarem em tratamentos médicos. Em busca de uma metodologia para o desenvolvimento dessa ferramenta, foi realizada uma Revisão Sistemática da Literatura para determinar a eficácia dos jogos sérios na área da saúde, por meio da utilização de técnicas e especificações para o desenvolvimento dos jogos. Também é verificada a utilização da Realidade Virtual como ferramenta para proporcionar imersão e interatividade entre jogo e jogador. Com base nisso, é apresentado um jogo sério cujo nome é Kimotopia, e que foi especificado, implementado, testado e avaliado. O jogo é destinado à crianças com câncer e contém características que auxiliam os jogadores no ganho de conhecimento sobre sua condição e os procedimentos médicos necessários. O jogo é composto por dois módulos principais que auxiliarão na aplicação das técnicas e especificações: módulo aplicador e módulo jogador. Além disso, o jogo foi estruturado sobre um módulo de rede responsável por uma conexão local e um banco de dados para armazenamento de informações sobre os jogadores. Para o conhecimento e a aprendizagem, o jogo foi estruturado em três fases que remetem às atividades cotidianas no ambiente hospitalar. São elas: medicação, alimentação e higiene. Assim, a finalidade é mostrar aos jogadores a importância dessas atividades no tratamento da doença... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de um protocolo de exergames sobre a percepção de fadiga relatada, a termografia das pernas, o equilíbrio postural estático, a força muscular e frequência mediana do sinal eletromiográfico (EMG), em pacientes com câncer. Os grupos foram divididos em: pacientes com câncer submetido à quimioterapia e/ou radioterapia (GQR: n=15), pacientes com câncer e que não estavam em quimioterapia e/ou radioterapia (GCA: n=15) e os voluntários sem câncer (GC: n=15). Foi realizada em todos os grupos, a avaliação da fadiga relatada por meio da subescala de fadiga do questionário The Functional Assessment of Chronic Illness Therapy-Fatigue (FACIT-F); a avaliação da temperatura superficial dos membros inferiores por meio da termografia infravermelha; a avaliação do equilíbrio postural estático por meio das variáveis baropodométricas; a análise da contração isométrica voluntária máxima (CIVM) por meio da dinamometria e a avaliação da fadiga muscular por meio da frequência mediana do sinal EMG dos músculos dorsiflexores e flexores plantares. Todas as análises foram realizadas em três momentos: inicial (Av0), após a 10º sessão (Av1) e após a 20º sessão (Av2). As sessões de exergames foram realizadas para todos os grupos com auxilio do console Xbox 360 Kinect™ equipado com o jogo Your Shape Fitness Evolved™ 2012. A atividade foi realizada três vezes por semana e com duração média de 35 minutos. RESULTADOS: Pela subescala de fadiga do FACIT-F, os grupos GQR (vs GC: p=0,0003) e GCA (vs GC: p<0,0001), encontram-se mais susceptíveis a fadiga antes de realizarem o protocolo de exergames. Após 10 e vinte sessões de práticas de atividades por exergames foi observado que a fadiga desaparece (GQR versus GC, p=1,000; GCA versus GC, p=1,000). O GCA apresentou redução da temperatura superficial da região anterior do membro inferior esquerdo quando comparado ao GQR (p= 0,024) e no membro inferior direito (GCA vs GQR: p=0,041; GCA vs GC: p=0,042), enquanto a temperatura da região posterior dos membros inferiores foi similar entre os grupos (Grupo*Avaliação: p=0,6470). Ao final do treinamento, foi verificado o mesmo comportamento térmico da avaliação inicial para a região anterior direita (GQR vs GCA: p=0,041; GCA vs GC: p=0,042). Não foram observadas alterações estabilométricas ao longo do protocolo de exergames utilizado. Os valores médios da CIVM para os músculos dorsiflexores direito e esquerdo (p<0,0001) e para os mm. flexores plantares direito após 10 sessões (p=0,0249) aumentaram significativamente no GQR. A frequência mediana do sinal EMG do músculo gastrocnêmio medial direito do GQR se difere do GC na avaliação inicial (p=0,0159). Entretanto, após 10 e 20 sessões houve aumento da frequência mediana do m. tibial anterior esquerdo do GCA (p=0,0128), assim como o músculo gastrocnêmio medial esquerdo (p=0,0005) e direito (p=0,0069) do GQR. CONCLUSÃO: Deste modo, a prática de exercícios por exergames aplicada neste estudo se mostrou eficaz para redução da fadiga relatada e muscular, aumento da força muscular, no entanto, não foi capaz de alterar o equilíbrio postural estático e a temperatura das pernas de pacientes com câncer. / The aim of this study was to evaluate the influence of an exergames protocol on perception of related fatigue, thermography of the lowers limbs, static posture balance, muscle force and median frequency of electromyographic signal (EMG), in the cancer patients. The groups were divided into: cancer patients undergoing chemotherapy and/or radiotherapy (CRG: n = 15), patients with cancer and who were not on chemotherapy and/or radiotherapy (CAG: n = 15) and volunteers without cancer (CG: n = 15). Was performed in all groups, the evaluation of related fatigue measured by the fatigue subscale of The Functional Assessment of Chronic Illness Therapy-Fatigue (FACIT-F) questionnaire; evaluation of surface temperature of the lower limbs by infrared thermography; evaluation of static postural balance through baropodometrics variables; analysis of maximal voluntary isometric contraction (MVIC) through dynamometer and assessment of muscle fatigue by the median frequency of the EMG signal of dorsiflexors and plantar flexors muscles. All analysis were performed on three moments: initial (Ev0), after the 10th session (Ev1) and after the 20th session (Ev2). The sessions of exergames were performed to all groups using of the Xbox 360 Kinect™ console equipped with the game Your Shape Fitness Evolved™ 2012. The activity was performed three times a week and lasting an average of 35 minutes. RESULTS: The groups CRG (vs CG: p= 0.0003) and CAG (vs CG: p <0.0001) are more susceptible to fatigue before performing the exergames protocol, through fatigue subscale of the FACIT-F. It was observed that the fatigue disappears (CRG vs. CG, p= 1.000; CAG vs. CG, p= 1.000) after ten and twenty sessions of exergames activities. The CAG presented a reduction of surface temperature in the anterior region of the left lower limb when compared to CRG (p= 0.024) and in the right lower limb (CAG vs CRG: p= 0.041; CAG vs. CGC: p= 0.042), while the temperature of posterior the region of the lower limbs was similar between the groups (Group*Evaluation: p= 0.6470). It was verified at the end of training, the same thermic behavior of the initial assessment for the right anterior region (CGR vs. CAG: p= 0.041; CAG vs. CG: p= 0.042). Stabilometric changes were not observed throughout the exergames protocol used. The average values of MVIC for right and left dorsiflexors muscles (p<0.0001) and for right plantar flexors muscles after 10 sessions (p = 0.0249) increased significantly in GQR. The median frequency of EMG signal of the right medial gastrocnemius muscle of the GQR is different to CG in initial assessment (p= 0.0159). However, after 10 and 20 sessions increased the median frequency of left tibialis anterior muscle (p= 0.0128), in the CGA, as well as the left medial gastrocnemius muscle (p= 0.0005) and right gastrocnemius muscle (p= 0.0069), in the GQR. CONCLUSION: Thus, the practice of exercises by exergames applied in this study proved to be effective for reducing of related fatigue and muscle fatigue, increase in muscle strength, however was not able to change the static postural balance and the temperature of the legs of patients with cancer. / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG

O câncer é a segunda causa de morte em países desenvolvidos e a terceira em países em desenvolvimento. Uma condição comum aos indivíduos com essa doença é a presença de fadiga relacionada ao câncer, uma condição multifatorial que é capaz de reduzir a qualidade de vida durante o tratamento e pode persistir por anos. Há evidências de que a prática de atividade física seja benéfica para minimizar os efeitos desta condição, que envolvem alteração da função muscular e redução da qualidade de vida, e uma modalidade de prática que tem sido utilizada nos últimos anos como alternativa a prática de exercícios convencionais são os exergames, jogos de videogame que necessitam de movimentos corporais para sua realização. Assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar a influência da prática de um protocolo de atividade física por meio de exergame na avaliação funcional, a partir da avaliação dinamométrica e eletromiográfica, da avaliação da qualidade de vida e na análise termográfica da articulação do ombro de voluntários com qualquer tipo de câncer que tenham realizado qualquer tipo de tratamento, isolado ou em associação, como cirurgia, quimioterapia e radioterapia. Para isso, os voluntários com câncer e sem a doença foram avaliados por meio da análise da contração isométrica voluntária máxima, eletromiografia de superfície e termografia do músculo deltóide médio. Todos os participantes do estudo foram avaliados quanto à fadiga relatada, a dor e disfunção da articulação do ombro por meio dos questionários The Functional Assessment of Chronic Illness Therapy-Fatigue e Shoulder Pain and Disability Index respectivamente, ao início e ao término do protocolo de atividade física. Foram avaliados 38 voluntários, sendo 19 no grupo câncer e 19 no grupo controle, sendo avaliados em três momentos: antes do início do protocolo, após 10 sessões e após 20 sessões de exergame. Para o protocolo de exergame foi utilizado o console Xbox 360® com Kinect® equipado com o jogo Your Shape Fitness Evolved 2012. A atividade foi realizada em média três vezes por semana, com duração máxima de 50 minutos. A idade média dos grupos foi de 61,46 ±8,79 no grupo câncer e 57,62 ±7,57 no grupo controle enquanto o índice de massa corporal média dos grupos foi de 28,36 ±4,94 e 28,06 ±3,74 para os grupos câncer e controle respectivamente. Os resultados demonstram aumento significativo no score do Functional Assessment of Chronic Illness Therapy-Fatigue após 10 sessões de treinamento (p=0,005), bem como redução da escala de incapacidade do Shoulder Pain and Disability Index (p=0,008) no grupo câncer. Foi encontrado ainda aumento significativo nos valores de frequência mediana no músculo deltóide direito entre a avaliação 2 e a avaliação 3 (p =0.02) no grupo câncer. Concluindo, o protocolo de exergames é capaz de melhorar a qualidade de vida dos voluntários com câncer, reduzir a incapacidade em relação a articulação do ombro, bem como a fadiga relatada, além de melhorar o padrão de recrutamento muscular do músculo deltóide médio. / Cancer is the second leading cause of death in developed countries and the third in developing countries. A common condition for individuals with this disease is the presence of cancer-related fatigue, a multifactorial condition that is able to reduce quality of life during treatment and may persist for years. There is evidence that the practice of physical activity is beneficial to minimize the effects of this condition, which involves altered muscle function and reduced quality of life, and a modality of exercise practice that has been used in recent years as an alternative to the practice of conventional exercises are the exergames, video games that require body movements to perform. Thus, the present study aimed to evaluate the influence of the practice of a protocol of physical activity through exergame in the functional evaluation, based on the dynamometric and electromyographic evaluation, quality of life evaluation and thermographic analysis of the shoulder joint of volunteers with any type of cancer who have had any type of treatment, alone or in combination, such as surgery, chemotherapy and radiotherapy. For this, the volunteers with cancer and without the disease were evaluated by means of the analysis of the maximum voluntary isometric contraction, surface electromyography and thermography of the median deltoid muscle. All participants in the study were assessed for fatigue, pain and shoulder joint dysfunction using the questionnaires The Functional Assessment of Chronic Illness Therapy-Fatigue and Shoulder Pain and Disability Index, respectively, at the beginning and at the end of the activity protocol physical. Thirty-eight volunteers were evaluated, being 19 in the cancer group and 19 in the control group, being evaluated in three moments: before the beginning of the protocol, after 10 sessions and after 20 sessions of exergame. For the exergame protocol was used the console Xbox 360® with Kinect® equipped with the game Your Shape Fitness Evolved 2012. The activity was carried out on average three times a week, with a maximum duration of 50 minutes. The mean age of the groups was 61.46 ± 8.79 in the cancer group and 57.62 ± 7.57 in the control group while the mean body mass index of the groups was 28.36 ± 4.94 and 28.06 ± 3.74 for the cancer and control groups respectively. The results show a significant increase in the Functional Assessment of Chronic Illness Therapy-Fatigue score after 10 training sessions (p = 0.005), as well as a reduction in the disability scale of the Shoulder Pain and Disability Index (p = 0.008) in the cancer group. A significant increase in the median frequency values in the right deltoid muscle was found between assessment 2 and evaluation 3 (p = 0.02) in the cancer group. In conclusion, the exergames protocol is capable of improving the quality of life of cancer volunteers, reducing shoulder joint disability as well as reported fatigue, and improving the muscle recruitment pattern of the medial deltoid muscle.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2018-06-06T12:06:38Z No. of bitstreams: 1 Clayton Mendonça Feliciano.pdf: 2611426 bytes, checksum: a439000bde04e6b90b53d641f6aba297 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-06T12:06:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clayton Mendonça Feliciano.pdf: 2611426 bytes, checksum: a439000bde04e6b90b53d641f6aba297 (MD5) Previous issue date: 2018-03-21 / Virtual reality (VR) and the forms of interactions with this environment have evolved and advanced a great deal in recent decades. Parallel to the advance of the creation and modeling of three-dimensional (3D) environments, new possibilities arise. Assuming that the virtual environment allows creating scenarios with details and architectural richness, the proposal of this work is focused on the development of a 3D environment and its application in the Web environment, having as object of study the Square Sé, Sao Paulo City. Bibliographical surveys were made to aggregate historical and cultural knowledge, as well as visits in locus for creation of the photographic collection and three-dimensional virtual development. The elaboration of the virtual scenario was made using Sketchup and Unity3D modeling software. Within what was proposed, both the modeling part and the integration part of the Web environment were successful / A realidade virtual (RV) e as formas de interações com este ambiente evoluíram e avançaram muito nas últimas décadas. Paralelamente ao avanço da criação e modelagem de ambientes tridimensionais (3D), novas possibilidades surgem. Partindo do princípio que o ambiente virtual permite (re)criar cenários com detalhes e riquezas arquitetônicas, a proposta deste trabalho está voltada ao desenvolvimento de ambiente 3D e sua aplicação no ambiente Web, tendo como objeto de estudo a Praça da Sé, ponto turístico da cidade de São Paulo. Levantamentos bibliográficos foram feitos para agregar conhecimento histórico e cultural, visitas in locus para criação do acervo fotográfico e desenvolvimento virtual tridimensional. A elaboração do cenário virtual foi feita por meio de softwares de modelagem Sketchup e Unity3D. Dentro do que foi proposto obteve-se sucesso tanto na parte de modelagem quanto na parte de integração ao ambiente Web

Human beings need to collaborate with each other whether the goal is to develop a jointly collaborative task, to maintain existing social relationships or to provide opportunities to create new ones. These collaborations can be essentially classified either in formal or informal collaborations. These are two distinct but complementary forms of collaborations. When participants are engaged in a formal collaboration they explicitly agree in advance what will be discussed, when, and where it will take place. On the other hand, informal collaboration consists in spontaneous and not planned collaborations that occur countless times and in a transparent way in the everyday life. In addition, informal collaboration is intimacy related to physical proximity. Indeed, the opportunities for informal collaboration rely on the physical proximity of its participants. In this context, the main goal of this research is to investigate what features of informal interactions in the everyday life could be used to build a social virtual environment in order to provide, foster and mediate informal collaboration between participants of geographically distributed groups. Therefore, this research presents an investigation of what are the features of informal collaborations, including the understanding of awareness, public and private spaces, and how to deal with the tradeoff between providing awareness information and securing the privacy of individuals. In addition, it discusses how people interact with each other in the everyday life by presenting what is the importance of physical spaces not only for the informal collaboration but also in general, what are the features of spaces, and what it offers for informal collaborations. Based on these understandings, a PrAPI (Presence, Awareness, Privacy, Interactivity) model was conceived to address the problem. Furthermore, to provide a deeper investigation, a prototype version called Coffee Machine environment was designed and developed in accordance with this model. Finally, this prototype was tested and evaluated by participants of geographically distributed groups.

Esta tese aborda um dos principais problemas encontrados em sistemas de Realidade Virtual que procuram proporcionar verdadeira imersão do usuário ao ambiente: detecção e identificação de colisão entre objetos. O trabalho visa inicialmente estudar, compreender e analisar soluções para o problema disponíveis na literatura. Esta pesquisa preliminar serviu como subsídio para a criação do Sistema de Detecção de Colisão (SDC) que atua em tempo real sobre objetos convexos com características geométricas mutantes. O sistema consiste de três fases: Fase de Detecção de Colisão entre Envoltórios Esféricos, Fase de Identificação dos Prováveis Pontos de Colisão e Fase de Validação da Colisão. É usada a técnica de Octree esférica para agilizar o processo de identificação dos prováveis pontos de colisão e adotou-se uma abordagem analítica para validação destes pontos. Escolheu-se a API gráfica Java 3D como ferramenta de desenvolvimento para um modelador de ambientes virtuais, adaptado ao problema da detecção de colisão, com o objetivo de realizar a trabalhosa tarefa de representar e visualizar os corpos sintéticos, focando o trabalho no desenvolvimento e aperfeiçoamento da técnica proposta. Desenvolveu-se o modelador para dar suporte às simulações. Os aspectos de geometria e aparência dos objetos, animação dos corpos, assim como níveis de precisão e identificação da colisão são definidos através de interfaces gráficas.

Nas últimas décadas a tecnologia de realidade virtual tem sido cada vez mais utilizada em várias aplicações na sociedade. Particularmente a partir do início da década de 90, observamos o advento da realidade virtual baseada em multiprojeções, com o surgimento do paradigma de construção de sistemas de realidade virtual totalmente imersivos como por exemplo o CAVE™. Esta tese tem por objetivo apresentar pesquisas e desenvolvimentos relacionados com a implementação do primeiro sistema de multiprojeção totalmente imersivo baseado em aglomerado de computadores convencionais, sistema este denominado de CAVERNA Digital. O trabalho aqui apresentado é composto por um panorama atual do estado da arte das tecnologias de realidade virtual baseadas em multiprojeção. O conceito de aglomerados de computadores convencionais para realidade virtual, ou especificamente VRCluster é apresentado, bem como uma taxonomia de organização interna dos VRClusters. O sistema de multiprojeção da CAVERNA Digital é apresentado, descrevendo em detalhe as opções dos inúmeros subsistemas como projetores, telas, subsistema de vídeo, dispositivos de interação e outros. Outra contribuição desta tese é pela inovação de uma plataforma de visualização interativa voltada para ambientes de realidade virtual imersivos, plataforma esta denominada de JINX, baseada no padrão aberto X3D. Aspectos relacionados com a operação destes sistemas de realidade virtual avançados são apresentados como é o caso das interface de gerenciamento de ambientes imersivos denominado de SIRIUS e do núcleo de gerenciamento de ambientes imersivos denominado de ZEUS. Por fim vários testes de desempenho são realizados para a validação da integração dos inúmeros recursos utilizados na CAVERNA Digital. / In the last decades, virtual reality technology has been increasingly used in many applications for the society. Particularly in the beginning of 90’s, we can observe the advent of virtual reality based in multi-projections, leading to the construction paradigm of CAVE™ like virtual reality systems. The goal of this thesis is to present the research and developments related to the construction of the first multi projection completely immersive system based on commodity computer clusters called CAVERNA Digital. The work here presented is composed by an updated panorama of the state-of-art multi-projection virtual reality technologies. The concept of commodity computer clusters for virtual reality, or specifically VRCluster is shown, as well as the taxonomy for internal organization of the VRClusters. The CAVERNA Digital multi-projection system is shown, including details of the options of uncountable subsystems, like projectors, screens, video, and interaction devices, among others. This thesis contributes with another innovation: the visualization platform, called JINX, based on the open standard X3D. Aspects related to the operation of these advanced virtual reality systems are presented, which is the case of the user interface for immersive environments called SIRIUS and the management core for immersive environments called ZEUS. Finally, various performance tests were conducted to validate the integration of the uncountable resources used in the CAVERNA Digital.