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Geração interativa de malhas em multiresolução através de marcadores em realidade aumentadaDembogurski, Renan Augusto 06 March 2013 (has links)
Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-31T13:46:49Z
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Previous issue date: 2013-03-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um método que permite a deformação de um terreno pela
modificação do seu mapa de alturas em um ambiente de realidade aumentada. A estrutura
hierárquica de malhas A4-8 foi utilizada para representar o terreno. Essa estrutura define
um espaço paramétrico para calcular as coordenadas de um terreno no espaço Euclidiano R3. Em especial, este trabalho lida com o problema de modelagem de terrenos esféricos. Uma métrica de erro dependente do observador e da geometria do terreno utilizada tanto
para sua observação quanto para sua modelagem. Os resultados demonstram que o uso
da malha A4-8 em conjunto com o sistema de realidade aumentada tangível é flexível
para modelar terrenos esféricos e pode ser facilmente modificada para terrenos com a
topologia do cilindro e do toro. O desenvolvimento de um método de geração de malhas
eficiente e de uso intuitivo, baseado em marcadores de realidade aumentada, é a principal
contribuição deste trabalho. / This work presents a method that allows the deformation of a terrain by modifying
your heightmap in an augmented reality environment. The hierarchical structure of A4
8 meshes was used to represent terrains. This structure defines a parameter space to calculate the coordinates of a field in the R3 Euclidean space. In particular, this paper deals with the problem of modeling spherical terrains. An error metric dependent on
the observer and the geometry of the land used for its observation and modeling. The
results demonstrate that the use of A4-8 mesh combined with the tangible augmented
reality system is flexible to shape spherical terrains and can be easily modified to deal
with other topologies, such as the torus and the cylinder. The development of an efficient
and intuitive to use method for mesh generation, based on augmented reality markers, is
the main contribution of this work.
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[en] 3D PROPEDEUTICS VISUALIZATION: TECHNOLOGIES TO SUPPORT CLINICAL DECISION-MAKING / [pt] PROPEDÊUTICA COM VISUALIZAÇÃO 3D: TECNOLOGIAS PARA SUPORTE À TOMADA DE DECISÃOLEONARDO FRAJHOF 22 October 2020 (has links)
[pt] O objetivo desta pesquisa é projetar serviços da propedêutica clínica considerando o uso da tecnologia de visualização tridimensional como linguagem e fonte de dados para apoiar o raciocínio das decisões clínicas. Visando projetar esse serviço, avaliamos o potencial de algumas tecnologias de visualização tridimensional que poderiam ser úteis para apoiar a propedêutica: visualização de modelos em ambientes virtuais (imersão em Realidade Virtual ); projeção de modelos tridimensionais na realidade visualizados por smartphones (Realidade Aumentada); modelos impressos em 3D. Optamos por projetar um produto que seria o objeto de investigação aprofundada nesta pesquisa: um ambiente virtual para a visualização de casos clínicos reais por meio de óculos de realidade aumentada. Para realizar esta pesquisa um artefato para a visualização de casos clínicos reais por meio de Realidade Virtual (RV) e Realidade Aumentada (RA) foi projetado. O artefacto foi nomeado como ProVis3D e foi desenvolvido para que os médicos assistentes visualizassem, de forma tridimensional, imagens médicas em posição anatômica, mantendo as relações espaciais entre órgãos e vasos de forma fidedigna, para o que é proposto como precisão pelo método, e correspondendo a sua posição no mundo real, ou seja, como estas estão dispostas no interior do corpo humano. Além de poderem ser visualizadas, há possibilidade de interação com as imagens, simulando a percepção táctil, e de produzir sua movimentação: tocar em órgãos segmentados, vasos e vísceras, separar estas estruturas, aumentar seu tamanho e fazer a rotação do objeto em torno de seu eixo. Uma avaliação empírica foi realizada nesta pesquisa, na perspectiva epistemológica-metodológica projetiva Design Science Research (DSR), utilizando como metodologia projetando diferentes casos, com cinco unidades de análise (cada médico convidado para usar o artefato da pesquisa consiste em uma unidade de análise nesta pesquisa). A abordagem foi observacional e interpretativa, com a finalidade de compreender e refletir sobre o comportamento do médico, especialmente a sua tomada de decisão, quando utiliza
o artefato desenvolvido nesta pesquisa. Foram projetadas diferentes cenas para possibilitar a observação das experiências dos usuários do ProVis3D (médicos especialistas e não especialistas) ao visualizar imagens médicas em contextos anatômicos reais (reconstrução 3D a partir de exames de tomografia computadorizada e modelos 3D coloridos com todas as estruturas nas suas posições reais) e ao interagir com essas imagens por meio de Realidade Aumentada. A cena virtual consiste em uma imagem tridimensional dinâmica, que pode ser manipulada para apoiar um cirurgião no seu planejamento cirúrgico ou apoiar um radiologista a complementar seu laudo na estação de trabalho (workstation). Os médicos visualizam a cena inicialmente em RV e posteriormente em RA. Duas questões foram elaboradas para o estudo: 1) Será que o artefato realmente possibilita obter informação de valor para a tomada de decisão clínica?; 2) Será que essa tecnologia de visualização realmente cria uma linguagem que possibilita aos médicos produzirem novos conhecimentos? A partir desse estudo, foi demonstrado que artefato ProVis3D tem potencial para apoiar a decisão clínica e que a tecnologia interativa de visualização tridimensional, em Realidade Aumentada, cria uma linguagem, faz os médicos conversarem de um modo diferente, sobre coisas que não estão habituados, possibilitando aos médicos produzirem novos conhecimentos. / [en] The objective of this research is to design a clinical propaedeutic services considering the use of three-dimensional visualization technology as a language and data source to support the reasoning of clinical decisions. In order to design this service, we evaluated the potential of some three-dimensional visualization technologies that could be useful to support the propaedeutics: visualization of models in virtual environments (immersion in Virtual Reality); projection of three-dimensional models in reality viewed by smartphones (Augmented Reality); 3D printed models. We opt to design a product that should be the object of further investigation in this research: a virtual environment for viewing real clinical cases through augmented reality glasses. In order to accomplish this research, an artifact for visualization of real clinical cases through Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) was designed The artifact was named as ProVis3D and was designed for assisting physicians to view medical images in an anatomical position and three-dimensional manner, maintaining spatial relationships between organs and vessels reliably as corresponding to their position in the real world and arranged within the human body. Besides being able to be visualized, there is a possibility for interact with the images, simulating the tactile perception, and producing its movement: touching segmented organs, vessels and viscera, separating these structures, increasing their size and rotating the object around them. its axis. An empirical evaluation was performed in this research, in the projective epistemological-methodological perspective Design Science Research (DSR), designing different cases with five units of analysis (each physician invited to use the research artifact consists of one unit of analysis in this research). The approach was observational and interpretative, with the purpose of understanding and reflecting on the physician s behavior, especially his decision making, when using the artifact developed in this research. Different scenes have been designed in order to observe experiences on ProVis3D s users (medical specialists and non-specialists) when viewing medical images in real anatomical contexts (3D reconstruction from CT scans and full-color 3D models with all structures in place) and interacting with these images through augmented reality. The virtual scene consists of a dynamic three-dimensional image that can be manipulated to support a surgeon on his surgical planning or support a radiologist to complement his workstation report. Doctors view the scene initially in RV and later in RA. Two questions were elaborated for the study: 1) Does the artifact really make it possible to obtain valuable information for clinical decision making? 2) Does this visualization technology really create a language that enables doctors to produce new knowledge? It has been demonstrated that ProVis3D artifact has the potential to support clinical decision making and that the augmented reality interactive three-dimensional visualization technology creates a language; it makes doctors talk differently about things they are not used to, enabling doctors to produce new knowledge.
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Ambientes de comunicação alternativos com base na realidade aumentada para crianças com paralisia cerebral: uma proposta de currículo em açãoGarbin, Tania Rossi 04 June 2008 (has links)
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Previous issue date: 2008-06-04 / Children with cerebral palsy may be unable to perform oral or written
communication and manipulate traditional computer data input devices
(mouse and keyboard) due to motor problems. People with special
needs must have an alternative environment with a simple autonomous
interface. Augmented Reality environments can offer interactivity and
multimedia information with real and virtual images, and promote
alternative situations for real-time communication and cooperation.
Thus, Augmented Reality becomes a kind of sensorial transductor which
transforms ideas and concepts into visual and audio sensations which
can be noticed and processed. The objective of this study is to propose
an alternative form of communication for children with cerebral palsy
using Augmented Reality systems, with basis on the complexity theory.
Augmented Reality systems and assisted-communication software were
used in this study in order to elaborate interaction and communication
environments for five first-graders with cerebral palsy from a public
elementary school. Our experiments show that the environments
provided offered children the chance to perform academic activities both
individually and collectively, interact with his/her teacher and peers in an
alternative communication environment, making the perception of
physical and chemical phenomena, sensations and mental construction
easier. We found that the relationships established in alternative
communication environments with augmented reality allow for the
interaction and construction of action networks, resulting in dynamic and
cooperative processes / Crianças com paralisia cerebral podem estar impossibilitadas de
realizar a comunicação verbal, escrita e manipular os dispositivos
tradicionais de entrada de dados em computador (teclado e mouse), por
problemas motores. O portador de necessidades especiais precisa de
um ambiente alternativo com interface simples para promover a
comunicação e auxiliar o processo de aprendizagem autônoma. Os
ambientes de Realidade Aumentada podem oferecer interatividade,
informações multimídia com imagens reais e virtuais, promover
situações alternativas para a comunicação, colaboração, com
intervenções em tempo real. A Realidade Aumentada torna-se, então,
uma espécie de transdutor sensorial que traduz idéias e conceitos para
sensações visuais e auditivas que podem ser percebidas e
processadas. Este estudo teve como objetivo propor uma forma
alternativa de comunicação para crianças com paralisia cerebral
utilizando sistemas de realidade aumentada e com base na teoria da
complexidade. Para realização do estudo foram utilizados sistemas de
Realidade Aumentada e software de comunicação assistida para
elaboração de ambientes de interação e comunicação destinados a
cinco crianças com paralisia cerebral da primeira série do ensino
fundamental de escolas públicas. As experiências realizadas mostraram
que os ambientes propostos ofereceram às crianças a possibilidade de
realizar atividades escolares de forma individual e coletiva, interagir
com o professor e colegas de classe funcionando como um ambiente
de comunicação alternativo, facilitando a percepção o entendimento de
fenômenos físicos, químicos, sensações e construções mentais.
Verificamos que as relações estabelecidas nos ambientes de
comunicação alternativos com realidade aumentada permitem a
interação e a construção de redes de ações resultando em processos
dinâmicos e colaborativos
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[en] USING PLANAR STRUCTURES EXTRACTED FROM RGB-D IMAGES IN AUGMENTED REALITY APPLICATIONS / [pt] USO DE ESTRUTURAS PLANARES EXTRAÍDAS DE IMAGENS RGB-D EM APLICAÇÕES DE REALIDADE AUMENTADADJALMA LUCIO SOARES DA SILVA 11 January 2017 (has links)
[pt] Esta dissertação investiga o uso das estruturas planares extraídas de imagens RGB-Dem aplicações de Realidade Aumentada. Ter o modelo da cena é fundamental para as aplicações de realidade aumentada. O uso de imagens RGB-D auxilia bastante o processo da construção destes modelos, pois elas fornecem a geometria e os aspectos fotométricos da cena. Devido a grande parte das aplicações de realidade aumentada utilizarem superfícies planares como sua principal componente para projeção de objetos virtuais, é fundamental ter um método robusto e eficaz para obter e representar as estruturas que constituem estas superfícies planares. Neste trabalho, apresentaremos um método para identificar, segmentar e representar estruturas planares a partir de imagens RGB-D. Nossa representação das estruturas planares são polígonos bidimensionais triangulados, simplificados e texturizados, que estão no sistema de coordenadas do plano, onde os pontos destes polígonos definem as regiões deste plano. Demonstramos através de diversos experimentos e da implementação de uma aplicação de realidade aumentada, as técnicas e métodos utilizados para extrair as estruturas planares a partir das imagens RGB-D. / [en] This dissertation investigates the use of planar geometric structures extracted from RGB-D images in Augmented Reality Applications. The model of a scene is essential for augmented reality applications. RGB-D images can greatly help the construction of these models because they provide geometric and photometric information about the scene. Planar structures are prevalent in many 3D scenes and, for this reason, augmented reality applications use planar surfaces as one of the main components for projection of virtual objects. Therefore, it is extremely important to have robust and efficient methods to acquire and represent the structures that compose these planar surfaces. In this work, we will present a method for identifying, targeting and representing planar structures from RGB-D images. Our planar structures representation is triangulated two-dimensional polygons, simplified and textured, forming a triangle mesh intrinsic to the plane that defines regions in this space corresponding to surface of objects in the 3D scene. We have demonstrated through various experiments and implementation of an augmented reality application, the techniques and methods used to extract the planar structures from the RGB-D images.
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Códigos de barras bidimensionais com identificação de posição e orientação no espaço tridimensional / Two-dimensional barcodes with position and orientation identification in three-dimensional spaceAlcântara, Marlon Fernandes de 28 May 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-05-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Barcodes, already common in commercial environments and supermarkets, are applied in various situations as a way to record and acquire data automatically and quickly, using electronic devices. Barcodes do not incorporate features that allow identification of their position and orientation during the reading process, these resources are essential in everal areas, such as Augmented Reality (AR) and Mobile Robotics (MR). This paper shows a survey of applications in AR and MR and it was observed that several technologies are used for data logging and acquisition of position and orientation, at the same time or not, such as sensors, cameras and maps. Therefore, we developed a barcode with capacity to acquire position and orientation in a three-dimensional space. The development of barcode enriched, called QRPO, was reached through the calculation of the Direct Linear Transformation on a standard two-dimensional barcode, like QR Code with square shape, which allowed the extraction of translation, rotation and scale parameters using the capture device as reference, in this case, a low-cost webcam. With this, we developed QRPO versions to be applied both in Augmented Reality (using no edge) and in Mobile Robotics (using an edge): for the first, we made programs and tests which validated the robustness and efficiency calculating the position and orientation, and correctness of reading data, for the second, we created a solution to the problem of exploring an unknown environment, called mouse-cheese problem, from its conception to the definition of the movement control strategy, passing through deployment and testing. This application demonstrated that it is possible, with a single camera, to conduct a mobile robot acquiring position, orientation and data efficiently and avoiding the use of additional sensors, only using the QRPO. Thus, the result of this work, the QRPO, represents a new enriched barcode with the capacity of data representation and acquisition of position and orientation with wide applicability. / Os códigos de barras, já comuns em ambientes comerciais e supermercados, são aplicados em diversas situações como meio de registrar e adquirir, automática e rapidamente, dados por meio de leitura por dispositivos eletrônicos. Os códigos de barras não incorporam recursos que permitam a identificação de sua posição e orientação nos momentos de leitura, recursos estes essenciais em diversas áreas, como a Realidade Aumentada (RA) e Robótica Móvel (RM). Este trabalho fez um levantamento das aplicações em RA e RM e constatou-se que diversas tecnologias são utilizadas para registro de dados e aquisição de posição e orientação, às vezes juntas e às vezes isolada, tais como sensores, câmeras e mapas. Por isto, foi desenvolvido um código de barras com capacidade de aquisição de posição e orientação no espaço tridimensional. A elaboração do código de barras enriquecido, denominado QRPO, foi alcançada por meio do cálculo da Transformada Linear Direta sobre um código de barra bidimensional padronizado, do tipo QR Code e com forma quadrada, o que permitiu a extração dos parâmetros de translação, rotação e escala com referência ao dispositivo de captura, no caso uma webcam de baixo custo. Com isto, foram desenvolvidas versões do QRPO para serem aplicadas tanto para Realidade Aumentada (sem uso de uma borda) quanto para Robótica Móvel (com o uso da borda): para a primeira, foram feitos programas e testes que validaram a robustez e eficiência no cálculo da posição e
orientação e a corretude na leitura de dados; para a segunda, foi elaborada uma solução para o problema de exploração de um ambiente desconhecido, denominado problema do rato-queijo , desde a sua concepção até a definição da estratégia de controle de movimentação, passando pela implantação e testes. Esta aplicação demonstrou que é possível com uma única câmera, conduzir um robô móvel adquirindo posição, orientação e dados de forma eficiente e dispensando o uso de sensores adicionais, apenas com o uso do QRPO. Assim, o resultado deste trabalho, o QRPO, representa um novo código de barras enriquecido com a capacidade de representação de dados e aquisição de posição e orientação e com ampla aplicabilidade.
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Hipertexto: dos problemas conceituais à realidade aumentadaRibeirete, Mateus Lourenço 11 August 2017 (has links)
O tema hipertexto tem figurado como frequente ponto de discussão por parte da Linguística. Ainda assim, há pouca clareza quanto ao seu conceito. Flutuações terminológicas e descrições pouco ou muito específicas impedem uma consistência maior de hipertexto e hipertextualidade. Dessa forma, a presente dissertação procura compilar as principais ideias relatadas sobre o tema, principalmente em contexto nacional, para então discuti-las. Os conceitos são separados com base nos problemas recorrentes de descrição, sendo eles o problema da natureza, o problema da fronteira e o problema da vagueza. Alguns dos autores contemplados são Coscarelli, Gomes, Koch, Lobo-Sousa, Marcuschi e Xavier, e considerações de Nelson sobre o tema são trazidas para o centro da discussão. Posteriormente, as categorias pelas quais o hipertexto é comumente definido são discutidas uma a uma, com base em Koch, Komesu e Marcuschi. Por fim, disserta-se sobre a relação entre hipertexto e realidade aumentada, tomando como alicerce Mann, Manovich e Nelson. Propõe-se a realidade aumentada como melhor exemplo de hipertexto contemporâneo devido às suas características dinâmicas e também ao diálogo para com o espaço físico, o qual remete à transclusão imaginada por Nelson. / The subject hypertext has been the centre of recurrent discussions in Linguistic. In spite of that, there has not been a lot of clarity in regards to its concept. Terminological fluctuation and too vague or too specific descriptions prevent bigger consistency about hypertext and hypertextuality. Therefore, the present dissertation aims to compile the principal ideas written about the subject, mainly in a national context, to discuss them afterwards. Such concepts are divided by the recurrent problems found in their descriptions, being the nature problem, the boundary problem and vagueness problem. Some of the commented authors are Coscarelli, Gomes, Koch, Lobo-Sousa, Marcuschi e Xavier, and considerations from Nelson about the subject are taken to the centre of the discussion. Posteriorly, the categories through which hypertext is commonly defined are discussed one by one, based on Koch, Komesu e Marcuschi. Lastly, the connexion between hypertext and augmented reality is addressed, starting from Mann, Manovich e Nelson. Augmented reality is proposed as the best example of hypertext because of its dynamic features, and also because of the relation kept with physical space, which itself recalls the transclusion as imagined by Nelson.
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Uso de realidade virtual e aumentada na visualização do fluxo do campo magnético de um motor de indução monofásico / The use of the Virtual and Augmented Reality in the Visualization of flow of the magnetic field in an induction motor single phaseAraújo, Jucélio Costa de 18 September 2008 (has links)
This dissertation presents an application of Virtual and Augmented Reality, having as main
focus the study of the magnetic field created by a single-phase engine of induction during its
functioning. Virtual Reality and Augmented Reality potentially emerges every days, due
increasing number of its applications in the most varied areas of the knowledge. One of the
most benefited is Education. Therefore, these technologies becomes supporting tools for
education, for assisting in the perception and interaction of the students in diverses subjects.
The visualization of the magnetic field is related to strategies of use of ferromagnetic
elements. Such fields, the example of others (Electric Field, Gravitational Field) have threedimensional
characteristics. Since great part of the referring images to this physical
phenomenon is static what most of the time it finishes making it difficult the learning of this
subject. In this work, the Magnetic Field could be visualized, for the user, with use of Virtual
Reality or Augmented Reality. The study element will be the Magnetic Field that is generated
in an electric engine (of single-phase induction). It is intended, by means of this boarding, to
identify the advantages of if using the techniques of Virtual Reality and Augmented Reality in
relation the other forms of visualization of the magnetic field. / Esta dissertação apresenta uma aplicação de Realidade Virtual e Aumentada, tendo como foco
principal o estudo do campo magnético criado por um motor de indução monofásico durante o
seu funcionamento. A Realidade Virtual e a Realidade Aumentada a cada dia vêm se
destacando, devido ao surgimento de suas inúmeras aplicações nas mais variadas áreas do
conhecimento, e uma das mais beneficiadas é a educação. Portanto estas tecnologias vêm se
tornando ferramentas de apoio ao ensino, auxiliando a percepção e interação dos alunos em
assuntos diversos. A visualização do campo magnético está relacionada com estratégias de
utilização de elementos ferromagnéticos. Tais campos, a exemplo de outros (Campo Elétrico,
Campo Gravitacional) têm características tridimensionais. Sendo que grande parte das
imagens referentes a este fenômeno físico é estática o que na maioria das vezes acaba
dificultando ao aprendizado deste tema. Neste trabalho, o Campo Magnético poderá ser
visualizado, pelo usuário, com uso de Realidade Virtual ou Realidade Aumentada. O
elemento de estudo será o Campo Magnético que é gerado em um motor elétrico (de indução
monofásico). Pretende-se, por meio desta abordagem, identificar as vantagens de se utilizar as
técnicas de Realidade Virtual e Realidade Aumentada em relação à outras formas de
visualização do campo magnético. / Mestre em Ciências
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Jogo digital com realidade aumentada e inteligência artificial aplicado ao contexto de musicalização infantil com foco na percepção de musicalPalmeira, Felipe Cabrini Alves 13 August 2018 (has links)
Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-10-29T20:52:43Z
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Previous issue date: 2018-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The inclusion of music education is not compulsory for children, aiding in their learning in
other disciplines. One of the challenges of child musicalization is to find a didactic strategy that
arouses interest and a desire to learn in children. This study aims to develop a digital game of
serious games with an emphasis on children’s music, to be used as a learning instrument in the
perception of the tones of the instruments. For that, a proposal of game architecture based on the
research on the state of mind was designed, in a way that seeks to increase the immersion of the
player, facilitating the learning. There are also artificial intelligence algorithms to control the
level of difficulty, so that the game adapts to the player, in view of a gaming experience alone
and keep the game entertained for as long as possible. As a result, a technical management
application has been developed to keep the user entertained and at the same time to assimilate
the musical pedagogical content. The preliminary tests showed how the Augmented Reality
contributed to facilitate the transition from the real world to the virtual world and showed that
the children were able to absolve the proposed content of the game thus contributing to its
development in the area of musicalization. / A inclusão do ensino musical no ensino básico oferece diversos benefícios para as crianças, auxiliando
em seu aprendizado em outras disciplinas. Um dos desafios na musicalização infantil
está em encontrar uma estratégia didática que desperte o interesse e a vontade de aprender nas
crianças. Este estudo tem por objetivo construir um jogo digital do tipo serious games com foco
na musicalização infantil, para ser utilizado como ferramenta de aprendizagem na percepção dos timbres dos instrumentos. Para tanto, foi delineada uma proposta de arquitetura do jogo
com base nas pesquisas sobre estado de fluxo, dessa forma busca-se o aumento da imersão do
jogador, facilitando o aprendizado. Também são aplicados algoritmos de inteligência artificial
para controlar o n´nível de dificuldade, para que o jogo se adapte ao jogador, tendo em vista tornar
a experiência de jogar sozinho divertida e manter o jogador entretido por mais tempo possível.
Como resultado, foi desenvolvido um jogo que utiliza diversas técnicas para manter o jogador
entretido e ao mesmo tempo ele consiga assimilar o conteúdo pedagógico musical. Os testes
preliminares, com dez crianças mostraram como a Realidade Aumentada contribuiu em facilitar
a transição do mundo real para o mundo virtual e evidenciaram que as crianças conseguiram
absolver o conteúdo proposto do jogo contribuindo, assim, para o seu desenvolvimento na área
de musicalização.
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[en] USING DENSE 3D RECONSTRUCTION FOR VISUAL ODOMETRY BASED ON STRUCTURE FROM MOTION TECHNIQUES / [pt] UTILIZANDO RECONSTRUÇÃO 3D DENSA PARA ODOMETRIA VISUAL BASEADA EM TÉCNICAS DE STRUCTURE FROM MOTIONMARCELO DE MATTOS NASCIMENTO 08 April 2016 (has links)
[pt] Alvo de intenso estudo da visão computacional, a reconstrução densa
3D teve um importante marco com os primeiros sistemas em tempo real
a alcançarem precisão milimétrica com uso de câmeras RGBD e GPUs.
Entretanto estes métodos não são aplicáveis a dispositivos de menor poder
computacional. Tendo a limitação de recursos computacionais como requisito, o
objetivo deste trabalho é apresentar um método de odometria visual utilizando
câmeras comuns e sem a necessidade de GPU, baseado em técnicas de Structure
from Motion (SFM) com features esparsos, utilizando as informações de uma
reconstrução densa. A Odometria visual é o processo de estimar a orientação
e posição de um agente (um robô, por exemplo), a partir das imagens. Esta
dissertação fornece uma comparação entre a precisão da odometria calculada
pelo método proposto e pela reconstrução densa utilizando o Kinect Fusion.
O resultado desta pesquisa é diretamente aplicável na área de realidade
aumentada, tanto pelas informações da odometria que podem ser usadas para
definir a posição de uma câmera, como pela reconstrução densa, que pode
tratar aspectos como oclusão dos objetos virtuais com reais. / [en] Aim of intense research in the field computational vision, dense 3D reconstruction achieves an important landmark with first methods running in real time with millimetric precision, using RGBD cameras and GPUs. However these methods are not suitable for low computational resources. Having low computational resources as requirement, the goal of this work is to show a method of visual odometry using regular cameras, without using a GPU. The proposed method is based on technics of sparse Structure From Motion (SFM), using data provided by dense 3D reconstruction. Visual odometry is the process of estimating the position and orientation of an agent (a robot, for instance), based on images. This dissertation compares the proposed method with the odometry calculated by Kinect Fusion. Results of this research are applicable in augmented reality. Odometry provided by this work can be used to model a camera and the data from dense 3D reconstruction, can be used to handle occlusion between virtual and real objects.
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