Acidentes vasculares encefálicos têm causado a incapacidade física em adultos e até mesmo em crianças, em todo o mundo. As deficiências motoras provocadas por essa patologia se caracterizam por paralisia ou fraqueza no lado do corpo oposto ao da lesão, gerando déficits no movimento do membro superior e na marcha. A reabilitação desempenha um papel importante no sentido de corrigir ou diminuir as deficiências motoras e aumentar a independência funcional dos pacientes. Nesta pesquisa, é proposto e implementado o NeuroR, um sistema de realidade aumentada que permite investigar se a percepção visual da movimentação de um braço virtual tridimensional, sobreposto à imagem do paciente e conectado ao ombro substituindo o braço real lesado, pode afetar positivamente a reabilitação motora deste membro comprometido. Relatos clínicos têm mostrado que a percepção visua de conectividade com o corpo pode reduzir a sensação de dor e de desconforto em amputações, o que norteou a adoção deste requisito para o sistema. Para avaliar a aplicabilidade do NeuroR foram realizados testes com pacientes, conduzidos por fisioterapeutas neurofuncionais. Nas intervenções, o fisioterapeuta estimula a prática mental de forma que o paciente realize a tarefa solicitada no ambiente de realidade aumentada, onde ele visualiza a si mesmo e o cenário real ao seu redor, como em um espelho. Também foi realizada a prática física, sendo esta disparada por sinais eletromiográficos captados de um músculo do braço parético do paciente. O sistema foi utilizado durante quatro sessões, por quatro pacientes de ambos os sexos, com lesões no hemisfério esquerdo ou direito, com hemiplegia há mais de um ano. O comprometimento motor de cada paciente foi diagnosticado no início do tratamento através da escala Fugl-Meyer. Utilizando o NeuroR, observou-se que para três dos quatro pacientes, ao serem solicitados a imaginar o movimento visualizando sua imagem com o braço virtual, se esforçaram para executar o movimento fisicamente. No pós-teste, todos apresentaram um aumento na escala Fugl-Meyer, no mínimo de 17% e no máximo de 62%. / Stroke has caused the physical disability in adults and even children in the world. Stroke causes motor impairment characterized by paralysis or weakness on the side of the body opposite the site of injury. They produce deficits in movement of the upper limb and gait. The rehabilitation has an important role to correct or reduce motor impairment and in addition to providing functional independence. This research investigates how the perception of visual connectivity of a virtual arm, drawn from the side the patient\'s body, can affect the upper limb motor rehabilitation. Furthermore, clinical trials have shown that it can reduce the sensation of pain and discomfort for patients with amputations. Therefore, there is evidence that it leads us to investigate it and analyze it. This paper presents a proposal for a system that provides the visual stimulus of the movement of a virtual three-dimensional arm, which replaces the paralyzed arm in a real image of the patient. In the interventions the physiotherapist induces the mental practice of the patient such as he/she does the assigned task in the augmented reality environment, where he/she can visualize himself and surroundings, just like a mirror. The protocol included also physical practice. It was performed using electromyographic signals of a paretic arm muscle. The system was used by four chronic adults of both genders, who suffering lesions in different regions of the central nervous system. The sample included patients with lesions in the left or right hemisphere, which have upper-limb hemiplegia for over a year. This motor impairment was diagnosed before beginning the treatment through the Fugl-Meyer scale for the upper limb. In the trials, it was observed that for three of four patients, when asked to imagine their own movement by looking at their image with the virtual arm in the screen, they struggled to physically execute the movement. In the posttest, all showed an increase in the scale motor Fugl-Meyer, a minimum of 17% and a maximum of 62%, and also had improvements in the range of motion of the shoulder, as measured by photogrammetry.

A investigação desta dissertação consiste em definir os conceitos de Realidade Aumentada, seus desafios técnicos e tecnológicos, mapear as várias áreas de sua aplicação e quais as suas contribuições na criação das poéticas visuais. Para essa finalidade, tornou-se necessário o entendimento do processo histórico da Realidade Virtual do qual faz parte como uma linha de pesquisa, com seus desafios e aspectos específicos. Podemos perceber, ao longo da pesquisa, que a área dos jogos eletrônicos, com seus interesses mercadológicos, estimula o desenvolvimento tecnológico do sistema de Realidade Aumentada. E que alguns recursos dos sistemas de Realidade Aumentada têm sido utilizados por artistas visuais nas suas criações poéticas, integrando o observador em suas obras e estimulando novas implicações às tecnologias. / The investigation of this thesis sought to define the concepts of Augmented Reality, its technological and technical challenges, to map its various fields of application and reveal its contribution to the creation of visual poetry. To achieve that, it was necessary to understand the historical process of Virtual Reality, to which it belongs as a line of research with its challenges and specific features. We could realize along the research that the area of electronic games with its increasing interest in the market fosters the technological development of the Augmented Reality system. Moreover, some resources of the Augmented Reality systems have been used by Visual artists in their poetic creations, integrating the observer to their works and encouraging new approaches towards technology.

Acidentes vasculares encefálicos têm causado a incapacidade física em adultos e até mesmo em crianças, em todo o mundo. As deficiências motoras provocadas por essa patologia se caracterizam por paralisia ou fraqueza no lado do corpo oposto ao da lesão, gerando déficits no movimento do membro superior e na marcha. A reabilitação desempenha um papel importante no sentido de corrigir ou diminuir as deficiências motoras e aumentar a independência funcional dos pacientes. Nesta pesquisa, é proposto e implementado o NeuroR, um sistema de realidade aumentada que permite investigar se a percepção visual da movimentação de um braço virtual tridimensional, sobreposto à imagem do paciente e conectado ao ombro substituindo o braço real lesado, pode afetar positivamente a reabilitação motora deste membro comprometido. Relatos clínicos têm mostrado que a percepção visua de conectividade com o corpo pode reduzir a sensação de dor e de desconforto em amputações, o que norteou a adoção deste requisito para o sistema. Para avaliar a aplicabilidade do NeuroR foram realizados testes com pacientes, conduzidos por fisioterapeutas neurofuncionais. Nas intervenções, o fisioterapeuta estimula a prática mental de forma que o paciente realize a tarefa solicitada no ambiente de realidade aumentada, onde ele visualiza a si mesmo e o cenário real ao seu redor, como em um espelho. Também foi realizada a prática física, sendo esta disparada por sinais eletromiográficos captados de um músculo do braço parético do paciente. O sistema foi utilizado durante quatro sessões, por quatro pacientes de ambos os sexos, com lesões no hemisfério esquerdo ou direito, com hemiplegia há mais de um ano. O comprometimento motor de cada paciente foi diagnosticado no início do tratamento através da escala Fugl-Meyer. Utilizando o NeuroR, observou-se que para três dos quatro pacientes, ao serem solicitados a imaginar o movimento visualizando sua imagem com o braço virtual, se esforçaram para executar o movimento fisicamente. No pós-teste, todos apresentaram um aumento na escala Fugl-Meyer, no mínimo de 17% e no máximo de 62%. / Stroke has caused the physical disability in adults and even children in the world. Stroke causes motor impairment characterized by paralysis or weakness on the side of the body opposite the site of injury. They produce deficits in movement of the upper limb and gait. The rehabilitation has an important role to correct or reduce motor impairment and in addition to providing functional independence. This research investigates how the perception of visual connectivity of a virtual arm, drawn from the side the patient\'s body, can affect the upper limb motor rehabilitation. Furthermore, clinical trials have shown that it can reduce the sensation of pain and discomfort for patients with amputations. Therefore, there is evidence that it leads us to investigate it and analyze it. This paper presents a proposal for a system that provides the visual stimulus of the movement of a virtual three-dimensional arm, which replaces the paralyzed arm in a real image of the patient. In the interventions the physiotherapist induces the mental practice of the patient such as he/she does the assigned task in the augmented reality environment, where he/she can visualize himself and surroundings, just like a mirror. The protocol included also physical practice. It was performed using electromyographic signals of a paretic arm muscle. The system was used by four chronic adults of both genders, who suffering lesions in different regions of the central nervous system. The sample included patients with lesions in the left or right hemisphere, which have upper-limb hemiplegia for over a year. This motor impairment was diagnosed before beginning the treatment through the Fugl-Meyer scale for the upper limb. In the trials, it was observed that for three of four patients, when asked to imagine their own movement by looking at their image with the virtual arm in the screen, they struggled to physically execute the movement. In the posttest, all showed an increase in the scale motor Fugl-Meyer, a minimum of 17% and a maximum of 62%, and also had improvements in the range of motion of the shoulder, as measured by photogrammetry.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores - Major em Telecomunicações. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Orientador: Antonio Carlos Sementille / Banca: Silvio Ricardo Rodrigues Sanches / Banca: Letícia Passos Affini / Resumo: Tanto as produções de cinema quanto as de televisão e internet podem se beneficiar das técnicas de combinação de elementos virtuais (2D e 3D) e elementos reais fornecidos pela Realidade Aumentada e, portanto, a aplicação destas técnicas em sistemas de estúdio virtual tem se revelado uma abordagem bastante flexível e inovadora para a geração de conteúdo midiático. Na cadeia de produção tradicional, elementos virtuais geralmente são inseridos somente na fase de pós-produção, e, consequentemente, o conteúdo virtual só é visível depois que todo processo de edição é finalizado. No estúdio real a equipe de gravação e os atores são guiados por sinais visuais simples onde as personagens ou objetos virtuais devem aparecer. Com a utilização de técnicas de Realidade Aumentada é possível, em tempo real, que os estúdios virtuais permitam a inserção, interação e visualização de objetos virtuais durante todas as etapas da cadeia de produção, minimizando os erros de gravação e, consequentemente, reduzindo custos. Um grande problema na implementação de estúdios virtuais diz respeito à geração e interação com elementos virtuais 3D de alta definição e em tempo real. Tradicionalmente este problema é tratado utilizando-se bibliotecas gráficas. No entanto, outra possibilidade é a utilização dos recursos de motores de jogos. Considerando o contexto exposto, o objetivo principal do presente trabalho consistiu em elaborar, implementar e testar um estúdio virtual, de baixo custo, capaz de combinar as ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Film, television and internet productions can benefit from the techniques of combining virtual elements (2D and 3D) with real elements provided by the use of Augmented Reality and, therefore, tehe application of these techniques in virtual studio systems have proved to be a quite flexible and innovative approach to the generation of media content. In traditional production pipelines, virtual elements are usually inserted only during the post-prodution phase, and consequently, the virtual content is only vesible after the editing process is finhished. While filming in the real studio, film crew and actors are guided by simple visual signals that represent where the virtual characters and objects should appear. With the use of Augmented Reality techniques it is possible, in real-time, that virtual studios allow for the insertion, interaction and visualization of virtual objects during all stages of the production pipeline minimizing the recording errors and, consequently, reducing costs. A major problem in the implementation of virtual studios is the generation and interaction with high-definition 3D virtual elements in real-time. Traditionaly this problem is handled using graphics libraries. However, another possibility is the use of game engines. Considering the above context, the main objetive of this work was to design, implement ans test a, low cost, virtual studio capable of combinig functions from Vuforia's augmented reality library and computer graphics provided by the Unity 3D game engine, as well as the motion capture capabilities from the kinect v2 from Microsoft. This virtual studio was named ARSTUDIO version 2 / Mestre

Aprovechar los beneficios de la Realidad Aumentada para desarrollar un videojuego que sirva como evidencia del pensamiento innovador de los estudiantes de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas. El proyecto se desarrolló durante los ciclos académicos 2016-02 y 2017-01. Durante estos ciclos se lograron integrar al videojuego las 12 pruebas de concepto planificadas sobre las tecnologías a usar. Además, se desarrollaron modelos de los personajes y sus animaciones respectivas, todos éstos fueron exportados e integrados a la plataforma de desarrollo de videojuegos Unity y agregados a la interacción con los usuarios a través de la Realidad Aumentada. En total se integraron las siguientes tecnologías: Vuforia, Unity, Android, SQLite y Bluetooth para el desarrollo del proyecto. Por otro lado, se crearon documentos de arquitectura física y lógica, además de diagramas de componentes y de despliegue para facilitar la visualización de los elementos del proyecto. Finalmente, el proyecto fue validado en un focus group con 40 personas, en el cual se alcanzó una aprobación superior al 90%. / Our project seeks to take advantage of the benefits of augmented reality to develop a video game that serves as evidence of the innovative thinking of the students of the Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas. The project was developed during the academic cycles 2016-02 and 2017-01. Throughout these two cycles we integrated 12 proofs of concept that were planned for the technologies to use. In addition, we developed models of the characters with their respective animations, all of them were exported and integrated into the video game development platform and added to the interaction with users through augmented reality. In total, the following technologies were integrated in the development of the project: Vuforia, Unity, Android, SQLite and Bluetooth. On the other hand, physical and logical architecture documents were created, as well as component and deployment diagrams to facilitate visualization of elements in the project. Finally, the project was validated in a focus group of 40 people, in which a 90% approval rate was achieved. / Tesis

La presente investigación se realizó con el propósito de diseñar una aplicación móvil para el aprendizaje de la anatomía dental basado en los objetos virtuales de aprendizaje (OVA) en los estudiantes de Estomatología de una Universidad Privada. Las herramientas pedagógicas usadas en la escuela de estomatología de una Universidad Privada la enseñanza de la anatomía dental no consideran aún el uso de herramientas tecnológicas en este caso los OVA, utilizando solo como medio de enseñanza la diagramación y tallado en cera de los dientes, lo cual se evidencia en la asignatura desde hace 9 años aproximadamente, con respecto al nivel cognitivo del curso los estudiantes de odontología requieren el análisis morfológico tridimensional de todas las estructuras del diente pero el material mostrado por el docente limita en gran medida al cómo se vería un diente real con respecto a profundidad y detalle. Mediante esta investigación con diseño cuasi-experimental y de acuerdo al tipo tecnológica aplicada, basado en el aprendizaje constructivista, como objetivo principal se buscó mejorar el aprendizaje teórico práctico haciendo uso de la aplicación móvil como soporte, haciendo énfasis en los modelos 3D para dar acercamiento real a la morfología dental. La población estuvo conformada por 32 estudiantes que fueron divididos por conveniencia en dos grupos de manera proporcional: Grupo A fue el experimental y Grupo B fue el control. Ambos grupos fueron sometidos a pruebas pre y post test para evaluar el nivel cognitivo y procedimental. Los niveles de aprendizaje del Grupo A fueron más elevados a nivel cognitivo y procedimental que del Grupo B tanto en el pre-test como en el post-test, sin embargo los datos longitudinales del estudio evidencian mejora en el Grupo B. Se concluye que la aplicación móvil influye en el aprendizaje de los estudiantes de estomatología sobre la anatomía dental basada en los objetos virtuales de aprendizaje. / Tesis

Orientador: Marcos Américo / Banca: Ricardo Luis Nicola / Banca: Rosamelia Parizotto Ribeiro / Resumo: O objetivo deste projeto é relatar a experiência da produção de um programa educativo/esportivo para ensinar o skate. Dessa forma foi criado um Objeto de Aprendizagem (OA), que se apoia na internet como plataforma de circulação e divulgação. O conteúdo deste AO visa ensinar as bases do skate, explicando a nomenclatura do esporte, com o subsídio de efeitos visuais inseridos em tempo real por meio da Realidade Aumentada (RA) e dos conceitos teóricos do Edutretenimento, que consiste em criar um ambiente favorável que ensina entretendo. Este trabalho apresenta experimentos feitos com o ARSTUDIO, um sistema de estúdio virtual de baixo custo, em desenvolvimento na UNESP/Bauru e experimentos feitos com um sistema doméstico desenvolvido pelo pesquisador, ambos permitem a criação de cenas com RA, integrando ambiente e apresentadores reais com objetos virtuais tridimensionais. Como metodologia para a produção desta dissertação, foi realizada uma pesquisa exploratória em conteúdos acadêmicos convergentes do conhecimento e uma pesquisa participativa onde são apresentados relatos das etapas criativas de pré-produção, produção,pós-produção e experiências da gravação e transmissão ao vivo com RA. Este projeto propõe ainda uma solução para que integrantes da cultura participativa da Internet possam gerar produtos audiovisuais a baixo custo, pelo uso da RA,e assim atender a produção de conteúdos audiovisuais educativos. Por fim, é realizado um ensaio comparativo das experiências e das técnic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this project is to report the experience of producing an educational/sports program to teach skateboarding, in this way a Learning Object (LO) was created, which relies on the internet as a platform for circulation and dissemination. The content of this LO aims to teach the bases of skateboard, explaining the nomenclature of the sport, with the allowance of visual effects inserted in real time through the Augmented Reality (AR) and the theoretical concepts of Edutertainment, which consists of creating a favorable environment that teaches entertaining. This work presents experiments made with ARSTUDIO, a low cost virtual studio system under development at UNESP / Bauru and experiments done with a home system developed by the researcher, both allow the creation of scenes with RA, integrating environment and real presenters with objects three-dimensional virtual worlds. As a methodology for the production of this dissertation, an exploratory research was conducted on convergent academic contents of knowledge and a participatory research where the creative steps of pre-production, production, post-production and experiences of recording and live transmission with RA are presented. This project also proposes a solution so that members of the participatory Internet culture can generate audiovisual products at low cost, by using RA, and thus attend the production of audiovisual content. Finally, a comparative test of the experiments and techniques used is carried ou... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Evy Augusto Salcedo Torres null (evy.salcedo.torres@ufsc.br) on 2017-08-14T13:36:08Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Alexandre_De_Matos (A4)(1).pdf: 2824358 bytes, checksum: 27704a4f118fa3d9e85224fd14944ffe (MD5) Produto_Alexandre_De_Matos (A4)(1).pdf: 2122380 bytes, checksum: 75ca24fccac4075ca602f606fce09902 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-14T13:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Alexandre_De_Matos (A4)(1).pdf: 2824358 bytes, checksum: 27704a4f118fa3d9e85224fd14944ffe (MD5) Produto_Alexandre_De_Matos (A4)(1).pdf: 2122380 bytes, checksum: 75ca24fccac4075ca602f606fce09902 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / CAPES / Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal de Santa Catarina – Campus Araranguá no Curso de Mestrado Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física. A proposta dessa dissertação é o desenvolvimento de um produto educacional, onde utilizamos variantes do jogo de xadrez como ferramenta para o ensino de conceitos físicos através de analogias com o jogo. Para isso foram criados três variantes jogo de xadrez: “xadrez gravidade”, “xadrez conservação de energia” e “xadrez entropia”. O produto é constituído de um manual descritivo do funcionamento de cada jogo, acompanhado de um recurso para aplicativos de smartphones denominado Realidade Aumentada que possibilita o professor visualizar o material através de animações 3D, permitindo-lhe maior autonomia na exploração do produto. Acompanham o produto, sugestões de atividades e textos de apoio sobre cada conteúdo abordado. O produto educacional foi aplicado para alunos no ensino médio de forma direta pelo autor, e de forma indireta através de professores treinados a partir de um curso preparatório. A avaliação da pesquisa sobre o crescimento conceitual dos alunos em relação aos fenômenos físicos e seu ânimo em aprendê-los foram feitos de forma qualitativamente. O método utilizado para avaliação do produto foi feito através questionários com os alunos, e entrevistas com professores. Esse trabalho apresenta também uma participação na forma de workshop no SLAT Jogos 2016 realizado na UFSC – Campus Araranguá onde o produto foi apresentado na forma de um seminário para um grupo de inscritos.

Orientador : Prof. Dr. Daniel Rodrigues dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 229/09/2011 / Inclui referências : f. 67-69 / Resumo: Neste estudo apresenta-se uma proposta metodológica para construção de um protótipo de Realidade Aumentada (RA) para visualização de modelos virtuais em escala 1:1 em ambientes externos. A RA é uma tecnologia baseada na sobreposição harmônica do cenário do mundo real (MR) registrado a partir de sensores de imageamento com o cenário do mundo virtual (MR) gerado por computação gráfica em tempo real. Nesta pesquisa foram explorados três aspectos relevantes em RA, a saber: o problema da integração dos sensores; o problema da determinação dos parâmetros de orientação interior (OI) da Webcam e de seus parâmetros de orientação exterior (OE); e a viabilidade do método para ambientes externos. O sistema desenvolvido está equipado com um sensor inercial de baixo custo integrado a um receptor GPS de dupla freqüência, uma Webcam e um óculos de visualização HMD. A criação do cenário virtual foi feita com uso de dados LiDAR, e arquivos CAD e a qualidade da visualização está associada à precisão dos equipamentos usados no sistema. Os parâmetros de OI foram definidos a partir da calibração da Webcam, os parâmetros de OE são definidos em tempo real, para isso foram usados os sensores de navegação e posicionamento supracitados para determinar diretamente a orientação e posição do usuário no momento da visualização do cenário. Dois experimentos foram realizados e os resultados obtidos mostraram a viabilidade do uso do sistema para estudos em ambientes externos. Palavras-chave:Realidade Aumentada, Realidade Virtual, sensores de navegação e posicionamento, LiDAR. / Abstract: This research implements and demonstrates a methodology for building an outdoor augmented reality prototype for visualization of virtual models in 1:1 scale.The AR system combines the interactive real world with an interactive computer-generated world in such a way that they appear as one environment in real time. As the user moves around the real object, the virtual (i.e. computer generated) one reacts as it is completely integrated with the real world. In this research has been explored three important aspects in augmented reality system: the problem of sensors's integration; the problem of determining the video camera's parameters of interior orientation and its parameters of exterior orientation; and the viability of the method for outdoor environments. The developed system is equipped with a low-cost inertial sensor integrated with a dual frequency GPS receiver, a Webcam and a Head Mounted Display with special glasses. The development of the virtual models was made with LiDAR data and CAD files. The quality of the visualization is associated with the accuracy of equipment used in the system. The interior orientation parameters were defined from the camera calibration, the parameters of external orientation weredefined in real time. For that were used the navigation and positioning sensors to directly determine the orientation and position of the user when viewing the scene.Two experiments were conducted and the results showed the system viability for outdoor environment. Keywords:augmented reality, virtual reality, navigation and positioning sensors, LiDAR.