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Projeção interativa estereoscópica: visualização de modelos de objetos reais em ambiente virtual

Simulations aim to provide realism into real digitalized objects observation, although the standard method used is the tridimensional objects reconstruction based on mesh points or cloud points, with color and texture rendering. Conversely, there is the tridimensional visualization, that makes no re...

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Autor principal:	Silva, Flávio de Almeida e
Formato:	Tese
Idioma:	Português
Publicado em:	Pontifícia Universidade Católica do Paraná 2022
Assuntos:	Simulação (Computadores digitais) Polarização (Luz) Sistemas de Indicação visual tridimensional Visão estereoscópica Digital computer simulation Polarization (Light) Three-dimensional display systems Stereoscopic views CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28976
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id	riut-1-28976
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spelling	riut-1-289762022-07-05T06:06:21Z Projeção interativa estereoscópica: visualização de modelos de objetos reais em ambiente virtual Silva, Flávio de Almeida e Justino, Edson José Rodrigues https://orcid.org/0000-0001-9145-6879 http://lattes.cnpq.br/1247721504657205 Bortolozzi, Flávio https://orcid.org/0000-0003-0517-1127 http://lattes.cnpq.br/4863318065551221 Justino, Edson José Rodrigues https://orcid.org/0000-0001-9145-6879 http://lattes.cnpq.br/1247721504657205 Scalabrin, Edson Emílio https://orcid.org/0000-0002-3918-1799 http://lattes.cnpq.br/6347649521254709 Bortolozzi, Flávio https://orcid.org/0000-0003-0517-1127 http://lattes.cnpq.br/4863318065551221 Zambenedetti, Voldi Costa https://orcid.org/0000-0001-7706-3892 http://lattes.cnpq.br/6440822576035592 Varela, Paulo Júnior https://orcid.org/0000-0003-4916-2978 http://lattes.cnpq.br/2269086173430177 Simulação (Computadores digitais) Polarização (Luz) Sistemas de Indicação visual tridimensional Visão estereoscópica Digital computer simulation Polarization (Light) Three-dimensional display systems Stereoscopic views CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Simulations aim to provide realism into real digitalized objects observation, although the standard method used is the tridimensional objects reconstruction based on mesh points or cloud points, with color and texture rendering. Conversely, there is the tridimensional visualization, that makes no reconstruction, but instead uses techniques to search objects projection simulating how human beings’ eyes capture images. Eyes capture two distinct images, one for the left eye and one for the right eye, forcing the brain to interpret them, resulting into depth notion (stereoscopy), what is understood as tridimensional in real life. This is called as binocular vision, also called stereo vision. In order to obtain a visualization that allows completely observing an object with depth and proportion notion, both techniques, tridimensional and stereoscopy must be applied. As well giving to the observer freedom to manipulate all acquired perspectives, by means, manipulate the stereoscopy tridimensional visualization is the same to provide interactivity. This work presents the results of an applied research, which has exploratory objectives and experimental proceedings that had the purpose of developing a stereoscopy visualization which enables observers to manipulate it, in other words, interact with a visualization to observe it by all possible angles, simulating observation of a real object. Using Full Frames Semi-Spherical Scanner acquirements, it is possible to acquire an object which allows stereoscopy interactive visualization generation of it, without needing treatment or epipolar geometry adjustments into the stereo pair. The amount of acquired data can overpass third thousand images, that said, an images memory loading and management algorithm was elaborated to assure visualization with no interruptions or delays. The acquired objects to stereoscopy generation have different sizes, textures, colors and materials in order to enable algorithms performance verification. This visualization enables learning objects development, that nowadays are debated and pointed by scientific community as supporting tools into teach/learning process. This way, it was made the projection through Digital Light Processing (DLP) projector using active polarized eyeglasses and keyboard interaction, to all these objects. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) As simulações almejam proporcionar realismo em observações de objetos reais digitalizados, no entanto o padrão é a utilização de objetos tridimensionais reconstruídos a partir de malhas ou nuvens de pontos, com renderização de cores e texturas. Por outro lado, tem-se a visualização tridimensional, que não faz a reconstrução, mas utiliza técnicas que buscam a projeção de objetos com simulação de como os olhos dos seres humanos captam as imagens. Os olhos capturam duas imagens distintas, uma para o olho esquerdo e outra para o direito, fazendo com que o cérebro as interprete, resultando na noção de profundidade (estereopsia), o que é percebido como tridimensional no mundo real. Isso é denominado como visão binocular, também chamada de visão estéreo. Para se ter uma visualização que permita observar o objeto por completo e também com noção de proporção e profundidade, as duas técnicas, visualização tridimensional e estereoscopia, devem ser empregadas. Assim como, dar ao observador a liberdade de manipular a visualização por todas as perspectivas adquiridas, ou seja, manipular a visualização tridimensional estereoscópica, é prover interatividade. Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa aplicada, com objetivos exploratórios e procedimentos experimentais, que teve a finalidade de desenvolver uma visualização estereoscópica que permita aos observadores manipulá-la, ou seja, interagir com a visualização para observá-la por todos os ângulos, simulando a observação de um objeto real. Por meio das aquisições do “Full Frames Semi-Spherical Scanner" é possível adquirir um objeto que permite a geração da visualização interativa estereoscópica, sem a necessidade de tratamento ou ajustes da geometria epipolar no par estéreo. O volume de dados adquiridos, que é a quantidade de imagens, pode ultrapassar trinta mil, assim, um algoritmo de carregamento e gerenciamento das imagens em memória foi elaborado para garantir que a visualização seja sem interrupções ou lentidão. Os objetos adquiridos são de diferentes tamanhos, texturas, cores e materiais, para a geração da estereoscopia, além de permitir a verificação do desempenho dos algoritmos. Essa visualização possibilita o desenvolvimento dos objetos de aprendizagem, que hoje são debatidos e apontados pela comunidade científica como auxiliadores no processo ensino/aprendizagem. Assim, fez-se a projeção via projetor Digital Light Processing (DLP) com óculos polarizado ativo e a interação via teclado, para todos esses objetos. 2022-07-04T12:31:07Z 2022-07-04T12:31:07Z 2020-03-31 doctoralThesis SILVA, Flávio de Almeida e. Projeção interativa estereoscópica: visualização de modelos de objetos reais em ambiente virtual. 2020. Tese (Doutorado em Informática) – Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28976 por https://www.ppgia.pucpr.br/pt/arquivos/doutorado/teses/2020/Flavio_Almeida_2020.pdf openAccess application/pdf Pontifícia Universidade Católica do Paraná Francisco Beltrao Brasil Programa de Pós-Graduação em Informática PUCPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	Simulations aim to provide realism into real digitalized objects observation, although the standard method used is the tridimensional objects reconstruction based on mesh points or cloud points, with color and texture rendering. Conversely, there is the tridimensional visualization, that makes no reconstruction, but instead uses techniques to search objects projection simulating how human beings’ eyes capture images. Eyes capture two distinct images, one for the left eye and one for the right eye, forcing the brain to interpret them, resulting into depth notion (stereoscopy), what is understood as tridimensional in real life. This is called as binocular vision, also called stereo vision. In order to obtain a visualization that allows completely observing an object with depth and proportion notion, both techniques, tridimensional and stereoscopy must be applied. As well giving to the observer freedom to manipulate all acquired perspectives, by means, manipulate the stereoscopy tridimensional visualization is the same to provide interactivity. This work presents the results of an applied research, which has exploratory objectives and experimental proceedings that had the purpose of developing a stereoscopy visualization which enables observers to manipulate it, in other words, interact with a visualization to observe it by all possible angles, simulating observation of a real object. Using Full Frames Semi-Spherical Scanner acquirements, it is possible to acquire an object which allows stereoscopy interactive visualization generation of it, without needing treatment or epipolar geometry adjustments into the stereo pair. The amount of acquired data can overpass third thousand images, that said, an images memory loading and management algorithm was elaborated to assure visualization with no interruptions or delays. The acquired objects to stereoscopy generation have different sizes, textures, colors and materials in order to enable algorithms performance verification. This visualization enables learning objects development, that nowadays are debated and pointed by scientific community as supporting tools into teach/learning process. This way, it was made the projection through Digital Light Processing (DLP) projector using active polarized eyeglasses and keyboard interaction, to all these objects.
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