Rio -  Quem nunca sonhou em se teletransportar e em segundos ir de um lugar a outro como num passe de mágica e sem trânsito? O desejo continua apenas na imaginação. Mas uma tecnologia pioneira desenvolvida por cientistas cariocas oferece ao mundo pela primeira vez uma sensação de realidade jamais vista. O projeto batizado de Virtual Teleporter permite enviar pela Internet imagens tridimensionais de pessoas e objetos de qualquer canto do planeta e em tempo real.
O pesquisador Bruno observa uma miniatura de si mesmo fazendo exercícios físicos sobre uma mesa | Foto: Alexandre Vieira / Agência O Dia
O pesquisador Bruno observa uma miniatura de si mesmo fazendo exercícios físicos sobre uma mesa | Foto: Alexandre Vieira / Agência O Dia
Com auxílio de um par de câmeras e um projetor, pesquisadores do Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada (Impa) e do Instituto Militar de Engenharia (IME) conseguiram recriar cenas virtuais que podem ser reproduzidas como se os objetos tivessem viajado no espaço. “Com essa tecnologia, uma montadora chinesa, por exemplo, poderá enviar a imagem real do protótipo de um veículo para engenheiros no Brasil”, explica o professor Luiz Velho, do Impa, que orientou a pesquisa do engenheiro do IME, Bruno Eduardo Madeira.
As imagens capturadas por duas câmeras que funcionam como o olhar humano são processadas e enviadas para um equipamento que projeta as cenas sobre um monitor na horizontal. O resultado é impressionante. Com o uso de um óculos 3D, o pesquisador Bruno Madeira, 33 anos, fica lado a lado com sua própria imagem em miniatura, que se move diante de seus olhos.
Além da demonstração de protótipos, a nova tecnologia poderá ser utilizada também em salas de videoconferência e em cursos a distância. “Em vez de colocar dezenas de alunos dentro de um centro cirúrgico, a cirurgia poderá ser transmitida para vários lugares. Os alunos vão ver o paciente com a mesma qualidade de imagem com a qual o cirurgião estiver vendo”, garante Bruno Madeira.
Foto: Arte O Dia
Foto: Arte O Dia
Transmissão da Copa 2014 e Jogos 2016 em negociação
A nova tecnologia que mais parece ter saído de um filme de ficção científica foi patenteada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) e já está sendo negociada com empresas. A ideia é usar o sistema na transmissão dos jogos da Copa do Mundo, em 2014, e das Olimpíadas, em 2016.
Com um par de óculos 3D, o torcedor terá a visão de uma miniatura do jogo de futebol ou de outro esporte reproduzida sobre uma tela disposta na horizontal pela empresa que adquirir o sistema.“É como o videogame. Quando surgiu, poucas pessoas tinham. Hoje está em todas as casas”, prevê Bruno.
No Rio, ilha de excelência
Criado pelo governo federal em 1952, o Impa é uma ilha de excelência e um dos maiores centros de pesquisa do mundo. Atrai todos os anos pesquisadores da Europa, Ásia e américas do Norte e do Sul. É considerado o instituto de matemática de maior prestígio na América Latina.
Do terreno de 15 mil metros quadrados no Horto, cercado pela Floresta da Tijuca, saem aplicativos para iPhone, simuladores de realidade virtual e superbinóculos com zoom. Até o início do ano, detinha o recorde com uma imagem do Rio que possuía a maior resolução gráfica do planeta.
Tem atualmente 51 pesquisadores efetivos, alem dos pesquisadores visitantes, bolsistas de pós-doutorado, assistentes de pesquisa e alunos de doutorado e mestrado. “Estamos construindo o futuro, transferindo tecnologia para a sociedade”, diz Luiz Velho. 
UM SISTEMA PARA MANIPULAÇÃO DE OBJETOS GRÁFICOS TRIDIMENSIONAIS COM REPRESENTAÇÃO CSG


Bruno Eduardo Madeira
( Instituto Militar de Engenharia )

Luiz Velho
( Instituto de Matemática Pura e Aplicada )

CRÉDITOS

    Esse  projeto é fruto de um trabalho realizado por Bruno Eduardo Madeira sob a orientação do Professor Luis Velho durante o curso de Implementação de Sistemas Gráficos 3D ministrado regularmente no Instituto de Matemática Pura e Aplicada ( IMPA ).
      
INTRODUÇÃO

A representação CSG ( Constructive Solid Geometry )  consiste na descrição da geometria de um objeto gráfico através de uma hierarquia de sólidos primitivos e operadores booleanos.   A importância de tal representação decorre de sua larga utilização na especificação de peças no setor industrial , bem como na modelagem de objetos em sistemas gráficos em geral. 
Um protótipo foi implementado sobre plataforma UNIX disponibilizando as seguintes funcionalidades:  

1)      Modelagem de um objeto CSG de forma interativa.
2)      Especificação interativa de cenários tridimensionais com objetos, fontes de luzes e câmeras virtuais.
3)      Geração de imagens sintéticas criadas à partir dos parâmetros do cenário.
  
ARQUITETURA E PERSISTÊNCIA 

O sistema utiliza uma estrutura de persistência baseado em uma linguagem declarativa. Esse tipo de estratégia é o mesmo empregado nos padrões VRML e permite uma grande flexibilidade na representação de dados.

 Pode-se encarar então programas de modelagem como sendo ferramentas geradoras de código, e programas sintetizadores de imagens como interpretadores.  No protótipo implementado existem duas ferramentas de modelagem e um programa de síntese de imagens.  O esquema abaixo resume a arquitetura do sistema:

          

O Modelador é uma ferramenta que permite gerar a descrição de uma expressão CSG por um processo interativo.

O Editor de Cena permite gerar descrição de cenários interativamente, que podem possuir diversos objetos, fontes de luzes e câmeras.

O Gerador de Imagens interpreta o arquivo de descrição de cena e produz uma imagem no formato Sun Raster File.

INTERFACE DO MODELADOR


INTERFACE DO EDITOR DE CENA



EXEMPLOS DE IMAGENS SINTETIZADAS