Proiect Realitatea Virtuala

7/23/2019 Proiect Realitatea Virtuala

http://slidepdf.com/reader/full/proiect-realitatea-virtuala 1/11

UNIVERSITATEA “VALAHIA” din TÂRGOVIŞTE

FACULTATEA: Inginerie Electrică Electr!nică "iTe#n!l!gi$ In%!r&$'iei

(ASTER: A)t!&$tică A*$n+$tă ,r!d)ctică "i In%!r&$ticăInd)+tri$lă

,ROIECT LA -ISCI,LINAREALITATE VIRTUAL.

(!dele c!gniti*e "i c!n+tiin'$ +)/iecti*ă $0lic$teRV-R

Indrumător: Paul Ciprian Patic Masterand:

Anul universitar: 2013 - 2014



CUPRI!

Introducere............................................................................................................ 3

Reprezentarea cunoştinţelor..................................................................................7

Sistemul imersiv cu trei ecrane de proiecţie realizat..............................................................9

Conceptul sistemului Holo-CAVE...................................................................................9

Bibliografe.......................................................................................................... 11



Intr!d)cere

Realitatea virtuală a fost concepută original ca un spaţiu digital pe care

omenirea să-l poata accesa prin folsirea a unor sisteme computaţionale avansate.

Odată aflati n acest spatiu oamenii put!nd fi trasnportaţi ntr-o altă lume" o

realitate nlocuitoare n care cineva poate interacţiona cu o#iecte" oameni" media

a căror e$istenţă este ngrădită doar de limitele imaginaţiei umane" imagini ale

oamenilor n ec%ipamente masive" mănu&i dotate cu circuite electronice

comple$e &i m#răcăminte pentru era spaţiului au devenit sim#oluri ale

revoluţiei te%nologice" ale calculatoarelor &i posi#ilităţilor de transformare a

capacităţii lor" minţii &i corpului uman.

'urnali&tii văd virtualitatea reală ca o tranziţie iminentă n acela&i fel n

care omenirea percepe media" comunicarea unul cu altul" &i c%iar realizarea unor

sarcini dificile. (a nceputul anilor )*" pionieri n domeniul &tiinţelor au nceput

a considera noi căi prin care această te%nologie revoluţionară poate fi folosită nstudierea interacţiunilor sociale &i a altor fenomene psi%ologice.

+n ultimii ani realitatea virtuală a capturat imaginaţia cercetătorilor"

filozofilor &i arti&tilor pentru a#ilitatea de a nlocui mediul fizic &i e$perienţele

senzoriale ce nţelegem ca realitate cu creaţii digitale.

Cercetătorii n domeniul &tiinţelor sociale definesc realitatea virtuală n

trei feluri,

- ca o te%nologie ori mediu n sine" unde cercetătorii pot pune

ntre#ări despre natura e$perienţei virtuale &i efectele ei

- ca o aplicaţie n care realitatea virtuală este folosită pentru crearea

unui mod mai eficient ori efectiv de tratare ori un mediu de pregătire ce poate fi

implementat n lumea reală



- ca o metoda de studiere a fenomenelor sociale ntr-un mod mult mai

eficient sau o manieră controla#ilă.

n mediu virtual este un spaţiu digital n care mi&cările utilizatorului

sunt urmărite &i integrate n mediul ncon/urător ori compuse digital &i e$puse

simţurilor n funcţie de aceste mi&cări. 0e e$emplu" n cazul /ocurilor pe

calculator mi&carea /o1stic2ului poate fi urmărită &i mi&carea lui poate fi

transmisă mai departe pentru a anticipa următoarea mi&care.

3rincipalul scop al realităţii virtuale este de a nlocui mediul lumii reale

cu unul digital. E$perienţa psi%ologică ca cineva sa fie pierdut n lumea virtuală&i deconectat de lumea reală se nume&te imersiune. 4ediul virtual poate fi

implementat pe orice platformă cum ar fi ecranul unui telefon mo#il ori

monitorul unui calculator &i un mediu virtual imens n care un utilizator se poate

mi&ca ntr-un spaţiu fizic n timp ce poartă un computer. 3rocesul de urmărire &i

permite un nivel mult mai mare de interacţiune dec!t cele tradiţionale folosind

media. Comparat cu alte metode" media unui utilizator ntr-un mediu virtual are

un rol n mediu &i acţiunile lui au un impact imediat &i vizi#il asupra mediului.

Această interacţiune poate cre&te efectele mediului virtual deoarece utilizatorului

este de o#icei activ &i con&tient ca este implicat n acţiune" comparat cu

activităţile n mediile pasive cum ar fi televiziunea. 5nteracţiunea este o

caracteristică ce contri#uie n a face realitatea virtuală at!t de palpa#ilă" reală

datorită faptului că reacţionează la comportamentul nostru natural. (a nceputul

anilor )*" c!nd oamenii auzeau de cuv!ntul realitate virtuală erau foarte sceptici

ntre#!ndu-se ce se nt!mplă cu o lume #izară n care fiecare este acasă &i

trăie&te viaţa intr-o cască ciudată. 0in păcate aceasta te%nologie nu a evoluat at!t

de rapid ca telefonia mo#ilă datorită faptului că este ncă scumpă &i implică o

te%nologie comple$ă.

+ntre timp te%nologia de realitate virtuală mai simple au fostdezvoltate.Oamenii uneori nu realizează că de fapt te%nologiile simple cum ar fi



cele de urmărire sunt de/a folosite n calculatoare" console de /ocuri &i nu n

ultimul r!nd internetul. Statisticile arată că unul din patru oameni n lume

6aproape 7"8miliarde9 folosesc internetul" trei din cinci oameni folosesc

telefoanele mo#ile" &i peste :** milioane de /ocuri video au fost v!ndute.

Realitatea Virtuală este un domeniu de cercetare puternic interdisciplinar"

implic!nd inginerie 6mecanică" electronică" automatică" mecatronică" ro#otică

etc.9" te%nologii informaţionale" fizica 6optica n special9" precum &i studiul

factorilor umani 6psi%ologie cognitivă9.

+n ultimii ani" cercetările n domeniul vizualizării stereoscopice s-au

intensificat puternic n mare parte datorită evoluţiei e$ponenţiale a te%nicii de

calcul" precum &i a interesului crescut vizavi de acest domeniu at!t din partea

comunităţii academice &i a profesioni&tilor din diverse domenii" cum ar fi"

medicina" construcţia de automo#ile" ar%itectură etc. c!t &i a utilizatorilor

;casnici<.

Realitatea virtuală imersivă a fost utilizată pentru a e$plora relaţiile

dintre diferite indicii de profunzime. Astfel" au fost măsurate valorile pentru care

s-au detectat sc%im#ări n distanţa la care se află o#iectul" n situaţia c!nd

indiciile de profunzime sunt doar ;fizice< 6stereoscopie &i parala$a de mi&care9

sau #azate pe te$turi 6independente de dimensiunea scenei vizualizate9 &i au

folosit aceste valori pentru a prezice distorsiunile care apar ntr-o sarcină de

determinare a distanţei. 4etoda de com#inare a indiciilor de profunzime astfel

folosită se #azează pe principii total diferite de cele care stau la #aza modelelor

tradiţionale de reconstrucţie.

=enerarea de lumi virtuale implică o serie de aspecte care nu au fost

prezente n grafica pe calculator standard. Cea mai mare provocare este

performanţă versus comportamentul &i aspectul natural al mediului. Aceste

cerinţe sunt contradictorii, modelele mai convingătoare &i simulările fizice mai #une necesită mai multe resurse hardware &i software" &i deci un cost



computaţional mărit care va afecta performanţa glo#ală. 3oate fi imaginată o

serie ntreagă de tipuri de modele reprezent!nd lumi virtuale" ncep!nd de la

modelele simple" cum ar fi o simplă cameră" nemo#ilată" p!nă la modelele

complexe" cum ar fi un ntreg ora&" cu clădirile sale conţin!nd camere" fiecare

modelată cu un mare grad al detaliului. +n timp ce este trivial să se afi&eze un

model simplu" cu o performanţă adecvată" nu la fel de simplă se prezintă situaţia

n care tre#uie să se afi&eze milioane de poligoane" c%iar dacă sunt ncărcate n

memorie. Astfel" nu va fi niciodată te%nic posi#il" să ec%ili#răm această #alanţă"

căci" cu c!t va fi mai rapid hardware-ul " cu at!t mai complexe &i mai rafinate vor

fi modelele. Este nevoie să se dezvolte structuri de date &i al"oritmi dedica#i

care să permită producerea unei imagini de o calitate foarte ridicată la un cost

accepta#il.

Care sunt modelele &i mijloacele de reprezentare ale lumii reale>

Soluţiile te%nologice ale RV vizează toate simţurile umane" omul fiind elementul

central n dialogul om-maşină. +n acest sens" e$istă soluţii de interfaţă vizuală"

audio" de urmărire" de intrare primară a utilizatorului 6cu a/utorul mănuşilor VR"

exoskeleton" joystick " trackball " !mouse " pen-based 9" %aptică" de mi&care a

ntregului corp &i c%iar olfactivă. Rolul interfeţelor "izuale este acela de cuplare

vizuală ntre utilizator &i mediul "irtual " sau c%iar de cuplare ntre utilizator &i

mediul virtual pe de o parte &i cel real pe de altă parte" n cazul mediilor reale

im#unătăţite" #ugmented Reality6AR 9. +n timp ce urmărirea utilizatorului este un

tip de interfaţă care este aproape transparentă utilizatorului" informaţiile oferitede acesta 6legate de poziţia &i orientarea utilizatorului9 mediului virtual sunt

critice n informarea sistemului de R$ asupra poziţiei &i orientării utilizatorului

sau" astfel nc!t să se realizeze o corelare ntre imaginea recepţionată de

utilizator &i poziţia &i orientarea acestuia.

Realitatea virtual? e deseori legat? de aplica@ii care realizeaz?

imersiunea virtual? n medii vizuale 0 de nalt? fidelitate. Astfel de aplica@ii

http://ro.wikipedia.org/wiki/3D

http://ro.wikipedia.org/wiki/3D



sunt de e$emplu softBareul pentru CA0" %ardBareul pentru accelerare grafic? a

afi?rii pe ecran" dispozitive montate pe cap 6%ead mounted displa1s9" m?nui

electronice pentru #aze de date" %aine electronice cu diverse propriet?@i i altele.

Di miniaturizarea te%nologică permanentă a contri#uit la popularizarea &i

răsp!ndirea aplicaţiilor VR.

Realizarea tuturor acestora este nsă ngreuiată de stadiul te%nologic

actual, ar fi necesare procesoare &i mai rapide" rezoluţii grafice &i mai mari"

capacităţi de comunicaţie &i mai nalte dec!t cele e$istente" &i toate acestea la un

preţ accepta#il.

Re0re1ent$re$ c)n!"tin'el!r

oţiunea de Fcunoa&tere< poate fi definită n variate moduri. Spre

deose#ire de informaţie"noţiune centrală n informatică 6de unde &i termenul de

5G - Finformation tec%nolog1< -Fte%nologia informaţiilor<9" cunoa&terea era" n

acest domeniu" p!nă de cur!nd" specifică doar su# domeniului inteligenţeiartificiale. +n acest conte$t" cunoa&terea are o semnificaţie #ine precizată.

Conform definiţiei lui Alan eBell" unul din pionierii &i teoreticienii inteligenţei

artificiale , cunoaşterea este ceea ce poate fi atribuit unui agent uman sau

artificial (un program de calculator autonom care interacţionează cu mediul

său înconjurător) astfel încât comportarea sa să poată fi catalogată drept

raţională ( eBell7)I9. +n consecinţă" am putea spune că societatea cunoa&teriieste populată cu agenţi 6din care mulţi sunt agenţi artificiali" adică programe de

calculator9 care acţionează raţional. O o#servaţie importantă n acest sens este

că o comportareraţională este o comportare predicti#ilă 6cu conotaţie pozitivă"

de situare ntr-un mecanism9" duc!nd la posi#ilitatea cooperării ntre agenţi n

vederea atingerii unor scopuri comune. Cunoa&terea adaugă la informaţie un

nţeles" asociază o acţiune. Orice program de calculator nglo#ează o cantitate decuno&tinţe referitoare la pro#lema de rezolvat &i la domeniul căruia aparţine acea

http://ro.wikipedia.org/wiki/CAD

http://ro.wikipedia.org/wiki/Baz%C4%83_de_date

http://ro.wikipedia.org/wiki/CAD

http://ro.wikipedia.org/wiki/Baz%C4%83_de_date



pro#lemă. 3entru e$emplificare să considerăm cazul unui program de sortare

6ordonare9 a unei secvenţe de numere memorate ntr-un vector. Analiz!nd un

program pentru rezolvarea acestei pro#leme din perspectiva cuno&tinţelor

implicate" se pot face următoarele precizări,

J 3rogramul nglo#ează cuno&tinţe referitoare la faptul că" pentru a sorta

ni&te numere 6sau" n general" c%ei sau elemente9" o a#ordare posi#ilă este de a

compara c%eile ntre ele &i a le intersc%im#a pentru a le aduce la locul lor n

secvenţa finală.

J Algoritmul 6scenariul9 de sortare" care a stat la #aza programului" este

o#ţinut ca oconsecinţă a cuno&tinţelor referitoare la sc%emele posi#ile derezolvare a unei pro#leme. +n particular" de e$emplu" algoritmul particular de

sortare prin interclasare este o consecinţă a ideei că o a#ordare utilă n multe

cazuri este de a descompune pro#lema iniţială n su#pro#leme mai simple care

apoi sunt recompuse n soluţia finală 6Kdivide et imperaK9.



Sistemul imersiv cu trei ecrane de proiecţie realizat

Conceptul sistemului Holo-CAVE

3roiectarea structurii mecanice a acestui sistem a fost realizată utiliz!nd

softul CA0 CAG5A. Spaţiul de amplasare disponi#il cu dimensiunile de

7I$L.$M.m a necesitat optimizarea dimensiunilor &i amplasării sistemului

Holo-CAVE pentru utilizarea eficientă a spaţiului.

Structura fizică a sistemului Holo-CAVE are dimensiunile de I.$I.$

metri. Au fost utilizate trei ecrane de proiecţie de tip Screen Gec% care permit



polarizarea &i o#ţinerea unui contrast m#unătăţit al imaginii cu dimensiunile de

I.L $ I metri.



2i/li!gr$3e7. %ttp,NNBBB.scri#d.comNdocN)IM8LN3roiect-Realitate-

Virtuala-in-0omeniul-Ro#oticii

I. Vince '. Realitate Virtuala" Editura Ge%nica" Pucure&ti" I***.. C. . Podea" 5nteligenţa artificială &i sistemele e$pert" Editura 5nforec" Pucure&ti"

7))- 0. 0avidescu" Ar%itectura sistemelor-e$pert" Editura 0idactică &i pedagogică" Pucure&ti- 5.

Ro&ca" C. =. Apostol" =. Qamfir" C. Podea 5nformatica 5nstruirii" Editura

Economică"Pucure&ti I**I

http://www.scribd.com/doc/98256373/Proiect-Realitate-Virtuala-in-Domeniul-Roboticii




Proiect Realitatea Virtuala

Documents

Transcript of Proiect Realitatea Virtuala