Renderização Fotorrealista de Borrões de Movimento para Realidade Aumentada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Borges, Rodrigo Araújo
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE)
Texto Completo: https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/1903
Resumo: A tecnologia de Realidade Aumentada permite a inserção de elementos virtuais em cenários reais visualizados em tempo real por meio de algum dispositivo. Para que isso seja possível é realizado um rastreamento das características importantes do ambiente real, seja por meio da câmera de um smartphone ou outros tipos de sensores. Um dos principais focos encontrados em aplicações de Realidade Aumentada é a imersão do usuário nessa realidade, isto é, fazê-lo acreditar que os elementos artificiais visualizados existem e estão presentes no mesmo ambiente que ele.Existem uma variedade de técnicas para ampliar a imersão do usuário num ambiente de Realidade Aumentada, sendo uma das mais comuns a renderização de elementos virtuais com gráficos que aproximam sua aparência a de elementos do mundo real.Tanto na Computação Gráfica como na Arte esse estilo é conhecido como Fotorrealismo. Na renderização fotorrealista são considerados aspectos como sombra, refração da luz e oclusões, além de outros perceptíveis em um ambiente real. Fora esses aspectos existem também efeitos causados pelo meio de captura que realiza o rastreio. No caso das câmeras digitais, um efeito recorrente é o registro de borrões em momento sem que um elemento está se movendo. Para uma experiência de Realidade Aumentada imersiva com elementos fotorrealistas é importante que os objetos virtuais sofram desses efeitos assim como os elementos reais de maneira constante, satisfazendo a demanda em tempo real.Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma solução eficiente para renderização de borrões de movimento fotorrealistas em Realidade Aumentada. Implementar a solução no motor gráfico Unity permite futuramente que outros projetos de Realidade Aumentada desenvolvidos nesse mesmo motor possam usufruir de seus benefícios.Foi feito um estudo acerca dos desenvolvimentos existentes na linha de Realidade Aumentada Fotorrealista, e entre os quais desenvolveram alternativas para a renderização de borrões de movimento, foi escolhido aquele que apresentava resultados mais satisfatórios como base para os algoritmos desse trabalho. Os resultados obtidos foram avaliados visualmente e por comparações entre a frequência de quadros por segundo exibidos.
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Um dos principais focos encontrados em aplicações de Realidade Aumentada é a imersão do usuário nessa realidade, isto é, fazê-lo acreditar que os elementos artificiais visualizados existem e estão presentes no mesmo ambiente que ele.Existem uma variedade de técnicas para ampliar a imersão do usuário num ambiente de Realidade Aumentada, sendo uma das mais comuns a renderização de elementos virtuais com gráficos que aproximam sua aparência a de elementos do mundo real.Tanto na Computação Gráfica como na Arte esse estilo é conhecido como Fotorrealismo. Na renderização fotorrealista são considerados aspectos como sombra, refração da luz e oclusões, além de outros perceptíveis em um ambiente real. Fora esses aspectos existem também efeitos causados pelo meio de captura que realiza o rastreio. No caso das câmeras digitais, um efeito recorrente é o registro de borrões em momento sem que um elemento está se movendo. Para uma experiência de Realidade Aumentada imersiva com elementos fotorrealistas é importante que os objetos virtuais sofram desses efeitos assim como os elementos reais de maneira constante, satisfazendo a demanda em tempo real.Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma solução eficiente para renderização de borrões de movimento fotorrealistas em Realidade Aumentada. Implementar a solução no motor gráfico Unity permite futuramente que outros projetos de Realidade Aumentada desenvolvidos nesse mesmo motor possam usufruir de seus benefícios.Foi feito um estudo acerca dos desenvolvimentos existentes na linha de Realidade Aumentada Fotorrealista, e entre os quais desenvolveram alternativas para a renderização de borrões de movimento, foi escolhido aquele que apresentava resultados mais satisfatórios como base para os algoritmos desse trabalho. Os resultados obtidos foram avaliados visualmente e por comparações entre a frequência de quadros por segundo exibidos.Augmented Reality technology allow us to insert virtual elements in real environmentsviewed in real time through a device of some sort. To make it possible a tracking ofimportant features in the environment is performed, be it by the use of a smartphonecamera or other types of sensors. One of the main focus found in Augmented RealityApplications is providing immersion of the user in that reality, that is, by making theybelieve the artificial elements being viewed are present in the same place as they are. There is a variety of techniques for improving the user immersion in a Augmented Re-ality environmnent, being one of the most common ones the rendering of virtual ele-ments with graphical appearence closer to that of a real world element. In both Com-puter Graphics and Art this style is known as Photorealism. In photorealistic renderingsome aspects are taken into consideration, such as shadows, light refraction and occlu-sion, among others noticeable in the real world. Other than these there are also effectscaused by the means of capture performing the tracking. In the case of digital cameras,a recurring effect is the appearance of blur in moments where an element is moving.To provide an immersive Augmented Reality experience with photorealistic elements itis important that the virtual objects undergo these effects just as the real elements doconstantly, satisfying the real time demand. This work aims to develop a efficient solution for the rendering of photorealistic motionblur in Augmented Reality. Implementing the solution in the game engine Unity allowsfor other future Augmented Reality projects developed in this same engine to benefitfrom its features. A study was made about existing developments in the area of Pho-torrealistic Augmented Reality, and among the ones that offered alternatives for therendering of motion blur, the one with the best shown results was chosen as the basisfor the algorithms in this work. The obtained results were validated visually and throughcomparisons between the frequency of frames per second displayed.BrasilLima, João Paulo Silva do Montehttp://lattes.cnpq.br/9317820786059760http://lattes.cnpq.br/1916245590298485Borges, Rodrigo Araújo2020-02-03T13:54:24Z2020-02-03T13:54:24Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis53 f.application/pdfBORGES, Rodrigo Araújo. Renderização Fotorrealista de Borrões de Movimento para Realidade Aumentada. 2019. 53 f. 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