Sistema de rastreamento óptico de marcadores de realidade aumentada com ARToolkit

Resumo

OBJETIVOA Realidade Aumentada (RA) consiste numa interface avançada de computador, que promove em tempo real a exibição de elementos virtuais sobre a visualização de determinadas cenas do mundo real, oferecendo um forte potencial a aplicações industriais e educacionais, devido ao alto grau de interatividade. Uma biblioteca de programação multi-plataforma chamada ARtoolkit considerada um kit de ferramenta de RA, é bastante utilizada e discutida por desenvolvedores e pesquisadores da comunidade de RA. O ARToolKit possui o seu código livre para modificações e uso no desenvolvimento de aplicações não comerciais sob licença GPL, enquanto que a versão proprietária para a comercialização é oferecida pela incorporação ARToolworks. Pretende-se desenvolver no trabalho um dispositivo que auxilie, nas mais diversas áreas, a obtenção da localização geométrica de marcadores em relação a câmera, e relacioná-los entre si para obter medidas que possam ser as mais precisas e fieis possíveis.METODOLOGIAA pesquisa foi composta de uma parte experimental que consistiu em popular um banco de dados com medidas, tamanho e forma dos objetos, calculadas pelo ARToolKit. Através da comparação entre as medidas reais dos objetos e as calculadas pelo software, os dados obtidos foram analisados no intuito de atestar a eficiência do sistema. Foram testados objetos com baixa complexidade em se obter as suas reais medidas (tais como cubos, monitores e gabinetes), assim como também um estudo mais aprofundado foi feito para estimar medidas antropométricas do corpo humano. A redução dos marcadores foi testada até a obtenção do tamanho mínimo (1cm x 1cm) sem que sejam observadas distorções nos resultados calculados.PRINCIPAIS RESULTADOS         Devido a variação da exposição de luz ambiente, durante os experimentos encontrou-se dificuldade em realizar o reconhecimento dos marcadores e a aquisição das informações que deveriam ser obtidas a partir do sistema. Como o objetivo do projeto era facilitar, para os mais diversos fins e aplicações, a aquisição de medidas com a menor margem de erro possível, uma função que tornasse o sistema invariante às mudanças bruscas de luminosidade foi implementada, visando melhorar os resultados obtidos. Comparando-se os resultados do banco de dados com os tamanhos reais, foi possível averiguar um erro percentual de 1,7% nas medidas antropométricas do corpo de um homem de 1,77m. Já para objetos com largura de 0,3 m, apercentagem se aproximou de 1,15%. A obtenção das medidas se deu posicionando dois marcadores (um em cada extremidade do objeto ou parte do corpo) e calculando as distâncias no eixo cartesiano criado pelo ARToolkit para cada marcador. Foi aferido também a distância entre marcador e câmera, o que mostrou ser muito preciso