Explorar os avanços da tecnologia de RA e os óculos Orion da Meta

Embora vivamos em um mundo rico em dados e informações tridimensionais (3D), a maioria dos dispositivos que usamos diariamente depende de uma tela bidimensional (2D). No entanto, com o avanço da tecnologia, isso está mudando aos poucos com a introdução de inovações como a realidade aumentada (AR). A AR combina conteúdo digital, como imagens, sons e dados, com o ambiente do mundo real, tornando-o mais interativo e envolvente.

A inteligência artificial (AI), especialmente a visão computacional, é uma das principais forças por trás da realidade aumentada. A IA para visão permite que dispositivos de AR analisem e interpretem o ambiente ao detectar objetos, rastrear movimentos e reconhecer características espaciais. Neste artigo, vamos explorar como funciona a realidade aumentada e suas aplicações em áreas como educação, saúde e entretenimento. Também vamos abordar avanços recentes, como os novos óculos de realidade aumentada Orion da Meta, que estão tornando a AR mais acessível.

Fig. 1. Estudante usando AR na sala de aula (Fonte: elearningindustry.com).

A evolução da realidade aumentada#

A realidade aumentada adiciona elementos digitais, como imagens, vídeos ou modelos 3D, ao mundo real por meio de dispositivos como smartphones, tablets ou óculos de RA. Por exemplo, se apontares a câmara do telemóvel para uma mesa vazia, a RA pode fazê-la parecer ter uma chávena de café virtual pousada sobre ela. A RA pode melhorar a forma como vemos o que nos rodeia, combinando elementos gerados por computador com aquilo que vemos na vida real.

Em 1968, Ivan Sutherland, conhecido como o «pai dos gráficos por computador», criou o primeiro visor de RA montado na cabeça em Harvard. Inicialmente, a RA era utilizada em áreas como a aviação, o setor militar e a formação industrial. O primeiro uso comercial da RA surgiu em 2008, com um anúncio interativo do BMW Mini. Ao segurar um anúncio impresso de uma revista diante da câmara de um computador, os utilizadores podiam ver no ecrã um modelo digital do carro e controlar os seus movimentos, criando a sensação de interagir com o carro na vida real. Isto abriu caminho para a entrada da RA em setores como o marketing, o turismo, a moda e o entretenimento. Com aplicações de jogos populares como Pokémon Go, em 2016, a adoção da RA aumentou. Prevê-se que o mercado global de realidade aumentada atinja cerca de 2 804,82 mil milhões de dólares até 2034.

Fig. 2. Gráfico que mostra o crescimento do mercado global de AR.

O papel da visão computacional na AR#

Várias tecnologias, incluindo visão por computador, sensores e aprendizagem automática, trabalham em conjunto para criar experiências imersivas de realidade aumentada. Em particular, a visão por computador constitui a base da integração de conteúdo digital em ambientes do mundo real através da RA. Vejamos mais de perto as diferentes formas como a visão por computador contribui para a RA:

• Reconhecimento de objetos: Utilizando técnicas de visão por computador, como a deteção de objetos, a segmentação de imagens e o rastreamento de objetos, os sistemas de RA conseguem reconhecer objetos através da análise do seu tamanho, forma e cor. Depois de identificados, é possível sobrepor conteúdo virtual, como modelos 3D ou texto.
• Localização e mapeamento: A visão por computador pode ser utilizada para a localização e mapeamento simultâneos (SLAM), de modo a rastrear em tempo real a posição e a orientação do dispositivo e garantir que os elementos virtuais permanecem corretamente alinhados com o campo de visão do utilizador, proporcionando uma experiência estável.
• Reconhecimento de gestos e movimentos: A IA visual pode ser utilizada para rastrear os gestos, as expressões faciais e os movimentos dos utilizadores, permitindo interações naturais com conteúdo virtual em RA.
• Estimativa de profundidade: A análise de imagens ajuda os dispositivos de RA a compreender a que distância estão os objetos no ambiente, analisando aquilo que veem. Isto ajuda a colocar os elementos virtuais à distância correta, integrando-os naturalmente no mundo real e melhorando a experiência geral de RA.
• Adaptação ao ambiente: A visão computacional pode ser usada para ajustar objetos virtuais e fazer com que respondam a condições do mundo real, como iluminação, reflexos e sombras, em AR.

Por exemplo, imagina que estás a utilizar uma aplicação de RA para ver uma escultura digital na tua sala de estar. À medida que moves o telemóvel ou o headset de RA, o sistema de visão por computador começa a reconhecer os objetos à tua volta, como o sofá ou a mesa de centro, através da deteção de objetos.

Ao mesmo tempo, a tecnologia SLAM mapeia a disposição da sala e rastreia a posição do teu dispositivo para garantir que a escultura permanece fixa num só lugar. À medida que te aproximas, a estimativa de profundidade ajuda a aplicação a ajustar o tamanho da escultura, fazendo-a parecer estar posicionada de forma realista. Se acenares com a mão, o reconhecimento de gestos pode permitir-te rodar ou redimensionar a escultura. A aplicação também pode adaptar a iluminação e as sombras da escultura às condições de iluminação da sala, integrando-a no espaço.

Orion: os óculos de realidade aumentada da Meta#

A RA está a evoluir rapidamente e a Meta anunciou os seus óculos de RA Orion a 25 de setembro de 2024, no evento Meta Connect 2024. Segundo o CEO da Meta, Mark Zuckerberg, os Orion são os óculos de RA mais avançados alguma vez fabricados, combinando muitas funcionalidades avançadas. Parecem um par de óculos normal, mas incluem capacidades imersivas de RA e oferecem o maior campo de visão já visto em óculos de RA.

Os óculos são leves, com uma armação de magnésio, semelhante à utilizada nos carros de F1, e um sistema de arrefecimento avançado inspirado nos satélites da NASA, para maior conforto. Utilizam um ecrã de última geração feito de carboneto de silício personalizado, com pequenos projetores capazes de criar hologramas de diferentes profundidades e tamanhos mesmo à tua frente.

Os óculos de AR Orion oferecem opções de controle por voz, rastreamento das mãos, rastreamento ocular e uma interface de pulseira que capta impulsos elétricos dos músculos para controlar elementos de AR com movimentos sutis. A pulseira funciona como uma interface neural, permitindo interagir com os óculos usando gestos simples, o que a torna uma parte essencial da experiência. Os óculos também vêm com um pequeno módulo de processamento de bolso, que oferece o poder computacional necessário para você usar em qualquer lugar.

Fig. 3. Os óculos de RA Orion da Meta, a pulseira neural e o módulo de processamento.

O que distingue os Orion é a integração com a Meta AI, um assistente inteligente capaz de reconhecer objetos do mundo real e fornecer informações úteis. Por exemplo, se olhares para um conjunto de ingredientes, a Meta AI pode sugerir receitas. Também podes transformar qualquer parede num ecrã para ver vídeos, participar em videochamadas holográficas ou jogar jogos interativos, tornando os Orion um passo entusiasmante para as experiências de RA.

Aplicações da tecnologia vestível de AR#

A tecnologia vestível de AR, como os óculos ou headsets Orion, permite vivenciar a realidade aumentada sem precisar segurar um dispositivo, ao contrário do que acontece com um celular ou tablet. Vamos conhecer algumas aplicações em que a AR vestível está fazendo a diferença.

A AR está tornando a educação mais acessível#

Muitos estudantes aprendem melhor com atividades práticas ou recursos visuais, e a realidade aumentada pode ajudar professores a criar aulas mais interativas. Com tecnologia vestível de AR, como headsets ou óculos inteligentes, professores e estudantes podem interagir com conteúdo educacional de forma mais dinâmica e aprender a qualquer hora e em qualquer lugar.

Esses dispositivos vestíveis são especialmente úteis em áreas remotas, pois muitos aplicativos de AR podem funcionar offline ou com conectividade mínima depois que os dados necessários são baixados. Países em desenvolvimento estão usando a AR vestível para oferecer educação de qualidade a estudantes que precisam dela. Em países como Ruanda, Nigéria e África do Sul, a AR vestível está ajudando a educar estudantes de áreas remotas, chegando a mais de 500.000 estudantes somente em Ruanda.

Fig. 4. Estudante em uma região remota da África usando tecnologia de AR para estudar (Fonte: nepad.org).

Óculos de AR para jogos#

A aplicação mais popular da AR é nos jogos. A indústria de jogos está começando a perceber como os óculos de AR podem tornar os jogos mais imersivos e interativos. Os jogadores podem ver elementos virtuais no mundo real por meio da AR, sentindo-se realmente parte do jogo. Por exemplo, os jogadores podem explorar e interagir com o ambiente ao redor sem usar as mãos, tornando a experiência mais natural.

Embora os jogos de RA se tenham popularizado primeiro nos dispositivos móveis, como aconteceu com Pokémon Go, em que os jogadores utilizavam as câmaras dos telemóveis para apanhar Pokémon, espera-se que a transição para os óculos de RA torne os jogos ainda mais envolventes. Pokémon Go assinala um marco importante, pois demonstrou o potencial da RA ao alcançar mais de 20 milhões de jogadores ativos em apenas 7 dias.

Fig. 5. Jogadores a utilizar RA no jogo Pokémon Go.

Como a AR está ajudando médicos e cirurgiões#

Graças à realidade aumentada, médicos e profissionais de saúde podem aceder a imagens médicas e estudá-las em 3D. De facto, as ferramentas de imagiologia médica com RA podem ajudar os médicos a visualizar a anatomia dos pacientes num ambiente 3D. Uma visualização mais clara pode levar a diagnósticos mais precisos, melhores resultados cirúrgicos e procedimentos mais seguros.

A RA também pode ajudar os profissionais de saúde a prestar cuidados mais personalizados e eficazes, identificando a localização e a extensão das doenças, planeando procedimentos cirúrgicos e ajudando os pacientes a compreender melhor as suas condições. Por exemplo, com headsets de RA, os cirurgiões podem consultar os sinais vitais de um paciente durante um procedimento médico sem terem de gerir vários dispositivos e ecrãs. Assim, é menos provável que leiam ou interpretem os dados incorretamente.

Fig. 6. Um profissional de saúde a utilizar um headset de RA durante uma cirurgia.

Principais conclusões#

A realidade aumentada está prestes a transformar a forma como interagimos com o mundo digital. Ao combinar elementos virtuais com o mundo real, a RA cria uma experiência mais imersiva do que os ecrãs tradicionais. Os óculos de RA Orion da Meta, com as suas funcionalidades avançadas, o design confortável e as capacidades de IA, representam um grande avanço na tecnologia de RA. À medida que a RA se torna mais comum no nosso quotidiano, podemos esperar que a fronteira entre o mundo físico e o digital se torne menos nítida, abrindo novas possibilidades de inovação e criatividade.

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