Explorando os avanços da tecnologia AR e os óculos Orion da Meta

Embora vivamos num mundo tridimensional (3D) rico e repleto de dados e informações, a maioria dos dispositivos que usamos diariamente depende de um ecrã bidimensional (2D). No entanto, à medida que a tecnologia avança, isto está lentamente a mudar com a introdução de inovações como a realidade aumentada (AR). A AR é utilizada para combinar conteúdo digital, como imagens, sons e dados, com o nosso ambiente real, tornando-o mais interativo e envolvente.

A inteligência artificial (AI), especialmente a visão computacional, é uma importante força motriz por trás da realidade aumentada. A Vision AI permite que os dispositivos de AR analisem e interpretem o ambiente ao detetar objetos, acompanhar movimentos e reconhecer características espaciais. Neste artigo, vamos explorar como funciona a realidade aumentada e as suas aplicações em áreas como a educação, os cuidados de saúde e o entretenimento. Também vamos abordar avanços recentes, como os novos óculos de realidade aumentada Orion da Meta, que estão a tornar a AR mais acessível. Vamos começar!

Fig. 1. Um estudante a utilizar 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 através de dispositivos como smartphones, tablets ou óculos de AR. Por exemplo, se apontares a câmara do teu telemóvel para uma mesa vazia, a AR pode fazê-la parecer ter uma chávena de café virtual em cima. A AR 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 da computação gráfica", criou o primeiro dispositivo de visualização de AR montado na cabeça, em Harvard. Inicialmente, a AR era utilizada em áreas como a aviação, o setor militar e a formação industrial. A primeira utilização comercial da AR surgiu em 2008, com um anúncio interativo do BMW Mini. Ao segurar um anúncio de revista impresso diante da câmara de um computador, os utilizadores podiam ver um modelo digital do carro no ecrã e controlar os seus movimentos, criando a sensação de interagir com o carro na vida real. Isto abriu caminho para a entrada da AR 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 AR aumentou. Prevê-se que o mercado global de realidade aumentada atinja cerca de uns impressionantes 2 804,82 mil milhões de dólares até 2034.

Fig. 2. Um gráfico que mostra o crescimento do tamanho do mercado global de AR.

O papel da visão computacional na AR#

Várias tecnologias, incluindo a visão computacional, sensores e a aprendizagem automática, trabalham em conjunto para criar experiências imersivas de realidade aumentada. Em particular, a visão computacional constitui a base da forma como o conteúdo digital é facilmente integrado em ambientes reais através da AR. Vejamos mais de perto as diferentes formas como a visão computacional contribui para a AR:

• Reconhecimento de objetos: utilizando técnicas de visão computacional, como a deteção de objetos, a segmentação de imagens e o rastreamento de objetos, os sistemas de AR podem reconhecer objetos através da análise do seu tamanho, forma e cor. Depois de identificados, conteúdos virtuais, como modelos 3D ou texto, podem ser sobrepostos.
• Localização e mapeamento: a visão computacional pode ser utilizada para a localização e o mapeamento simultâneos (SLAM), de modo a acompanhar a posição e a orientação do dispositivo em tempo real, garantindo que os elementos virtuais permanecem corretamente alinhados com o campo de visão do utilizador para proporcionar uma experiência estável.
• Reconhecimento de gestos e movimentos: a Vision AI pode ser utilizada para acompanhar os gestos, as expressões faciais e os movimentos do utilizador, permitindo interações naturais com conteúdo virtual em AR.
• Estimativa de profundidade: a análise de imagens ajuda os dispositivos de AR a compreender a que distância estão os objetos no ambiente, através da análise daquilo que veem. Isto ajuda a posicionar os elementos virtuais à distância correta, fazendo com que se integrem naturalmente no mundo real e melhorando a experiência geral de AR.
• Adaptação ao ambiente: a visão computacional pode ser utilizada para ajustar objetos virtuais, permitindo-lhes responder a condições do mundo real, como iluminação, reflexos e sombras, em AR.

Por exemplo, suponhamos que estás a utilizar uma aplicação de AR para ver uma escultura digital na tua sala de estar. À medida que moves o telemóvel ou o headset de AR, o sistema de visão computacional começa a reconhecer objetos à volta da sala, como o sofá ou a mesa de centro, utilizando a deteção de objetos.

Ao mesmo tempo, a tecnologia SLAM mapeia a disposição da sala e acompanha a posição do 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 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 para corresponderem às condições de iluminação da sala, fazendo com que se integre perfeitamente na tua sala de estar.

Orion: os óculos de realidade aumentada da Meta#

A AR está a avançar rapidamente e a Meta anunciou recentemente os seus óculos de AR Orion, a 25 de setembro de 2024, no evento Meta Connect 2024. Segundo o CEO da Meta, Mark Zuckerberg, o Orion é o par de óculos de AR mais avançado alguma vez criado, combinando várias funcionalidades de ponta. Têm o aspeto de um par de óculos normal, mas incluem capacidades imersivas de AR, oferecendo o maior campo de visão alguma vez visto em óculos de AR.

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

Os óculos de AR Orion incluem opções de controlo por voz, rastreamento das mãos, rastreamento ocular e uma interface de pulseira que capta impulsos elétricos dos teus músculos para controlar elementos de AR com movimentos subtis. A pulseira funciona como uma interface neural, permitindo-te interagir com os óculos através de gestos simples, o que a torna uma parte essencial da experiência geral. Os óculos também incluem um pequeno dispositivo de processamento portátil, do tamanho de um bolso, que fornece a capacidade de computação necessária quando estás em movimento.

Fig. 3. Óculos de AR Orion da Meta, pulseira neural e dispositivo de processamento.

O que distingue o Orion é a sua 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 AI da Meta pode sugerir receitas. Também podes transformar qualquer parede num ecrã para ver vídeos, participar em videochamadas holográficas ou jogar jogos interativos, tornando o Orion num avanço entusiasmante nas experiências de AR.

As aplicações da tecnologia de AR vestível#

A tecnologia de AR vestível, como os óculos de AR Orion ou os headsets, permite-te experienciar a realidade aumentada sem precisares de segurar num dispositivo, ao contrário do que acontece ao utilizar um telemóvel ou tablet. Vejamos diferentes aplicações em que a AR vestível está a fazer a diferença.

A AR está a tornar a educação mais acessível#

Muitos estudantes aprendem melhor de forma prática ou visual, e a realidade aumentada pode ajudar os professores a criar aulas mais interativas. Com tecnologia de AR vestível, como headsets ou óculos inteligentes, professores e estudantes podem interagir com conteúdos educativos de uma forma mais dinâmica, que lhes permite aprender a qualquer hora e em qualquer lugar.

Estes dispositivos vestíveis são especialmente úteis em zonas remotas, porque muitas aplicações de AR podem funcionar offline ou com conectividade mínima depois de os dados necessários serem transferidos. Os países em desenvolvimento estão a utilizar AR vestível para proporcionar uma educação de qualidade a estudantes carenciados. Em países como o Ruanda, a Nigéria e a África do Sul, a AR vestível está a ajudar a educar estudantes em zonas remotas, alcançando mais de 500 000 estudantes apenas no Ruanda.

Fig. 4. Um estudante numa zona remota de África a utilizar tecnologia de AR para estudar (Fonte: nepad.org).

Óculos de AR para jogos#

A aplicação mais popular da AR é nos jogos. A indústria dos jogos está a começar a reconhecer como os óculos de AR podem tornar os jogos mais imersivos e interativos. Os jogadores podem ver elementos virtuais no mundo real através da AR, sentindo que fazem verdadeiramente parte do jogo. Por exemplo, podem explorar e interagir com o que os rodeia sem utilizar as mãos, tornando a experiência mais natural.

Embora os jogos de AR tenham começado por se popularizar em dispositivos móveis, como no caso de Pokémon Go, em que os jogadores utilizavam as câmaras dos telemóveis para apanhar Pokémon, prevê-se que a transição para óculos de AR torne os jogos ainda mais envolventes. Pokémon Go representa um marco importante porque demonstrou o potencial da AR ao alcançar mais de 20 milhões de jogadores ativos em apenas 7 dias.

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

Como a AR está a ajudar 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 AR podem ajudar os médicos a visualizar a anatomia dos pacientes num ambiente 3D. Uma visualização mais clara pode conduzir a diagnósticos mais precisos, melhores resultados cirúrgicos e procedimentos mais seguros.

A AR 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 proporcionando aos pacientes uma melhor compreensão das suas condições. Por exemplo, utilizando headsets de AR, os cirurgiões podem consultar os sinais vitais de um paciente durante um procedimento médico sem terem de alternar entre vários dispositivos e ecrãs. Dessa forma, é menos provável que leiam ou interpretem os dados incorretamente.

Fig. 5. Um profissional de saúde a utilizar um headset de AR durante uma cirurgia.

Principais conclusões#

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

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