Rastreamento e orientação

O grande desafio daqueles que desenvolvem o projeto de realidade aumentada é a necessidade de saber onde o usuário está localizado. Também há o problema de rastrear o movimento dos olhos e da cabeça do usuário. O sistema de rastreamento tem que reconhecer estes movimentos e projetar os gráficos relacionados ao mundo real que o usuário esteja vendo num dado momento. Atualmente, tanto o visor de vídeo como o óptico transparentes têm atraso na sobreposição devido às tecnologias de rastreamento disponíveis.

Para que a realidade aumentada chegue ao seu potencial máximo, deve ser possível seu uso tanto em ambientes internos quanto externos. Hoje, a melhor tecnologia de rastreamento disponível para grandes áreas abertas é o GPS. No entanto, o receptores GPS têm precisão de 10 a 30 metros, o que não é ruim em grande escala, mas não é bom o suficiente para a realidade aumentada, cuja precisão deve ser medida em milímetros ou menor. Um sistema de realidade aumentada seria inútil se os gráficos projetados estivessem a uma distância de 10 a 30 metros daquilo que você estivesse olhando de verdade.

Mas há maneiras de aumentar a precisão de rastreamento. Por exemplo, o exército usa múltiplos sinais de GPS. Existe também o GPS diferencial, que usa uma área que já foi pesquisada. O sistema utilizaria um receptor GPS com uma antena, cuja localização é conhecida precisamente, para localizar você dentro daquela área. Isto vai permitir que os usuários saibam com exatidão o quão imprecisos são seus receptores GPS, e poderão ajustar o sistema de realidade aumentada. O GPS diferencial tem precisão de menos de um metro. Um sistema mais preciso está sendo desenvolvido, conhecido como GPS cinemático de tempo real e pode atingir precisão de centímetros.

O rastreamento é mais fácil em espaços menores do que em maiores. Pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte-Chapel Hill desenvolvem um sistema muito preciso que funciona em uma área de aproximadamente 50 metros quadrados. O HiBall Tracking System (em inglês) é um sistema de rastreamento óptico-eletrônico que consiste em duas partes:

• seis sensores ópticos colocados no usuário
• diodos de emissão de luz infravermelha (LEDs) inseridos em painéis especiais colocados no teto

Foto: cortesia do Tracking Project da UNC-Chapel Hill O HiBall Tracking System usa um sensor óptico e placas com LEDs para rastrear os movimentos em uma pequena área de alcance

O sistema usa a localização dos LEDs (que ele conhece), a geometria dos sensores ópticos presos ao usuário (que ele também conhece) e um algoritmo especial para calcular e informar a posição e orientação do usuário. O sistema resolve movimento linear de menos de 0,2 milímetros e movimentos angulares de menos de 0,03 graus. Tem um taxa de atualização de mais de 1.500Hz e a latência é mantida em cerca de um milissegundo.