FUTEBOL COM REALIDADE AUMENTADA - FUTEBOL-RA

Luiz Fernando Nunes - email:  luizfernandolfn@gmail.com
Fabrício Santos Flauzino - email:  fabricioflauzino@gmail.com
Claudio Kirner (orientador) - email: ckirner@gmail.com
UNIFEI
2010

Este projeto consistiu no desenvolvimento de cenários 3D estáticos e animados relacionados com Futebol (em VRML), usando a Ferramenta VIVATY [1] e ajustes manuais no código VRML gerado, e consequente colocação desses cenários em ambiente de realidade aumentada, usando a ferramenta de autoria e aplicações de realidade aumentada SACRA [2].

Para fazer o software funcionar e ver as demonstrações de futebol na mão do usuário (Figura 1), ele deverá utilizar um computador com webcam e sistema Windows, seguindo os passos abaixo para instalar e utilizar o software FUTEBOL-RA.

demo
Figura 1 - Visualizações de cenas 3D na mão do usuário, usando o programa Futebol-RA.

1 - Baixe o arquivo FUTEBOL-RA compactado (aproximadamente 2.5MB) e descompacte-o, acessando-o em:
http://www.ckirner.com/sacra/aplica/futebol-ra.7z
http://www.ckinrer.com/sacra/aplica/futebol-ra.zip

2 - Imprima os 6 marcadores (cartões) que serão usados ( Inspeção, Controle, Ref1, Ref2, Ref3, Ref4), de acordo com a Figura 2, usando o arquivo PDF disponibilizado.  Recorte os marcadores e cole-os em papelão - pode ser papel Paraná, encontrado nas livrarias/papelarias.

Marcadores
As cenas 3D estáticas ou animadas, contidas no programa, necessitam de marcadores para aparecerem no monitor. O programa FUTEBOL-RA utiliza os seguintes marcadores do SACRA:


marcadores
Inspeção             Controle             Ref1                  Ref2                   Ref3                  Ref4
Figura 2 - Marcadores usados no programa FUTEBOL-RA.

Marcador de REFERÊNCIA (Ref) é o marcador que, ao ser apontado para a câmera, mostra a imagens vinculadas à Referência, podendo ser Ref1, Ref2, Ref3, Ref4.
Marcador de INSPEÇÃO é o marcador que, ao ser apontado para a câmera, irá comandar o programa para apresentar o primeiro objeto associado ao marcador Ref utilizado.
Marcador de CONTROLE é o marcador que, ao ser colocado a frente da câmera, troca o objeto que está sendo mostrado no momento por um outro que está vinculado ao marcador Ref em uso.

3 - Acione o aplicativo SACRA (último arquivo da pasta SACRA) (Figura 3).

aciona
Figura 3 - Acionamento do SACRA.

4 - Inverta a câmera horizontalmente, se for necessário. A tela de propriedades tem um campo para isto. Clique em OK. (Figura 4).

camera
Figura 4 - Ajuste e autorização da câmera.

5 - Depois de aparecer a tela de vídeo, coloque um marcador (por exemplo o Ref2) em frente à webcam, sem obstruí-lo com a mão ou com os dedos. Sobre o marcador no monitor, aparecerá um quadrado verde com uma esfera cinza no meio (Figura 5). Se não aparecer nada, varie as condições de iluminação e movimente ou gire o marcador lentamente para ver se aparece alguma coisa.

ref
Figura 5 - Visualização do marcador Ref no monitor.

6 - Mantendo o marcador Ref2 em um canto do vídeo, pegue o marcador de Inspeção e procure colidir sua esfera azul com a esfera cinza do marcador Ref2 (Figura 6). Quando a colisão ocorrer, aparecerá  um objeto 3D (VRML) e o som associado. Para facilitar a colisão, pode-se apertar as teclas <Shift><+> algumas vezes, para aumentar a sensibilidade das esferas, tentando-se novamente a colisão.
Depois de acionar o objeto, uma nova aproximação do marcador de Inspeção desativará o objeto, retornando o ambiente à situação original.
Uma nova ativação do marcador de Inspeção repetirá a visulização do objeto 3D corrente. As teclas de atalho <a> e <Shift><a> têm a mesma função que o cartão de Inspeção, mas atuam sobre todos os marcadores visíveis em conjunto.

inspection
Figura 6 - Ativação do marcador Ref, com a aproximação do marcador de Inspeção, mostrando o cenário virtual associado.

7 - Os cartões Ref contém mais de um cenário futebolístico associado a eles, em sequência (vários cenários animados). Ao mostrar um dos cartões com mais de um cenário, pode-se usar o marcador de Controle, fazendo colidir sua esfera com o interior do objeto, para mostrar o próximo objeto 3D (VRML) e tocar seu som correspondente (figura 7). O uso do marcador de Inspeção, nessa fase, permitirá a repetição da visualização do objeto 3D corrente. Para acionamentos sucessivos do cartão de Controle, é necessário que ele seja retirado e reinserido no campo de visão da webcam (obstruí-lo e desobstruí-lo com a mão tem o mesmo efeito).

control
Figura 7 - Trocando o cenário 3D sobre o cartão Ref com a aproximação do cartão de controle.

8 - Os cartões Ref podem ser usados individualmente ou em grupo, conforme a Figura 8 , sendo ativados e desativados pelo marcador de Inspeção e explorados nas suas várias cenas pelo marcador de Controle.

group  
Figura 8 - Usando vários marcadores no campo de visão da webcam.

OBS: O sons de campo de futebol podem ser obtidos em: http://soccerevolution.com

REFERÊNCIAS

1 - KIRNER, C.; SANTIN, R. - Funcionamento e Utilização do Sistema de Autoria Colaborativa com Realidade Aumentada - SACRA. (disponível em: http://www.ckirner.com/sacra/ ), Acesso em 19/06/2010.
2 - KIRNER, C. - Tutorial de FluxStudio (Vivaty). (disponível em: http://www.ckirner.com/claudio/?TUTORIAIS:Flux_Studio). Acesso em 19/06/2010.