Realidade aumenta e realidade virtual

OBJETIVO

        Pesquisar e registrar aplicações envolvendo a Realidade Aumentada e a Realidade Virtual no campo da medicina.

INTRODUÇÃO

        Cada vez mais, o mercado da tecnologia exige que novas tecnologias sejam pensadas e projetadas. Por consequência disso, estão surgindo no mundo tecnologias que vão revolucionar a maneira como o ser humano interage com as máquinas, e as máquinas com o ser humano. As tecnologias como Realidade Virtual (RV) e Realidade Aumentada (RA), estão conquistando, gradativamente, os seus espaços neste mercado revolucionário. Tanto RA como RV, são utilizadas em campos diferentes de aplicação, alguns deles sendo: Educação, Militar, Jogos, Indústria, Arquitetura, Turismo.

REALIDADE VIRTUAL

        A Realidade Virtual ou RV, teve seu início em 1970, o ano em que começaram a registrar pesquisas relacionadas ao tema, um dos pioneiros dessa pesquisa é Myron Krueger, um artista digital americano, que utilizava o termo Realidade Artificial em seus estudos. O início definitivo da RV foi em 1980, com Jaron Lanier, músico e cientista de computação estadunidense, com o seu simulador para multiusuários em ambiente compartilhado.

        A RV é uma imersão em um ambiente totalmente em 3D que possibilita uma experiência multissensorial e interação em tempo real, ou seja, o usuário se encontra dentro de uma interface tridimensional, podendo simular ações e movimentos. As linguagens de programação utilizadas são VRML, X3D, JAVA3D e OPENGL.

        Existem dois tipos de RV, conforme o nível de interação e conectividade com o usuário, sendo eles: Telepresença, é um agrupamento formado por vários usuários em único ambiente, e Teleoperação, é baseado pela interface a distância.

        Há quatro tipos de sistemas utilizados pela a Realidade Virtual: RV de simulação, RV de projeção, RV Aumentada e RV de mesa.

        As características principais da RV são Imersão, o usuário tem a sensação real de estar dentro de um mundo virtual e que é capaz de manipular objetos ali presentes como se fossem reais, Interação, manipular objetos virtuais, e Envolvimento, que é a exploração de um ambiente virtual.

REALIDADE AUMENTADA  

        Originalmente a RA, veio da necessidade de substituir etiquetas, pois os códigos de barras não estavam mais conseguindo cumprir a sua tarefa de carregar todas as informações necessárias, devido a isso foram criados os códigos bidimensionais, popularmente conhecidos como QR Codes, que permitem carregar muito mais informações. A Realidade Aumentada é combinação de um código de duas dimensões com um programa de computador.

        A realidade aumentada, em um conceito técnico, é sobreposição de objetos virtuais, que podem ser gerados por computador, em um ambiente real, através de algum dispositivo tecnológico, o próprio computador ou dispositivo móvel. Em outras palavras, ao invés do usuário entrar em mundo 3D, é o tridimensional que imerge no realismo.

        A RA funciona através de uma câmera ou objeto, que seja capaz de transmitir imagem em tempo real combinado a um software inteligente, que consiga captar um padrão para que elementos 3D sejam ativos na tela, ou inseri-los soltos na transmissão.

REALIDADE VIRTUAL NA MEDIDICNA

        Nos últimos anos a RV vem proporcionando grandes avanços entre a interação humano-máquina, especialmente na medicina, onde permitiu o desenvolvimento de várias aplicações. Aplicações como:

-  Ultrassonografia tridimensional (3D)

[pic 1]        A Ultrassonografia ou ultrassom, é um método de exame baseado na reflexão do som, que vai além de simplesmente mostrar o sexo do feto, mas sim de verificar malformações. Com a RV a ultrassonografia passou a ser tridimensional (3D), que ocasionou um retrato mais fiel das estruturas fetais, como a face, mãos, pés e coluna vertebral. A recomendação para se realizar a ultrassom 3D, é entre 26 e 30 semanas de gestação, antes disso o bebê tem pouco tecido adiposo sob a pele, e se passar de 30 semanas, pode ser que a cabeça fique numa posição difícil de alcançar.

-  Terapias

        Os pacientes com fobias e traumas estão sendo tratados com o auxílio da RV, onde o princípio é expor o paciente, no plano virtual, a situações semelhantes àquelas que na vida real, impedem sua recuperação. Para que quando se deparar, no cotidiano, com obstáculo, consiga ser capaz de superá-lo. A realização de tal tratamento é capaz por meio de óculos ou capacetes de 3D, que garantem a imersão do paciente a uma cena predeterminada ou o mesmo tenha o controle total da situação.

[pic 2]        Um exemplo dessa aplicação é o Virtual Iraq, invenção do Dr. Albert “Skip” Rizzo, um simulador feito para tratar o transtorno de estresse pós-traumático (PTSD) de soldados que serviram na Operation Iraqi Freedom (OIF) e na Operation Enduring Freedom (OEF) no Afeganistão.

-  Simuladores de cirurgias

        Na área cirúrgica, a Realidade Aumentada, tem desempenhando um papel importante na formação do aprendizado de cirurgiões, que virtualmente podem realizar cirurgias aplicando as técnicas conhecidas.

        Objetivo dos simuladores é que os alunos treinem o que aprenderam, podendo citar simuladores como:

        - Simulador de Videoendoscópia: é bastante idêntica à simulação Endoscópica, sendo que nesta existem também instrumentos de pressão, corte e sutura. Gerando uma sensação táctil com a simulada correspondente ao objeto virtual que está sendo manipulado.

[pic 3]

[pic 4]        - Simulador de Microcirurgias: gera as imagens de vasos e nervos e permite a manipulação com instrumentos cirúrgicos dotados de sensores.

-  Tratamento de pacientes com queimaduras

[pic 5]        Os cientistas Hunter Hoffman e David Petterson, da Universidade de Washington (EUA), criaram um jogo chamado SnowWorld, que com um capacete virtual, o jogador lança bolas de neve e caminha por um cenário branco e gelado. O objetivo deste jogo é auxiliar no tratamento de pacientes com queimaduras, durante a troca de bandagens – parte muito dolorosa do tratamento. Os pesquisadores descobriram que a imersão em um universo virtual formado por gelo altera a percepção da dor, reduzindo-a.