Com o desenvolvimento da tecnologia, as pessoas começam a tornar-se cada vez mais exigentes. "Para quê algodão, quando podemos ter seda" afigura-se como uma frase que faz cada vez mais sentido nos nossos dias. Também no campo das novas tecnologias este conceito está cada vez mais acertado, pois a busca incessante por superar aquilo que já existe é uma realidade fortemente sentida. Todos os dias se evolui um pouco, para se chegar um passo mais à frente em relação ao dia de ontem.
E ainda bem que é assim... O que seria da nossa sociedade sem toda a tecnologia existente?... Até o instrumento mais banal depende, de algum modo, da tecnologia!...
E o mundo das telecomunicações é do que mais se destaca em avanços tecnológicos. Aparelhos cada vez mais sofisticados são postos ao nosso dispor a cada dia, a velocidade de comunicação é cada vez maior, a simplicidade também, e a exigência de quem comunica não é excepção.
A telepresença faz com que as pessoas se sintam como se estivessem presentes num espaço ou tempo diferentes. O objectivo é o de proporcionar uma ligação totalmente transparente quanto possível entre o Homem e a Máquina, seja ela um braço mecânico ou um robot.
Os mecanismos de telepresença transportam toda a destreza e capacidade de manuseamento do utilizador para o ambiente remoto, e reflecte as sensações sentidas de volta para o utilizador de forma realista. A telepresença só é atingida quando o utilizador se sente totalmente transportado para o ambiente remoto.
Uma das variantes é a presença virtual ou realidade virtual. Aqui toda a informação relativa a percepções sensoriais é gerada por computador.
Da conjugação de todos estes factores, e da vontade de ter sempre mais e melhor, surge a Telepresença, algo que começa a ser essencial nos dias de hoje, tendo em conta que não nos podemos desmultiplicar, e por vezes necessitávamos de estar em vários sítios ao mesmo tempo...
Com a telepresença ganha-se muito em termos de mobilidade, mobilidade esta que pode ser de uma importância extrema para a divulgação de informação e conhecimentos pelos 4 cantos do mundo, uma vez que os grandes cérebros já não terão de se deslocar fisicamente para apresentar os seus novos avanços científicos e/ou tecnológicos, conhecimentos ou invenções. Com uma única conferência podem abranger-se vários pontos do globo, sendo apenas necessário que estes disponham do equipamento requerido para a telepresença.
E assim, partindo da videoconferência, surge a telepresença, com a vantagem da maior realidade que proporciona aos seus utilizadores, simulando a partir de imagens 3D a presença do emissor com os seus interlocutores. Tudo isto à custa de alguma tecnologia, e graças às velocidades de transmissão que são possíveis nos dias de hoje.
Tecnologia
Com o aparecimento das imagens 3D, novas perspectivas se abriram em vários campos. Como áreas potenciais para a utilização de tais tecnologias, surgem-nos de imediato a telemedicina, a educação à distância, como não poderia deixar de ser a videoconferência.
Todas estas áreas saem beneficiadas com a tridimensionalidade das imagens, nomeadamente as da telemedicina e da educação à distância, onde em cooperação podem ter resultados muito melhores desfrutando da percepção de profundidade fornecida pelas imagens 3D. Desta forma, os instruendos passam a dispor duma visão global e muito mais real das situações que lhes são demonstradas.
Também na videoconferência é significativa a melhoria, pois passamos a estar, se bem que "virtualmente", com os nossos interlocutores sentados numa mesma sala, a uma mesma mesa.
Actualmente, a telepresença é conseguida através da utilização de imagens estereoscópicas e por dispositivos gráficos de tecnologia avançada. Estas imagens são obtidas a partir de câmaras trinoculares, que captam uma mesma imagem sob três perspectivas diferentes. A ideia de 3D natural é fornecida se a posição das câmaras for idêntica à do olho humano, assumindo que estamos a falar de um observador estacionário.
Nesta última imagem, podemos observar esquematicamente todo o processo, desde a captação das três imagens, através duma câmara trinocular, passando depois pelo processamento necessário, para por fim recriar e projectar a imagem tridimensional num dispositivo autoestereoscópico.
Preocupações no processamento da imagem
Um problema com que nos deparamos ao tentar utilizar imagens 3D, é o movimento que tem posteriormente de ser recriado. Esta situação é tratada a partir de algoritmos de alguma complexidade, e que permitem tratar esta situação.
Vamos então abordar um método de estimar o movimento 3D a partir de sequências de imagens 2D, mostrando movimentos típicos da cabeça e dos ombros numa videoconferência. O modelo 3D especifica a cor e a forma da pessoa no vídeo. Adicionalmente, o modelo fornece valores relativos ao movimento facial e deformação a um conjunto de expressões faciais representadas por parâmetros da animação presentes na norma standard do MPEG-4. Utilizando este modelo, obtemos uma descrição da posição e do movimento global e local da cabeça como uma função dos parâmetros faciais desconhecidos.
Combinando a informação 3D com o constante fluxo óptico conduz a um algoritmo robusto e linear, que estima os parâmetros da animação facial a partir de frames sucessivas com uma baixa complexidade computacional.
Resultados experimentais em dados sintéticos e dados reais confirmam a aplicabilidade desta técnica e mostram que sequências de imagens de cabeça e ombros podem ser codificadas com "bit rates" abaixo de 0.6 Kbits.
Em termos de melhoramento tecnológico, podemos afirmar que irá deixar de ser necessário utilizar óculos LCD activos ou polarizados para visualizar as imagens 3D, já que se prevê que as imagens passem a ser tratadas por dispositivos autoestereoscópicos que separam a imagem esquerda da imagem da imagem direita. Em segundo lugar o progresso no domínio das telecomunicações permitirá que o observador se desloque continuando a ter a noção de 3D perfeito. A esta tecnologia chama-se 3D Multiviewpoint.
Para o conseguir as imagens intermédias terão de ser sintetizadas no receptor de acordo com a posição da cabeça do observador. A sintetização da imagem usará a sequência de imagens trinoculares captadas pelas câmaras, e a toda a informação sobre o cenário.
Vejamos então um exemplo dum conjunto de imagens captadas utilizando esta técnica.
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Como vemos, a imagem é captada de diferentes ângulos, a fim de ser posteriormente processada, para recriar uma imagem 3D.
Hologramas, ou imagens Tri-Dimensionais, apenas existem na ficção científica, certo?
Aqui está uma questão que muitas pessoas colocam. Esta tecnologia futurista, está agora mais perto da realidade, graças a uma ex-aluna da Universidade de Stanford.
Elizabeth Downing, juntamente com outros amigos engenheiros, desenvolveu um dispositivo que projecta imagens a cores, a três dimensões! Este novo sistema, projecta imagens no espaço, que podem ser vistas de qualquer ângulo, isto é, se contornarmos a imagem, vemos realmente a parte de trás da imagem.
Este dispositivo é constituído por um cubo de lâminas de vidro, semelhantes a várias fatias de queijo, todas empacotadas. Cada lâmina de vidro está coberta de materiais raros, que brilham em cores diferentes quando em contacto com diferentes ângulos e comprimentos de onda de feixes luminosos.
Dois micro-lasers na base, disparam raios invisíveis de luz infra-vermelha para o cubo, de dois ângulos opostos.
Quando os dois raios se intersectam, é criado um ponto de luz visível. Os lasers varrem para trás e para a frente, tal como acontece com os raios catódicos numa televisão, criando uma completa imagem 3D.
Este protótipo é dum tamanho semelhante ao de um cubo de açúcar, mas os investigadores dizem que serão facilmente capazes de aumentar a área visível e diminuir o tamanho dos componentes. Possíveis aplicações desta nova tecnologia vêm logo à ideia: teleconferência tridimensional, sistemas com aplicações médicas/cirúrgicas, sistemas de controlo de tráfego aéreo, filmes tridimensionais, ... E claro que esta nova tecnologia não passa despercebida no ramo militar, pois conforme referiu um elemento da "Ballistic Missile Defense Organization" (que financia parcialmente esta pesquisa), "Posso ver onde um comandante deve procurar num campo de batalha, um pelotão inteiro, a três dimensões". Ou seja, é como que um jogo de xadrez para generais!...
Algumas aplicações
Realidade virtual e telepresença
A realidade virtual e a telepresença são dois conceitos muito fáceis de confundir. Normalmente quando se fala de telepresença está-se a dar ênfase ao aspecto visual. A telepresença é mais para a projecção de imagens tridimensionais e a realidade virtual é mais uma combinação entre várias percepções sensoriais. No entanto, a combinação da telepresença com a realidade virtual pode revelar-se mais útil, já que aumenta o número de potenciais áreas em que ambas se podem inserir. São alguns exemplos de aplicações que vamos de seguida expor.
Medicina
Em relação à medicina, as aplicações surgem mormente na área da cirurgia, medicina legal e teleconsulta. Hoje em dia já são efectuadas operações recorrendo a tácticas de intrusão reduzida no corpo através de robots de alta precisão controlados remotamente e câmaras de vídeo que projectam no ecrã o interior do paciente. Mesmo em Portugal já existem clínicas a fazê-lo. As vantagens deste tipo de intervenção prendem-se com o tempo de recuperação e com o facto de proporcionar ao paciente uma fase pós operatória menos dolorosa.
Na medicina legal a telepresença pode ser combinada com a realidade virtual. Hoje em dia é já possível simular electronicamente um cadáver. Para além disso, em casos em que haja perigo de contaminação, passa a ser possível efectuar uma autópsia sem estar junto nem em contacto com o cadáver em questão.
Para além destas, existe a possibilidade da teleconsulta. A possibilidade de um paciente português ser examinado por um médico de qualquer outra parte de mundo. Com a imagem 3D o médico pode ver ao pormenor e a toda a volta o paciente sem que este gaste dinheiro em viagens.
Outro dos pólos de interesse da telepresença situa-se na educação. Uma das primeiras formas de telepresença que surgiu na educação em Portugal foi a telescola que permitiu levar a zonas onde o ensino escolar não existia, uma forma de alfabetizar e dar a oportunidade de ter uma frequência escolar às pessoas que aí habitassem.
Hoje em dia, a ideia será mais trazer a terceira dimensão às casas das pessoas possibilitando assim um contacto mais realista entre quem aprende e quem ensina com benefícios para ambos. A possibilidade de visualização de objectos a 3 dimensões pode tornar mais aliciante e produtiva uma aula, estejamos a falar de informática, história, arquitectura ou qualquer outra disciplina.
Aqui, a telepresença pode ser utilizada para visualização de espaços ou edifícios a 3 dimensões. No entanto, e devido às limitações que a tecnologia impõem ainda não é verdadeiramente possível visualizar objectos de grandes dimensões a 3D. No entanto, é de prever que no futuro possamos admirar a beleza arquitectónica do museu Guggenheim de Bilbau sem sair da nossa sala de aula ou do sofá da nossa casa. Em combinação com a realidade virtual podemos também dar um passeio dentro de uma futura casa sugerindo alterações e estudando pormenores estéticos e arquitectónicos.
A telepresença é também usada pela NASA actualmente para investigação espacial. A possibilidade de um investigador visualizar objectos que se encontrem algures no espaço sem ter de sair da Terra. A diminuição do risco inerente às missões reduz-se a zero e será então possível efectuar missões espaciais sem ter em atenção o tempo máximo de sobrevivência do Homem no espaço.
