Association of Petri nets with virtual and real objects for controlling immersive virtual environments and telepresence

A telepresença, como um refinamento da teleoperação, permite que o indivíduo controle não apenas a simulação mas a própria realidade. Uma vez que, esta proporciona a habilidade de manipular a realidade física remotamente em tempo real, através de sua representação virtual. Através da tecnologia de realidade virtual, pode-se criar uma grande diversidade de ambientes apropriados aos mais variados tipos de aplicações, possibilitando simulações de situações do mundo real em um ambiente ou mundo virtual. A aplicação de ambientes virtuais no processo de manufatura está relacionada tanto com a manutenção e treinamento, como também a criação e simulação de protótipos virtuais antes de sua utilização no chão-de-fábrica. O uso de redes de Petri para modelagem de ambientes virtuais, mostra-se como uma poderosa ferramenta gráfica/matemática que pode capturar naturalmente as principais características dos sistemas de realidade virtual, além de proporcionar resultados empíricos interessantes na verificação automática de concorrência e sistemas de tempo real. Por permitir modelar a computação não determinística e paralela, a modelagem de ambientes virtuais com redes de Petri é adequada não apenas para simulação, verificação e validação desses sistemas, mas para o próprio controle dos ambientes modelados. Ao associar os elementos de uma rede de Petri com os elementos do paradigma orientado à objetos de um conjunto de classes que constituem os objetos que irão compor os ambientes virtuais e os sistemas de telepresença, obtém-se uma valiosa ferramenta para o controle dos métodos dos objetos virtuais e reais a serem invocados. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento do modo de associação de redes de Petri com objetos virtuais e reais para controle de ambientes virtuais imersivos e telepresença, com base na descrição de um sistema de autoria de telepresença com controle em RP. Os resultados obtidos trarão avanços quanto ao desenvolvimento e implantação de aplicações de manufatura virtual em um ambiente de visualização 3D imersivo.The telepresence, as a refinement of teleoperation, allows the individual not only to control the simulation but also the own reality. Since this provides the ability to manipulate the physical reality remotely in real time, through its virtual representation. Through the technology of virtual reality, one can create a wide variety of environments suitable for all kinds of applications, enabling simulations of the situations in a real world environment or virtual world. The application of virtual environments in the manufacturing process is related to both the maintenance and training, and also the creation and simulation of virtual prototypes before their use in the shop-floor. The use of Petri nets for modeling virtual environments, shows itself as a powerful graphics/mathematics tool that can capture the main features of virtual reality systems, as well as offering interesting empirical results in automatic verification of concurrence and real time systems. By allowing to model non-deterministic and parallel computation, modeling of virtual environments with Petri nets is appropriate not only for simulation, verification and validation of these systems, but also for controlling the environments modeled. By associating the elements of a Petri net with the elements of the object oriented paradigm of a set of classes that are the objects that will compose the virtual environments and telepresence systems, one gets a valuable tool for controlling of the methods of virtual and real objects to be invoked. The objective of this work is the development of the mode of association of Petri nets with virtual and real objects for controlling immersive virtual environments and telepresence, based on the description of a telepresence authoring system controlled by PN. The results will bring progress on the development and deployment of virtual manufacturing applications in an immersive 3D visualization environment