Visualização de pontos de interesse em dispositivos móveis usando realidade aumentada

Tese de mestrado em Engenharia Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012Recentemente tem-se verificado um crescimento na utilização de dispositivos de computação móvel e um aumento das tecnologias integradas nestes. A existência de bússola, GPS, câmara de vídeo e placa de rede sem fios, torna estes dispositivos boas plataformas de suporte a aplicações de Realidade Aumentada. No entanto, a autonomia da bateria, o tamanho do ecrã e a capacidade de processamento destes dispositivos ainda apresentam limitações desafiantes na concepção de aplicações. Num sistema de Realidade Aumentada é necessário sobrepor a imagens do ambiente real informação representada através de símbolos virtuais. Devido à impossibilidade em controlar as características da maioria dos ambientes exteriores, é por vezes difícil distinguir os símbolos virtuais sobrepostos às imagens captadas. Com o objectivo de oferecer informação clara aos utilizadores este projecto visa estudar formas de criar visualizações adaptativas que ajustem dinamicamente as características dos símbolos virtuais em função do ambiente real captado. É necessário que a adaptação dos símbolos preserve o seu significado. Neste projecto efectuaram-se dois estudos com utilizadores e desenvolveu-se uma aplicação. O primeiro estudo teve como objectivo identificar a variação mínima de luminosidade necessária aplicar à cor de um símbolo para que esta se distinga da cor de fundo numa visualização no exterior. Os resultados deste estudo indicam que deve ser considerada uma variação de cerca de 0.25 unidades (numa escala de 0 a 1) no modelo HSV. O segundo estudo compara duas formas de adaptação: a adição de um rebordo e a alteração da luminosidade da cor de um símbolo. Este estudo analisa também qual a solução mais adequada para preservar a semântica entre adaptar todos os símbolos ou apenas aqueles que não se distinguem do fundo. Neste estudo os utilizadores preferiram a adaptação por rebordo e a adaptação de todos os símbolos. A aplicação desenvolvida concretiza as adaptações estudadas realizando a adaptação automática dos símbolos em tempo-real.Recently, there has been a strong growth in the use of mobile computer devices and an increase in the integrated technologies. The existence of digital compass, GPS, video camera and wireless network interface, enables the development of Augmented Reality applications. However, the battery autonomy, the screen size and the processing power of these devices still present a great challenge for application development. In an Augmented Reality system it is necessary to overlay the information represented by virtual symbols to real world images. Due the impossibility to control the characteristics of outdoor environments, sometimes it is hard to distinguish the virtual symbols overlaid on the captured images. In order to present clear information to the users, this project intends to study ways to make adaptive visualizations that can adjust dynamically the characteristics of the virtual symbols according to the background images. It is necessary to preserve the symbol semantics in the adaptation process. In this project two user studies and an application were made. The first study had the purpose of identifying the minimal value variation that should be applied to a symbol’s color in order to make it salient from their background on an outdoor visualization. The results from this study point that it must be considered a variation of about 0.25 unities (on a scale of 0 to 1) in the HSV model. The second study compares two adaptation forms: adding a border and adjusting color lightness of a symbol. This study also analysis if it is better to adapt all symbols or adapt only those symbols that are similar to the background in order to preserve the semantics. In this study, users preferred the border adaptation and to adapt all symbols. The developed application implements the studied adaptations making a real time automatic symbol adaptation