Um pipeline para renderização fotorrealística em aplicações de realidade aumentada

Abstract

A habilidade de interativamente mesclar o mundo real com o virtual abriu um leque de novas possibilidades na área de sistemas multimídia. O campo de pesquisa que trata desse problema é chamado de Realidade Aumentada. Em Realidade Aumentada, os elementos virtuais podem aparecer destacados dos objetos reais ou fotorrealisticamente inseridos no mundo real. Dentro desse segundo tipo de aplicação, pode-se citar: ferramentas de auxílio ao projeto de interiores, jogos eletrônicos aumentados e aplicações para visualização de sítios históricos. Na literatura pesquisada existe uma lacuna para ferramentas que auxiliem a criação desse tipo de aplicação. Na tentativa de contornar isso, esta dissertação propõe um pipeline para renderização fotorrealística em aplicações de Realidade Aumentada que leva em consideração aspectos como: a iluminação, as propriedades de refletância dos materiais, o sombreamento, a composição do mundo real com o mundo virtual e os efeitos de câmera. Esse pipeline foi implementado como uma API, permitindo a realização de dois estudos de caso: uma ferramenta de edição de materiais e uma ferramenta de auxílio ao projeto de interiores. Para obter taxas interativas de renderização, os gargalos do pipeline foram implementados em GPU. Os resultados obtidos mostram que o pipeline proposto oferece ganhos consideráveis de realismo com relação à visualização dos objetos virtuais