Author(s): Moita, Miguel Fernandes
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10362/9929
Origin: Repositório Institucional da UNL
Subject(s): Head-mounted display; Imagens estereoscópicas; Convergência; Acomodação visual; Percepção de profundidade
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física
Actualmente há uma crescente evolução nas tecnologias de realidade aumentada, que proporcionam ao utilizador uma experiência acrescida do modo como este interage com o mundo. Dessas tecnologias uma das mais promissoras é a utilização dos head-mounted display. O objectivo dos head-mounted display é levar esta experiência de realidade aumentada a outro nível, ao colocar-se todas as potencialidades dos dispositivos actuais nuns “óculos”. O presente trabalho de dissertação de Mestrado em Engenharia Física, teve como objectivo desenvolver um sistema head-mounted display binocular do tipo see-through, com a possibilidade de se alterar dinamicamente o plano focal da imagem. Este trabalho teve como ponto de partida um protótipo monocular see-through já existente na Lusospace que foi utilizado como base. As principais inovações face ao protótipo inicial focaram-se sobretudo na implementação de um sistema binocular e na possibilidade de alteração dinâmica do plano de focal das imagens. O protótipo desenvolvido teve como principal objectivo o estudo de imagens estereoscópicas, em particular a disparidade entre a distância de convergência e a distância de acomodação das mesmas, sendo esta uma das principais causas para o desconforto das imagens estereoscópicas. Só com um dispositivo que permite a alteração do plano focal da imagem é possível igualar estas duas distâncias. A fonte de imagem do protótipo desenvolvido são dois micro-ecrãs que são magnificados através de uma ocular. Para se conseguir ver o mundo exterior e virtual, condição necessária a um HMD see-through, foram usados dois espelhos com taxas de transmissão e reflexão 50/50 na gama do visível. Neste trabalho foi desenvolvida a electrónica necessária ao funcionamento dos micro-ecrãs e o desenho e construção do sistema opto-mecânico que permite alterar a distância entre os micro-ecrãs e as oculares para a alteração do plano focal da imagem. Adicionalmente foi desenvolvida uma interface em LabVIEW que permite o controlo de vários parâmetros dos ecrãs. Nos testes realizados foi traçada a curva da zona de conforto entre a distância de convergência e a distância de acomodação das imagens estereoscópicas e foi realizado um estudo sobre o impacto na profundidade dos objectos virtuais quando sobrepostos em objectos reais.
