Problemas a se considerar em uma pesquisa de realidade virtual aplicada em humanos

Produzir um ambiente digital para simular a realidade pode demandar muito esforço, devido ao realismo e complexidade demandado. Porém esta atividade precisa ser configurada de acordo com os objetivos e necessidades da tarefa desejada. Para o experimento pretendido para esta pesquisa, tem-se uma abordagem baseada na mecânica e parâmetros desenvolvidos para jogos digitais. Grandes empresas fabricantes destes jogos, como a Unreal e a EA Games, descobriram empiricamente que bons resultados são eficazes a partir da criação de “ilusões”. Nosso cérebro cria a realidade com base em informações que recebemos - Profundidade, Luz, Direção e Orientação espacial são fenômenos criados pelo nosso cérebro. Isso justifica o fato de que ilusões podem enganar facilmente, já que nosso cérebro usa dessas informações para recriar a realidade. Isso pode ser ilustrado com o teste da “bailarina giratória” (Figura 8) do designer Nobuyuki Kayahara7_.

Figura 8: Spinning Dancer

Fonte: KAYAHARA, 2003

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Neste teste ocorre o fenômeno da percepção multi-estável que “caracteriza-se pela sequência imprevisível de mudanças subjetivas espontâneas, quando estão em falta dados fundamentais para eliminar possíveis ambiguidades na apresentação.

Tal como acontece com outro caso que deriva do mesmo problema, o cubo de Necker8_{, a Ilusão da Bailarina está sujeita a reversões perceptivas que derivam em parte do} estado auto-sugestivo do observador (SANTOS, 2007).

Uma das bases da sensação realista de realidade virtual é como o dispositivo projeta a profundidade visual. Assim como nos dois exemplos anteriores, é ilusão de profundidade criada, apresentando mais um elemento de imersão. Para enganar nosso cérebro precisamos de algum dispositivo contendo um visor de duas telas, uma para cada olho com uma diferença de renderização que gera a denominada visão estereoscópica (COUTINHO et al., 2007).

Este conceito, pelo menos matematicamente já existe há anos, mas sempre esteve limitado pela alto custo de equipamentos e pela tecnologia vigente. Hoje chegou-se ao patamar em que temos ao alcance de todos, equipamentos miniaturizados com o poder de computação necessário para esta atividade.

Um dos fatores que mais exige dos dispositivos eletrônicos é o poder de processamento exigido para o controle da latência, que é o atraso ocasionado entre o movimento da cabeça e o movimento projetado na projeção de imagem. Esse delay com frequência causa náusea nos usuários, mesmo nos dispositivos mais novos, devido ao descompasso entre ouvidos internos e a visão. Segundo Beau Cronin9 _{(2008), isso acontece “porque nossos sistemas} sensorial e motor são fortemente acoplados” e por que na realidade esse delay é nulo. O autor ainda define que a latência pode ser algo no entorno de 20 milissegundos, mas precisa ser melhor refinado de acordo com a aplicação (CRONIN, 2008).

Outro pesquisador, o Jason Jerald (2009), baseado em testes com voluntários chegou em uma tabela de limites perceptivos da latência na RV e percebeu que as pessoas mais sensíveis conseguem detectar o atraso de até 3,2 milissegundos, enquanto que as menos sensíveis chegavam nas centenas. Mas, é aceito que a latência nunca será igual a zero, pois o processador dos dispositivos precisam de um tempo para registrar as coordenadas de posicionamento e afetar a imagem.

8 _{É um cubo que fornece uma imagem interpretada pelo cérebro como uma ilusão de ótica. Foi publicado pela}

primeira vez em 1832 por Louis Albert Necker (EINHÄUSER, 2004).

9 _{Obteve seu doutorado em neurociência computacional no MIT e está escrevendo um livro sobre a neurociência}

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Este problema, latência, precisa ser bastante observado em uma pesquisa com voluntários. Pois há risco de que alguém se sinta mal durante o percurso virtual podendo até, em casos extremos, ocasionar vômito ou mesmo desmaios. Segundo Lincoln (2016) latência é “a causa dominante do desconforto do usuários de Realidade Virtual e Realidade Aumentada”, e tem sido um objeto de análise constante no trabalho deste pesquisador que ainda se estende para “rastreamento de mínima-latência preciso igual ou superior a 10 kHz, calibração aprimorada do sistema, correção de taxa de kilohertz just-in-time para graus de liberdade adicionais, movimento de cabeça, e, claro, a adaptação a outras tecnologias de exibição necessárias para dispositivos móveis” (LINCOLN, 2016).

Na linguagem dos jogos digitais o grau de latência pode ser detectado através das configurações de frames per second (FPS), sendo que qualquer display mostrando uma simulação virtual com menos de 30 ou 20 FPS perde a credibilidade de imersão ou causa a sensação de enjoo. Então, baseado no explanado até aqui, na prática a fidelidade e conforto de uma simulação depende da velocidade em que um processador digital consegue renderizar uma série de imagens 3D em relação ao movimento de cabeça. Logo, manipulando-se a reação do mundo virtual pode-se também manipular como a pessoa se comporta fora dele.

Ainda no escopo deste breve levantamento de possíveis problemas há o questionamento da limitação do espaço de movimento, já que simulações podem ser feitas em locais em que o usuário anda no mundo real de modo que essa ação afeta o movimento virtual. Sabe-se que o espaço necessário para uma simulação virtual exploratória não precisa necessariamente ser infinito, dado que humanos em situações em que perdem a referência de orientação (sol, céu, etc.) tendem a andar em círculos, mesmo que desejem andar em linha reta.

Essa afirmação é possível devido a verificação empírica de pesquisas como a Walking Straight into Circles (SOUMAN, 2009), na qual voluntários foram vendados e comandados a andar em linha reta. Nos resultados constatou-se que ninguém consegue realizar a proeza, muito menos ir muito longe, e alguns indivíduos dos mais distantes realizaram percursos em círculos de máximo 20m de diâmetro, imaginando terem percorrido todo o trecho em linha reta.

Na realidade virtual, um desenvolvedor pode introduzir esse conceito, transformando uma curva no percurso real de um usuário em uma linha reta no percurso virtual, sem que este perceba que está prestes a circundar um espaço.

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2.3 PROCESSO DE PROJETO ARQUITETÔNICO E PARTICIPAÇÃO DOS