Realidade Aumentada x Realidade Virtual x Realidade Mista - Um Guia Introdutório

Publicados: 2022-03-11

Apesar de ter muitas coisas em comum, VR, AR e MR não são a mesma coisa. Discutimos os principais diferenciais, forças motrizes e casos de uso dessas três tecnologias relacionadas promissoras.

A tecnologia de hoje percorreu um longo caminho desde os dias dos discos de papelão finos do View-Master contendo sete pares 3D estereoscópicos de pequenas fotografias coloridas, até o VR de hoje e seu primo próximo AR. De fato, graças aos pesados ​​investimentos de gigantes como Facebook, Google, Samsung e muitos outros que apostam em retornos de alto valor, a realidade virtual e aumentada estão chegando aos nossos feeds de notícias com cada vez mais frequência.

Mestre de visualização
Bobinas da Disneylândia de View-Master, publicidade de 1963.

Neste artigo, começamos destacando as nuances entre VR, AR e MR e, em seguida, fazemos uma rápida viagem no tempo para ver como o VR/AR evoluiu. Por fim, avaliamos como eles se encaixam na realidade de hoje e como podem afetar a de amanhã.

O que é Realidade Virtual (VR)?

Realidade Virtual, ou VR, é uma experiência simulada e imersiva projetada por um dispositivo na visão do usuário. Imagine caminhar pela Champs-Elisee (Paris), enquanto ainda está sentado em seu porão em San Francisco. Tudo o que você precisa é de um fone de ouvido projetando você em uma simulação por meio de um visor. É exatamente isso que o VR promete e muito mais.

Como funciona a RV?

GIF dobrando um telefone Google Pixel em um fone de ouvido DayDream
Fone de ouvido Daydream VR.

Alguns de vocês devem se lembrar da experiência emocionante que foi usar o View-Master da Mattel, lançado na década de 1960. A RV de hoje é a versão moderna desse efeito de turismo estereoscópico: requer um conjunto de lentes dentro de uma janela de visualização em um fone de ouvido e um dispositivo montado onde a experiência é armazenada ou computada.

GIF de alguém pintando em espaço 3D com realidade virtual usando o aplicativo HTC Vive Tilt Brush VR
Tiltbrush do Google.

Da observação pura à imersão completa, a variedade de recursos de RV varia dependendo do dispositivo e do tipo de fone de ouvido usado. O uso de um controle remoto em sincronia com o fone de ouvido montado permite que o usuário interaja com objetos 3D no espaço, dentro da experiência - seja para jogos de RV ou interfaces e aplicativos virtuais.

A breve história da RV e sua evolução ao longo do tempo

Deixando de lado o tecnicismo da RV por um momento, e focando na experiência imersiva de 360° na qual ela pretende nos projetar, poderíamos argumentar que a realidade virtual começou a partir dos “murais de 360 ​​graus (ou pinturas panorâmicas) do século XIX, ” como afirma a Sociedade de Realidade Virtual em sua História da Realidade Virtual. Mudamos de um simulador de voo inicial (1929), para o primeiro VR Head Mounted Display de Morton em 1960, para Neo experimentando o mundo inteiro como uma simulação dentro da Matrix em 1999.

Quais empresas estão liderando o mercado VR hoje?

Pessoas que usam o principal headset VR no mercado hoje: Google Daydream, Samsung Gear VR, Oculus Rift, Sony Playstation VR, HTC Vive
Google, Samsung, Oculus/Facebook, Sony, HTC.

Avanço rápido para 2014, onde o Google iniciou um fone de ouvido DIY para o mercado de massa que usa um smartphone para impulsionar a experiência de VR: o Google Cardboard. A Samsung seguiu no ano seguinte com seu Gear VR, e a nova corrida pela realidade virtual começou oficialmente. Adquirido oficialmente em junho de 2014, o Oculus VR juntou-se à família Facebook para acelerar seu objetivo de dominar o espectro de ponta do headset de realidade virtual.

O que é Realidade Aumentada (AR)?

Assim como o nome sugere, Realidade Aumentada, ou AR, aumenta nossa percepção do mundo sobrepondo gráficos, imagens ou um conjunto de dados interativos gerados por computador.

Demonstração do Apple AR na WWDC 2017, um camaleão renderizado em 3D em uma mesa em realidade aumentada
Fonte: Apple WWDC 2017.

Como funciona a RA?

A partir de hoje, o AR requer apenas um smartphone com câmera e um aplicativo AR. Dois elementos-chave que o fazem funcionar são a capacidade da câmera de capturar o ambiente ao seu redor enquanto você se move e o software que calcula e projeta alguns visuais ou conteúdos gerados por computador.

IKEA Place AR App Demo mostrando móveis renderizados em 3D projetados em uma sala de estar em AR
Aplicativo IKEA Place AR.

Um ótimo exemplo disso em ação é o recente aplicativo AR da IKEA, que permite que qualquer pessoa imagine como qualquer sala ou espaço se sentiria com alguns dos móveis da marca.

Designers e arquitetos podem se beneficiar claramente dessa nova maneira de criar objetos em escala real em um contexto da vida real. “Agora, a tecnologia alcançou nossa ambição. A AR nos permite redefinir a experiência do varejo de móveis mais uma vez, em nossa busca incansável de criar uma vida cotidiana melhor para todos, em todos os lugares”, diz Michael Valdsgaard, líder de transformação digital da Inter IKEA Systems.

Uma Breve História da AR

Desde lançar o primeiro marcador de linha amarela virtual durante um jogo ao vivo da NFL em 1998 até dados de mapas sobrepostos para auxiliar nas simulações de voo da NASA, a realidade aumentada viveu fora da ficção científica por muitas décadas.

Em 1974, Myron Kruger combinou projetores e câmeras de vídeo em um ambiente interativo – foi o nascimento da AR como a conhecemos hoje.

Mais recentemente, o AR deu um grande salto para uma adoção mais ampla na WWDC 17 da Apple, quando o desenvolvimento de AR foi apresentado às massas com o ARKit, uma estrutura de desenvolvimento para aplicativos de realidade aumentada criados para iPhones e iPads.

ARkit vs. ARCore – A luta entre a Apple e o Google pela dominação de AR

Apple ARKit contra tecnologias de realidade aumentada do Google ARCore
Apple e Google.

O ARKit da Apple para iOS 11 promete democratizar o desenvolvimento de conteúdo AR e o consumo em massa. É uma resposta direta ao ARCore do Google que tem a vantagem de alavancar seu conhecimento por estar também no espaço VR, ao contrário da Apple. As estruturas de design e desenvolvimento de AR prometem simplificar e acelerar o processo de criação e colocar a tecnologia nas mãos de milhões que já usam telefones Android e iOS.

Como os aplicativos de realidade aumentada ainda são novos no mercado de massa, é muito cedo para dizer o quão diferentes são esses kits de desenvolvimento, exceto que cada um deles é específico para seus próprios sistemas operacionais e públicos-alvo.

Agora que as duas empresas de tecnologia mais proeminentes – entre elas controlando 99% do mercado de smartphones – fizeram um movimento tão público por trás da realidade aumentada, devemos estar prontos para ver as indústrias sendo interrompidas – novamente.

E a realidade mista (MR)?

A realidade mista é um híbrido de VR e AR e visa oferecer o melhor dos dois mundos. Por exemplo, enquanto usa um fone de ouvido como VR, vendo através de uma janela ou vidro translúcido, também projeta visuais em cima do nosso ambiente.

O que destaca o MR é seu aspecto altamente interativo e a renderização realista da projeção que adiciona ao nosso entorno. Em vez de depender apenas de controles remotos ou telas de telefone, podemos interagir com o conteúdo imersivo usando gestos naturais do corpo e dos dedos.

A Apple e o Google claramente lideram o caminho na tecnologia de AR, mas o cenário de RM de hoje favorece a Microsoft (HoloLens) e o Magic Leap financiado massivamente (até agora apenas uma demonstração conceitual).

Microsoft HoloLens e Magic Leap – Os dois reis da corrida de realidade mista

Microsoft HoloLens

GIF da demonstração do aplicativo de realidade mista do Microsoft HoloLens - estudo anatômico
Tecnologia holográfica Microsoft HoloLens.

Apesar do fracasso comercial do Google Glass, a Microsoft não se esquivou de tentar seu próprio “computador holográfico” no jogo de RM. O nome “HoloLens” vem da experiência principal “permitindo que você se envolva com seu conteúdo digital e interaja com hologramas no mundo ao seu redor”.

Salto Mágico

GIF da demonstração da tecnologia de realidade mista Magic Leap --- elefante virtual 3D interativo
Crédito da imagem: Magic Leap.

Como uma das startups de pré-produtos mais financiadas, esse empreendimento apoiado pelo Google também é um dos projetos mais secretos da indústria de tecnologia de todos os tempos. O CEO da Magic Leap, Rony Abovitz, chama isso de “realidade cinematográfica – uma mudança completa na computação visual”. Esta empresa de tecnologia de realidade mista enfrenta o desafio de projetar ambientes interativos, aproveitando o melhor dos sistemas de realidade virtual e aumentada.

Embora ainda não tenha sido tornado público, os óculos holográficos usam o Sinal de Campo de Luz Digitalizado Dinâmico – projetando imagens diretamente no olho e “enganando” o cérebro para que pense que é real. O resultado é uma experiência aumentada mais rica e crível.

Como VR, AR e MR estão redefinindo a maneira como vemos e experimentamos o mundo?

VR para entretenimento e consumo de mídia de massa

GIF da página de destino do Lego Star Wars 360 movendo a visualização da página em panorâmica
Lego/Guerra nas Estrelas.

Um dos vencedores óbvios do surgimento da VR é a indústria do entretenimento. A Lego Star Wars 360 Experience é um exemplo de grande adoção e implementação da realidade virtual, possibilitando que os espectadores experimentem a narrativa de uma maneira totalmente diferente.

Ao anunciar o primeiro fone de ouvido VR autônomo (sem exigir que um telefone ou um computador seja conectado a ele), a gigante da tecnologia Facebook está na ofensiva com seu plano de democratizar a VR.

AR Reinventa a Nintendo - uma empresa centenária - quase da noite para o dia

Com o sucesso explosivo de Pokemon Go em 2016, o mundo viu pela primeira vez como o AR poderia literalmente “mover” nossa realidade, aumentando-a com pequenos monstros entrando e saindo das telas de nossos smartphones.

Extrato de GIF de vídeos promocionais de Pokemon Go
Pokémon Go.

Realidade Mista. Realidade mesclada? Sentimentos misturados.

Com distinções pouco claras de seus primos VR e AR, a realidade mista tem dificuldade em definir seu futuro.

Assim como o VR, o MR usa um fone de ouvido para iniciar a experiência. Mas os dispositivos de realidade misturada são diferentes do hardware de RV típico porque usam óculos translúcidos montados como o Google Glass, que nos permitem permanecer no mundo real – a realidade virtual é misturada com a realidade real.

Como AR, MR sobrepõe conteúdo digital e simulações em cima do que normalmente veríamos. Mas as experiências de realidade mista permitem que você interaja fisicamente com a simulação de maneiras que a AR ainda não consegue. E em vez de depender apenas da tela do seu telefone, você pode usar seu corpo e controles remotos para interagir com o ambiente de forma mais interativa.

Roteiro de realidade de acordo com a Intel, que prefere o termo realidade mesclada à realidade mista
Roteiro de realidade de acordo com a Intel, que prefere “realidade mesclada” à realidade mista. (Cortesia ExtremeTech)

O cenário VR, AR e MR em números

Para realmente pegar e alcançar uma adoção mais ampla, a tração financeira será um indicador-chave da tração tecnológica e experimental.

Apoiada por investidores de alto nível, como Google Ventures da Alphabet, Alibaba e Andreessen Horowitz, a Magic Leap lidera o jogo de investimentos em MR com quase US$ 2 bilhões em financiamento de risco até o momento.

Vamos rever os principais investimentos nas principais empresas de VR/AR no mercado hoje.

Gráfico de barras dos principais investimentos nas principais empresas de VR/AR do mercado

Considerações de design para as novas realidades

Projetar para VR , AR e MR é como criar novas realidades. Esse novo paradigma de criação de conteúdo imersivo e multidimensional exige novas regras e considerações. O design de realidade aumentada, virtual e mista aproveita as habilidades existentes que vão desde design visual (3D, UI) até design de experiência (UX, produto) e desenvolvimento, entre outros.

Da compreensão da anatomia humana, empatia, som ao design visual e muito mais - quando se trata de projetar fora da tela retangular 2D padrão, os criativos têm um novo campo de jogo.

3D e design visual

Objetos 3D e malha

Os designers de realidade virtual devem usar uma abordagem e um conjunto de ferramentas completamente diferentes ao criar experiências e interfaces imersivas. Mais precisamente, eles precisam pensar fora da tela 2D ou dos retângulos e, em vez disso, pensar em sua tela criativa como um espaço ilimitado de 360°.

Tudo se torna tridimensional e, consequentemente, os designers de VR estão melhor colaborando com especialistas em 3D e/ou adquirindo uma compreensão básica de gráficos 3D usando WebGL e outras ferramentas de código aberto.

O software de criação 3D popular inclui:

  • Unity3D (design + motor de jogo)
  • Blocos de RV do Google
  • Blender 3D (gratuito, código aberto)

Entendendo a Escala e o Posicionamento

Gráfico de uma pessoa em uma sala com medidas de espaço para requisitos de espaço do HTC Vive VR
Crédito da imagem: requisitos de espaço do HTC Vive.

As considerações de escala e posicionamento para o design de VR e AR estão vinculadas e afetam umas às outras. Por um lado, a distância de um elemento do espectador afeta a legibilidade e a facilidade com que se pode interagir com ele. Por outro lado, a escala de um objeto dentro da realidade simulada reflete quão grande/pequeno, ou longe/perto do mesmo objeto seria no mundo real.

Rastreamento e Movimento

Controladores Oculus Rift Touch - Sistema de rastreamento de movimento VR
Crédito da imagem: Controladores de toque Oculus Rift.

O conceito de rastreamento de movimento está vinculado ao hardware e software de realidade virtual, aumentada e mista usados. Por exemplo, enquanto o Google Cardboard permite principalmente o rastreamento básico de movimento do acelerômetro do telefone, o fone de ouvido Google Daydream VR mais recente vem com um controle remoto que permite apontar para as coisas e gerar interações no espaço virtual.

Na extremidade superior do espectro, sistemas imersivos como Oculus Rift e HTC Vive permitem sistemas de rastreamento de movimento mais responsivos e controladores interativos.

Projetar para rastreadores e controladores de movimento requer uma boa compreensão dos gestos humanos naturais e recursos físicos. Acertar isso ajuda a melhorar o efeito de imersão.

Tomando dicas de disciplinas mais tradicionais

Lista de princípios tradicionais de arte e animação
Fonte: Mike Alger.

Não é necessário reinventar a roda quando se trata de projetar para AR/VR/MR. Da mesma forma que quando fizemos a transição da impressão para a web, podemos pegar muitas dicas e aplicar muitos princípios de formas de arte mais tradicionais.

Por exemplo, teoria de cores, regras de composição e práticas recomendadas de iluminação ainda se aplicam a novas mídias. Como ainda é o mundo real que estamos tentando imitar e experimentar em um contexto diferente, aproveitando as novas tecnologias, os princípios básicos das artes visuais podem ser aproveitados ao projetar para as novas realidades que estamos construindo.

Princípios de Animação e Transição

GIF animado de um quadrado saltitante
Fonte: A Ilusão da Vida.

O mesmo vale para os princípios de animação – efeito de transição e movimento em uma realidade virtual ganham muita credibilidade quando os 12 Princípios de Animação (por ninguém menos que a Disney) são aplicados. Vamos analisá-los brevemente:

  1. Squash and Stretch: Expandir e comprimir um objeto para simular peso e volume em movimento.
  2. Antecipação: Um indicador de que uma ação importante está prestes a acontecer.
  3. Encenação: Ter uma intenção clara em cada estado/posição de um objeto.
  4. Straight Ahead e Pose to Pose: Definindo os estados inicial e final primeiro, depois preenchendo a lacuna.
  5. Ação de acompanhamento e sobreposição: Quando muitas peças em movimento param, elas não param todas de uma vez.
  6. Slow-In e Slow-Out: também conhecido como efeito de flexibilização - indo devagar, depois rápido, depois devagar.
  7. Arc: Simplificando, adicionando um pouco de curva na maioria dos movimentos.
  8. Ação Secundária: Adicionando a uma ação primária para reforçá-la ou complementá-la.
  9. Timing: Usando velocidade ou latência para simular física ou escala de tempo.
  10. Exagero: Acentuar movimentos específicos para ajudar a enfatizar algo.
  11. Desenhos Sólidos: Fazendo as coisas parecerem mais tridimensionais.
  12. Apelo: Este princípio exige características interessantes e convincentes.

Ferramentas e recursos

No interesse de democratizar essas tecnologias emergentes e estimular o espírito de cocriação, muitas empresas compartilham suas estruturas de design e desenvolvimento com o mundo. Aqui estão alguns recursos importantes para você começar com realidades virtuais, aumentadas e mistas:

  • Design do Facebook – recursos de RV
  • Apple – ARkit
  • Realidade mista do Microsoft HoloLens – Kits de RM

O futuro das realidades aumentada, virtual e mista

O AR mostrou uma taxa de adoção mais ampla se considerarmos o sucesso mundial do hit Pokemon Go. Hoje, tudo o que é preciso para experimentar a realidade aumentada é um smartphone com um sistema operacional atualizado, uma câmera decente e um aplicativo AR – não há custo de entrada e temos o mundo inteiro como nossa tela.

A recente entrada da Apple no jogo AR promete impulsionar ainda mais as tendências de realidade aumentada. Tim Cook expressou sua posição sobre o assunto: “Há claramente alguns nichos legais para VR, mas não é profundo na minha opinião. A RA é profunda.”

Apesar de uma história mais longa do que AR ou MR, a realidade virtual parece ter um problema de audiência, principalmente por causa do alto custo de adoção de um headset de VR decente, o desconforto físico com o uso prolongado e a falta de casos de uso concretos para a tecnologia.

“Como funciona a realidade virtual?” é uma pergunta que ouvimos com frequência online e em eventos de RV. Não obstante, muitos setores poderiam usar a tecnologia para criar novas oportunidades. Por exemplo, a realidade virtual na indústria automotiva mostra algumas possibilidades interessantes.

Por fim, a realidade mista é a mistura perfeita de realidade real, aumentada e virtual. “As aplicações são infinitas”, diz o CEO da Avegant, Joerg Tewes. Ele reflete sobre como designers e engenheiros podem manipular diretamente modelos 3D com as mãos. “A realidade mista permite que as pessoas interajam diretamente com suas ideias em vez de telas ou teclados”, acrescenta.

O mundo está prestes a expandir seus limites com conteúdo 3D imersivo e o mundo digital como nunca antes. É uma oportunidade única para designers, engenheiros e empresas se juntarem à revolução.


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