O desenvolvimento de um simulador Realidade Mista de Fórmula 1, com uma alta precisão foi concebido para ser usado em ambiente profissional que irá permitir aos utilizadores do simulador, além de treinar virtualmente, disputar corridas em tempo real contra pilotos em pista, imergindo os utilizadores num ambiente tanto real quanto possível.
O projeto tem com objetivo o desenvolvimento de um simulador Realidade Virtual de alta precisão concebido para ser usado em ambiente de jogos (gaming) que irá permitir aos utilizadores do simulador disputar corridas em tempo real contra pilotos em pista, imergindo os utilizadores num ambiente tanto real quanto possível, isto é, a acontecer efetivamente num qualquer local no mundo, e virtualmente na casa de qualquer utilizador.
A Realidade Virtual é hoje utilizada nos mais diversos jogos de simuladores, sejam eles Motos,
Aviões, Carros, entre outros. Atualmente, os simuladores mais avançados utilizam Realidade Virtual
integrada em sistemas Motion, unindo a perceção visual com a sensação física, para alcançar níveis
de realismo nunca antes imaginados, isolando o participante dentro de um mundo virtual/ficcionado no
Simulador, tal como um ambiente “Matrix”.
Muitos são os exemplos de aplicação da realidade virtual nos nossos dias, onde a integração com a
simulação e modelos matemáticos de elevada precisão permitem apoiar o utilizador na tomada de
decisão, prever situações de falha, ajudar na aprendizagem, precaver reações e acontecimentos, em
ambiente simulado ou de teste. Na competição automóvel, o uso de simuladores tem cada vez uma
importância maior, quer na evolução de pilotos, quer na redução de custos de
desenvolvimento/engenharia, quer na proteção ambiental. Mas tem uma dificuldade acrescida que é a
precisão que tem que obedecer para representar uma real mais-valia para os pilotos.
Foi este o desafio que em primeira instância levou o consórcio a debruçar-se sobre o desenvolvimento deste projeto, equacionar potenciais soluções tecnológicas e simultaneamente validar junto dos profissionais a relevância do tema. Pôr os jogadores de e-games a competir contra os pilotos em pista, seja em tempo real (ao mesmo tempo que está a acontecer a corrida) seja com os dados guardados do piloto - quem não sonhou poder tentar bater a mítica volta de Ayrton Senna no Mónaco?
Desenvolvimento de tecnologia de Mix Reality, para interpretação do movimento das mãos que permita uma otimização da interação homem-máquina em sistema VR.
Obter em tempo real todos os parâmetros dinâmicos de comportamento do veículo em pista e o ambiente que o rodeia, e utilizá-los para realizar cálculos matemáticos que serão enviados a um simulador de condução remoto.
Desenvolver um simulador que possa imitar as mesmas condições climatéricas, as condições de pista real, e os mesmos inputs de condução, garantindo que da realidade para a simulação a diferença de tempo/volta seja inferior a 0,1 seg.
Procurando detalhar a componente de desenvolvimento tecnológico do Mix VR proposto neste projeto, a solução pensada passa pela colocação de duas lentes na frente do headset que permitam ver as mãos do piloto em estetoscopia. Esta informação será passada ao sistema de VR que criará um sistema de “esqueleto” da mão que será usado dentro do motor de jogo para criar mãos virtuais que representam em tempo real as mãos do piloto.
O sistema proposto no BREUCA consiste no desenvolvimento de um módulo eletrónico integralmente
desenvolvido no âmbito do projeto que é composto por um sistema de aquisição de dados com potência
de cálculo e outro sistema integrado dentro do dispositivo de transmissão de dados em tempo real.
Cabe realçar as condições extremas de vibração a que dispositivo será submetido, pelo que para o
efeito serão usados conectores e circuitos eletrónicos para estabilização dinâmica.
O sistema a desenvolver não apenas capturará os sinais, mas irá também utilizá-los de forma ativa
para obter métricas representativas do desempenho do veículo e das suas prestações em tempo real.
Essas métricas serão essenciais para descrever os níveis de aderência e as condições reais da pista
que serão usadas para corresponder às condições da simulação. Obviamente, os dados reais de posição
do veículo também serão enviados para representar graficamente no software de simulação. A precisão
deste último também será de grande importância, pois com base neles definiremos o modelo de contacto
entre os veículos.
O objetivo do projeto passa por desenvolver modelos de física e dinâmica programada modularmente em
“C” para que funcionem em unidades de controlo do seu próprio desenvolvimento, capazes de calcular
todos os parâmetros físicos. Para garantir o sucesso na fiabilidade da simulação, decidimos dedicar
uma parte muito importante dos recursos do projeto à caracterização do veículo real por meio da
instrumentação deste com os sensores mais avançados e precisos que podemos encontrar hoje no
Mercado.
Será necessário também definir os modelos dos circuitos que serão digitalizados com recurso a
tecnologias de digitalização LiDAR (sistema INTEL -
https://www.intelrealsense.com/lidar-camera-l515/). Dessa forma, o modelo não apenas representará o
circuito ao nível visual, mas também obteremos o perfil tridimensional do solo que será usado no
mecanismo de cálculo físico para aumentar a precisão dos resultados a serem usados no simulador.
Este é um dos pontos principais do projeto, pois todas as ações e reações dos pilotos serão
condicionadas pelo que receberem e sentirem no simulador. Não é suficiente ter um modelo de cálculo
dinâmico perfeito se não tivermos sistemas capazes de transmitir os resultados desses cálculos ao
piloto/utilizador por meio de sistemas audiovisuais, sensação de esforço e dinâmicas de travagem ou
aceleração.
Esta solução já tem procura por parte das equipas de F1 e promotores que patrocinam esta competição mundial, sendo que nesta abordagem inicial foi facilmente visível o interesse que o produto terá no mercado entre as equipas e promotores que acompanham os grandes eventos da F1.
O sistema desenvolvido ao longo do projeto pode tornar-se uma referência entre os gamers e as marcas de jogos de corridas, onde o software pode depois ser alvo de transferência de tecnologia e passar a ser usado noutro tipo de simulação - GT, protótipos, etc.
Fundada em Maio de 2008, a Sketchpixel - Multimédia & Visual Effects, Lda. atua no sector da
Computação Gráfica e Inovação Tecnológica procurando criar soluções de máxima qualidade para
Publicidade, Comunicação, Arquitetura e Jogos. Desenvolve ainda soluções de Holografia, Realidade
Aumentada, Aplicações Mobile, Vídeo Mapping e Soluções Interativas.
Considerada uma das referências no sector da computação gráfica, presta serviços para entidades em
Portugal, mas também para os EUA, França, Angola, Brasil, Espanha e Singapura. Entre os vários
clientes, destacam-se os trabalhos de animação desenvolvida para entidades como o Instituto
Português de Propriedade Industrial, EDP, Sonae, Hard Club, entre outros.
O Instituto Politécnico de Tomar (IPT) é uma instituição de Ensino Superior que pertence ao sistema científico e tecnológico nacional. Oferece cursos de licenciatura, mestrado, pós-graduações e cursos de especialização tecnológica. Começou a sua atividade nos anos 80 e está atualmente dividido em duas escolas de tecnologia (Escola Superior de Tecnologia de Tomar e Escola Superior de Tecnologia de Abrantes) e uma escola de gestão (Escola Superior de Gestão de Tomar).
A Bubblecode é uma start-up criada com o objetivo de se tornar uma referência no mercado de simulação profissional. A empresa é constituída por sócios com mais de 20 anos de atividade e know-how ligado ao setor automobilístico ao nível da engenharia mecânica, com especialização na performance e fiabilidade de desempenho automóvel. A Bubblecode é parceira técnica da etecmo, uma empresa espanhola especializada em testes e desenvolvimento de pneus para carros de corrida, no design e produção de soluções eletrónicas e de software sob medida.
A Universidade do Minho é uma fundação pública com regime de direito privado, dotada de autonomia
estatutária, científica, pedagógica, cultural, administrativa, patrimonial, financeira e
disciplinar.
A Universidade tem como missão gerar, difundir e aplicar conhecimento, assente na liberdade de
pensamento e na pluralidade dos exercícios críticos, promovendo a educação superior e contribuindo
para a construção de um modelo de sociedade baseado em princípios humanistas, que tenha o saber, a
criatividade e a inovação como factores de crescimento, desenvolvimento sustentável, bem-estar e
solidariedade
.jpeg)
