Realidade mista para colaboração remota baseada em modelos 3D partilhados com diferentes métodos de interação

Abstract

A execução de tarefas de manutenção pode ser facilitada quando quem está a realizá-las (localmente) recebe auxílio de um técnico remoto. Nestes cenários a colaboração pode-se tornar difícil visto que os utilizadores remotos não têm acesso ao contexto local. De forma a melhorar as ferramentas atuais, que são principalmente baseadas em voz, vários investigadores têm explorado o uso das tecnologias de realidade aumentada (RA) e virtual (RV). O principal objetivo deste trabalho passa por avaliar a utilização destas tecnologias numa abordagem baseada na partilha entre intervenientes dum modelo 3D. Este modelo (objeto 3D) é visualizado pelo técnico remoto através de Realidade Virtual (RV) e pelo utilizador local através de Realidade Aumentada (RA). Neste trabalho são também analisados diferentes métodos de interação proporcionados ao técnico remoto. De modo a atingir os objetivos propostos, foi desenvolvido um protótipo inicial que serviu de base para a plataforma final. Com base nesta plataforma foram realizados testes exploratórios de modo a avaliar a pertinência e usabilidade da abordagem usada de forma quantitativa e qualitativa. Foi ainda realizado um teste comparando a abordagem proposta com instruções adicionadas em fotografias partilhadas (solução usada muitas vezes por técnicos na vida real) chegando-se à conclusão que, com a abordagem do modelo partilhado, os participantes demoraram menos tempo a realizar as instruções e houve um menor número de erros. Segundo os participantes esta abordagem facilita a criação e edição de instruções, a indicação da posição e orientação dos objetos e fornece uma perspetiva mais precisa da relação de profundidade entre os mesmos.

In many situations, performing maintenance procedures can be facilitated by providing assistance to on-site professionals through remotely located users, allowing tasks to be performed quicker and collaboratively. Since remote users do not have access to the real surrounding environment, additional mechanisms are required to provide them with local context. In order to improve voice-based systems, which have been used in remote collaboration scenarios, several researchers have been exploring virtual reality (VR) and augmented reality (AR) technologies. The main purpose of this dissertation is to explore the use of these technologies in an approach based on sharing a 3D model between users while performing various interaction methods. This model (3D object) is viewed by the remote technician through Virtual Reality (VR) and by on-site user through Augmented Reality (AR). In order to achieve the proposed objectives, a first prototype was initially created, followed by the final platform. One study has been conducted to qualitatively and quantitatively evaluate the usability of the proposed. It was still conducted a study to compare the proposed approach with an approach based on sketches in image-shared (solution normally used in a real scenario). The study results show participants take less time to create instruction and there were fewer errors with the model shared approach. Furthermore, these participants also refer that this approach facilitated creating instructions and indicating an object's orientation and proved beneficial when used to compare depth between objects.