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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Realidade Aumentada no processo de projeto participativo arquitetônico : desenvolvimento de sistema e diretrizes para utilização
Title Alternative: Augmented Reality in the architectural participatory design process : system development and guidelines
Author: Cuperschmid, Ana Regina Mizrahy, 1975-
Advisor: Ruschel, Regina Coeli, 1958-
Abstract: Resumo: A Realidade Aumentada (RA) é uma tecnologia que complementa a visualização do mundo real através de sobreposições de elementos virtuais, gerando uma visão composta (ambiente real com a adição de modelos virtuais) em tempo real. Embora tecnologias de RA já tenham sido desenvolvidas e estão sendo implementadas com sucesso em vários campos da engenharia (ex. indústria automotiva), sua aplicação na Arquitetura tem sido superficial. Nesta pesquisa foi explorado o uso de RA por usuários potenciais para discriminar as condições para que esta tecnologia pudesse ser utilizada no Projeto Participativo (PP) durante o processo de concepção do projeto arquitetônico. O objetivo geral foi avaliar a aplicabilidade de RA no suporte ao PP arquitetônico na fase de concepção. A hipótese foi que a RA poderia ser utilizada tanto por projetistas quanto por leigos como ferramenta de apoio à visualização e comunicação durante uma dinâmica de PP arquitetônico. Portanto, para contextualizar a pesquisa e permitir experimentações, as avaliações foram aplicadas ao projeto de espaço público de lazer em Habitação de Interesse Social. Esta foi uma pesquisa aplicada, de caráter exploratório, e seu delineamento básico foi realizado por meio da metodologia da Design Science Research. A pesquisa foi composta por seis etapas: entendimento; sugestões; desenvolvimento; avaliação, conclusão e comunicação. Na etapa de Entendimento foi definido e formalizado o problema a ser solucionado e seus limites, fornecendo o embasamento teórico, abordando questões relacionadas ao estado da arte da tecnologia de RA e do PP em arquitetura com o uso de RA. Na etapa de Sugestões buscou-se uma ferramenta de RA que pudesse ser utilizada no contexto proposto, averiguando o funcionamento de vários sistemas e dispositivos de visualização. Evidenciou-se a necessidade de desenvolvimento de um aplicativo específico que pudesse apoiar dinâmicas participativas de projeto. Portanto na etapa de Desenvolvimento, realizou-se o desenvolvimento do aplicativo de RA denominado equipAR!. Nesta etapa também realizou-se um teste piloto de uso do sistema. Na etapa de Avaliação, tendo em vista o reconhecimento de equipamentos específicos de áreas de lazer, foram realizadas avaliações com usuários fazendo uso de medidas subjetivas e análises qualitativas. Foram realizados três experimentos: (i) reconhecimento de modelos 3D em função da escala e do marcador; (ii) reconhecimento de múltiplos modelos 3D, com ou sem projeção auxiliar; (iii) manipulação de múltiplos modelos em dinâmica participativa. Os resultados obtidos nos experimentos (i) e (ii) serviram para aprimoramento do aplicativo equipAR! e também para elaborar diretrizes para utilização de RA em PP. Na avaliação (iii) foi realizada uma oficina de PP. Na etapa de Conclusão foram discutidos os resultados e as contribuições da pesquisa em relação ao artefato desenvolvido e seu processo de aplicação na prática de PP. As principais contribuições desta pesquisa são: i) um artefato em forma de um aplicativo de RA, equipAR!, que utiliza modelos 3D específicos de equipamentos urbanos de áreas de lazer; ii) processo de tratamento dos modelos 3D para utilização em aplicativo de RA desenvolvidos a partir do SDK Metaio; iii) dinâmica de uma oficina de PP com uso de RA Móvel, que foi idealizada, experimentada e validada; iv) diretrizes para uso de RA móvel em PP de forma a facilitar a comunicação entre projetistas e usuários não-especialistas durante a fase de concepção de projeto

Abstract: Augmented Reality (AR) is a technology that complements the real-world view through overlays of virtual elements, generating a composite view (real environment with the addition of virtual models) in real time. Although AR technologies have been developed and successfully implemented in a number of engineering fields (e.g. automotive industry), it has only been superficially applied in Architecture. This research has explored the use of AR by potential users to discriminate the conditions that could ensure that this technology could be used in architectural Participatory Design (PD) during the conception stage. The general objective was to verify de use of AR applied in PD in the process of conception of the architectural design. The hypothesis was that both designers and non-specialists could use the AR as a support tool for viewing and communication during a PD workshop. In order to contextualize the research and allow experimentation, the evaluations were applied to the design of a leisure area in Social Housing. This was an applied research, with an investigative character, and its basic scientific method was the Design Science Research. This research was consisted of six stages: understanding; suggestions; development; evaluation, conclusion and communication. In the Understanding stage, the problem to be solved and its limits were defined and formalized, providing the theoretical basis, addressing issues related to the state of the art of the AR technology and the PD applied to architecture. In the Suggestions stage the aim was to look for an AR tool that could be used in the proposed context, assessing the operation of various systems and display devices. It was evident the need for developing a specific application that could support a PD workshop. Therefore, in Development stage, there was the development of the AR application called equipAR!. At this stage, a pilot test of the system usage also took place. It was found that there was the need to evaluate which conditions favored the recognition of 3D models in AR. Thus, in the Evaluation stage, user evaluations were conducted making use of subjective measures and qualitative analyzes. Three user evaluations were performed: (i) 3D model recognition as a function of the scale and the type of marker used; (ii) multiple 3D models recognition, with or without an auxiliary projection; (iii) handling of multiple models in a participatory process. The results obtained in the evaluations (i) and (ii) were used to improve the application equipAR! and also, to develop guidelines for the AR use in a PD. A PD workshop was performed in the evaluation (iii). In the Conclusion stage, the results obtained and the research contributions in relation to the artifact developed and its application in the PD practice were discussed. This research main contributions are: (i) an artifact in the form of an AR application, equipAR!, which uses specific 3D models of urban equipment for leisure areas; (II) the processing steps for developing 3D models suitable for use in AR applications that makes use of Metaio¿s SDK; iii) a PD workshop method using AR that was conceived, experimented and evaluated; (iv) guidelines for using AR in a PD in order to facilitate the communication between designers and non-specialists during the conception phase of the architectural design
Subject: Realidade aumentada
Participação do cidadão
Percepção visual - Testes
Projeto arquitetônico
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2014
Appears in Collections:FEC - Tese e Dissertação

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