Ficha 01 · Conceitos, tipos e pipeline · Ficha de trabalho

Aluno(a)

Turma

Nº

Data

Objectivos da ficha

Distinguir AR/VR/MR
Tipos de AR
Pipeline e 6DoF
Anchors

Parte I · AR/VR/MR

Exercício 1 · Distinguir (10 pts)

Em 1 frase cada, distingue:

a) AR ___

b) VR ___

c) MR ___

a) AR (Augmented Reality) — vês o mundo real mais camadas digitais sobrepostas (telemóvel ou óculos transparentes). b) VR (Virtual Reality) — ambiente 100% digital, headset isolado bloqueia o mundo real. c) MR (Mixed Reality) — digital interage com o real (oclusão, sombras, ancoragem persistente); Vision Pro, Quest 3, HoloLens.

XR é o guarda-chuva para os três.

Exercício 2 · Hardware certo (10 pts)

Para cada cenário, indica o hardware/plataforma adequado:

a) Filtro para Instagram/Snap para campanha de marca. ___

b) Visualizar móvel no chão da sala via telemóvel. ___

c) Sobrepor instruções de manutenção a uma máquina industrial, mãos livres. ___

d) Experiência imersiva de 360° num museu. ___

a) Lens Studio (Snap). (Spark AR da Meta foi descontinuado para criadores externos em jan 2025.) b) Mobile AR — iOS (ARKit) ou Android (ARCore); pode ser app nativa ou WebXR. c) Headset MR com passthrough — HoloLens 2, Vision Pro ou Quest 3 com app dedicada. d) Headset VR — Quest 3 ou similar; experiência fechada, 360° puro.

Parte II · Tipos de AR

Exercício 3 · Marker vs marker-less (10 pts)

Indica em que caso usarias marker e em que caso marker-less (SLAM):

a) App para colocar móveis IKEA na sala. ___

b) Livro escolar com órgãos 3D que aparecem ao apontar para a página. ___

c) Caça ao tesouro num parque com pontos GPS específicos. ___

d) Apontar para uma estatueta colecionável → ver vídeo do criador. ___

a) Marker-less / SLAM — detecta plano do chão; o utilizador escolhe onde pôr o móvel. b) Marker (image tracking) — a página do livro é a "imagem-âncora". c) Location-based — GPS + bússola; nem marker nem SLAM são o foco. d) Marker (object tracking) — a estatueta é o objecto reconhecido.

Exercício 4 · SLAM (10 pts)

O que significa SLAM e que 3 sinais usa para funcionar num telemóvel moderno?

SLAM = Simultaneous Localization And Mapping. Em paralelo, o dispositivo localiza-se no espaço e constrói um mapa das features à sua volta.

Sinais usados: 1. Câmara — detecta features visuais (cantos, texturas únicas). 2. IMU (giroscópio + acelerómetro) — sabe orientação e movimento. 3. LiDAR / profundidade — iPhone Pro tem; Android Pro com sensor ToF. (Senão, profundidade é estimada por estereoscopia + movimento.)

Resultado: planos detectados (chão, mesa, parede), permitindo ancorar conteúdo sem marker.

Parte III · Pipeline

Exercício 5 · Loop AR (10 pts)

Indica as 6 etapas do loop AR no telemóvel, pela ordem em que acontecem a cada frame.

Captar frame da câmara.
Detectar features / marker na imagem.
Estimar pose 6DoF do dispositivo no mundo.
Atualizar mundo virtual (anchors, lógica).
Render conteúdo 3D na perspectiva certa.
Compor com a frame da câmara + mostrar no ecrã.

(Repete 60×/s em mobile moderno.)

Exercício 6 · 6DoF (10 pts)

a) O que são os 6 graus de liberdade?

b) Por que é que AR moderna precisa de 6DoF, enquanto YouTube 360° pode funcionar com 3DoF?

a) 6 DoF = 3 translações (x, y, z — andar) + 3 rotações (pitch, yaw, roll — virar). O dispositivo sabe onde está e como está orientado.

b) Em AR, o utilizador anda à volta do objecto virtual — para o objecto ficar fixo no mundo, o sistema precisa de saber a translação e a rotação. YouTube 360° é uma esfera à volta da cabeça; só importa para onde está a olhar (rotação), pode-se ignorar onde está fisicamente.

Exercício 7 · Anchors (10 pts)

O que é um anchor em AR e o que acontece se um sistema AR não usar anchors corretamente?

Anchor = ponto virtual ancorado a features reais (plano do chão, imagem, ponto de feature). Ao mover-se o utilizador, o anchor mantém-se na mesma posição do mundo real.

Sem anchors / com anchors maus: - O conteúdo drifta — afasta-se do sítio onde foi posto. - Ao olhar para outro lado e voltar, o conteúdo aparece deslocado. - Sensação de "flutuar", quebra de imersão.

ARKit/ARCore criam anchors automaticamente ao detectar planos. O developer pede "coloca o objecto neste anchor" em vez de "neste x/y/z absoluto".

Parte IV · Ferramentas

Exercício 8 · Stack certa (15 pts)

Recomenda ferramentas para cada projeto, justificando em 1 frase:

a) Protótipo de fim de semana de AR no browser, sem app. ___

b) Filtro de Instagram/TikTok para campanha. ___

c) App profissional iOS+Android para visualizar produtos numa loja. ___

d) Conteúdo AR no Vision Pro. ___

a) A-Frame + AR.js (ou MindAR para image tracking) — código HTML/JS, sem build, abre direto no telemóvel via QR. b) Lens Studio (Snap) ou Effect House (TikTok) — Spark AR descontinuado pela Meta em jan 2025; Lens Studio é o padrão para AR social. c) Unity + AR Foundation — abstrai ARKit + ARCore, build para iOS e Android, suporte a image/plane/face tracking. d) Reality Composer Pro (Apple) + USDZ — workflow nativo do Vision Pro.

Parte V · Conceito

Exercício 9 · A-Frame mínimo (15 pts)

Lê este código e responde:

<a-scene embedded arjs="trackingMethod: best;">
  <a-marker preset="hiro">
    <a-box position="0 0.5 0" material="color: red;"></a-box>
  </a-marker>
  <a-entity camera></a-entity>
</a-scene>

a) O que faz este código?

b) Que tipo de AR é (marker / SLAM / location)?

c) O que vai aparecer quando o utilizador apontar a câmara ao marker "hiro"?

a) Cria uma cena AR no browser com WebXR/AR.js, configurada para rastrear o marker fiducial "hiro" via webcam.

b) Marker-based (marker fiducial pré-definido hiro).

c) Um cubo vermelho aparece 0.5 unidades acima do centro do marker, "colado" a ele — anda/roda quando o utilizador anda/roda o marker ou a câmara.