Trabalho de Processamento de Imagens

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Battlefield 1942 Battlefield 4

Ainda na plataforma de consoles um dos jogos que mais avançou em questões gráficas foi o FIFA, para um jogo que começou com os “bonecos” quadrados, com a bola quadrada e jogabilidade estranha como no FIFA 2002, hoje em dia o FIFA 2016 tem um dos melhores gráficos em jogos de esporte, com os jogadores fazendo diferentes movimentos, truques com a bola, o campo tem uma outra renderização gráfica e até mesmo a torcida quando voltamos a câmera do jogo para ela vemos que se parecem muito com pessoas da vida real.

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FIFA 2002 FIFA 2016

Essas mudanças podem ser notadas em vários jogos, e conforme a tecnologia vai avançando, nós iremos ver cada vez mais: melhores gráficos, percepção dos pixels em alta definição como na já existente tecnologia 4K, melhoramento de equipamentos gráficos e a maior interação com a aplicação do processamento entre jogador/jogo.

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Processamento de imagens em jogos

Nos jogos o processamento de imagem ocorre por dois meios:

- Sensores de movimento dos consoles.

- Reconhecimento facial via câmera para aplicação de textura em personagens.

Sensores de movimento em consoles

Nos consoles mais antigos como já foi dito anteriormente, a qualidade da imagem era ruim, pois não haviam hardwares capacitados o suficientemente para que a tecnologia fosse totalmente aplicada, os primeiros sensores vendidos ao público vieram junto com o Xbox 360, Nintendo Wii e Playstation 3, vamos falar mais um pouco sobre eles a seguir.

- Kinect

O Kinect consiste de uma câmera de alta qualidade, capaz de detectar movimentos em 3D aliado sensores de movimento para compreender toda e qualquer movimentação realizada pelo corpo que estiver em frente ao aparelho.

Os microfones embutidos no gadget são capazes de detectar a voz de seus usuários e isolar o som ambiente, além de identificar e obedecer a comandos com voz.

A câmera grava esta movimentação através de 30 fotos por segundo (filmagens capturam por padrão 24 quadros por segundo), são os chamados FPS.

Os qualificados sensores de movimento do Kinect permitem que ele registre movimentos no escuro, ou seja, você não precisar jogar só de dia ou acender as luzes para jogar. O Kinect é capaz de mapear a área que onde se encontra o console e também procura por 48 pontos do jogador montando assim um personagem 3D.

Ou seja, nele cada pixel possui duas informações: o RGB (Red, Green e Blue) e a profundidade em metros do ambiente. A cada repetição, ele extrai a imagem em RGB, alinha as imagens para formar uma sequência de imagens e as transforma em um movimento.

Ele utiliza as seguintes técnicas:

- Visão Computacional: processamento de imagem

- Alinhamento de cenas: transformação das coordenadas.

- Otimização de soluções: minimização de erro.

Na visão computacional ele processa as imagens, reconhecendo as pessoas, e com isso extrai o máximo de informações o possível.

Na transformação das coordenadas ele utiliza os dados obtidos na imagem e aplica esses dados através de coordenadas x, y e z para criar um objeto 3D no jogo, ou fazer algum tipo de movimento.

Minimização de erro: o alinhamento entre dois frames pode ser impreciso por muitos objetivos

- Os features podem ter sido mal extraídas, gerando features ambíguos.

- A associação entre features pode ter combinado features não correspondentes.

- A informação de profundidade do Kinect pode estar incompleta durante a captura (pontos oclusos)

Na minimização de erro o Kinect tenta ao máximo obter informações importantes, pois já que 25% dos features ficam inválidos por falta de profundidade, ele aproveita os que obtém e os aplica no console.

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- Nintendo Wii Sensor Bar

Através de dois sensores infravermelho, ela permite que você mire na tela e realize diversos dos movimentos principais de muitos jogos, captando tudo em tempo real.

Ela capta o movimento através de um sensor que está embutido na barra de sensor, lá dentro existe uma câmera que emite sinais em infravermelho e estes sinais são enviados ao console, onde também há uma outra câmera que capta esse sinal e através de um algoritmo, traduz os movimentos em coordenadas e aplica essas coordenadas no jogo, no Wii também existe a tecnologia de reconhecer a face do jogador para que seja criado seu “avatar” no jogo com suas características faciais.

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Processamento de Imagens em Jogos (3D)

No campo de processamento de imagens em jogos há diversas opções de como o usuário quer utilizar o aparelho, por exemplo no Kinect da Microsoft, o usuário se quiser pode ficar em frente ao leitor de imagens e pedir uma “cópia” de si em 3D, ou seja, o aparelho irá reconhecer a pessoa em sua frente e irá criar uma modelagem em três dimensões daquilo que ele está vendo.

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Cada vez mais os jogos utilizam de sensores para serem criados, por exemplo os jogos da Eletronic Arts (EA) são criados dessa forma: pessoas utilizam uma roupa com vários sensores que captam o movimento, esse movimento vira um código de programação que será aplicado no futuro no jogo.

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Conclusão