Projeto Museu Virtual 3D

O Projeto

A preservação digital de acervos antes da sua degradação tem motivado o desenvolvimento de novas tecnologias, fomentando projetos científicos, apoiando atividades de restauração de patrimônios históricos, entre outros. Nestes estudos, na maioria das vezes, existe a necessidade de deslocamento ou transporte de objetos destes acervos para viabilizar as atividades de pesquisa. No entanto, mesmo que o transporte seja especializado, o simples manuseio dos objetos pode danificá-los de maneira irreversível.

Neste contexto, a construção de museus virtuais pode ajudar a minimizar estes problemas, facilitando a preservação, arquivamento e, principalmente, o acesso aos acervos. Um sistema de museu virtual 3D possibilita o acesso e estudo de modelos 3D realísticos de objetos de acervos com enorme quantidade de detalhes, sem a necessidade do manuseio ou transporte. Porém, é importante garantir a segurança dos dados digitais armazenados no sistema, assim como as formas de acesso aos mesmos.

Foram desenvolvidos alguns protótipos de diferentes aplicações para que o grupo pudesse testar na prática as tecnologias desenvolvidas no IMAGO. Inicialmente, em 2002, foi desenvolvido um sistema chamado SRIC3D (Sistema de Recuperação de Conteúdo de Réplicas Digitais em 3D de Objetos Físicos). O objetivo deste sistema é arquivar e organizar uma base de dados de imagens 3D, de forma que buscas por conteúdo nesta base seja possível através do uso de técnicas de mineração de imagens. Este protótipo inicial foi desenvolvido em sistema Linux e apresentado em um tutorial no 15th Brazilian Symposium on Computer Graphics and Image Processing (SIBGRAPI'2002).

Em 2004 foi desenvolvido um protótipo do Museu Virtual 3D, na linguagem de programação Java. Nele, imagens são carregadas para a visualização de objetos do acervo (Para mais detalhes, clique aqui). Atualmente um sistema de visualização para o Museu Virtual 3D está sendo desenvolvido em C++, Java e OpenGL. O sistema é acessado a partir de um navegador Web, através de um plugin que permite acesso rápido e seguro, com alta interatividade para o usuário. Para facilitar seu uso, manutenção e expansão, o sistema está sendo desenvolvido utilizando software livre com independência de plataforma. O Museu Virtual 3D foi apresentado no WUW do 20th Brazilian Symposium on Computer Graphics and Image Processing (SIBGRAPI'2007).

O projeto do Museu Virtual 3D está relacionado com diversas áreas de pesquisa da ciência da computação, tais como: processamento de imagens, visão computacional, computação gráfica, inteligência artificial, banco de dados, sistemas operacionais, redes, entre outros. Uma breve explicação sobre o sistema que está sendo desenvolvido é apresentada a seguir.


Sistema de Visualização do Museu Virtual 3D

O sistema de visualização de Museu Virtual 3D tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma plataforma computacional que permita o acesso rápido e seguro a modelos 3D de acervos naturais e culturais. A partir de um plugin, especialmente desenvolvido para navegadores Web, o usuário do sistema pode visualizar os modelos 3D em detalhes utilizando um conjunto de ferramentas com alto grau de interatividade.

Através do plugin para navegadores Web e do sistema cliente-servidor desenvolvidos, uma pessoa que está conectada à Internet conseguirá acessar os modelos 3D de objetos de um acervo digital para desde uma simples visita virtual até o estudo e desenvolvimento de trabalhos científicos.

O banco de dados do sistema é facilmente atualizado com a inserção de novos modelos 3D; não há necessidade de atualização do plugin para visualização dos novos objetos. O Museu Virtual 3D garante a preservação de forma digital de obras de arte reais e objetos naturais, possibilitando a reprodução precisa dos objetos, caso ocorra algum acidente ou desastre natural com as obras.

 

Clique na imagem para assistir um vídeo exemplificando o uso do sistema.

 

Plugin para Navegadores Web

O plugin desenvolvido permite que a interface de uma aplicação própria para visualização de modelos 3D - o Museu Virtual 3D - seja exposta em um navegador Web. Assim, o usuário pode acessar os objetos do museu disponíveis na base de dados do sistema cliente-servidor. O usuário, ao acessar a página do Museu Virtual 3D pela primeira vez, poderá obter o plugin. Este será automaticamente instalado no navegador Web, com segurança e sem reinicialização da máquina, permitindo que a interface da aplicação cliente do Museu Virtual 3D seja exibida no seu computador.

 

   

Clique nas imagens para assistir vídeos que mostram a interação dos modelos 3D com o usuário.


Sistema Cliente-Servidor

Para disponibilizar o Museu Virtual 3D e preservar a geometria dos modelos e seus direitos autorais, são utilizados dois tipos de modelos 3D. A base de dados do servidor possui modelos de alta e baixa poligonagem, e o cliente do sistema tem a possibilidade de visualização tanto dos modelos de alta quanto de baixa poligonagem, de acordo com o nível de acesso do usuário. A utilização desses modelos é muito útil no sistema cliente-servidor pois possibilita a visualização de modelos 3D com segurança.

O usuário pode visualizar o conteúdo do Museu Virtual 3D através do cliente do sistema. A aplicação cliente requisita o modelo escolhido pelo usuário na página do Museu Virtual 3D para o servidor, o qual envia o modelo para visualização. A qualidade de detalhes do modelo depende do nível de acesso do usuário.

A visualização ocorre de forma interativa, permitindo ao usuário rotacionar, aproximar, afastar e movimentar os modelos em tempo real. Opções como alteração da iluminação, visualização de modelos com ou sem textura e wireframe também estão presentes.

         

         

         

Exemplos de interação entre usuário e modelo 3D (Clique nas imagens para ampliar).


O servidor, ao receber a requisição do cliente, processa os parâmetros recebidos, avaliando a identificação do usuário. Caso o usuário esteja cadastrado e autenticado no sistema, o modelo é enviado ao cliente. As características dos modelos enviadas são determinadas pelo nível de acesso do usuário cadastrado.