O documento descreve um projeto para desenvolver um ambiente de realidade virtual para treinamento de manutenção de redes elétricas em linha viva, visando reduzir riscos e custos. O projeto usa óculos 3D, controles Wiimote e simulações físicas para treinar procedimentos de forma segura.

1. Ambiente de Realidade Virtual para Treinamento em Atividades de Manutenção de Redes de Distribuição em Linha Viva

2. Equipe Klaus de Geus, Dr Copel / UFPR (Coordenador pesq) Sergio Scheer, Dr UFPR Tiago Martinuzzi Buriol, Mestre Doutorando na UFPR (atual: IFPR) Matheus Rosendo, Mestre Bolsista da UFPR (atual: Lactec) Eduardo Otto Filho Copel (Gerente do projeto) Carlos Eduardo Felsky Filho Lactec César João Andreaza Lactec Jomar Centeno Goulart Copel

3. Sumário 1 – Histórico – a concepção do projeto 2 – Introdução e motivação 3 – Visão geral das tecnologias usadas em RV 3 – O projeto RV-Copel 4 – Plataforma de treinamento 5 – Funcionalidades e características 6 – Considerações finais

4. Histórico 2000-2002: Programa de mestrado (seis alunos profissionais da Copel), dentro do programa “universidade corporativa”. 2002-2003: Após a obtenção dos seis títulos de mestrado, prospecção de aplicações que poderiam se beneficiar do uso das tecnologias estudadas e do conhecimento adquirido, por meio de apresentações em várias áreas técnicas da Copel. 2003: Identificação da aplicação: Ambiente de treinamento de manutenção de redes de distribuição em linha viva.

7. Histórico 2004: Elaboração de projeto de P&D, contemplando equipe integrada pelos profissionais capacitados. 2005: Projeto reprovado pela ANEEL – projeto caracterizado como “de engenharia”. 2005-2006: Desânimo total, projeto na geladeira. 2006: Recuperação da motivação e reestruturação do projeto, retirando integrantes da Copel e inserindo pessoas em programa de pós-graduação stricto sensu (mestrado e doutorado – sendo um deles necessariamente doutorado).

8. Histórico 2007-2008: Análise e espera pela aprovação por parte da ANEEL, que se dá em 2008. 2008: Início do desenvolvimento do projeto. 2010: Conclusão do projeto, consolidação do grupo de pesquisa, novas prospecções, projeto de continuidade. 2011: Elaboração de projeto de continuidade. 2011: Novas oportunidades e iniciativas.

9. Muitas atividades de manutenção são realizadas em linha viva Atividades em linha viva são consideradas de alto risco Acidentes podem resultar em perda de vidas humanas ...além de cerca de R$ 3.500.000,00 em custos diretos e indiretos por acidente. Introdução e motivação

11. Visão geral das tecnologias de RV

16. Imagem A (esquerda) Imagem B (centro) Imagem C (direita) Posições da câmera virtual As figuras ilustram o mecanismo de funcionamento. Os LEDs estão acoplados aos óculos do usuário. O headtracker possibilita transladar e rotar a câmera virtual de acordo com a posição dos LEDs. Rastreador Wiimote

17. Dois pontos lado a lado para cada posição do usuário O que a câmera Wii vê Imagem A (esquerda) Imagem B (centro) Imagem C (direita) Rastreador Wiimote Conceito: Tornar a tela de projeção uma janela para o mundo virtual.

18. Malha de colisão Modelo 3D What System Sees What we see Physic simulation PhysX engine Exemplo de malha de colisão

19. Real Image Virtual Scene O treinamento foca a sequência de ações e os equipamentos que devem ser usados para cada ação específica. Isso é muito importante no que tange à segurança. O procedimento consiste basicamente de escolher o objeto na cena e posicioná-lo corretamente. Simulação

20. Quando o objeto atinge seu destino, um objeto “ghost” aparece (terceira imagem) na posição correta em que o equipamento deve permanecer (feedback em tempo real). Movendo objetos

21. Analogia: Uma pessoa carregando uma xícara de café: Quando carregamos algo que exige atenção, permanecemos olhando para o objeto durante o caminho. O “campo de movimento” é uma esfera imaginária, com centro no ombro do usuário, tendo como raio o comprimento de seu braço. A cabeça do usuário se move para manter o objeto no campo de visão. O mesmo acontece no treinamento em linha viva. Manipulação da câmera e objeto

22. OpenGL – Modelo de câmera (3 eixos). O vetor v define a posição do objeto em relação à câmera. Para manter o objeto fixo em relação à câmera, basta descrever o vetor v em função de suas componentes nas direções dos vetores que definem a câmera. Para mover apenas a câmera, basta fazer o mesmo sem selecionar um objeto. Manipulação da câmera e objeto

23. Wiimote afastando-se da TV Wiimote aproximando-se da TV Para trazer o objeto para frente, o usuário deve afastar o wiimote da TV (puxando o objeto em relação à cena). A posição do wiimote é percebida com base na distância entre os LEDs. Manipulação da câmera e objeto LEDs vistos pelo wiimote LEDs vistos pelo wiimote

26. Copel Telecom: Iniciativa de realidade virtual em rede de banda extralarga, unindo o Paraná.

27. Link para apresentação similar em inglês: http://rbv.cesec.ufpr.br/vs-games.pdf Email – Klaus de Geus [email_address] / [email_address] Youtube http://www.youtube.com/watch ? v=97BRBA-Yg5s COPEL http://www.copel.com CESEC/UFPR www.cesec.ufpr.br LACTEC www.lactec.org.br Contato demonstração final