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| Acadêmico(a): Diogo Cristofolini |
| Título: Protótipo de um Ambiente Virtual Tridimensional para Utilização no Cálculo de Impedimento de Jogadores de Futebol |
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| Introdução: |
É de conhecimento geral que todo ser humano está sujeito a cometer erros, sejam eles causados pelas mais diversas causas, como falta de atenção, por exemplo. Estes erros causam transtornos nas mais variadas áreas de aplicação, e no meio esportivo não é diferente.
Em todas as modalidades esportivas, uma das mais populares, e que gera o maior número de polêmicas ocasionadas por erros humanos, é o futebol. Neste esporte, a figura dos árbitros auxiliares (populares “bandeirinhas”) é muito delicada, pois em uma fração de segundos eles podem decidir contra ou a favor de determinada equipe, assinalando (ou não) um impedimento, ou uma jogada irregular, e nem sempre a marcação está correta.
Utilizando as imagens geradas pela televisão dos lances de uma partida de futebol, pode-se através de um processo matemático denominado calibração de câmeras, encontrar os parâmetros que definem uma câmera virtual equivalente à câmera que gerou a imagem, e assim reconstruir a imagem visualizando-a de um outro ponto que ofereça um melhor entendimento da cena em questão. Desta forma pode-se oferecer melhores condições para a determinação ou não da posição de impedimento.
Os objetos do mundo real são tridimensionais. Quando uma cena é capturada por uma câmera de vídeo, a câmera realiza uma transformação e uma projeção em um plano, resultando em uma imagem em 2D. O processo de calibração de câmeras consiste em encontrar um modelo matemático que possibilite reverter este processo, ou seja, a partir de uma imagem em 2 dimensões pode-se obter as coordenadas de pontos da imagem em um espaço de 3 dimensões equivalente ao original da cena real.
Após o processo de calibração da câmera, pode-se reconstruir a cena em um ambiente virtual tridimensional. A cena então pode ser analisada de vários pontos de vista, oferecendo assim uma maior interatividade, entendimento e análise da cena. Conforme Foley (1996, p. 4), “A computação gráfica interativa permite extensivamente uma interação usuário-computador em larga escala. Isso acentua significantemente a habilidade de compreender os dados, de perceber as tendências, e de visualizar objetos reais ou imaginários – de criar “mundos virtuais” que podem ser explorados de diferentes pontos de visão.”
Este trabalho é uma extensão do trabalho desenvolvido por Starosky (2003), no qual a calibração de câmeras utiliza somente 4 pontos de referência definidos na imagem, tornando assim o resultado pouco preciso. No presente trabalho, são utilizados “n” pontos de referência na calibração da câmera, oferecendo assim maior precisão na definição dos parâmetros de câmera. Após calibrar a câmera, o usuário pode interagir indicando a posição dos jogadores e da bola na imagem, para a montagem da cena virtual tridimensional, a qual oferece os recursos de medição de distâncias, movimentação em primeira pessoa, visualização da cena de qualquer ângulo e posição e cálculo do impedimento.
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