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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36574
ORCID: | http://orcid.org/0000-0001-7250-605X |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Uma proposta de sistema de autoria baseado em plantas baixas para projetar ambientes de realidade virtual: metodologia e estudo de caso aplicados a subestações de energia elétrica |
Alternate title (s): | A proposal for an authoring system based on floor plans to design virtual reality environments: methodology and case study applied to electric power substations Propuesta de un sistema de autoría basado en plantas para el diseño de ambientes de realidad virtual: metodología y caso de estudio aplicado a subestaciones eléctricas |
Author: | Barreto Junior, Camilo de Lellis |
First Advisor: | Cardoso, Alexandre |
First coorientator: | Lamounier Júnior, Edgard Afonso |
First member of the Committee: | Cardoso, Alexandre |
Second member of the Committee: | Rosentino Junior, Arnaldo José Pereira |
Third member of the Committee: | Ferreira Brega, José Remo |
Fourth member of the Committee: | Gomes, Luciano Coutinho |
Fifth member of the Committee: | Lopes, Renato Aquino |
Summary: | A aplicação de técnicas de Realidade Virtual (RV) potencializou numerosos processos da engenharia, beneficiando diversos setores da indústria. É amplamente atribuída ao treinamento de usuários, prototipagem, simulação, arquitetura, educação e ferramenta de auxílio. Ela proporciona um alto nível de imersão e fidelidade na representação das informações. No entanto, o desenvolvimento de sistemas de RV é uma tarefa complexa, que envolve equipes especializadas em desenvolvimento de códigos de baixo nível, modelagem 3D e elaboração de Ambientes Virtuais (AVs) para a computação gráfica. Diante dessas adversidades, o objetivo deste estudo é apresentar uma metodologia de concepção de subestações de energia elétrica virtuais através de um Sistema de Autoria (SA) baseado em Computer-Aided Design (CAD), associado com a RV e aplicada na supervisão de ativos em campo. A metodologia apresentada proporciona uma integração automática entre um Editor CAD de plantas baixas e a aplicação de RV por uma arquitetura de software centralizada. A disposição dos componentes da arquitetura permite que a edição dos AVs, o gerenciamento dos insumos e o uso do software de RV aconteçam paralelamente e em qualquer localidade. Desta forma, para que a integração entre os componentes aconteça de forma automática, foram propostas convenções de modelagem geométrica e de símbolos CAD para adequação dos ativos virtuais ao sistema. A metodologia foi avaliada por um estudo de caso aplicado na concepção de SEs como parte de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) para treinamento e supervisão de ativos. Os resultados demonstraram paridade com o projeto em planta baixa, evidenciando a estratégia de integração e reconstrução do AV. Foi possível analisar a credibilidade visual em relação ao real e qualidade de apresentação das informações gráficas. Outro resultado considerável é a precisão do Ambiente Virtual produzido pelo Sistema de Autoria quando comparado com o processo de desenvolvimento manual, o qual evidenciou erro no posicionamento dos ativos virtuais quando produzidos manualmente. Desta forma, foi possível obter maior acurácia com o SA, algo importante quando aplicado ao planejamento da construção, tomada de decisão e simulação. |
Abstract: | The application of Virtual Reality (VR) techniques has enhanced numerous engineering processes, benefiting several sectors of the industry. It is widely attributed to user training, prototyping, simulation, architecture, education, and aid tool. It provides a high level of immersion and fidelity in the representation of information. However, the development of VR systems is a complex task, involving teams specialized in low-level code development, 3D modeling and the development of Virtual Environments (VEs) for computer graphics. In view of these adversities, the objective of this study is to present a methodology for designing virtual EPS through an Authoring System (AS) based on Computer-Aided Design (CAD), associated with VR and applied to field asset supervision. The methodology presented provides automatic integration between the floor plan CAD Editor and VR application through a centralized software architecture. The arrangement of architecture components allows editing of VEs, management of the assets, and the use of VR software to take place in parallel and by separate instances in any workplace. Thus, in order for the integration between the components to happen automatically, geometric modeling and CAD symbol conventions were proposed to adapt the virtual assets to the system. The methodology was evaluated by a case study applied in the design of EPS as part of a Research and Development (R&D) project for training and supervision of assets. The results showed parity with the project in a floor plan, evidencing the strategy of integration and reconstruction of the VE. It was possible to analyze the visual credibility in relation to the real and presentation quality of the graphic information. Another considerable result is the accuracy of the Virtual Environment produced by the Authoring System when compared to the manual development process, which showed an error in the positioning of virtual assets when produced manually. Thus, it was possible to obtain greater accuracy with the AS, something important when applied to construction planning, decision-making and simulation. |
Keywords: | sistema de autoria authoring system CAD computer-aided design realidade virtual virtual reality supervisão supervision subestação de energia elétrica electric power substation |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
Subject: | Engenharia Elétrica Computação gráfica Energia elétrica - Distribuição Energia elétrica - Transmissão |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Quote: | BARRETO JÚNIOR, Camilo de Lellis. Uma proposta de sistema de autoria baseado em plantas baixas para projetar ambientes de realidade virtual: metodologia e estudo de caso aplicados a subestações de energia elétrica. 2022. 214 f. Tese ( Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.636. |
Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.636 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36574 |
Date of defense: | 25-Nov-2022 |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Elétrica |
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PropostaSistemaAutoria.pdf | Manuscrito da Tese de Doutorado. | 78.73 MB | Adobe PDF | View/Open |
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