Aplicação de coerência semântica na detecção de colisões em simuladores de robôs - Miguel, Rodrigo (2010)
A detecção de colisão em ambientes gráficos virtuais tem se caracterizado como um grande desafio devido ao custo computacional que ela demanda. Diversas técnicas de otimização têm sido propostas para esse problema. Esta monografia apresenta um novo conceito para a detecção de colisão em ambientes virtuais. Esse conceito, chamado de Coerência Semântica, trata do uso do significado dos objetos de uma cena específica para auxiliar na tomada de decisões de otimização da aplicação dos testes de detecção de colisão. A Coerência Semântica visa fazer uma avaliação prévia do ambiente virtual como uma forma de prever casos certos de não colisão e situações de maior probabilidade de colisão. O conceito proposto foi aplicado em dois estudos de caso. O primeiro caso foi no simulador robótico Virbot4u, um ambiente que contém um braço robótico manipulador e objetos fixos sobre uma mesa. Neste ambiente a aplicação da Coerência Semântica apresentou redução de 73,23% do número de testes de detecção de colisão, e 85,54% do número de testes, quando combinada com alguma técnica de Coerência Espacial. O segundo caso foi no simulador Collbot4us, um ambiente que contém dois braços manipuladores que colaboram entre si na execução de atividades e objetos fixos e móveis na cena. Neste caso, apresenta-se uma evolução do conceito proposto, e atinge-se 75,35% de redução do número de testes de colisão e 86,93% em conjunto com alguma técnica de Coerência Espacial. Entretanto, percebeu-se que a complexidade de implementação da Coerência Semântica aumenta proporcionalmente em relação à quantidade de objetos articulados. Além disso, esta técnica exige uma análise prévia da relação de cada objeto da cena com os demais. Apesar disso, percebe-se que a exploração da Coerência Semântica apresenta ganhos significativos em relação à redução do número de testes de detecção de colisão, quando aplicada em ambientes controlados e com quantidade limitada de objetos em cena.