CabrilDamVR: a photorealistic and immersive virtual reality experience

Raquel Sofia Diogo de Oliveira Chin

Key information

Authors:

Raquel Sofia Diogo de Oliveira Chin (Raquel Sofia Diogo de Oliveira Chin)

Supervisors:

Sérgio Bruno Martins de Oliveira (Sérgio Bruno Martins de Oliveira); João António Madeiras Pereira (João António Madeiras Pereira)

Published in

11/17/2023

Abstract

Esta pesquisa explora a integração de gráficos fotorrealistas e Realidade Virtual (VR) no desenvolvimento do CabrilDamVR, um protótipo imersivo da Barragem do Cabril e arredores. A renderização fotorrealista é combinada com VR para oferecer uma experiência virtual com alto gau de realismo visual e sem precedentes na barragem, que permite aos utilizadores experienciar a barragem como se estivessem fisicamente presentes. O objetivo principal era criar um modelo fotorrealista 3D da Barragem do Cabril, mas o projeto ultrapassou este propósito inicial, permitindo visitas virtuais e inspeções à barragem. O CabrilDamVR representa uma inovação no potencial da VR em proporcionar experiências imersivas e fotorrealistas, servindo de base para futuros trabalhos, que outrora não seriam possiveis. O protótipo passou por avaliação extensiva com especialistas do LNEC para testar a sua usabilidade e aplicação profissional. Dos feitos, destacam-se a criação do pioneiro modelo de alta fidelidade da Barragem do Cabril e a interface do utilizador bem concebida que a torna acessível a iniciantes em VR. Adicionalmente, o protótipo recebeu feedback positivo durante testes com utilizadores reais, confirmando a sua utilidade prática. O CabrilDamVR é um recurso vital para investigação em barragens, com potenciais aplicações benéficas para engenheiros, estudantes e donos de obra. Este trabalho abre portas para melhorias e inovações futuras no campo da VR fotorrealista, contribuindo para um futuro em que gémeos digitais imersivos se tornam essenciais na compreensão e gestão de infraestruturas. This research explores the integration of photorealistic graphics and Virtual Reality (VR) to create CabrilDamVR, an immersive prototype featuring Cabril Dam and its surroundings. Photorealistic Rendering techniques bring high visual realism to the virtual environment, which, combined with VR, enables users to experience the dam as if physically present, in an unprecedented way. The primary objective was to create a photorealistic 3D model of Cabril Dam; however, the project's significance surpasses this initial purpose, enabling virtual visits and inspections to Cabril Dam. CabrilDamVR represents a ground-breaking achievement in the potential of VR to deliver immersive and photorealistic experiences, serving as the foundation for numerous future works, that otherwise would not be possible. The prototype underwent extensive evaluation with specialists from LNEC to determine its usability and professional use potential. Significant achievements involve the pioneering high-fidelity model of Cabril Dam, setting a precedent for digital twin development in infrastructure. The well-designed user interface and the high-level immersion enhance the overall experience, even for VR novices. Moreover, the prototype garnered positive feedback during real-world application testing, affirming its practical utility. CabrilDamVR is a vital resource for dam-related research, with its potential applications aiding engineers, students, and infrastructure owners. This work opens doors to further improvement and innovation in the field of photorealistic VR, contributing to a future where immersive digital twins are a staple of infrastructure understanding and management.