


Realidade aumentada (RA), também conhecida como realidade mista (RM), é uma forma de interação humano-computador 3D que sobrepõe gráficos computacionais renderizados em 3D em tempo real ao mundo real por meio de uma tela, como um dispositivo portátil ou um dispositivo de visualização montado na cabeça. Essa experiência é integrada de forma contínua ao mundo físico, de modo que é percebida como um aspecto imersivo do ambiente real. Dessa forma, a realidade aumentada altera a percepção contínua de uma pessoa sobre um ambiente do mundo real, em comparação com a realidade virtual, que busca substituir completamente o ambiente real do usuário por um ambiente simulado. A realidade aumentada é tipicamente visual, mas pode abranger múltiplas modalidades sensoriais, incluindo auditiva, háptica e somatossensorial.
Os primeiros sistemas funcionais de RA que forneceram experiências imersivas de realidade mista aos usuários foram inventados no início da década de 1990, começando pelo sistema Virtual Fixtures, desenvolvido no Armstrong Laboratory da Força Aérea dos Estados Unidos em 1992. As experiências comerciais de realidade aumentada foram introduzidas inicialmente nos setores de entretenimento e jogos. Posteriormente, as aplicações de realidade aumentada se expandiram para setores como educação, comunicações, medicina e entretenimento.
Os frameworks de realidade aumentada incluem ARKit e ARCore. Os dispositivos comerciais de realidade aumentada montados na cabeça incluem o Magic Leap 1 e o HoloLens. Diversas empresas têm promovido o conceito de óculos inteligentes com capacidade de realidade aumentada.
A realidade aumentada refere-se a experiências artificiais que acrescentam elementos à realidade já existente. Na RA, informações sobre o ambiente e seus objetos podem ser sobrepostas ao mundo real. Essas informações podem ser virtuais ou reais, por exemplo, a visualização de outras informações reais detectadas ou medidas, como ondas eletromagnéticas de rádio, sobrepostas em alinhamento exato com o local onde elas de fato se encontram no espaço. A realidade aumentada também tem grande potencial na coleta e no compartilhamento de conhecimento tácito.
A realidade aumentada pode ser definida como um sistema que incorpora três características básicas: combinação entre mundos reais e virtuais, interação em tempo real e registro 3D preciso de objetos virtuais e reais. A informação sensorial sobreposta pode ser construtiva, isto é, adicionada ao ambiente natural, ou destrutiva, isto é, mascarando o ambiente natural.

Os elementos visuais de RA aparecem em dispositivos portáteis, por meio de passagem de vídeo, ou em dispositivos de visualização montados na cabeça, por transparência óptica ou passagem de vídeo. Os sistemas combinam uma tela com sensores, como câmeras e unidades de medição inercial, para registrar o conteúdo virtual no ambiente; pesquisas também exploram óptica próxima aos olhos, RA baseada em projeção e conceitos experimentais, como lentes de contato ou telas escaneadas na retina.
Os dispositivos de RA montados na cabeça inserem imagens virtuais no campo de visão do usuário por meio de transparência óptica ou passagem de vídeo e rastreiam o movimento da cabeça para manter um registro estável.
A RA em celulares e tablets usa a câmera traseira, com passagem de vídeo, além de SLAM/VIO no próprio dispositivo para rastreamento.
Projetores sobrepõem gráficos a objetos ou ambientes reais sem telas vestidas na cabeça, caracterizando a RA espacial.
Telas próximas aos olhos em formato de óculos buscam oferecer RA mais leve e sem uso das mãos; as abordagens variam em óptica, rastreamento e consumo de energia.
Sistemas de RA estimam a pose do dispositivo e a geometria da cena para que gráficos virtuais permaneçam alinhados ao mundo real. Abordagens comuns incluem odometria visual-inercial e SLAM para rastreamento sem marcadores, além de marcadores fiduciais quando padrões conhecidos estão disponíveis; registro de imagem e pistas de profundidade, como oclusão e sombras, ajudam a manter o realismo.
Ambientes de execução de RA fornecem pipelines de sensoriamento, rastreamento e renderização; plataformas móveis oferecem SDKs com acesso à câmera e rastreamento espacial. Formatos de intercâmbio e geoespaciais, como ARML, padronizam âncoras e conteúdo.
A entrada geralmente combina cabeça ou olhar com toque, controladores, voz ou rastreamento das mãos; áudio e háptica podem reduzir a carga visual. Estudos de fatores humanos relatam benefícios de desempenho, mas também compensações de carga de trabalho e segurança, dependendo da tarefa e do contexto.
Fatores-chave de usabilidade incluem registro estável, contraste legível sob iluminação variada e baixa latência entre movimento e fóton. O design visual frequentemente usa pistas de profundidade, como oclusão e sombras, para apoiar o julgamento espacial; usos críticos de segurança enfatizam instruções de leitura rápida e interação mínima.
A realidade aumentada (RA) é amplamente sinônima de realidade mista (RM). Também há sobreposição terminológica com realidade estendida e realidade mediada por computador. Entretanto, na década de 2020, as diferenças entre RA e RM passaram a ser enfatizadas.

Na realidade aumentada, os usuários não apenas podem visualizar conteúdo digital dentro de seu ambiente real, como também podem interagir com ele como se fosse uma parte tangível do mundo físico. Isso é viabilizado por dispositivos como Meta Quest 3S e Apple Vision Pro, que utilizam múltiplas câmeras e sensores para permitir interação em tempo real entre elementos virtuais e físicos. A realidade mista que incorpora háptica às vezes é chamada de realidade mista visuoháptica.
Na realidade virtual (RV), a percepção dos usuários é completamente gerada por computador, enquanto, na realidade aumentada (RA), ela é parcialmente gerada por computador e parcialmente proveniente do mundo real. Por exemplo, em arquitetura, a RV pode ser usada para criar uma simulação de percurso pelo interior de um novo edifício; a RA pode ser usada para mostrar estruturas e sistemas de um edifício sobrepostos a uma visão real. Outro exemplo ocorre no uso de aplicativos utilitários. Alguns aplicativos de RA, como o Augment, permitem que usuários apliquem objetos digitais em ambientes reais, possibilitando que empresas usem dispositivos de realidade aumentada como forma de pré-visualizar seus produtos no mundo real. De modo semelhante, ela também pode ser usada para demonstrar como produtos poderiam aparecer em um ambiente para clientes, como ocorre em empresas como Mountain Equipment Co-op ou Lowe's, que usam realidade aumentada para permitir que clientes visualizem como seus produtos poderiam ficar em casa.
A realidade aumentada difere da realidade virtual no sentido de que, na RA, o ambiente circundante é real e a RA apenas adiciona objetos virtuais ao ambiente real. Por outro lado, na RV, o ambiente circundante é completamente virtual e gerado por computador. Uma demonstração de como a RA sobrepõe objetos ao mundo real pode ser vista em jogos de realidade aumentada. WallaMe é um aplicativo de jogo em realidade aumentada que permite aos usuários ocultar mensagens em ambientes reais, utilizando tecnologia de geolocalização para possibilitar que usuários escondam mensagens em qualquer lugar do mundo.
O uso dos termos "realidade mista" e "inter-realidade" é claramente definido no contexto da física e pode ser ligeiramente diferente em outros campos; entretanto, em geral, é entendido como uma forma de "conectar o mundo físico ao virtual".
Melhorias recentes em headsets de RA e RV tornaram a qualidade de exibição, o campo de visão e o rastreamento de movimento mais precisos, o que torna as experiências aumentadas mais imersivas. Avanços em calibração de sensores, ópticas leves e conectividade sem fio também facilitaram o deslocamento e o conforto dos usuários.


A realidade aumentada tem sido explorada para muitos usos, incluindo educação e negócios. Alguns dos primeiros exemplos citados incluem realidade aumentada usada para apoiar cirurgias por meio de sobreposições virtuais que orientam profissionais médicos, além de conteúdos de RA para astronomia e soldagem. Exemplos de áreas de aplicação descritas abaixo incluem arqueologia, arquitetura, comércio e educação.
A RA para educação e treinamento pode sobrepor modelos 3D e orientações passo a passo em ambientes reais, como anatomia e manutenção; revisões sistemáticas relatam benefícios de aprendizagem, juntamente com ressalvas de projeto e implementação que variam conforme o contexto e a tarefa.
A navegação em realidade aumentada sobrepõe orientações de rota ou alertas de risco à cena real, geralmente por meio de "visualização ao vivo" em smartphones ou telas head-up em veículos. Pesquisas indicam que a RA pode melhorar a orientação espacial e a consciência situacional do motorista, mas as compensações de fatores humanos, como distração, carga cognitiva e oclusão, são relevantes em usos críticos de segurança.
Ver também: Head-up display, Sistema de navegação automotiva, Orientação espacial
Em 2021, o iBite foi um dos primeiros aplicativos iOS a integrar os frameworks ARKit e RealityKit Swift da Apple para pedidos digitais interativos em realidade aumentada. O iBite permite que usuários visualizem modelos 3D de seus alimentos antes de fazer o pedido e permite que comerciantes carreguem seus próprios arquivos USDZ, que podem ser gerados usando o software patenteado de fotogrametria do iBite.
Em 2018, a Apple anunciou o USDZ, um formato de arquivo baseado no Universal Scene Description da Pixar, que permite a visualização de objetos 3D em RA em iPhones e iPads com iOS 12. A Apple criou uma galeria AR QuickLook que permite às pessoas experimentar realidade aumentada usando seus próprios dispositivos Apple.
Em 2018, a Shopify, empresa canadense de comércio eletrônico, anunciou a integração com o AR Quick Look. Seus comerciantes poderiam carregar modelos 3D de seus produtos, e seus usuários poderiam tocar nos modelos dentro do navegador Safari em seus dispositivos iOS para visualizá-los em ambientes do mundo real.
A tecnologia de RA é usada por varejistas de móveis como IKEA, Houzz e Wayfair. Esses varejistas oferecem aplicativos que permitem aos consumidores visualizar produtos em suas casas antes de comprar.
Em 2017, a Ikea anunciou o aplicativo Ikea Place. Ele contém um catálogo com mais de 2.000 produtos — quase toda a coleção de sofás, poltronas, mesas de centro e unidades de armazenamento da empresa — que podem ser posicionados em qualquer lugar de um cômodo usando o celular. O aplicativo tornou possível ter modelos 3D e em escala real de móveis no espaço de convivência do cliente. A IKEA percebeu que seus clientes não compravam nas lojas com a mesma frequência nem realizavam compras diretas como antes.
Uma das primeiras aplicações da realidade aumentada ocorreu na área da saúde, especialmente para apoiar o planejamento, a prática e o treinamento de procedimentos cirúrgicos. Já em 1992, aprimorar o desempenho humano durante cirurgias era um objetivo formalmente declarado na construção dos primeiros sistemas de realidade aumentada em laboratórios da Força Aérea dos Estados Unidos. A RA fornece aos cirurgiões dados de monitoramento do paciente no estilo de uma tela head-up de piloto de caça e permite que registros de imagem do paciente, incluindo vídeos funcionais, sejam acessados e sobrepostos. Exemplos incluem uma visão virtual de raio X baseada em tomografia anterior ou em imagens em tempo real de sondas de ultrassom e microscopia confocal, a visualização da posição de um tumor no vídeo de um endoscópio, ou riscos de exposição à radiação provenientes de dispositivos de imagem por raio X. A RA pode aprimorar a visualização de um feto dentro do útero materno. Siemens, Karl Storz e IRCAD desenvolveram um sistema para cirurgia hepática laparoscópica que usa RA para visualizar tumores e vasos abaixo da superfície.
Sobreposições de orientação e fusão de imagens apoiam planejamento e visualização intraoperatória em várias especialidades; revisões observam restrições de precisão e registro, além de questões de integração ao fluxo de trabalho.
O HoloLens é capaz de exibir imagens para cirurgia guiada por imagem. À medida que a realidade aumentada avança, ela encontra aplicações crescentes na saúde. Realidade aumentada e utilitários computacionais semelhantes são usados para treinar profissionais médicos.
Óculos inteligentes podem ser incorporados à sala de cirurgia para auxiliar procedimentos cirúrgicos, possivelmente exibindo dados do paciente de forma conveniente enquanto sobrepõem guias visuais precisos para o cirurgião. Headsets de realidade aumentada, como o Microsoft HoloLens, foram teorizados como capazes de permitir compartilhamento eficiente de informações entre médicos, além de fornecer uma plataforma para treinamento aprimorado. Isso pode, em algumas situações, como no caso de paciente infectado por doença contagiosa, melhorar a segurança do médico e reduzir o uso de EPI.
Com base em décadas de pesquisa perceptivo-motora em psicologia experimental, pesquisadores do Aviation Research Laboratory da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign usaram realidade aumentada na forma de uma trajetória de voo no céu para ensinar estudantes de aviação a pousar um avião usando um simulador de voo. Um esquema aumentado adaptativo, no qual os estudantes viam a ampliação apenas quando se afastavam da trajetória de voo, mostrou-se uma intervenção de treinamento mais eficaz do que um esquema constante. Estudantes de voo ensinados a pousar no simulador com a ampliação adaptativa aprenderam a pousar uma aeronave leve mais rapidamente do que estudantes com a mesma quantidade de treinamento de pouso no simulador, mas com ampliação constante ou sem qualquer ampliação.

O primeiro sistema de realidade aumentada que integrou entrada háptica 3D foi a plataforma Virtual Fixtures, desenvolvida em 1992 por Louis Rosenberg nos Laboratórios Armstrong da Força Aérea dos Estados Unidos. Ela permitia que usuários humanos controlassem robôs em ambientes reais usando um controlador háptico. Estudos publicados demonstraram que, ao introduzir objetos virtuais no mundo real, aumentos significativos de desempenho poderiam ser alcançados por operadores humanos.
Uma aplicação inicial interessante de RA ocorreu quando a Rockwell International criou sobreposições de mapas em vídeo de trajetórias de satélites e detritos orbitais para auxiliar observações espaciais no Air Force Maui Optical System. No artigo de 1993 "Debris Correlation Using the Rockwell WorldView System", os autores descrevem o uso de sobreposições de mapa aplicadas a vídeo de telescópios de vigilância espacial. As sobreposições indicavam trajetórias de vários objetos em coordenadas geográficas, permitindo que operadores de telescópios identificassem satélites, além de identificar e catalogar detritos espaciais potencialmente perigosos.
A partir de 2003, o Exército dos Estados Unidos integrou o sistema de realidade aumentada SmartCam3D ao sistema aéreo não tripulado Shadow para auxiliar operadores de sensores que usavam câmeras telescópicas para localizar pessoas ou pontos de interesse. O sistema combinava informações geográficas fixas, incluindo nomes de ruas, pontos de interesse, aeroportos e ferrovias, com vídeo ao vivo do sistema de câmera. O sistema oferecia um modo "picture in picture" que permitia mostrar uma visão sintética da área ao redor do campo de visão da câmera. Isso ajudava a resolver o problema em que o campo de visão era tão estreito que excluía contexto importante, como se o operador estivesse "olhando por um canudo". O sistema exibe marcadores de localização amigo/inimigo/neutro em tempo real combinados com vídeo ao vivo, proporcionando ao operador melhor consciência situacional.
A realidade de combate pode ser simulada e representada por meio de dados complexos e em camadas e auxílios visuais, a maioria deles telas montadas na cabeça (HMD), que abrangem qualquer tecnologia de exibição que possa ser usada na cabeça do usuário. Soluções de treinamento militar frequentemente são construídas sobre tecnologias comerciais prontas para uso (COTS), como a plataforma de ambiente sintético da Improbable, Virtual Battlespace 3 e VirTra, sendo as duas últimas utilizadas pelo Exército dos Estados Unidos. Desde 2018[update], a VirTra era usada por forças de segurança civis e militares para treinar pessoal em diversos cenários, incluindo atirador ativo, violência doméstica e paradas militares de trânsito.
Em 2017, o Exército dos Estados Unidos desenvolvia o Synthetic Training Environment (STE), um conjunto de tecnologias para fins de treinamento que deveria incluir realidade mista. Desde 2018[update], o STE ainda estava em desenvolvimento, sem data prevista de conclusão. Alguns objetivos registrados do STE incluíam aumentar o realismo, ampliar as capacidades de treinamento por simulação e disponibilizar o STE para outros sistemas.
Em combate, a RA pode servir como um sistema de comunicação em rede que renderiza dados úteis do campo de batalha nos óculos de um soldado em tempo real. Do ponto de vista do soldado, pessoas e diversos objetos podem ser marcados com indicadores especiais para alertar sobre perigos potenciais. Mapas virtuais e imagens de câmeras com visão de 360° também podem ser renderizados para auxiliar a navegação e a perspectiva do campo de batalha, e essas informações podem ser transmitidas a líderes militares em um centro de comando remoto.
O NASA X-38 voou usando um sistema híbrido de visão sintética que sobrepunha dados de mapa a vídeo para fornecer navegação aprimorada à espaçonave durante testes de voo de 1998 a 2002. Ele usava o software LandForm, útil em momentos de visibilidade limitada, incluindo uma situação em que a janela da câmera de vídeo congelou, deixando astronautas dependentes das sobreposições de mapa. O software LandForm também foi testado no Yuma Proving Ground do Exército em 1999. Na foto à direita, podem ser vistos os marcadores de mapa indicando pistas, torre de controle de tráfego aéreo, pistas de taxiamento e hangares sobrepostos ao vídeo.
Em ambientes industriais, a realidade aumentada vem demonstrando impacto substancial, com casos de uso emergindo em todos os aspectos do ciclo de vida do produto, desde o projeto de produto e a introdução de novos produtos até fabricação, serviço, manutenção, movimentação de materiais e distribuição. Por exemplo, etiquetas foram exibidas em partes de um sistema para esclarecer instruções de operação para um mecânico que realizava manutenção. Linhas de montagem se beneficiaram do uso de RA. Além da Boeing, BMW e Volkswagen ficaram conhecidas por incorporar essa tecnologia em linhas de montagem para monitorar melhorias de processo. Máquinas grandes são difíceis de manter devido às suas múltiplas camadas ou estruturas. A RA permite que pessoas olhem através da máquina como se usassem raio X, apontando imediatamente para o problema.
A realidade aumentada pode ser usada para construir maquetes que combinam elementos físicos e digitais. Com o uso de localização e mapeamento simultâneos (SLAM), protótipos podem interagir com o mundo físico para obter controle de experiências sensoriais mais realistas, como permanência do objeto, algo que normalmente seria inviável ou extremamente difícil de rastrear e analisar sem o uso conjunto de recursos digitais e físicos.
Aplicativos de RA, como Word Lens, podem interpretar textos estrangeiros em placas e cardápios e, na visão aumentada do usuário, reapresentar o texto no idioma do usuário. Palavras faladas em uma língua estrangeira podem ser traduzidas e exibidas na visão do usuário como legendas impressas.
Avanços recentes em tecnologias de realidade mista renovaram o interesse em modos alternativos de comunicação para interação humano-robô. Operadores humanos usando headsets de realidade aumentada, como o HoloLens, podem interagir, controlar e monitorar robôs e máquinas de elevação no local em uma configuração de fábrica digital. Esse caso de uso normalmente requer comunicação de dados em tempo real entre uma interface de realidade mista e a máquina, processo ou sistema, o que pode ser viabilizado pela incorporação de tecnologia de gêmeo digital.
Mais de um em cada três usuários avançados da Internet pesquisados gostaria de remover visualmente elementos incômodos ao redor, como lixo ou grafite. Eles gostariam inclusive de modificar seus arredores apagando placas de rua, anúncios em outdoors e vitrines pouco interessantes. Consumidores desejam usar óculos de realidade aumentada para transformar seu entorno em algo que reflita suas próprias opiniões pessoais. Cerca de dois em cada cinco desejam mudar a aparência do ambiente ao redor e até mesmo a aparência das pessoas.[carece de fontes]
Usuários do Snapchat têm acesso a recursos de realidade aumentada. Em setembro de 2017, o Snapchat anunciou um recurso chamado "Sky Filters", disponível em seu aplicativo. Esse novo recurso usa realidade aumentada para alterar a aparência de uma foto tirada do céu, de modo semelhante aos filtros do aplicativo aplicados a outras imagens. Usuários podem escolher filtros de céu como noite estrelada, nuvens de tempestade, belos pores do sol e arco-íris.
O Google lançou um recurso de realidade aumentada para o Google Maps em celulares Pixel que identifica a localização dos usuários e posiciona sinais e setas na tela do dispositivo para mostrar as direções de navegação.
Em um artigo intitulado "Death by Pokémon GO", pesquisadores da Krannert School of Management da Purdue University afirmam que o jogo causou "um aumento desproporcional em colisões de veículos e danos veiculares associados, lesões pessoais e mortes nas proximidades de locais chamados PokéStops, onde usuários podem jogar enquanto dirigem". Usando dados de um município, o artigo extrapola o que isso poderia significar em âmbito nacional e conclui que "o aumento de acidentes atribuível à introdução de Pokémon GO é de 145.632, com aumento associado de 29.370 feridos e 256 mortes no período de 6 de julho de 2016 a 30 de novembro de 2016". Os autores extrapolaram o custo desses acidentes e mortes entre US$ 2 bilhões e US$ 7,3 bilhões no mesmo período.
Dispositivos de realidade aumentada que usam câmeras para rastreamento 3D ou passagem de vídeo dependem da capacidade do dispositivo de registrar e analisar o ambiente em tempo real. Por isso, há possíveis preocupações legais relacionadas à privacidade.
Segundo estudos recentes, usuários estão especialmente preocupados com a possibilidade de óculos inteligentes de realidade aumentada comprometerem a privacidade de outras pessoas, potencialmente fazendo com que pares se sintam desconfortáveis ou menos abertos durante as interações.