História da Realidade Virtual

A realidade virtual tem origens que antecedem o momento em que o conceito foi cunhado e formalizado. Nesta história detalhada da realidade virtual, exploramos como a tecnologia evoluiu e como pioneiros importantes abriram caminho para a realidade virtual como a conhecemos hoje.

Definindo Realidade Virtual

Antes de analisarmos a linha do tempo do desenvolvimento da realidade virtual, precisamos considerar brevemente o que conta como “VR” ou o que pode ser visto como um precursor dela. Afinal, o objetivo da realidade virtual é enganar o cérebro de alguém para acreditar que algo é real, mesmo quando não é.

Por exemplo, há o famoso caso de uma exibição cinematográfica inicial que mostrava um trem vindo diretamente em direção à câmera. As pessoas presentes, nunca tendo visto um filme antes, reagiram à filmagem como se fosse realmente um trem, e não apenas uma imagem dele. Embora essa história seja considerada mais uma lenda urbana nos dias de hoje, ela destaca o problema de definir a realidade virtual de forma clara. É totalmente possível que imagens de filmes e televisão influenciem nossa percepção da realidade, pelo menos até certo ponto. No entanto, não consideramos filmes e realidade virtual como sendo a mesma coisa.

Hoje, existem muitas definições de VR, que mais ou menos se sobrepõem em áreas-chave. Quando usamos a palavra “VR” atualmente, ela se refere especificamente a imagens geradas por computador e hardware projetado para trazer essas imagens e sons de forma totalmente imersiva.

Muitas definições também estipulam que a VR deve ser interativa. Isso a diferenciaria de coisas como filmes 3D, vídeos em 360 graus e outros tipos de mídia “olhe, mas não toque”. O problema é que muita VR gerada por computador não é interativa, e ainda assim todos a consideram VR. Embora vídeos em 360 graus possam não ser gerados por computador, funcionalmente não são diferentes de uma experiência de VR não interativa e pré-planejada.

No contexto histórico, precisamos ampliar o que é visto como VR ou relacionado à VR. Alguns dos marcos discutidos neste artigo são, portanto, também ancestrais de outras formas de mídia, como o cinema. As tecnologias se ramificaram em muitas direções diferentes. Em alguns casos, um marco é mais sobre o estabelecimento de uma ideia do que a invenção de uma tecnologia específica.

Primeiras tentativas de realidade virtual

Pinturas panorâmicas

Se focarmos mais estritamente no escopo da realidade virtual como um meio de criar a ilusão de que estamos presentes em algum lugar onde não estamos, a tentativa mais antiga de realidade virtual certamente são os murais de 360 graus (ou pinturas panorâmicas) do século XIX. Essas pinturas foram projetadas para preencher todo o campo de visão do espectador, fazendo-o sentir-se presente em algum evento ou cena histórica.

1838 – Fotos e visualizadores estereoscópicos

Em 1838, as pesquisas de Charles Wheatstone demonstraram que o cérebro processa as diferentes imagens bidimensionais de cada olho em um único objeto tridimensional. Visualizar duas imagens ou fotos estereoscópicas lado a lado através de um estereoscópio dava ao usuário uma sensação de profundidade e imersão.

O posterior desenvolvimento do popular estereoscópio View-Master (patenteado em 1939 por William Gruber) foi usado para “turismo virtual”. Os princípios de design do estereoscópio são usados até hoje em dispositivos de realidade virtual de baixo custo, como o Google Cardboard e outros headsets para celulares.

• 1838: O estereoscópio (Charles Wheatstone).
• 1849: O estereoscópio lenticular (David Brewster).
• 1939: O View-Master (William Gruber).

Ao longo do tempo, a humanidade tem criado, lenta mas seguramente, formas cada vez mais ricas de estimular nossos sentidos. O progresso realmente começou a acelerar no século 20, com o advento da eletrônica e da tecnologia computacional.

1929 – Link Trainer: O primeiro simulador de voo

Em 1929, Edward Link criou o Link Trainer (patenteado em 1931), provavelmente o primeiro exemplo de um simulador de voo comercial, que era inteiramente eletromecânico. Ele era controlado por motores conectados ao leme e à coluna de direção para modificar o ângulo de inclinação e rotação. Um pequeno dispositivo motorizado simulava turbulências e distúrbios.

Devido à necessidade de métodos mais seguros para treinar pilotos, o exército dos EUA comprou seis desses dispositivos por $3.500. Em valores de 2015, isso equivaleria a quase $50.000. Durante a Segunda Guerra Mundial, mais de 10.000 Link Trainers (apelidados de “caixas azuis”) foram usados por mais de 500.000 pilotos para treinamento inicial e aprimoramento de habilidades.

1930s – História de ficção científica previu a realidade virtual

Na década de 1930, o escritor de ficção científica Stanley G. Weinbaum, em sua história Pygmalion’s Spectacles, apresentou a ideia de um par de óculos que permitia ao usuário experimentar um mundo fictício por meio de holografia, cheiro, gosto e toque. Em retrospecto, a experiência descrita por Weinbaum para quem usava os óculos é surpreendentemente semelhante à experiência moderna e emergente da realidade virtual, tornando-o um verdadeiro visionário no campo.

1950s – Sensorama de Morton Heilig

Em meados da década de 1950, o cineasta Morton Heilig desenvolveu o Sensorama (patenteado em 1962), um gabinete de teatro no estilo arcade que estimulava todos os sentidos, não apenas visão e som. Ele incluía alto-falantes estéreo, uma tela estereoscópica 3D, ventiladores, geradores de cheiro e uma cadeira vibratória. O Sensorama foi projetado para imergir completamente o indivíduo no filme.

Heilig também criou seis curtas-metragens para sua invenção, todos filmados, produzidos e editados por ele mesmo. Os filmes do Sensorama foram intitulados: Motorcycle, Belly Dancer, Dune Buggy, Helicopter, A Date with Sabina e I’m a Coca Cola Bottle!

1960 – O primeiro Head Mounted Display (HMD) de realidade virtual

A próxima invenção de Morton Heilig foi a Telesphere Mask (patenteada em 1960), o primeiro exemplo de um visor montado na cabeça (HMD). Embora fosse voltado para filmes não interativos e não tivesse rastreamento de movimento, o headset oferecia visão estereoscópica 3D, ampla visão e som estéreo.

1961 – Headsight: O primeiro HMD com rastreamento de movimento

Em 1961, os engenheiros Comeau e Bryan, da Philco Corporation, desenvolveram o Headsight, o primeiro precursor do HMD como o conhecemos hoje. Ele incorporava uma tela de vídeo para cada olho e um sistema de rastreamento de movimento magnético, conectado a uma câmera de circuito fechado. O Headsight não foi desenvolvido para aplicações de realidade virtual (o termo nem existia na época), mas para permitir a visualização remota imersiva de situações perigosas pelo exército. Os movimentos da cabeça controlavam uma câmera remota, permitindo que o usuário olhasse ao redor do ambiente de forma natural. Embora tenha sido um passo importante na evolução dos HMDs, o Headsight não integrava geração de imagens por computador.

1965 – O conceito de “Ultimate Display” por Ivan Sutherland

Ivan Sutherland descreveu o conceito de “Ultimate Display”, que poderia simular a realidade a ponto de ser indistinguível da realidade verdadeira. Seu conceito incluía:

• Um mundo virtual visualizado por meio de um HMD, que parecia real graças a som 3D e feedback tátil aumentados.
• Hardware de computador para criar e manter o mundo virtual em tempo real.
• A capacidade de os usuários interagirem com objetos no mundo virtual de forma realista.

“O display definitivo seria, é claro, uma sala na qual o computador pudesse controlar a existência da matéria. Uma cadeira exibida nessa sala seria boa o suficiente para sentar. Algemas exibidas nessa sala seriam restritivas, e uma bala exibida nessa sala seria fatal. Com a programação adequada, tal display poderia literalmente ser o País das Maravilhas no qual Alice entrou.” – Ivan Sutherland

Este artigo tornou-se um plano central para os conceitos que englobam a realidade virtual hoje.

1966 – Simulador de voo de Furness

O engenheiro militar Thomas Furness é creditado por impulsionar o desenvolvimento da tecnologia moderna de simuladores de voo. Muitas vezes chamado de “o avô da realidade virtual”, seu trabalho em Human Interface Technology continua a influenciar a tecnologia de VR até hoje.

1968 – Sword of Damocles

Em 1968, Ivan Sutherland e seu aluno Bob Sproull criaram o primeiro HMD de realidade virtual/realidade aumentada (Sword of Damocles), que era conectado a um computador, e não a uma câmera. Era uma estrutura grande e assustadora, pesada demais para ser usada confortavelmente, sendo suspensa no teto (daí o nome). O usuário também precisava ser preso ao dispositivo. Os gráficos gerados por computador eram extremamente primitivos, consistindo em salas e objetos em wireframe.

1969 – Realidade Artificial

Em 1969, o artista de computação e pioneiro da realidade virtual Myron Krueger desenvolveu uma série de experiências que ele chamou de “realidade artificial”. Ele criou ambientes gerados por computador que respondiam às pessoas presentes neles. Projetos como GLOWFLOW, METAPLAY e PSYCHIC SPACE foram progressões em sua pesquisa, que eventualmente levaram ao desenvolvimento da tecnologia VIDEOPLACE. Essa tecnologia permitia que pessoas se comunicassem em um ambiente gerado por computador e responsivo, mesmo estando a quilômetros de distância.

1972 – GE constrói um simulador de voo digital

A General Electric produziu um simulador de voo “computadorizado” com três telas dispostas em uma configuração de 180 graus. As telas cercavam o cockpit de treinamento simulado, proporcionando aos pilotos em treinamento uma sensação de imersão real.

1975 – VIDEOPLACE de Krueger

O VIDEOPLACE é amplamente considerado o primeiro sistema de realidade virtual interativa. Usando uma combinação de gráficos gerados por computador (CG), projeção de luz, câmeras e telas, ele conseguia medir a posição do usuário. Em termos modernos, era mais parecido com uma projeção de realidade aumentada (AR) e não utilizava nenhum tipo de headset.

1977 – O Movie Map do MIT

O MIT criou o Aspen Movie Map, um sistema que permitia às pessoas explorar virtualmente Aspen, no Colorado. Era quase como um precursor do Google Street View. Eles usaram vídeos filmados de um carro em movimento para criar a impressão de deslocamento pela cidade. Mais uma vez, nenhum HMD fazia parte desse sistema.

1979 – O HMD da McDonnell-Douglas

O capacete VITAL é provavelmente o primeiro exemplo de um HMD de realidade virtual fora de um laboratório. Usando um rastreador de cabeça, os pilotos podiam visualizar imagens geradas por computador primitivas.

1982 – Luvas Sayre

As luvas de rastreamento de dedos para VR, chamadas de Sayre Gloves, foram inventadas por Daniel Sandin e Thomas DeFanti. As luvas eram conectadas a um sistema de computador e usavam sensores ópticos para detectar os movimentos dos dedos. Elas foram precursoras das “luvas de dados” (data gloves), que se tornariam uma parte importante das primeiras tecnologias de VR.

1985 – Fundação da VPL Research

Os pioneiros da VR Jaron Lanier e Thomas Zimmerman fundaram a VPL Research, a primeira empresa de realidade virtual a vender HMDs e luvas. O termo “data glove” vem do produto DataGlove da empresa.

1986 – Furness inventa o Super Cockpit

Tom Furness, diretor de um projeto da Força Aérea conhecido como “super cockpit”, desenvolveu um simulador de treinamento que apresentava gráficos gerados por computador e interatividade em tempo real para pilotos. O Super Cockpit integrava rastreamento de movimento e controle de aeronaves, um avanço significativo na tecnologia de simulação.

1987 – O nascimento do termo “realidade virtual”

Mesmo com todo o desenvolvimento na área, ainda não havia um termo abrangente para descrever o campo. Isso mudou em 1987, quando Jaron Lanier, fundador do Visual Programming Lab (VPL), cunhou (ou, segundo alguns, popularizou) o termo “realidade virtual”. A área de pesquisa finalmente tinha um nome.

Por meio de sua empresa, a VPL Research, Jaron desenvolveu uma gama de equipamentos de realidade virtual, incluindo o DataGlove (em parceria com Tom Zimmerman) e o visor montado na cabeça EyePhone. Eles foram a primeira empresa a vender óculos de realidade virtual (EyePhone 1 por $9.400; EyePhone HRX por $49.000) e luvas ($9.000), marcando um grande avanço na área de háptica em realidade virtual.

1989 – A NASA entra na realidade virtual

Com a ajuda da Crystal River Engineering, a NASA criou o Project VIEW, um simulador de realidade virtual usado para treinar astronautas. O VIEW é reconhecível como um exemplo moderno de VR e incluía luvas para simular interações táteis detalhadas. Curiosamente, a tecnologia dessas luvas levou diretamente à criação do Nintendo Power Glove.

1991 – Máquinas de arcade do Virtuality Group

Em 1991, dispositivos de realidade virtual começaram a se tornar acessíveis ao público, embora a posse doméstica de tecnologia de ponta ainda estivesse fora de alcance. O Virtuality Group lançou uma linha de máquinas e jogos de arcade. Os jogadores usavam óculos de realidade virtual e jogavam em máquinas com visuais 3D estereoscópicos imersivos em tempo real (latência inferior a 50ms). Algumas unidades também eram conectadas em rede, permitindo experiências de jogos multiplayer.

1991 – O Mars Rover em VR de Medina

Hoje em dia, estamos acostumados a ver imagens ao vivo de rovers em Marte. Mas, em 1991, isso ainda era um sonho distante, com muitos problemas a serem resolvidos. Um engenheiro da NASA chamado Antonio Medina desenvolveu um sistema de realidade virtual que permitia pilotar um rover em Marte, levando em consideração o atraso de tempo na comunicação. Esse sistema foi chamado de “Computer Simulated Teleoperation”.

1992 – The Lawnmower Man

O filme The Lawnmower Man apresentou o conceito de realidade virtual a um público mais amplo. Ele foi parcialmente inspirado no fundador da realidade virtual, Jaron Lanier, e em seus primeiros dias de laboratório. No filme, Jaron foi interpretado por Pierce Brosnan, que fazia o papel de um cientista usando terapia de realidade virtual em um paciente com deficiência mental. Equipamentos reais de realidade virtual dos laboratórios da VPL Research foram usados no filme, e o diretor Brett Leonard admitiu ter se inspirado em empresas como a VPL.

1993 – SEGA anuncia novos óculos de VR

Em 1993, a Sega anunciou o Sega VR para o console Sega Genesis na Consumer Electronics Show. O protótipo de óculos envolventes apresentava rastreamento de movimento da cabeça, som estéreo e telas LCD no visor. A Sega planejava lançar o produto por cerca de $200 na época (aproximadamente $322 em valores de 2015). No entanto, dificuldades técnicas no desenvolvimento fizeram com que o dispositivo permanecesse para sempre na fase de protótipo, apesar de terem sido desenvolvidos quatro jogos para ele. Esse foi um grande fracasso para a Sega.

1994 – Sega VR-1

Continuando com seus dispositivos de realidade virtual, a Sega lançou o VR-1, um simulador de movimento de arcade que se movia de acordo com o que acontecia na tela. Isso o tornava semelhante ao AS-1, mas o VR-1 utilizava um visor montado na cabeça (head-mounted display), enquanto o AS-1 usava uma tela de projeção convencional.

1995 – Nintendo Virtual Boy

O Nintendo Virtual Boy (originalmente conhecido como VR-32) foi um console de jogos 3D que prometia ser o primeiro console portátil capaz de exibir gráficos 3D reais. Lançado inicialmente no Japão e na América do Norte por $180, foi um fracasso comercial, mesmo após reduções de preço.

As razões relatadas para esse fracasso incluíram:

• Falta de cores nos gráficos (os jogos eram exibidos apenas em vermelho e preto).
• Pouco suporte de software.
• Dificuldade em usar o console em uma posição confortável.

No ano seguinte, a Nintendo descontinuou sua produção e venda.

1997 – Marco no tratamento de PTSD com VR

O Instituto de Tecnologia da Geórgia (Georgia Tech) e a Universidade Emory colaboraram para usar a realidade virtual no tratamento de transtorno de estresse pós-traumático (PTSD) em veteranos de guerra. Essa abordagem continua sendo um aspecto crucial no tratamento e pesquisa do PTSD até hoje.

A exposição controlada a gatilhos traumáticos é essencial para tratar os sintomas do PTSD. A tecnologia de VR deu aos terapeutas um controle sem precedentes sobre o que os pacientes veem e experimentam, permitindo um tratamento mais eficaz e personalizado.

1999 – The Matrix

Em 1999, o filme The Matrix, dos irmãos Wachowski, chega aos cinemas. O filme apresenta personagens vivendo em um mundo totalmente simulado, muitos dos quais não têm ideia de que não estão no mundo real. Embora filmes anteriores, como Tron (1982) e Lawnmower Man (1992), já tivessem explorado a realidade virtual, The Matrix teve um impacto cultural significativo, trazendo o tema da realidade simulada para o mainstream.

2007 – Google nos traz o Street View

O Google aprimorou seu serviço de mapas com imagens de 360 graus em nível de rua, capturadas por carros equipados com câmeras personalizadas. A Immersive Media realizou o trabalho usando uma câmera dodecaédrica de sua própria criação. Hoje, graças a essa tecnologia, é possível “estar” virtualmente em quase qualquer lugar do mundo e explorar o ambiente ao redor.

2010 – Street View em 3D e o protótipo do Oculus

Poucos anos depois, o Street View ganha um modo 3D, mas a grande notícia na história da realidade virtual é o trabalho de Palmer Luckey. Ele criou um kit de headset de VR que qualquer pessoa poderia montar, mas um encontro decisivo com a lenda da computação John Carmack o coloca no caminho para transformar seu Oculus Rift em algo muito maior do que ele imaginava.

2012 – O Kickstarter do Oculus

Palmer Luckey lança uma campanha no Kickstarter para financiar o desenvolvimento de seu protótipo de headset, o Rift. A campanha arrecada quase 2,5 milhões de dólares, marcando uma linha divisória clara entre os fracassos comerciais da VR no passado e a revolução moderna da realidade virtual.

2014 – Facebook compra o Oculus e a Sony anuncia seu projeto de VR

O gigante das redes sociais vê potencial na tecnologia do Oculus, compra a empresa e torna Palmer Luckey incrivelmente rico. Este é um ano marcante, com o lançamento do Google Cardboard, PSVR e Samsung Gear VR. De repente, a realidade virtual se torna um tema muito quente.

Também é o ano em que a Sony anuncia que está trabalhando em um acessório de VR para o popular console PS4. Como o PS4 é muito menos poderoso do que os computadores capazes de rodar VR na época, todos estão curiosos para ver como a Sony fará isso funcionar.

2016–2017 – A explosão da VR

Este é o período em que todos lançam produtos de VR prontos para o mercado. O Rift e o HTC Vive lideram o caminho, mas os portões estão abertos. Os resultados desse boom podem ser vistos em bancos de dados de HMDs e na ampla adoção da tecnologia.

2018 – O HMD Half-Dome é anunciado

A Oculus apresenta um novo protótipo de HMD chamado Half Dome. Este headset avançado utiliza lentes varifocais e um campo de visão extremamente amplo, de 140 graus.2018 – A ascensão da VR autônoma e o declínio da VR móvel
Agora temos o Oculus Go e o Oculus Quest, dois exemplos de VR autônoma que não precisam de computador ou telefone para funcionar. Enquanto isso, a VR móvel está em rápido declínio, e sistemas autônomos como o Go se tornam muito acessíveis.

2019 – A rápida evolução da VR

Sistemas de realidade mista e tecnologias sofisticadas agora fazem parte dos headsets de VR autônomos. O Oculus Quest recebe a promessa de capacidade de conexão com fio (tethering), enquanto projetos de VR baseados em smartphones começam a ser encerrados.

O custo dos headsets de VR caiu dramaticamente, e o hardware de computador capaz de rodar esses dispositivos se tornou praticamente comum. Muitos headsets avançados estão no horizonte, com tecnologias como lentes varifocais, campos de visão extremamente amplos, rastreamento ocular e escaneamento de mãos entre os principais desenvolvimentos.

Grandes empresas, como a Apple, são amplamente especuladas como estando trabalhando em projetos de realidade mista. Nesse ponto, parece que a VR e a realidade mista estarão inseparavelmente conectadas no futuro.

2020–2021 – A consolidação da VR e o impacto da pandemia

A pandemia de COVID-19 acelerou a adoção de tecnologias digitais, incluindo a realidade virtual. Com o aumento do trabalho remoto e a necessidade de interações virtuais, a VR ganhou destaque em áreas como educação, treinamento corporativo, eventos virtuais e até mesmo terapia.

O Oculus Quest 2, lançado em 2020, tornou-se um marco importante. Com um preço acessível, desempenho impressionante e facilidade de uso, ele ajudou a popularizar a VR entre consumidores casuais e entusiastas. Além disso, o Quest 2 trouxe melhorias significativas, como maior resolução, rastreamento de mãos aprimorado e uma biblioteca crescente de aplicativos e jogos.

Empresas como a Microsoft continuaram a investir em realidade mista com o HoloLens 2, voltado para aplicações empresariais e industriais. Enquanto isso, a Sony confirmou o desenvolvimento de um novo headset de VR para o PlayStation 5, prometendo avanços significativos em imersão e desempenho.

2022 – O metaverso e a expansão da VR

O conceito de “metaverso” ganhou força em 2022, impulsionado principalmente pela Meta (antiga Facebook). A empresa investiu bilhões de dólares no desenvolvimento de tecnologias de VR e AR, com o objetivo de criar um ecossistema virtual onde as pessoas possam trabalhar, socializar e se divertir. O Horizon Worlds, plataforma social de VR da Meta, foi lançado, mas enfrentou críticas por limitações técnicas e baixa adesão inicial.

Além disso, a Apple começou a dar sinais mais concretos de seu envolvimento no mercado de realidade mista, com rumores sobre o lançamento de um headset avançado. Outras empresas, como a HTC e a Valve, continuaram a inovar, com novos dispositivos voltados para consumidores e profissionais.

A VR também começou a se expandir para além dos jogos, com aplicações em saúde (como reabilitação e terapia de exposição), design (prototipagem virtual) e entretenimento (experiências imersivas em filmes e shows).

2023 – A chegada de dispositivos de realidade mista

Em 2023, a Apple finalmente entrou no mercado com o lançamento do Apple Vision Pro, um headset de realidade mista que combina VR e AR. O dispositivo trouxe inovações como rastreamento ocular avançado, controles baseados em gestos e uma integração perfeita com o ecossistema Apple. Apesar do preço elevado, o Vision Pro foi amplamente elogiado por sua tecnologia de ponta e abriu novas possibilidades para a realidade mista.

A Meta também lançou o Quest 3, que trouxe melhorias significativas em desempenho e recursos de realidade mista, consolidando sua posição como líder no mercado de VR para consumidores. A competição entre Meta, Apple e outras empresas impulsionou a inovação no setor.

Além disso, a adoção de VR em setores como educação, saúde e treinamento continuou a crescer. Universidades começaram a usar VR para simulações de laboratório, enquanto empresas adotaram a tecnologia para treinamentos de segurança e colaboração remota.

2024–2025 – A evolução contínua da VR e AR

Atualmente, a VR e a AR estão cada vez mais integradas em nossas vidas. A realidade mista tornou-se uma tecnologia central, com dispositivos que oferecem experiências híbridas, permitindo alternar entre mundos virtuais e reais. O mercado de headsets está mais diversificado, com opções para consumidores casuais, profissionais e empresas.

A inteligência artificial também desempenha um papel importante na evolução da VR, com avatares mais realistas, ambientes dinâmicos e interações mais naturais. Além disso, o desenvolvimento de tecnologias como rastreamento facial e corporal completo está tornando as experiências de VR mais imersivas do que nunca.

O metaverso continua a ser um tema central, com empresas explorando novas formas de monetização e engajamento. Apesar de desafios como a adoção em massa e questões de privacidade, a VR está se consolidando como uma tecnologia essencial para o futuro do trabalho, do entretenimento e da interação social.

Com conteúdo do Virtual Reality Society.