Dica de como fazer FPV de forma simples e barata com óculos VR para celular

 FPV é uma das experiências mais interessantes que podemos acrescentar ao aeromodelismo, automodelismo e nautimodelismo.

A ideia é simples:

em vez de controlar o modelo olhando para ele à distância, instalamos uma pequena câmera e passamos a enxergar aquilo que ela está vendo.

É como se estivéssemos dentro do próprio modelo.

E existe uma maneira relativamente simples e barata de experimentar isso utilizando algo que muita gente já possui:

um celular.

Com uma pequena câmera Wi-Fi e um óculos VR para smartphone, podemos montar um sistema básico de FPV sem começar imediatamente por equipamentos especializados e caros.

O que significa FPV?

FPV é a sigla para:

First Person View

ou:

visão em primeira pessoa.

No modelismo convencional, temos:

operador → olha para o modelo → controla o modelo

No FPV:

câmera no modelo → transmite a imagem → operador enxerga pela câmera

A diferença parece pequena quando explicada dessa maneira.

Na prática, muda completamente a experiência.

É como estar dentro do modelo

Imagine um barco RC navegando em um lago.

Normalmente você está na margem e observa uma pequena embarcação a alguns metros de distância.

Agora coloque uma câmera na cabine ou próxima da proa.

Você passa a enxergar:

a água à frente;

a margem;

outros barcos;

pequenas ondas;

o movimento da embarcação.

Tudo a partir da perspectiva do próprio barco.

E podemos fazer isso usando o celular

Uma das maneiras mais acessíveis de experimentar FPV é utilizar uma câmera capaz de transmitir a imagem por Wi-Fi.

O sistema básico fica assim:

Câmera Wi-Fi

transmissão sem fio

Celular

Óculos VR

A câmera fica no modelo.

O celular recebe a imagem.

E o óculos VR mantém o telefone diante dos olhos.

O que é um óculos VR para celular?

São aqueles óculos nos quais colocamos o próprio smartphone.

Eles possuem lentes diante da tela e seguram o telefone na posição correta.

Existem desde modelos muito simples até versões com ajustes de:

distância das lentes;

foco;

posição do telefone;

conforto.

Para esta experiência, não precisamos necessariamente de um equipamento sofisticado.

O objetivo é utilizar a tela do celular como nosso visor.

Por que essa solução é interessante?

Porque o smartphone já possui várias coisas de que precisamos:

tela;

Wi-Fi;

bateria;

capacidade de executar aplicativos.

Assim, não precisamos necessariamente comprar um monitor separado apenas para fazer a primeira experiência com FPV.

O celular assume essa função.

A câmera precisa transmitir por Wi-Fi

Existem pequenas câmeras capazes de criar ou utilizar uma conexão Wi-Fi e enviar a imagem para um aplicativo no smartphone.

Dependendo do equipamento, o procedimento pode ser semelhante a:

ligar a câmera;

procurar sua rede Wi-Fi no celular;

conectar o telefone;

abrir o aplicativo;

visualizar a imagem.

O procedimento exato depende da câmera utilizada.

Faça primeiro o teste fora do modelo

Antes de instalar qualquer coisa no barco, carrinho ou outro projeto, coloque a câmera sobre a bancada.

Ligue.

Conecte o celular.

Abra a imagem.

Movimente a câmera.

Veja se tudo funciona.

Essa etapa permite conhecer o equipamento sem adicionar outras variáveis ao problema.

Observe principalmente o atraso da imagem

Uma característica importante dos sistemas de vídeo é a latência.

Latência é o intervalo entre:

algo acontecer diante da câmera

e

você enxergar aquilo na tela.

Podemos fazer um teste extremamente simples.

Coloque sua mão diante da câmera.

Movimente rapidamente.

Observe sua mão diretamente e simultaneamente a imagem no celular.

Existe atraso?

É pequeno?

É claramente perceptível?

Isso é importante para decidir como utilizar o sistema.

Wi-Fi não é necessariamente a melhor solução para FPV de alto desempenho

A proposta aqui é justamente fazer uma experiência simples e barata.

Um sistema baseado em câmera Wi-Fi e smartphone não deve ser confundido com equipamentos específicos de FPV projetados para aplicações nas quais baixa latência e outras características são fundamentais.

Para uma primeira experiência, entretanto, a simplicidade é uma grande vantagem.

Em um barco lento, a experiência pode ser muito divertida

No nautimodelismo temos uma situação particularmente interessante.

Um rebocador ou uma pequena embarcação navegando lentamente oferece tempo para observar a imagem e fazer correções.

Além disso, podemos manter o barco relativamente próximo.

Isso combina muito bem com a proposta de um FPV simples.

Em um modelo muito rápido, a latência se torna mais importante

Imagine um automodelo muito rápido.

Se existe um atraso perceptível entre o movimento real e a imagem recebida, o carro pode percorrer uma distância significativa antes que você veja aquilo que aconteceu.

Em um aeromodelo rápido, essa questão é ainda mais importante.

Portanto, quanto maior a velocidade e o risco envolvidos, menos apropriado é depender de uma solução simples sem antes conhecer muito bem suas limitações.

O alcance também precisa ser testado

Outra questão importante é:

até onde a imagem continua chegando?

Não existe uma resposta universal.

O alcance depende da câmera, do smartphone, das antenas, do ambiente e das interferências existentes no local.

Faça testes progressivos.

Comece muito perto.

Afaste a câmera gradualmente.

Observe quando aparecem:

travamentos;

queda na qualidade;

atrasos maiores;

perda da conexão.

Assim você descobre o alcance útil do seu próprio conjunto.

Não confunda alcance do vídeo com alcance do rádio controle

Temos dois sistemas diferentes.

O primeiro controla o modelo:

Transmissor RC → Receptor RC

O segundo transporta a imagem:

Câmera Wi-Fi → Smartphone

Um pode continuar funcionando quando o outro já perdeu comunicação.

Por exemplo, podemos perder a imagem da câmera e ainda manter controle sobre o barco.

Por isso, principalmente nas primeiras experiências, mantenha o modelo em uma situação na qual ainda consiga vê-lo diretamente.

Instale a câmera provisoriamente primeiro

Antes de fazer uma fixação definitiva, experimente diferentes posições.

Podemos colocar a câmera:

na cabine;

sobre a cabine;

próxima da proa;

em um suporte específico.

Cada posição produz uma experiência diferente.

Faça testes antes de furar, cortar ou colar qualquer parte do modelo.

O ângulo da câmera faz enorme diferença

Imagine a câmera apontando muito para baixo.

Você verá grande parte do próprio modelo e pouca coisa do caminho.

Agora imagine apontar muito para cima.

Talvez enxergue muito céu e pouca superfície à frente.

O ideal depende da aplicação.

Em um barco, pode ser interessante visualizar uma pequena parte da proa.

Isso cria uma referência da direção da embarcação.

A perspectiva próxima da água é muito interessante

Uma câmera instalada em um pequeno barco fica relativamente próxima da superfície.

Isso muda completamente nossa percepção.

Uma pequena onda pode parecer grande.

A margem parece diferente.

A velocidade também pode parecer maior.

É justamente essa mudança de perspectiva que torna o FPV tão divertido.

Depois coloque o celular nos óculos VR

Quando a transmissão estiver funcionando corretamente, podemos experimentar o óculos.

Primeiro verifique se o celular cabe adequadamente.

Depois centralize a tela.

Ajuste as lentes, se o modelo permitir.

A imagem precisa ficar confortável para os olhos.

Existe uma questão importante com a imagem dividida

Alguns aplicativos ou soluções de realidade virtual apresentam a imagem dividida em duas partes, uma para cada olho.

Outros simplesmente apresentam uma única imagem.

A compatibilidade entre:

câmera + aplicativo + modo de visualização + óculos

precisa ser verificada.

O fato de uma câmera transmitir para o celular não significa automaticamente que qualquer aplicativo produzirá uma experiência VR perfeita.

FPV não é necessariamente realidade virtual

Os dois conceitos são relacionados, mas não são exatamente a mesma coisa.

No FPV, queremos enxergar a imagem transmitida pela câmera instalada no modelo.

Na realidade virtual propriamente dita, podemos ter ambientes virtuais e sistemas que respondem aos movimentos da cabeça.

Aqui estamos utilizando um óculos VR para celular como visor para uma experiência FPV.

É uma maneira simples de aumentar a sensação de imersão.

Podemos ir além e movimentar a câmera

Depois que o sistema básico estiver funcionando, podemos imaginar uma evolução.

Instalar a câmera sobre um servo.

Teríamos:

Rádio controle → Receptor → Servo → Câmera

Agora poderíamos olhar para diferentes direções.

Movemos um comando no transmissor e a câmera gira.

Um servo permite movimento horizontal

Uma montagem simples pode permitir que a câmera olhe:

para esquerda;

para frente;

para direita.

Em um barco, isso fica muito interessante.

É quase como estar dentro da cabine e virar a cabeça para observar os lados.

Dois servos permitem pan e tilt

Podemos sofisticar ainda mais.

Um servo controla o movimento horizontal.

Outro controla o movimento vertical.

Temos então:

Pan → esquerda/direita

Tilt → cima/baixo

É o conhecido sistema pan and tilt.

Mas cada evolução acrescenta:

peso;

consumo;

complexidade;

espaço ocupado.

Por isso, vale começar simples.

A câmera também acrescenta peso ao modelo

Mesmo uma pequena câmera possui massa.

Também podemos precisar de:

suporte;

fios;

bateria própria;

mecanismo de movimentação.

Em um grande barco isso talvez tenha pouca importância.

Em um pequeno aeromodelo, pode fazer enorme diferença.

Sempre considere o peso total acrescentado.

E a posição desse peso também importa

Imagine instalar câmera, suporte e bateria no ponto mais alto de um barco pequeno.

Você estará elevando o centro de massa.

Isso pode reduzir a estabilidade.

Portanto, não pense apenas:

“cabe aqui.”

Pense também:

“o que esse peso fará com o comportamento do modelo?”

Faça um teste de equilíbrio

Depois de instalar a câmera em um barco, coloque todos os componentes que serão utilizados durante a navegação.

Observe a linha d’água.

O barco está inclinado?

A proa afundou demais?

A popa ficou pesada?

A câmera deixou o conjunto instável?

Corrija a distribuição antes de navegar.

Proteja a câmera contra água

Uma câmera Wi-Fi não é necessariamente à prova d’água.

No nautimodelismo isso é fundamental.

Mesmo sem o barco afundar, podemos ter:

respingos;

gotas;

ondas;

umidade.

Verifique as características específicas do equipamento e proteja-o adequadamente quando necessário.

Cuidado para a proteção não prejudicar a imagem

Colocar um plástico transparente diante da lente parece uma solução óbvia.

Mas faça um teste.

Dependendo do material e do ângulo, podemos ter:

reflexos;

embaçamento;

distorção;

perda de contraste.

Portanto, qualquer proteção precisa ser testada com a câmera funcionando.

A alimentação da câmera também precisa ser considerada

Algumas pequenas câmeras possuem bateria interna.

Outras precisam de alimentação externa.

Se utilizarmos bateria própria, precisamos considerar sua autonomia.

Se quisermos utilizar a bateria do modelo, precisamos conhecer:

tensão exigida pela câmera;

corrente consumida;

tensão disponível no modelo.

Não ligue simplesmente a câmera à bateria sem verificar essas informações.

Talvez seja necessário reduzir a tensão

Imagine que a câmera trabalhe com 5 V e o modelo utilize uma LiPo 3S.

Não podemos simplesmente conectá-la diretamente.

Podemos precisar de um regulador ou conversor apropriado.

Conceitualmente:

Bateria do modelo

Regulador

5 V

Câmera

Isso permite utilizar a bateria principal sem aplicar uma tensão inadequada ao equipamento.

O FPV é também uma ótima experiência de eletrônica

Inicialmente queremos apenas enxergar pela câmera.

Mas rapidamente aparecem perguntas:

Como alimentar a câmera?

Qual tensão utilizar?

Quanto de corrente ela consome?

Posso utilizar a bateria principal?

Preciso de regulador?

Como movimentar a câmera com servo?

Como controlar tudo pelo rádio?

Uma experiência de vídeo começa a envolver vários conceitos de eletrônica.

Podemos utilizar a câmera apenas para filmar

Existe ainda outra possibilidade.

Não precisamos necessariamente pilotar o modelo olhando exclusivamente pelo óculos.

Podemos utilizar a câmera para registrar imagens enquanto continuamos controlando o modelo visualmente.

Isso é especialmente interessante quando queremos fazer vídeos em primeira pessoa.

A latência passa a ter importância muito menor.

Em barcos, podemos conseguir imagens muito diferentes

Uma câmera instalada próxima da proa pode produzir imagens que dificilmente conseguiríamos da margem.

Podemos filmar:

a entrada na água;

ondas passando pelo casco;

aproximação de outros modelos;

navegação próxima da margem;

perspectiva da cabine.

Isso transforma o modelo em uma pequena plataforma móvel para filmagem.

No automodelismo a perspectiva também muda completamente

Coloque a câmera próxima da posição que seria ocupada pelo motorista.

Agora um pequeno percurso no quintal pode parecer uma pista.

Objetos comuns parecem enormes quando vistos na escala do carrinho.

É justamente essa alteração da perspectiva que torna o FPV tão interessante.

Em aeromodelos, os cuidados precisam ser maiores

A experiência pode ser espetacular.

Mas uma aeronave envolve outras exigências.

Peso, alcance, latência, segurança operacional e confiabilidade tornam-se muito mais importantes.

Uma solução simples com celular e Wi-Fi deve ser tratada como uma experiência limitada, e não automaticamente como substituta de um sistema dedicado para pilotagem.

Faça a primeira experiência de forma controlada

Uma sequência interessante seria:

1. Testar câmera e celular na bancada

2. Verificar a latência

3. Testar o alcance

4. Colocar o celular no óculos VR

5. Instalar provisoriamente a câmera no modelo

6. Testar o ângulo

7. Verificar peso e equilíbrio

8. Fazer um teste próximo e em baixa velocidade

Somente depois vale aumentar gradualmente a complexidade.

Não pilote onde não consegue recuperar o modelo

Principalmente em um sistema experimental, pense sempre:

“Se a imagem desaparecer agora, o que faço?”

Se a resposta for:

“não faço ideia de onde está o modelo”,

você já foi longe demais para aquele teste.

Conheça primeiro as limitações do conjunto.

O FPV simples tem uma grande vantagem: permite experimentar

Talvez você nem saiba ainda se gosta de FPV.

Comprar imediatamente um sistema sofisticado pode não fazer sentido.

Uma câmera Wi-Fi, um smartphone e um óculos VR simples permitem conhecer o conceito e fazer experiências.

Depois, se quiser avançar, você já terá uma ideia muito melhor daquilo que procura em um sistema dedicado.

O celular transforma-se em parte do projeto

Normalmente pensamos no telefone apenas como dispositivo de comunicação.

Aqui ele passa a funcionar como:

receptor de vídeo;

tela;

interface;

visor FPV.

Isso reduz a quantidade de equipamentos necessários para a primeira experiência.

O projeto pode evoluir bastante

Podemos começar com:

câmera fixa + celular

Depois:

câmera + óculos VR

Depois:

câmera móvel com servo

Depois:

pan e tilt

E, caso o interesse pelo FPV aumente, podemos estudar sistemas dedicados com características mais apropriadas para aplicações exigentes.

O importante é entender o princípio.

FPV barato não significa fazer tudo de qualquer maneira

Economizar utilizando equipamentos simples é diferente de ignorar limitações.

Precisamos conhecer:

alcance;

latência;

alimentação;

peso;

fixação;

proteção;

autonomia.

É justamente ao testar essas características que começamos a entender melhor como um sistema FPV funciona.

Uma câmera pequena pode mudar completamente seu modelo

Sem a câmera, você observa o barco, carro ou outro modelo.

Com a câmera, passa a observar a partir dele.

Essa mudança de perspectiva é enorme.

E podemos experimentar o conceito utilizando uma combinação relativamente simples:

câmera Wi-Fi + celular + óculos VR.

A página original apresenta justamente essa proposta de realizar FPV de maneira simples e econômica utilizando óculos VR para celular.

 Quer aprender eletrônica enquanto modifica seus modelos?

Quando começamos a instalar câmeras, servos e outros acessórios em modelos de rádio controle, surgem naturalmente questões sobre:

baterias;

tensão;

corrente;

BEC;

reguladores;

servos;

receptores;

alimentação de acessórios.

No Método 7H RC, a proposta é utilizar situações práticas do aeromodelismo, automodelismo e nautimodelismo para aprender elétrica e eletrônica.

Assim, uma experiência que começa simplesmente com a vontade de colocar uma câmera em um modelo pode se transformar em uma oportunidade para compreender como alimentar equipamentos, controlar servos, dimensionar circuitos e integrar diferentes componentes em um sistema de rádio controle.

E tudo pode começar com algo bastante simples:

uma câmera, um celular e um óculos VR.

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