Nas últimas décadas a tecnologia de realidade virtual tem sido cada vez mais utilizada em várias aplicações na sociedade. Particularmente a partir do início da década de 90, observamos o advento da realidade virtual baseada em multiprojeções, com o surgimento do paradigma de construção de sistemas de realidade virtual totalmente imersivos como por exemplo o CAVE™. Esta tese tem por objetivo apresentar pesquisas e desenvolvimentos relacionados com a implementação do primeiro sistema de multiprojeção totalmente imersivo baseado em aglomerado de computadores convencionais, sistema este denominado de CAVERNA Digital. O trabalho aqui apresentado é composto por um panorama atual do estado da arte das tecnologias de realidade virtual baseadas em multiprojeção. O conceito de aglomerados de computadores convencionais para realidade virtual, ou especificamente VRCluster é apresentado, bem como uma taxonomia de organização interna dos VRClusters. O sistema de multiprojeção da CAVERNA Digital é apresentado, descrevendo em detalhe as opções dos inúmeros subsistemas como projetores, telas, subsistema de vídeo, dispositivos de interação e outros. Outra contribuição desta tese é pela inovação de uma plataforma de visualização interativa voltada para ambientes de realidade virtual imersivos, plataforma esta denominada de JINX, baseada no padrão aberto X3D. Aspectos relacionados com a operação destes sistemas de realidade virtual avançados são apresentados como é o caso das interface de gerenciamento de ambientes imersivos denominado de SIRIUS e do núcleo de gerenciamento de ambientes imersivos denominado de ZEUS. Por fim vários testes de desempenho são realizados para a validação da integração dos inúmeros recursos utilizados na CAVERNA Digital.

In the last decades, virtual reality technology has been increasingly used in many applications for the society. Particularly in the beginning of 90’s, we can observe the advent of virtual reality based in multi-projections, leading to the construction paradigm of CAVE™ like virtual reality systems. The goal of this thesis is to present the research and developments related to the construction of the first multi projection completely immersive system based on commodity computer clusters called CAVERNA Digital. The work here presented is composed by an updated panorama of the state-of-art multi-projection virtual reality technologies. The concept of commodity computer clusters for virtual reality, or specifically VRCluster is shown, as well as the taxonomy for internal organization of the VRClusters. The CAVERNA Digital multi-projection system is shown, including details of the options of uncountable subsystems, like projectors, screens, video, and interaction devices, among others. This thesis contributes with another innovation: the visualization platform, called JINX, based on the open standard X3D. Aspects related to the operation of these advanced virtual reality systems are presented, which is the case of the user interface for immersive environments called SIRIUS and the management core for immersive environments called ZEUS. Finally, various performance tests were conducted to validate the integration of the uncountable resources used in the CAVERNA Digital.