A REALIDADE AUMENTADA APLICADA AOS JOGOS DIGITAIS

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1 A REALIDADE AUMENTADA APLICADA AOS JOGOS DIGITAIS Anna Luiza Cotrim Rafael 1 Gustavo Severino Ferreira 2 RESUMO Este trabalho apresenta teses e argumentos sobre os conceitos teóricos e práticos de como a Realidade Aumentada vem inovando na área dos Jogos Digitais, juntamente com as tecnologias presentes na nova geração. Essa junção de tecnologias é capaz de potencializar as interações do usuário com as aplicações computacionais, comprovando assim, que é viável o desenvolvimento de jogos com o uso da Realidade Aumentada. Este artigo também visa à apresentação de projetos já desenvolvidos de diversas plataformas, como dispositivos móveis, consoles e outros tipos de dispositivos no qual se pode aplicar a Realidade Aumentada planejada para os Jogos Digitais. Palavras-chave: Jogos Digitais; Realidade Aumentada; Jogos para dispositivos móveis. ABSTRACT In this paper thesis and arguments is presented about theorical and pratical concepts of how the Augmented Reality comes innovating in Digital Games area, in conjunction with technologies in the new generation. That union of technologies is should be enhance the user interactions with as computational application, proving, which is viable the game development with uses of the Augmented Reality. In this paper also aims the projects presentation already developed from different platforms, such as mobile devices, consoles and other types of devices in which one can apply the planned Augmented Reality for Digital Games. Keywords: Digital Games; Augmented Reality; Games for mobile devices; Educational Games 1 INTRODUÇÃO O mundo hoje está em constante evolução tecnológica, o que possibilita um enorme avanço em como interagimos com ele. A realidade que observamos através do sentido da 1 Discente do curso de Jogos Digitais da FATEC São Caetano do Sul, Contato: annaluiza196@gmail.com 2 Discente do curso de Jogos Digitais da FATEC São Caetano do Sul, Contato: gustavo.sferreira@outlook.com 1

2 visão pode ser enriquecida com elementos virtuais, fazendo com que possamos nos sentir como se estivéssemos na realidade. Neste contexto, a Realidade Aumentada (RA) caracteriza-se como algo abstrato, uma adição, em tempo real, de elementos virtuais em um ambiente real. É o enriquecimento do ambiente real com objetos virtuais, utilizando algum dispositivo tecnológico. A RA realiza a junção do mundo real com virtuais sendo capaz de conectar ambientes completamente reais a ambientes completamente virtuais. Esta emergente tecnologia deverá ter grande impacto no relacionamento das pessoas, através de novas formas de realizar visualização, comunicação e interação com pessoas, máquinas e informações. A RA também pode ser utilizada em outros meios, como por exemplo, os jogos digitais. Este trabalho reúne estudos dos pontos positivos e negativos do uso da Realidade Aumentada, comparando jogos desenvolvidos para estes fins, e outros que estão prestes a serem lançados com promessas de inovar a forma de como definimos o conceito de realidade. Esse novo conceito poderá conseguir proporcionar maior interatividade com o mundo virtual, potencializando a capacidade de visualização e interação com os elementos virtuais do jogo e dispostos no espaço tridimensional. Fato que causa um enorme impacto em como os games serão desenvolvidos daqui pra frente. E também este trabalho oferece uma ampla visão de como os jogos digitais para dispositivos móveis vem utilizando da Realidade Aumentada, e como isto está afetando o modo de como o usuário interage com a realidade cotidiana. Além de apresentar as dificuldades que os desenvolvedores enfrentam para desenvolver um jogo com uma interface agradável e sem muitos problemas para serem usadas. Conceituo brevemente o que é Realidade Virtual, e quais são as diferenças entre ela e a Realidade Aumentada. Lembrando que, esta tecnologia está evoluindo a cada dia, porém ainda sofre com grandes barreiras, por ser algo novo, as ferramentas para desenvolver tal tecnologia apresentam custo elevado, e com enormes restrições para a utilização. Ao final deste trabalho, relaciono os prós e contras, e como utilizar desta tecnologia para criar maior interesse de alunos ao desenvolver jogos educacionais junto com a Realidade Aumentada. 2

3 2 REALIDADE AUMENTADA Realidade Aumentada é a sobreposição de objetos virtuais gerados por computador num ambiente real, utilizando para isso algum dispositivo tecnológico. A Realidade Aumentada é o enriquecimento do ambiente real com objetos virtuais, usando algum dispositivo tecnológico, funcionando em tempo real. É a mistura de mundos virtuais e reais em algum ponto da virtualidade/realidade contínua, que conecta ambientes completamente virtuais e ambientes completamente reais. (Milgran, 1994, Kirner and Tori, 2004) Em outras palavras, a Realidade Aumentada (RA), ou Augmented Reality, integra informação virtual com o ambiente real, através de um vídeo do ambiente real se extrai dados de uma imagem, tais como: distância, objetos, movimentos. E com estes dados conseguimos adicionar componentes virtuais ao vídeo, que são capazes de interagir com objetos do mundo real e com o movimento do usuário. Com a constante evolução da tecnologia, e de como ela interfere o modo de como lidamos com o mundo, a Realidade Aumentada vêm sendo aperfeiçoada, e diversas aplicabilidades desta ferramenta vem auxiliando diversas áreas, como por exemplo, a educação, entretenimento, lazer e medicina. O estímulo visual conseguido nas aplicações de Realidade Aumentada é, por si só, uma excelente característica, passível de utilização em diversas áreas do conhecimento humano, além de permitir que objetos virtuais possam ser introduzidos em ambientes reais, a Realidade Aumentada também proporciona ao usuário a possibilidade de interagir com os elementos virtuais através das mãos, eliminando assim dispositivos tecnológicos complexos e tornando a interação com o ambiente misturado muito mais agradável, atrativa e motivadora. (Santin, 2004) Com isto, o desenvolvimento de conteúdo didático juntamente com a tecnologia da Realidade Aumentada, poderá atrair e motivar mais o aluno, estimulado por recursos visuais e sonoros, aumentando seu desempenho e absorção de conhecimento das aulas teóricas dadas em sala de aula. Um exemplo de aplicabilidade da Realidade Aumentada é um jogo de futebol sendo transmitido ao vivo por uma emissora de televisão, quando marcam a distância do gol à bola na cobrança de uma falta, a distância que ficará a barreira do time oponente. A Realidade Aumentada vem sendo utilizada também, na área dos jogos digitais, que hoje em dia é uma das áreas mais ricas na computação gráfica, que utiliza tanto realidade virtual, quanto a realidade aumentada. Um bom exemplo que apresento neste trabalho é o ARBattle, que é um jogo de cartas colecionáveis que utiliza da RA para dar vida à seus personagens, como mostra a imagem 1. 3

4 1 As cartas do jogo e a execução com a Realidade Aumentada. Apresento nas próximas sessões deste trabalho, jogos desenvolvidos com o conceito de RA no âmbito da educação, e utilizando dispositivos móveis. 3 REALIDADE VIRTUAL Existem muitas definições de realidade virtual, envolvendo aspectos gerais ou conceitos tecnológicos. Com uma interface avançada para aplicações computacionais, que permite ao usuário a movimentação (navegação) e interação em tempo real, em um ambiente tridimensional, podendo fazer uso de dispositivos multissensoriais, para atuação ou feedback. (Burdea, 1994), (Sherman,2003) Em outras palavras, a Realidade Virtual (RV), é uma interface avançada onde o usuário pode acessar aplicações executadas no computador, como a visualização e movimentação em ambientes tridimensionais em tempo real e a interação com elementos desse ambiente, além de poder ser enriquecido com os demais sentidos, como audição e tato. O mundo da RV é feito através de modelagens dos ambientes virtuais, como VRML (Virtual Reality Modeling Language), e muitas outras linguagens que estão disponíveis no mercado. Com esta tecnologia é possível visualizar ambientes, manipular objetos e outros elementos deste cenário virtual, além de se movimentar dentro dele. Os objetos virtuais podem ser animados e possuírem movimentos próprios para cada determinada aplicação especifica. E, junto com a RA, a RV tem uma enorme interação com o usuário, só que no caso da RV esta interação é com o ambiente virtual. Fato que é um dos aspectos mais importantes e está relacionado com a capacidade do computador de detectar as ações do usuário e reagir em tempo real, modificando os aspectos da aplicação. Com tudo, há uma grande dificuldade em relação à RV, os equipamentos necessários para desenvolvê-la e aplica-la em determinada área possuem um elevado custo. O que muitas vezes torna inviável o uso desta tecnologia, fazendo com que a utilização da 4

5 mesma seja feito apenas em casos específicos, e na maioria das vezes, apenas para demonstração da capacidade que tal ferramenta possui. 4 REALIDADE AUMENTADA APLICADA NO CONTEXTO ESTUDANTIL Cada vez mais a área do ensino vem sofrendo mudanças em como se aplica o conteúdo, tornando a sala de aula algo atrativo para o aluno, cativando seu interesse e fazendo com que ele aprenda através de novos métodos. O uso da RA neste âmbito, juntamente com um contexto educacional, faz com que a aquisição do conhecimento se torne mais agradável e eficiente, possibilitando que o aluno aprenda e atinja os objetivos propostos de uma forma mais prazerosa. O mundo mudou e a escola não pode mais continuar no passado. A realidade que crianças, jovens e adultos vivem fora da escola é bem diferente, e a escola deve levar em conta essas experiências. E os educandos onde entram nisso? Acredito que eles podem se preparar acompanhando o que está acontecendo. Não que os games venham para a escola ou a escola para os games, mas acredito que esta última deve se apropriar da lógica daqueles e utilizá-la na sala de aula. Deve ainda preparar-se para renovar seu currículo, de forma que o mesmo seja mais adequado ao mundo em que vivemos. A lógica da construção dos games aponta ensinamentos que devem ser levados em consideração nesse momento, não de valores absolutos, mas de tendências. (MOITA, 2010) O jogo educativo constitui uma atividade que, quando bem planejada, promove aprendizagens e desenvolve competências importantes no educando pela possibilidade de aliar raciocínio, estratégia e reflexão de forma lúdica e prazerosa. Os jogos constituem um poderoso recurso de estimulação no desenvolvimento integral do educando. Eles desenvolvem a atenção, disciplina, autocontrole, respeito ás regras e habilidades perceptivas e motoras relativas a cada tipo de jogo oferecido. (RIZZO, 1996) A partir do momento que sua visualização se torna possível, o teórico é aplicado de maneira prática, e o que se visualizava escrito em um papel antigamente, pode ser visualizado por meio de movimentos e imagens, estimulando o desejo do aluno em resolver determinado problema, potencializando seus resultados e aprimorando conhecimentos que antes não eram tanto abordados, como a capacidade de efetuar cálculos matemáticos. Aprendizado Ativo: Os alunos tendem a assimilar melhor os conhecimentos adquiridos em uma experiência de aprendizado interativo dinâmico. Em um ambiente de game, os alunos recebem um feed-back imediato sobre seu desempenho em uma atividade de solução de problemas. Trata-se de um ambiente intrinsecamente favorável ao aprendizado ativo. (MCWILLIAMS, 2010) 5

6 O envolvimento ativo do estudante, as diferentes situações propostas nos jogos educacionais, elaboradas a partir de uma perspectiva construtivista, centram-se nas ações de provocar, dispor e interagir (VASCONCELLOS, 2002) Ainda é cedo para se falar, mas a Realidade Aumentada poderá revolucionar a forma em como lidamos com o mundo, e se explorarmos melhor esta área, iremos encontrar uma imensidão de metodologias de como aplicar a RA aos jogos educacionais, mostro na próxima subseção um exemplo de um jogo de matemática que utiliza da RA, seus efeitos, resultados e dificuldades. 4.1 Jogo matemático utilizando Realidade Aumentada Como dito anteriormente, a RA pode estimular o interesse do aluno em aprender matérias que ele sempre desdenhou, por falta de interesse ou por certa dificuldade. Com o uso da RA, a experiência pode tornar-se melhor para o aluno, facilitando o seu aprendizado. Um jogo brasileiro desenvolvido para este fim envolve a matemática para o ensino da multiplicação e divisão de números racionais. O jogo além de testar as habilidades do aluno apresenta uma nova forma de aprendizado usando meios tecnológicos. O software usado para o desenvolvido foi o FLARAS (Flash Augmented Reality Authoring System), onde se verifica a interação dos alunos com a tecnologia e os resultados obtidos por meio da RA, como mostra a Imagem 2. Imagem 2 Alunos em uma atividade através da RA. 6

7 Inicialmente, os alunos trabalharão por tentativa e erro. Durante as tentativas ele vai percebendo certas características entre as soluções e desenvolvendo assim, uma estratégia de ação. É a partir desse ponto que o aluno começa a "fazer" Matemática. (AZEVEDO, 1993) Com desafios lógicos adaptados para jogos de matemática, o aluno necessita de raciocínio rápido, analise de situação e por a teoria em que aprendeu em prática em tempo real. Considerando que não há desenvolvimento cognitivo sem o envolvimento do sujeito com o objeto, os jogos se apresentam como alternativa importante no processo de aprendizagem em qualquer faixa etária devido a seu componente motivador, que atua como elemento propulsor do processo de aprendizagem. Com esta nova forma de interação com o mundo real e virtual, os alunos despertaram curiosidade, e com isto o desejo de realmente aprender a fazer cálculos através do jogo proposto pelo professor. Esta metodologia também é capaz de criar uma rivalidade sadia entre seus colegas de sala de aula, aumentando ainda mais a vontade de acertar as contas, e obter pontos para ficar na frente no ranking da sala. 5 REALIDADE AUMENTADA NOS DISPOSITIVOS MÓVEIS Nos tempos atuais as tecnologias se desenvolvem cada vez com mais rapidez e essa realidade não e diferente quando se trata de dispositivos móveis ainda mais depois da popularização dos Smarthphones. Um dos objetivos da computação é melhorar a mobilidade e usabilidade sem perder o desempenho, pois esses aparelhos vêm adquirindo maior capacidade de processamento e de armazenamento. Além disso, com mais recursos de conectividade, são capazes de proporcionar altas taxas de transferência de dados, podendo transferir mídias em tempo real (LEE, Valentino, 2005) Com o constante avanço tecnológico, as pessoas tendem a estar cada vez mais conectadas através de dispositivos, facilitando e auxiliando suas tarefas diárias. O dispositivo mais comumente usado é o Smartphone, uma grande porcentagem da humanidade o tem, seja para efetuar ligações, navegar na internet, ou jogar jogos casuais enquanto esperam pelo metrô, por exemplo. A capacidade da evolução tecnológica é interessante. Já ocorreu com os computadores, que nos primórdios eram lentos e pesados e hoje possuem vários núcleos de processamento, produzindo a agilidade necessária para os tempos modernos em que vivemos. Com os dispositivos móveis, o caminho da evolução é o mesmo e já está ocorrendo.(revista DROPS, 2010) 7

8 Com isto, torna-se viável o desenvolvimento de aplicativos que utilizem da RA como foco principal, por exemplo, um jogo de tabuleiro e cartas, interagindo com a câmera do celular, que recebe e transmite informações, que virtualiza uma imagem de determinada carta na tela do celular, deixando o jogo mais atrativo e interativo, como mostra a imagem 3. Imagem 3 Tabuleiro do jogo Kaiju Infestation. Neste game, desenvolvido pelo estúdio brasileiro Carranca Games, você baixa o jogo no celular ou tablete, e é necessário imprimir um pequeno mapa, e posicioná-lo em uma mesa convencional. Ao iniciar o jogo e apontar a câmera do seu celular para o mapa impresso, um modelo 3D surge acima do papel, deixando visível um cenário de uma ilha repleta de reatores nucleares. Controlando um robô gigante, sua missão é usar o display do dispositivo como mira e derrotar os inimigos. A junção da viabilidade dos dispositivos móveis, com o avanço da Realidade Aumentada, promete inovar o modo em como interagimos com o mundo ao redor. Aplicando isto a jogos, podemos criar novos métodos de jogar, misturando a RA com a RV, conseguimos emergir totalmente deste mundo para um novo, da forma que quisermos. Um exemplo seria jogar um FPS (First Person Shoot) com os amigos em um local público, onde você se movimenta ao redor, e o resto é criado virtualmente em tempo real na tela do celular dos jogadores, com armas, tiros, explosões, tudo isso em sincronia com a realidade. 6 DESAFIOS E DIFICULDADES Como já dito antes, a RA promete inovar a forma em como lidamos com o mundo. Mas existem grandes barreiras que nos impedem de dar um passo enorme para o futuro. Como é uma tecnologia emergente, os custos para desenvolvimento e os próprios softwares onde são programados os aplicativos, são muitos elevados. 8

9 Além disso, os programadores devem pensar em como o usuário vai se sentir usando a RA. O usuário deve se sentir com o máximo de conforto enquanto está emerso do mundo real, para que o mesmo não queira voltar a realidade convencional muito rápido, e o jogo deve ser atrativo o suficiente para que o usuário não perca o interesse facilmente. Outros desafios que podem ser mencionados são os problemas relacionados ao gerenciamento de recursos de rede, o processamento gráfico em tempo real e a sincronização de visão em aplicações multiusuários. Em RA, por exemplo, há o problema da precisão de registro (i.e., alinhamento preciso dos objetos virtuais sobre os objetos reais) e do desenvolvimento de dispositivos de apresentação para misturar os objetos virtuais e reais (Filippo et al., 2005) Contudo, em um futuro próximo, a RA ganhará mais visibilidade e aplicabilidade, e os desenvolvedores vão se deparar com a situação de ter que eliminar ou diminuir as dificuldades para a criação de aplicativos com a RA. CONCLUSÃO A Realidade Aumentada é uma tecnologia emergente que possui múltiplas aplicações. Está em processo de expansão e atingindo cada vez mais áreas diversificadas. Uma das áreas já atingidas é a de jogos digitais onde está contribuindo de forma significativa em relação ao entretenimento e educação. Esta nova tecnologia está maximizando cada vez mais as possibilidades de criação, desde novas jogabilidades, à formas de interação entre usuário e máquina até a criação de novas metodologias de ensino que abrangem as mais diversas áreas do conhecimento. Mesmo com esse enorme potencial é uma tecnologia ainda pouco explorada devido a limitações como custos, recursos de rede ou adaptação do usuário final. Entretanto estamos em uma era onde o desenvolvimento tecnológico é demasiadamente rápido, ano após ano surgem novas tecnologias e aprimoram-se as já existentes. Logo podemos esperar avanços referentes à Realidade Aumentada, principalmente quando aliados a tecnologias móveis como os Smartphones. Na educação, principalmente quando referente a crianças, lidamos com uma geração diferenciada ligada a tecnologia muitas vezes desde o nascimento. Esta nova geração e as futuras precisarão de novas tecnologias e metodologias que auxiliem seu aprendizado e desenvolvimento cognitivo. Pesquisas realizadas pelo GEDIGames (Grupo de estudos e desenvolvimento da indústria de games) desde alguns anos atrás já apontam 9

10 como os jogos educacionais vem crescendo e tendo um aumento significativo na quantidade de títulos disponíveis. Agora a Realidade Aumentada surge como uma excelente alternativa para alavancar ainda mais este crescimento beneficiando assim tanto o aprendizado quanto a indústria de jogos digitais. REFERÊNCIAS KIRNER, Claudio. Realidade Virtual e Aumentada. Disponível em: < Acesso em: 10 abr LUZ, Marlon; GARCIA, Luís Fernando Fortes; MARCHIORO, Gilberto Fernandes. Realidade Aumentada em Dispositivos Móveis. Disponível em: < Acesso em: 8 maio ROBERTO, Rafael; TEIXEIRA, João Marcelo; LIMA, João Paulo. Jogos Educacionais Baseados em Realidade Aumentada e Interfaces Tangíveis. Disponível em: < Acesso em: 30 mar CAMPOS, Itamar Albertino de. Realidade virtual e aumentada conceitos, tecnologias e aplicações. Disponível em: < albertino_realidade_virtual.pdf>. Acesso em: 10 abr SOUZA, Ramon de. Jogo brasileiro de realidade aumentada é lançado no youpix Disponível em: < jogo-brasileiro-realidade-aumentada-lancado-youpix-2014.htm>. Acesso em: 02 maio REVISTA DROPS. Realidade aumentada: das telas de ficção a sua webcam. Passo Fundo, v. 25, PLAY, Google. Kaiju: Infestation. Disponível em: < Acesso em: 10 maio KIRNER, Claudio; ZORZAL, Ezequiel Roberto. Aplicações Educacionais em Ambientes Colaborativos com Realidade Aumentada. Disponível em: < ucacionais_em_ambientes_colaborativos_com_realidade_aumentada/links/00b7d51823f f5d62b pdf>. Acesso em: 10 abr KIRNER, Claudio; SISCOUTO, Robson. Realidade Virtual e Aumentada: Conceitos, Projeto e Aplicações. Disponível em: < _PE_Novas_Midias_e_Tecnologias_para_Jogos_Aula4_01.pdf>. Acesso em: 10 abr

11 FERREIRA, Gustavo Severino. Artigo cientifico: a importância dos jogos digitais no ensino de matemática e física Disponível em: < Acesso em: 22 fev ZORZAL, Ezequiel R.; BUCCIOLI, Arthur A. B.; KIRNER, Claudio. Usando Realidade Aumentada no Desenvolvimento de Quebra-cabeças Educacionais. Disponível em: < Acesso em: 30 abr LEE, Valentino; SCHNEIDER, Heather; SCHELL, Robbie. Aplicações móveis: arquitetura, projeto e desenvolvimento. São Paulo: Pearson Education do Brasil, ROVADOSKY, Douglas Samuel; PAVAN, Willingthon; DALBOSCO, Jaqson. Uma ferramenta de realidade aumentada usando dispositivo móvel com sistema operacional Android. Disponível em: < Acesso em: 02 maio