A utilização da realidade virtual e aumentada na criação de objetos educacionais

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Iasmin Marroquim Cavalheiro
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Patrocínio, MG, junho de 2016 A utilização da realidade virtual e aumentada na criação de objetos educacionais Igor Acássio Melo (IFTM Campus Patrocínio) 1 ; Juliana Gonçalves (IFTM Campus

1 Patrocínio, MG, junho de 2016 A utilização da realidade virtual e aumentada na criação de objetos educacionais Igor Acássio Melo (IFTM Campus Patrocínio) 1 ; Juliana Gonçalves (IFTM Campus Patrocínio)²; Moises Souza (IFTM Campus Patrocínio)³; Matheus Araújo Aguiar (IFTM Campus Patrocínio) 4 Grupo Temático 3: Ferramentas digitais na educação: OEDs e CVAs Resumo: Este trabalho tem como finalidade entender o que é um objeto educacional, suas implicações no âmbito do ensino fundamental e médio e também a utilização de conceitos de realidade virtual e aumentada. Este trabalho também tem como proposta a elaboração de um objeto educacional em forma de jogo que utilize a realidade virtual e aumentada. O jogo é ambientado no campus de Patrocínio e tem como objetivo o ensino das disciplinas de Física e Matemática do ensino médio através da resolução de problemas, desafios e quebra-cabeças. Para o desenvolvimento são utilizadas ferramentas como Unity3d, Blender3d e Vuforia Qualcomn. Espera-se que o objeto educacional produzido possa ser testado pelas turmas do ensino médio integrado do Campus Patrocínio. Palavras-chave: Objetos Educacionais; Realidade Aumentada; Ferramentas de interação virtual; Jogos; Realidade Virtual. Introdução Analisando o paradigma atual sobre a educação, pode-se observar que os modelos atuais no âmbito da aprendizagem têm se tornado cada vez mais 1 Estudante do Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas, bolsista PIBIC. igormelo9001@gmail.com. ²Estudante do Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas, voluntária PIVIC. julianacristina780@gmail.com. ³Estudante do Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas, bolsista PIBIC. moises.wesley.s@gmail.com. 4 Professor Orientador Prof. Matheus Araújo Aguiar matheusaguiar@iftm.edu.br.

2 dinâmicos com o advento das tecnologias da comunicação (AUDINO; NASCIMENTO, 2010). Embora objetos educacionais sejam apenas ferramentas complementares ao aprendizado, o que se percebe, é que conceitualmente é um trabalho de muitas etapas a produção de um modelo de objeto que estimule de maneira sensível e motive os alunos ao aprendizado. Considerando este cenário, o presente trabalho propõe a construção de um objeto educacional na forma de um jogo, utilizando realidade virtual e aumentada. O jogo se passa no campus patrocínio e apresenta vários desafios envolvendo questões das disciplinas de Física e Matemática do Ensino Médio. Para a construção desse jogo serão necessárias ferramentas que trabalham com realidade virtual e aumentada que são elas: Blender3d, Unity3d e Vuforia Qualcomn. A primeira, trata da criação de objetos em um espaço tridimensional, a segunda compõe um cenário e cria as interações dos objetos através de programação e componentes do software, e a terceira ferramenta trabalha com a visualização de objetos inanimados e animados físicamente. Objetivo O objetivo desse trabalho é desenvolver um jogo que utilize realidade virtual e aumentada para que o aluno possa resolver problemas de física e matemática de maneira, interativa, dinâmica e divertida. Desenvolvimento Baseada em interatividade, imersão e envolvimento por meio de imagens 3D geradas em tempo real, a realidade virtual é uma simulação gerada pelo computador de uma situação real ou virtual, que pode ser manipulada pelo usuário através do movimento e fala. Logo, para que ocorra a imersão e o envolvimento com a realidade virtual é necessária a utilização de capacetes de visualização e sistema de som, aumentando demasiadamente o realismo. Latta (1994) conceitua a Realidade Virtual como uma avançada interface homem-máquina que simula um ambiente realístico, permitindo que os participantes interajam com ele. Essa interface é considerada como sendo a mais avançada até agora disponível, pois busca levar ao usuário sensações que lhe dão informações 55

3 sobre o mundo virtual como se ele realmente existisse (LATTA apud BRAGA, 2001, p. 2). Portanto, a realidade virtual tem como propósito melhorar a aprendizagem e motivar os estudantes, permitindo a exploração do conhecimento e a interação, possibilitando a participação ativa do aluno de forma dinâmica e criativa. Originário de um significado amplo, conhecido como realidade misturada, que é caracterizada por envolver a realidade aumentada e a virtualidade aumentada entre o ambiente real e o ambiente virtual. A realidade aumentada é a justaposição de objetos virtuais produzidos por computador em um ambiente real, empregando dispositivos tecnológicos, permitindo a introdução de elementos virtuais em ambientes reais, propiciando também a manipulação por intermédio das mãos utilizando marcadores que são convertidos em imagens 3D, podendo ser utilizadas em varias aplicações educacionais, tais como o estudo das leis da física, a recriação de cenários históricos passando pelo descobrimento do Brasil à segunda guerra mundial. A evolução científica e tecnológica propiciou a viabilização da Realidade Aumentada que traz os jogos virtuais do computador para o espaço do usuário, permitindo sua manipulação direta com as mãos ou através de elementos simples como placas ou cubos de papel ou madeira, familiares à maioria das pessoas (ZORZAL, et al., 2006, p.1). CARDOSO et al.(2014) relatam a utilização da realidade aumentada no ensino, considerando o mesmo algo extremamente positivo e alega que esta facilitará a absorção do conteúdo e facilitará de forma extraordinária a compreensão teórica de alguma informação através da visualização da mesma. Portanto, a junção da realidade virtual com a realidade aumentada torna-se uma facilitadora do ensino-aprendizagem na educação. Metodologia A elaboração de um objeto educacional utilizando os conceitos de realidade realidade virtual e aumentada não é tão simples, pois há inúmeras ferramentas capazes para tal tarefa, mas nem todas são disponíveis para o ambiente acadêmico uma vez que algumas delas possuem licenças pagas ou são muito robustas e complexas para o desenvolvimento. 56

4 Para a construção de objetos em realidade virtual e a aumentada usa-se determinadas tecnologias para a criação de modelos e objetos 3D, como por exemplo, o blender que foca no designer e o unity 3D, que juntamente com o Vuforia Qualcomm são responsáveis por fazerem a construção da parte logica por trás de uma aplicação de RV e RA. O blender é um software livre de código aberto, utilizado na criação de objetos 3d, com diversas funcionalidades, sendo a principal delas a modelagem de objetos. Contudo para se criar um ambiente virtual interativo não é necessário somente a modelagem de objetos tridimensionais é preciso desenvolver toda a parte de interatividade entre os objetos usados no ambiente virtual com a pessoa que está usando alguma das tecnologias de realidade virtual. Dentre alguns softwares usados para a criação de aplicações de realidade virtual, há o unity, que é uma poderosa plataforma de criação de jogos e capaz de reunir modelos 3D usando linguagens de programação tais como Boo, JavaScript e o C#. Além disso, o unity é compatível com várias plataformas, como Windows, Mac, Linux, etc. Entretanto, o Unity não é uma plataforma especifica para RA, pois adequa-se ao desenvolvimento de jogos 3D, por isso é utilizado ferramentas alternativas para auxiliar no desenvolvimento RA, como a Vuforia Qualcomm. A plataforma vuforia é gratuita e possui ligação com o Unity3D, a combinação dessas duas plataformas de desenvolvimento proporciona alta qualidade visual, possibilitando experiências imersivas de realidade aumentada, com o reconhecimento de textos e rastreamento de imagens. Conclusão O presente trabalho tem como proposta a implementação de um objeto educacional na forma de um jogo que utiliza R.V e R.A. O jogo tem como objetivo auxilar na compreensão e aprendizado das disciplinas de Física e Matemática. Para a criação do objeto educacional proposto foi realizado um estudo da literatura correlata e através das ferramentas de criação de jogos, Unity3D, Blender3d e Vuforia Qualconn, iniciou-se a implementação de um jogo que apresenta desafios e problemas relacionados com as disciplinas de Física e Matemática. Após a finalização de um protótipo, pretende-se testar o objeto educacional nas turmas de ensino médio do Campus Patrocínio. 57

5 Portanto, conclui-se que a construção de objetos educacionais utilizando realidade virtual e aumentada podem ser modelos inovadores para disciplinas do ensino médio pois a interatividade estimula visualmente a apreensão do conhecimento. Referências AUDINO, D. F.; NASCIMENTO. R. da.s. Objetos de Aprendizagem Diálogos entre conceitos e uma nova proposição aplicada a educação. Revista Contemporânea de Educação. Santa Catarina, v. 5, n. 10, p. 128/148, jul./dez, BRAGA, M. Realidade Virtual e Educação. Revista de biologia e ciências da terra. São Paulo, v.1, p.i-13, jan CARDOSO, R. G. S. et al. Uso da realidade aumentada em auxílio à Educação. In: COMPUTER ON THE BEACH, 2014, São Luís. Anais... São Luís: Universidade Ceuma, p Disponível em: < Acesso em: 17 maio KIRNER, C; KIRNER G. T. Evolução e Tendências da Realidade Virtual e da Realidade Aumentada. In: RIBEIRO, S. W. M; ZORZAL, R. E. Realidade Virtual e Aumentada: Aplicações e Tendências. Uberlândia: SBC, 2011, p.151. ZORZAL, R. E. et al. Realidade Aumentada Aplicada em Jogos Educacionais. In: V Workshop de Educação em Computação e Informática do Estado de Minas Gerais-WEIMIG, 2006, Ouro Preto, Disponível em: < Acesso em : 17 maio

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