DESENVOLVIMENTO DE UM APLICATIVO EM REALIDADE AUMENTADA PARA O ENSINO DE ANATOMIA

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Tiago de Carvalho Quintanilha
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1 DESENVOLVIMENTO DE UM APLICATIVO EM REALIDADE AUMENTADA PARA O ENSINO DE ANATOMIA Luis T. G. Pinto 1, Lucas M. Zonta 2, Alexandre M. L. Ferreira 2, Marcus V. C. Calca³, José Rafael Pilan 3. 1 Pós-Graduando em Desenvolvimento de Sistemas Web pela Universidade do Sagrado Coração. 2 Graduandos em Análise e Desenvolvimento de Sistemas pela Faculdade de Tecnologia de Botucatu. 3 Mestrando em Agronomia pela Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP/Botucatu 4 Professor Mestre, Faculdade de Tecnologia de Botucatu Frequentemente o ensino em anatomia nas salas de aulas baseiam-se em utilização de livros, textos, imagens gerando um aprendizado maçante e árduo. A utilização de modelos anatômicos, utilização de vídeos, cadáveres são alguns recursos disponíveis que podem impactar positivamente no processo de aprendizagem do aluno (SILVA E SANTANA, 2012). Segundo Montes e Souza (2017) nos cursos de medicina a disciplina de anatomia é aplicada ao longo de três períodos letivos (anatomias 1, 2 e 3). O índice de reprovações oscila entre 8% a 55%. O uso de softwares tem uma boa aceitação pelos alunos, salientando que quanto mais funcionalidade e didática um recurso oferecer mais atraente e estimulante se tonará para o aluno (BUCAREY & ÁLVAREZ, 2006). A Realidade Aumentada (RA) pode ser utilizada de forma a agregar conhecimento para o aluno e pode levá-lo a outros horizontes, bastando utilizar um equipamento com suporte à tecnologia como os smartphones mais atuais. A RA mantém o usuário no seu ambiente físico e transporta o ambiente virtual para o espaço do usuário, permitindo a interação com o mundo virtual, de maneira mais natural e sem necessidade de treinamento ou adaptação. É possível enriquecer uma cena real, capturada por câmera de vídeo, por exemplo, com elementos virtuais interativos, de forma a permitir muitas aplicações inovadoras. Como exemplo, pode-se citar a decoração, em tempo real, de um apartamento vazio (real) com mobiliário virtual. Nesse caso, o usuário pode usar um capacete de visualização com uma câmera de vídeo acoplada, mostrando a visão real enriquecida com os elementos virtuais posicionados adequadamente pelo computador. O sistema é implementado de tal maneira que o cenário real e os objetos virtuais permanecem ajustados, mesmo com a movimentação do usuário no ambiente real (TORI; KIRNER; SISCOUTTO, 2006).

2 O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento de um aplicativo usando a RA com a possibilidade de oferecer um aprendizado lúdico da anatomia humana. 2 MATERIAL E MÉTODOS 2.1 BLENDER 2.78 Software que permite a criação de uma ampla gama de conteúdo 2D e 3D. O Blender fornece um amplo espectro de modelagem, texturização, iluminação, animação e pós-processamento de vídeo, agregando todas estas funcionalidades em um só pacote. Através de sua arquitetura aberta, fornece interoperabilidade entre plataformas, extensibilidade, uma exigência de recursos incrivelmente pequena, e um fluxo de trabalho totalmente integrado. É um dos mais populares aplicativos Open Source para gráficos 3D no mundo (WIKI.BLENDER.ORG, 2017). 2.2 UNITY 5.5 Unity é um Game Engine, que é o motor sobre o qual o jogo é construído. É o item fundamental pra o desenvolvimento de um bom jogo. Um jogo precisa no mínimo de três partes para o seu funcionamento: um componente de saída de dados, outro para a entrada de dados, comandos do jogador e um último para executar as regras e guardar os estados dos usuários que é a máquina de estados (GREGORY, 2009). 2.3 EASYAR SDK 2.0 EasyAR SDK é um motor de realidade aumentada, sua versão Basic é gratuita para uso comercial. Não há limitações ou nenhuma marca d'água. Suporta RA com base no alvo plano, suporta carga suave e reconhecimento para mais de 1000 alvos locais, suporta reprodução de vídeo com base em codecs HW, suporta vídeo transparente e streaming de vídeo, aceita o reconhecimento de código QR, suporta o rastreamento de múltiplos destinos simultaneamente (EASYAR DOCUMENTATION, 2017). 2.4 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO C#

3 O C# é uma linguagem de programação criada para o desenvolvimento de uma variedade de aplicações. Permitindo um desenvolvimento ágil de aplicativos, pois é uma linguagem simples, poderosa, fortemente tipada (declarações obrigatórias dos tipos de variáveis) e orientada a objeto (MADUREIRA JUNIOR et al., 2016). 2.5 CONCILIAÇÃO DOS SOFTWARES Iniciou-se com o Blender para a realização de ajustes no modelo 3D ósseo, por meio do Unity pode-se criar um ambiente para este modelo estático inicialmente, o passo seguinte foi gerar a RA com ajuda o Easy Ar e para trazer movimentos e ações ao jogo utilizou-se de Scripts criados na Linguagem C#, como ilustrado na Figura 1, a seguir. Figura 1 - Fases do projeto. 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES Inicialmente necessitou-se de um modelo 3D para utilizar no aplicativo e dentre vários modelos, o modelo utilizado contém todos os ossos do corpo humano modelados separadamente, sendo colocados todos num único grupo e aplicado a textura que trouxe maior destaque e facilidade para a visualização, como ilustra a Figura 2. Este modelo foi encontrado em free3d.com (2017) onde foram necessários pequenos ajustes para torná-lo mais adequado ao projeto. Figura 2 - Modelo Ósseo 3D. Fonte: free3d.com.

Foram mapeados os principais ossos do corpo humano inseridos suas nomenclaturas no modelo ósseo 3D como ilustra a Figura 3. Figura 3 - Nomenclaturas dos Ossos.

ilustrada na Figura 4, a seguir. Figura 4 - Tag para RA.

4 Foram mapeados os principais ossos do corpo humano inseridos suas nomenclaturas no modelo ósseo 3D como ilustra a Figura 3. Figura 3 - Nomenclaturas dos Ossos. A inserção da RA foi desenvolvida através do pacote do EasyAr por meio de uma tag, que é uma etiqueta para ser utilizada como referência para o modelo 3D, a tag utilizada está ilustrada na Figura 4, a seguir. Figura 4 - Tag para RA. A visualização do modelo ósseo 3D necessitou-se do desenvolvimento de scripts que foi desenvolvido na linguagem C#, onde utilizou-se a função transform, que é uma função utilizada para movimentar objetos dentro do jogo em tempo execução. A Figura 4 ilustra o script utilizado para a movimentação do modelo 3D.

5 Figura 5 - Controller. Para trazer mais dinamismo ao aplicativo foi desenvolvido um recurso para testar o aprendizado do usuário, trazendo duas opções para a nomenclatura dos ossos, onde é visualizado em vermelho o nome correto caso este erre e em verde caso acerte. Como ilustrado na Figura 6. Figura 6 - Jogo em Realidade Aumentada. A implementação desta funcionalidade foi possível através da função SetActive, que se trata de uma função para exibir ou ocultar objetos dentro do jogo em tempo de execução, a Figura 7 ilustrao script utilizado.

6 Figura 7 - Script SetActive. 4 CONCLUSÕES Ao final do desenvolvimento foi possível chegar à conclusão que o aplicativo cumpriu com o esperado gerando um modelo 3D possível de ser visualizado em RA. Se mostrou um aplicativo de utilização satisfatória e que além de mostrar a nomenclatura dos ossos como objetivo, implementou-se também uma interatividade com o usuário através de botões para o usuário testar seu conhecimento. 5 REFERÊNCIAS BUCAREY, S; ÁLVAREZ, L. Metodologia de Construcción de Objetos de Aprendizaje para la Ensenãnza de Anatomía Humana en Cursos Integrados. International Journal of Morphology, p. EASYAR DOCUMENTATION. Easyar Documentation. Disponível em: < Acesso em: 28 ago FREE3D, All 3d models Free 3D. Disponível em: < Acesso em: 28 ago GREGORY, J. Game Engine Architecture. A K Peters/CRC Press, MADUREIRA JUNIOR, J, R. et al. Introdução ao C# com o Microsoft Visual Studio Community São Paulo: Perse, p. MONTES, M; SOUZA, C. Análise da Taxa de Reprovação na Disciplina de Anatomia Humana em cursos da Saúde. Disponível em: < Acesso em: 28 ago SILVA, K. D. C. D; SANTANA, O. A. Objetos de aprendizagem utilizado para o ensino de anatomia humana: uma revisão da literatura. Disponível em: < Acesso em: 28 ago TORI, R; KIRNER, C; SISCOUTTO, R. Fundamentos e Tecnologia de Realidade Virtual e Aumentada. Symposium On Virtual Reality, WIKI.BLENDER.ORG. Manual. Disponível em:

7 < Acesso em: 28 ago

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