GT: Ensino de arte: antigas e novas tecnologias

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1 GT: Ensino de arte: antigas e novas tecnologias Poética da Vila Virtual: paradigmas da arte tecnológica a partir da concepção de um ambiente virtual de aprendizagem Ambiente Virtual de Aprendizagem Modelagem 3D Rodrigo Chaves de Souza Ana Zeferina Ferreira Maio Fundação Universidade Federal do Rio Grande FURG Ambiente virtual de aprendizagem, modelagem 3D, realidade virtual Novos modos de pensar a educação estão sendo processados com o advento da tecnologia da informática. A maneira como os indivíduos se relacionam entre si, com o trabalho, com a educação, em qualquer organização, e até mesmo com a sua própria inteligência, está atrelada a uma série de dispositivos técnicos, de modo a caracterizar o final do século XX e início do XXI, como um período do conhecimento por simulação 1. A transição de uma tecnologia comunicacional milenar, ancorada tão restritamente, no código da escrita, para o complexo sistema de informática, justifica a imponência tecnológica de sofisticados programas de inteligência coletiva no cenário social. Assim, as tecnologias de informação e comunicação, particularmente a integração das redes, buscam responder, mesmo que em parte, às atuais exigências de mercado de trabalho os ambientes virtuais de aprendizagem são um exemplo disso. Grande parte dessas demandas tem encontrado respaldo positivo no ciberespaço, uma vez que a propagação das novas tecnologias está gerando, paralelamente, a chamada cibercultura 2. Nesse sentido, o ciberespaço é muito mais do que um meio de comunicação ou uma mídia, pois através da interconexão mundial dos computadores, ele reúne, integra e redimensiona uma infinidade de mídias e uma pluralidade de interfaces, permitindo que as informações sob o signo da velocidade conectem os indivíduos numa rede infinita de transmissão e acesso. Desse modo, a aprendizagem mediada pela internet tem sido a preocupação de professores-pesquisadores, que perceberam no ciberespaço uma nova modalidade para a educação. Atraídos pelo potencial sócio-técnico dos ambientes que fazem do digital seu

2 suporte, e pela possibilidade de constante atualização das informações, têm se utilizado do ciberespaço para renovação de suas práticas pedagógicas. No feixe de relações entre indivíduos e interfaces digitais, todo e qualquer signo pode ser produzido no e pelo ciberespaço, constituindo um processo de comunicação em rede, próprio dos ambientes virtuais de aprendizagem. Dentro deste contexto, o projeto Vila Virtual foi criado pelo acadêmico Rodrigo Chaves de Souza, em março de 2005 no Curso de Artes Visuais Licenciatura, da Fundação Universidade Federal do Rio Grande, com o objetivo de atender a uma proposta do Prof. Dr. Alfredo Martín Gentini em elaborar projetos com temas do interesse dos estudantes na área de Psicologia da Educação. Paralelo a essas discussões, os debates a cerca da interação entre as instituições de ensino superior e a comunidade, e o compromisso social das universidades federais com atividades extencionistas constituíram o campo de motivação deste estudo. Ressalta-se que, se por um lado, as instituições educacionais contribuem com conhecimento e assistência às comunidades, por outro, se retroalimentam dos saberes, anseios e aspirações dos diferentes grupos sociais onde atuam. Os trabalhos realizados no Grupo Virtual 3 do Projeto ESCUNA (Escola- Comunidade-Universidade: buscando metodologias educativas e interconectivas em uma visão sistêmica) junto ao CEAMECIM (Centro de Educação Ambiental, Ciências e Matemática), foram determinantes na concepção da Vila Virtual. Entre outros aspectos, auxiliou a definir os ambientes virtuais como plataforma de abordagem para os temas a serem tratados sobre e para as comunidades periféricas. Assim, buscou-se desenvolver e implementar um modelo de ambiente virtual de aprendizagem imersivo baseado em contextos sócio-ambientais e culturais de comunidades carentes, a partir da construção de uma vila com um ambiente interativo e mutável, na qual os usuários-moradores pudessem nela residir e modificá-la através de ações individuais e/ou coletivas, transformando passo a passo o seu cenário. O AVA pretende proporcionar aos usuários-moradores dinâmicas de interação com o ambiente e atividades educativas, com a finalidade de estimular a consciência de cidadania e a reorganização de seus espaços de vivências. Acredita-se que os indivíduos ao assumirem-se protagonistas das ações desenvolvidas no ambiente, gerenciando-as com autonomia, possam transformar sua realidade e seus papéis como atores sociais. Fundamentado em uma comunidade virtual, estes serão protagonistas de seu próprio desenvolvimento em um contexto social real.

3 Alicerçada nas teorias Construtivista e Construcionista, a Vila Virtual propõe uma metodologia pedagógica fundamentada na Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP), que implica propor uma situação-problema ao aprendente, visando a confrontação com problemas reais significativos, e o compromisso na construção do aprendizado e a aquisição da habilidade de pensar de modo autônomo e crítico. As situações-problemas da Vila Virtual são simulações de problemas sócioambientais de comunidades carentes reais, e o aprendizado se dará na busca por resoluções a partir da criação de projetos de trabalho, que visam fortalecer uma aprendizagem colaborativa e autoral dos estudantes. A dinâmica de aprendizagem na Vila Virtual vêm ao encontro da elaboração de uma proposta curricular, onde a representação do conhecimento não seja fragmentada, afastada dos problemas cotidianos dos aprendizes, mas que venha resolver os seus problemas, suprindo as suas necessidades, por meio de uma abordagem interdisciplinar. A ambientalização e a interdisciplinaridade no AVA surgirão da necessidade de conexão entre diversas disciplinas que compõem o sistema dinâmico representante da realidade, já que num contexto social não existem áreas multifacetadas do conhecimento, tecendo os fatos de forma entrelaçada e implícita. Desta forma, visa-se constituir espaços de aprendizagem capazes de atender a demanda da sociedade globalizada, através do rompimento com a sistematização e a linearidade do ensino curricular vigente. Contudo, além de estimular os sujeitos na reorganização de seus conceitos e espaços, na busca da autonomia com a elaboração de projetos, e no rompimento com a linearidade do currículo, a Vila Virtual propõe, ao fazer uso de softwares modernos, uma atualização de modos mais dinâmicos de ensino. Considerando que a educação vem, mesmo que de forma tardia, se apropriando dos dispositivos tecnológicos e repensando a prática pedagógica sobre estas ferramentas. A partir dessas questões, no ano de 2005 passou-se a ilustrar o AVA Vila Virtual (figura 01 e 02) no software de desenho vetorial 4 bidimensional CorelDraw11, a programar em linguagem computacional HTML (HyperText Markup Language) suportado por navegação via Browser 5, e a utilizar os pressupostos metodológicos da Aprendizagem Baseada na resolução de Problemas (ABP).

4 Figura 01 Cenário inicial da Vila Virtual ilustrado em 2D Figura 02 Cenário da Vila Virtual evoluído Posteriormente, buscando ampliar o suporte de interação e atratividade, em consonância com os atuais dispositivos de produção artística, a Vila Virtual foi recriada em uma nova linguagem gráfica e computacional. Com a utilização do software de modelagem e animação 3D Studio Max 8 e a linguagem VRML 6, passou-se a compor o cenário da Vila em um modelo de micromundo, possibilitando a navegação por meio de objetos modelados, texturizados e acompanhados de sons. Nessa fase do projeto foram realizadas modelagens com duas propostas de vila: uma imaginária, com uma linguagem demasiadamente simples (figura 03), e outra baseada em estruturas arquitetônicas reais (figura 04). Figura 03 Cenário da Vila Virtual em 3D Figura 04 Novo cenário da Vila Virtual em VRML No entanto, após grande parte do ambiente ter sido modelado e programado em VRML, houve uma nova mudança para uma plataforma mais versátil e eficiente, devido a linguagem VRML ser um plugin executado em um navegador, o que deixa o seu processamento muito pesado, além de não possuir uma boa simulação de navegação em primeira pessoa, não apresentar conceito de cliente/servidor, e não possuir um bom suporte para funcionamento nos mais diversos sistemas operacionais.

5 Passou-se então a utilizar engines 7 de jogos eletrônicos como plataforma, havendo primeiramente a utilização da engine do jogo Quake1 e, posteriormente, a utilização da engine de Quake3, ambas software livre. Atualmente, o projeto utiliza esta plataforma devido aos expressivos recursos para a construção de ambientes de simulação imersivos. Pode-se citar entre as principais funcionalidades dispostas por estas engines a possibilidade de criar distintas dinâmicas de interação usuários-ambiente e usuários-usuários, alterando o próprio código-fonte, a possibilidade de conexão entre usuários pela rede (multiplayer), bem como o fato da engine ser um software livre. Também se destaca a utilização da engine do jogo Quake3 no que se refere à relação entre processamento e um bom resultado de renderização, de simulação física, e por ser escrita em linguagem de programação C 8. Acrescenta-se a isso os demais elementos que definem as games engines como um excelente sistema complexo para construção de mundos virtuais, tais como: amplo suporte para criação de objetos e avatares modelados, texturizados e iluminados em softwares 3D profissionais; a inserção de efeitos especiais via scripts; a liberdade de movimentos na navegação; e a hibridação de textos, sons, imagens e estímulos analógicos. Estas alterações realizadas em jogos computadorizados, afim de realizar um novo jogo feito a partir de outro, ou para alterar apenas alguns elementos são chamadas de mods (modification). Um mod pode proporcionar conversões parciais, com alterações somente nos personagens, veículos, armas e quaisquer outros elementos do jogo original, ou conversões totais, tornando-se assim um novo jogo, de um gênero diferente ou não. Neste sentido a Vila Virtual representa uma modificação total, já que se utilizado do sistema para concretização de um ambiente educativo e, não somente, para entretenimento, alterando toda parte gráfica, bem como, as dinâmicas de interação com o ambiente. Assim, a Vila Virtual passou a ser remodelada, em função das potencialidades destes recursos. Contudo, desta vez para a construção do cenário, delimitou-se especificamente as comunidades periféricas à FURG como referências visuais para a organização, modelagem e texturização da Vila. A partir disso, novas etapas metodológicas foram criadas no projeto, que implicaram em rotineiras saídas de campo, realização de imagens fotográficas e videográficas, em mídia digital, para aquisição de referências espaciais (figura 05), e recolhimento de texturas (figura 06).

6 Figura 05 Fotografia de referência Figura 06 Textura de parede Por conseqüência destas referências, passou-se a modelagem dos objetos (casas, carros, árvores) no software 3D, os quais receberam o mesmo tratamento concedido à concepção de jogos eletrônicos, ou seja, deformar a malha, em busca da concretização do objeto, se utilizando do menor número possível de polígonos, este tipo de modelagem é denominada low-poly 9 ou baixo-polígono (figura 07). A modelagem por malha em software assemelha-se ao processo de modelagem em materiais sólidos reais, (de)formando um objeto primitivo (cubo, esfera, cilindro), assim como deforma-se um cubo de mármore ou argila. No entanto, na escultura digital, modela-se o objeto a partir de uma malha composta por linhas horizontais e verticais, a qual permite ao artista movê-la, esticá-la e encolhê-la em todas as direções, assim como, adicionar ou extrair linhas até a concepção da figura tridimensional desejada. Depois de efetuada a modelagem do objeto, passa-se a etapa de texturização, aplicando sobre a superfície mapeada do objeto imagens em formato JPEG, e Targa para inserção de canal alpha 10 (canal para realização imagens transparentes ou translúcidas). À esta etapa também é possível fazer uma analogia com outra linguagem artística física, a pintura, já que na texturização preenchem-se as superfícies do objeto com imagens, as quais serão responsáveis pela coloração, plasticidade, brilho, reflexos (figura 08). Neste momento, busca-se utilizar texturas com a menor resolução possível, sem prejudicar a qualidade da imagem, a fim de criar um sistema com bom desempenho de navegação, ou seja, com um maior número de frames por segundo (FPS).

7 Figura 07 Malha low poly Figura 08 Objeto mapeado e texturizado Com a adoção da metodologia de fotografias referenciais, a apropriação das técnicas de modelagem e texturização, passou-se a utilizar o software GTKRadiant, desenvolvido e utilizado pela ID Software na criação do jogo Quake3. Neste programa são realizadas ações como: iluminação, inserção do ponto de materialização do avatar, a criação do skybox (cubo o qual o mapa está inserido) e compilação do ambiente. As figuras 09 e 10 ilustram o atual cenário da Vila Virtual com a utilização da engine e destes softwares 3D. Figura 09 Detalhe da Vila em seu estágio atual Figura 10 Imagem da Vila Virtual O resultado deste processo é a concretização de um ambiente com vasto suporte para simular situações muito próximas das que experimentamos na realidade. A composição de um cenário realístico e as dinâmicas de interação com o ambiente e com usuários conectados a ele são exemplos de situações que possibilitam virtualizar a realidade. A interatividade, a qualidade de renderização dos modelos e a boa performance de navegação e imersão proporcionada por estes sistemas, possibilitam aos usuários uma intensa conexão com cenários e objetos digitais. A reconstituição deste cenário e as

8 manipulações destes objetos, propostos para transformar o cenário da Vila, permitem uma intervenção artística na realidade numérica, sendo também possível no virtual realizar experiências estéticas, de fruição e de modificação destes componentes. Disso decorre uma arte participativa, de dimensão sensorial e comportamental, que depende da ação dos indivíduos. O sujeito-espectador se distancia da contemplação passiva de um objeto artístico, em prol de um processo poético. No que chamamos de ciberarte, a arte é uma proposição a ser vivida, que solicita um diálogo com os ambientes interativos, através de interfaces que permitem agir no espaço físico e virtual. A esse respeito Couchot diz que: No domínio próprio da imagem, o numérico rompe as relações que ligam a imagem, o objeto, e o sujeito. A imagem numérica não é mais uma projeção ótica de um objeto interpondo-se entre este e o sujeito e mantendoos à distância um do outro constituindo assim o seu estatuto. A imagem não mantém mais nenhuma ligação física nem energética com o real; ela é expressão de uma linguagem específica a linguagem dos programas informáticos alimentados por algoritmos e por cálculos, ao passo que a interatividade a torna dependente das reações do observador 11. O numérico introduz uma nova ordem visual, frequentemente mais perceptiva, que substitui a representação pela simulação. Enquanto a realidade ótica do ambiente da Vila Virtual vetorizada se limitava ao aspecto visível do real, reduzido à dimensão bidimensional do plano de projeção, a simulação numérica da Vila Virtual modelada reconstrói o real a partir de uma linguagem lógico-matemática, requisitando a participação dos sujeitos envolvidos no processo de fruição. 1 LÉVY, Pierre. As tecnologias da inteligência: o futuro do pensamento na era da informática. Rio de Janeiro: Ed. 34, 1993, p O termo cibercultura foi originalmente usado pelo romancista William Gibson, em seu romance Neuromancer, e posteriormente utilizado por outras áreas de conhecimento para designar o conjunto de técnicas (materiais e intelectuais), de práticas, de atitudes, de modos de pensamentos e de valores que se desenvolvem paralelamente ao ciberespaço. 3 O Grupo Virtual do Projeto ESCUNA é responsável pela criação de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) utilizados pelas escolas municipais da cidade de Rio Grande (RS) vinculadas ao Projeto ESCUNA, e é composto pela equipe de bolsistas dos Cursos de Engenharia de Computação e de Artes Visuais Licenciatura, orientada pelas professoras Débora Laurino, Sheyla Rodrigues e Ivete Pinto, idealizadoras do Projeto ESCUNA. 4 Um aplicativo de desenho vetorial é aquele que se baseia em vetores matemáticos, tendo nós (pontos) como suporte para criação e manipulação de imagens, associados às Curvas de Bézier, que são alças para manipular os segmentos de reta e curvas ligados estes nós. O desenho vetorial se contrapõe ao gráfico Raster, que se baseia na descrição da cor para cada pixel. 5 Browser, também chamado de navegador, é um programa que possibilita a interação com documentos HTML (linguagem de hipertexto) hospedados em um servidor Web de acesso à Internet. Pode-se citar dentre os mais usados: Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera e Netscape. 6 VRML (Virtual Reality Modelating Language), ou Linguagem para Modelagem de Realidade Virtual, é um padrão de aplicativos de realidade virtual utilizado na Internet. Por meio desta linguagem, escrita em modo texto, é possível criar objetos tridimensionais podendo definir cor, transparência, brilho, textura, associando-a a um bitmap.

9 7 Game Engine (ou Motor de Jogo), é um software ou um conjunto de bibliotecas para simplificar o desenvolvimento de jogos ou outras simulações em tempo real, para videogames e computadores rodando sistemas operacionais. A funcionalidade tipicamente fornecida por um motor de jogo inclui um motor de renderização (ou rendering engine), o renderizador, para gráficos 2D ou 3D, um motor de física (ou physics engine) ou detecção de colisão, suporte à sons, uma linguagem de script, suporte à animação, inteligência artificial, networking, e um scene graph. 8 C é uma linguagem de programação estruturada e padronizada para ser usada no sistema operacional UNIX. Espalhou-se por muitos outros sistemas operacionais, e tornou-se uma das linguagens de programação mais usadas. É a linguagem de programação de preferência para o desenvolvimento de software de sistemas e aplicações, sua proximidade com a linguagem de máquina permite que um projetista seja capaz de fazer algumas previsões de como o software irá se comportar ao executar. 9 Low poly é o termo utilizado por modeladores para descrever a diminuição de polígonos em um objeto tridimensional. É o tipo de modelagem ideal para desenvolvimento de jogos eletrônicos por minimizar o número de superfícies a serem renderizadas, adquirindo melhor processamento na leitura dos objetos. 10 Em computação gráfica, o Canal Alfa (Alpha Channel) é o processo de combinar uma imagem com um fundo para criar texturas com diversos níveis de opacidade. É freqüentemente utilizado para renderizar elementos da imagem em passagens separadas, para então combinar múltiplas imagens em uma única. 11 COUCHOT, Edmond. A tecnologia na arte: da fotografia à realidade virtual. Porto Alegre: Editora UFRGS, 2003, p. 157.