O POTENCIAL DO SKETCH UP ALIADO AO ENSINO DE AUTOCAD COMO FERRAMENTA ALTERNATIVA PARA ESTUDOS TRIDIMENSIONAIS

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1 O POTENCIAL DO SKETCH UP ALIADO AO ENSINO DE AUTOCAD COMO FERRAMENTA ALTERNATIVA PARA ESTUDOS TRIDIMENSIONAIS Ana Lúcia Nogueira de Camargo Harris UNICAMP Universidade Estadual de Campinas, Departamento de Arquitetura e Construção luharris@fec.unicamp.br Resumo Este artigo descreve uma experiência realizada no segundo semestre de 2008 quando foi inserido o ensino do aplicativo Sketch Up 6 em duas disciplinas similares de CAD para alunos dos cursos de Engenharia Civil e de Arquitetura e Urbanismo da FEC/ UNICAMP. Esta experiência permitiu aos alunos de segundo semestre dos dois cursos, a apreensão do uso do aplicativo de modo estruturado e focado como instrumento útil na fase de concepção do projeto arquitetônico. Os resultados obtidos com esta aplicação apresentaram-se satisfatórios mostrando que é possível, com este aplicativo, introduzir conceitos de modelagem digital, animação e simulações para alunos de início de curso desde que este seja apresentado com uma metodologia adequada que permita a geração de elementos independentes e possíveis de serem manipulados. Palavras-chave: Sketch Up, CAD, ensino-aprendizagem, projeto arquitetônico Abstract This paper describes an experience hold on the second semester of 2008 when it was inserted the learning of the Sketch Up 6 in two similar disciplines for pupils of Civil Engineering and Architecture Urban of FEC/ UNICAMP. This experience allowed the studies from the second semester of the courses, the learning of this software use in a structured and focused way as an useful instrument in the conception phase of the architectural project. The obtained results with this application were found satisfactory, showing that is possible, with this software, to introduce the concepts of the digital modulate, animation and simulation for the students from the beginning of the course as long as this is showed as a proper methodology that provides the creation of independent elements and possible to be manipulated. Key words: Sketch Up, CAD, e-learning, architectonic project 858

2 1 Introdução O uso de programas CAD para a confecção de pranchas de desenho e posteriormente das maquetes eletrônicas trouxe uma nova realidade para as áreas onde as representações gráficas tridimensionais são fundamentais. A possibilidade de visualização e manipulação virtual tridimensional dos objetos em fases iniciais do processo de projeto possibilita, além de uma melhor visualização e controle dos componentes destes objetos, uma rápida geração de imagens, estáticas ou dinâmicas, em diversas possibilidades de visualização, que variam desde wireframes até acabamentos renderizados, permitindo comparações entre diferentes soluções de formas e materiais bem como simulações e consequentemente otimizações nas tomadas de decisão sobre diversos parâmetros do projeto ainda em seu processo de desenvolvimento. Estes programas têm permitido o desenvolvimento de projetos cada vez mais complexos e personalizados. Devido a esta realidade, os cursos os cursos de Engenharia e de Arquitetura têm procurado apresentar ferramentas de CAD, desde o início do curso, a fim formar seus alunos para um mercado profissional cada vez mais informatizado e mutável. Porém, muitos dos alunos em início de curso apresentam dificuldades com relação à aprendizagem de programas comumente utilizados para CAD. Além da pouca experiência, observa-se que muitas vezes, o uso inadequado destes programas, acaba por limitar o potencial criativo dos alunos ao grau de dificuldade encontrado no uso do aplicativo. Como conseqüência, o grau de conhecimento dos alunos sobre projeto esbarra nas dificuldades encontradas por estes para se representar tais conhecimentos com o uso de programas de CAD. Para minimizar estas dificuldades é necessário que, além de se incluir disciplinas de CAD no currículo, também se escolha aplicativos adequados para cada fase da aprendizagem e se desenvolva didáticas que estimulem o uso mais aprofundado dos programas oferecidos. Este artigo apresenta algumas experiências didáticas onde se utilizou o aplicativo Sketch Up versão 6, em disciplinas dos curso de Engenharia Civil e de Arquitetura e Urbanismo da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da UNICAMP, com o objetivo de se adaptar a construção de estudos tridimensionais preliminares à capacidade e à motivação para aprendizagem de alunos de início de curso. Estas experiências têm mostrado a utilização deste aplicativo como uma boa opção para a introdução ao estudo tridimensional das formas arquitetônicas. Além das possibilidades e do aplicativo, a interface homem-máquina, intuitiva e acessível, aliada 859

3 a uma didática pedagógica apropriada, têm permitido uma aprendizagem simples e rápida, mesmo para alunos de início de curso. 2 O Sketch Up O Sketch Up é um software proprietário fornecido pela Google desde 2006 e apresenta duas versões, gratuita e profissional, esta última, denominada Sketch Up Pro. Ambas disponíveis para plataformas Windows e MAC. Este programa permite o desenvolvimento e a manipulação tridimensional de objetos de modo simples e rápido. Com possibilidade de importação em diversos formatos de arquivos possibilita um inter-relacionamento com vários programas. Seu formato nativo é o SKP, que também pode ser visualizado sem o programa por meio de um visualizador disponível gratuitamente. Desenvolvido como uma ferramenta para esboços, é apropriado para o estudo preliminar de projetos arquitetônicos, permitindo uma visualização previa do projeto tridimensional com a aplicação de cores, materiais, estudos de sombra e animações. A partir da versão 7, foi acrescentado ao programa um plugin para o Google Earth, que já permitia a inserção do projeto desenhado numa imagem no Google Earth e sua visualização diretamente deste último. Com esta ferramenta também é possível se criar links em páginas na Internet que remetam o usuário diretamente a um determinado local no Google Earth onde o modelo tridimensional do projeto foi inserido. 3 Fundamentação e aplicação didática do Sketch Up Segundo KRIER (1988) o arquiteto deve ter a capacidade de discernir quando, durante o ato de criação, se deve utilizar processos de pensamento racionais ou intuitivos. Autores como Schon, Jonsosn, Laseau e Ostrower apud Ferraro (2008) concordam que as ferramentas CAD, funcionam como mediadoras no processo cognitivo que envolve a criatividade e as percepções de abstração, reflexão e comunicação, fundamentais para o desenvolvimento do futuro profissional em áreas que envolvem a compreensão espacial. O ato de criação, por sua vez, envolve não apenas o criador, mas os processos de criação e seus ambientes (BIANCHI, 2008). Ferramentas para a criação de modelos digitais que possibilitem o uso racional e intuitivo de modo simples e direto podem auxiliar no desenvolvimento de características pessoais que permitam um controle adequado do projeto no ato de criação em um ambiente virtual. 860

4 Neste contexto, com aplicações pontuais em exercícios numa disciplina eletiva desde janeiro de 2008 observou-se a potencialidade do aplicativo Sketch Up. Nesta época, a versão 6 gratuita foi utilizada para o desenvolvimento de modelagens relacionadas a estudos da forma, como ilustra a Figura 1. Figura 1: Explorações iniciais com o uso do aplicativo em uma disciplina eletiva, jan/2008. A partir de junho deste mesmo ano se re-estruturou o plano de aulas de outras duas disciplinas, que seriam disponibilizadas no segundo semestre, para os cursos de Engenharia Civil e de Arquitetura e Urbanismo, inserindo em seus programas aulas 861

5 sobre este aplicativo. O propósito desta inserção foi explorar o potencial do aplicativo como ferramenta didática no ensino de CAD. Para isso foram realizados experimentos iniciais com o objetivo de conhecer melhor o aplicativo e desenvolver uma estratégia pedagógica de modo a inseri-lo adequadamente no contexto do curso. Embora com uma variação no número de horas/aula semanais nas duas disciplinas, ambas tinham a duração de 15 semanas e apresentavam ementas semelhantes. Optou-se então por fazer um reajuste em seus conteúdos de modo a inserir o ensino deste aplicativo utilizando ao todo 4 semanas, com 4 horas/aula na disciplina AU302, do curso de Arquitetura e Urbanismo e 3 horas/aula na disciplina CV201, do curso de Engenharia Civil. O objetivo desta mudança no conteúdo foi buscar uma minimização do problema notado nos anos anteriores: não se observava a aplicação prática dos conhecimentos ensinados nas disciplinas básicas de CAD na construção de maquetes eletrônicas em suas atividades nas outras disciplinas de modo adequado, indicando que estes não os assimilaram suficientemente. Provavelmente por se tratar de aplicativos que exigem mais tempo de horas/aula para uma compreensão suficiente. Assim, adotou-se o uso do Skech Up para as aulas sobre modelagem de maquetes eletrônicas destas disciplinas com o intuito de experimentá-lo didaticamente como ferramenta CAD introdutória e preparar os alunos para as próximas disciplinas de CAD, de modo a lhes permitir um ingresso gradual aos programas CAD mais sofisticados e complexos. 3.1 Implementação das aulas Ao conteúdo das duas disciplinas, anteriormente restrito ao ensino do AutoCAD 2D, modelagens de sólidos e maquetes eletrônicas com o uso do ADT (Autodesk Architectural Desktop 2005) foi acrescido um conteúdo sobre o Sketch Up versão 6. Para isso, as aulas foram totalmente reestruturadas, e o formato das aulas, anteriormente disponibilizado em hipertextos, foi acrescido de tutoriais animados. As quinze semanas de aula foram então re-divididas no seguinte formato, conforme mostrado na Tabela 1. Tabela 1: Distribuição do conteúdo didático das disciplinas. 6 aulas AutoCAD 2D e introdução à modelagem 3D 4 aulas ADT 4 aulas Sketch Up 862

6 Especificamente para as aulas com o Sketch Up foram abordados basicamente os seguintes tópicos: manipulação na interface, ajustes de unidades, ferramentas de visualização, ferramentas de desenho, modificação, importação e manipulação de layers, edição 3D e aplicação de materiais, simulações de sombra, passeios virtuais e geração de animações, como exemplificam as Figuras 2-3. t Figura 2: Exemplo ilustrativo do material didático desenvolvido para o ensino do Sketch Up - seqüência de comandos para a construção rápida de uma escada, jul/2008. Figura 3: Exemplo ilustrativo do material didático desenvolvido para o ensino do Sketch Up - seqüência de comandos para a construção rápida de uma escada, jul/2008. Este material foi apresentado por meio de tutoriais animados especialmente desenvolvidos para esta finalidade e exercícios práticos em sala de informática. 863

7 As mudanças de programa também envolveram mudanças pedagogias. As avaliações foram divididas em individuais, pelos exercícios acompanhados semanalmente, e por equipes, ao final de cada bloco de assunto ministrado, como mostrado na Figura 4. Figura 4: Re-estruturação do conteúdo para o acréscimo do ensino do Sketch Up, jul/2008. A única apresentação em sala se deu no último dia de aula, quando os alunos apresentaram, em equipe, o processo do desenvolvimento das maquetes digitais criadas culminando numa animação que simulava um passeio virtual pelo interior do edifício criado considerando uma percepção hipotética da variação da sombra gerada pela luz natural ao longo do dia. 3.2 Resultados obtidos Com esta nova abordagem do conteúdo na disciplina, os alunos finalizaram o semestre com uma aprendizagem satisfatória sobre o uso do AutoCAD para a geração de desenhos bidimensionais; montagens de pranchas e modelagens geométricas básicas e sobre o uso do Sketch Up para a modelagem digital 3D a partir da importação de arquivos 2D com controle de layer e de componentes; desenho de terrenos irregulares e terraplanagens; simulações de sombra; geração de passeios virtuais no interior de ambientes e geração de animações, como exemplificam as Figuras

8 Figura 5: Exemplo de implantação e uso sombras, desenvolvido por alunos do 2º semestre com o aplicativo SketchUp, nov/2008. Figura 6: Exemplo de controle de layers e detalhamento no layout do mobiliário, desenvolvido por alunos do 2º semestre com o aplicativo SketchUp, nov/

9 Figura 7: Exemplos do domínio espacial, desenvolvido por alunos do 2º semestre com o aplicativo SketchUp, nov/2008. Figura 8: Exemplos de relevo e inserção numa paisagem real, desenvolvido por alunos do 2º semestre com o aplicativo SketchUp, nov/ Considerações finais Com a introdução do Sketch Up 6 no conteúdos das duas disciplinas introdutórias de CAD, no segundo semestre dos cursos de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo, os alunos desenvolveram maquetes eletrônicas, passeios virtuais, simulações e animações além do ferramental básico, anteriormente já ensinado sobre desenho bidimensional, montagem de pranchas e modelagem de sólidos com o uso do AutoCAD ADT

10 O uso do Sketch Up como ferramenta de explorações volumétricas e geração de maquetes eletrônicas dinâmicas aliado ao AutoCAD para o desenho inicial das plantas, permitiu aos alunos uma manipulação mais adequada do ferramental gráfico para estudos de concepção do projeto obtendo resultados visuais de modo mais direto e com isso possibilitou a exploração de seu potencial criativo aliado a exercícios de visualização tridimensional. A realização desta inserção de conteúdo sem prejuízo de qualidade foi possível devido a uma re-estruturação geral dos materiais didáticos da disciplina aliando novas tecnologias, como o uso de tutoriais animados vinculados a hipertextos, disponibilizados em rede, que permitiram uma aprendizagem mais independente das horas em sala de aula, resultando numa maximização virtual no limite real de tempo e também estimulando os alunos ao estudo. Concluindo, observou-se que, a mudança pedagógica inserindo o aplicativo Sketch Up no conteúdo de disciplinas Introdutória de CAD para alunos de segundo semestre, além de permitir a estes, a aprendizagem de um ferramental útil para estudos tridimensionais ainda na fase de concepção do projeto, com utilidade para diversas outras finalidades, também agradou aos alunos devido principalmente a duas características observadas: facilidade de manipulação devido a uma interface intuitiva e qualidade visual da resposta aos comandos alcançada, se comparada a outros aplicativos mais complexos, que exigiriam um conhecimento maior para o mesmo grau de visualização, como por exemplo no caso da aplicação de materiais. Além disso, por se tratar de uma ferramenta que trabalha apenas com faces, permite a geração de arquivos mais leves do que de aplicativos CAD mais complexos. A partir desta experiência pretende-se aprofundar no conhecimento deste aplicativo a fim de explorar mais a fundo seu potencial para a área de projeto e sua integração com as outras ferramentas disponíveis no curso. Agradecimentos Aos alunos de ambos os cursos que, com bastante disposição tornaram o ensino destas disciplinas um ato prazeroso tanto para os professores quanto para os monitores. Aos monitores PAD e à bolsista PED que colaboraram com boa vontade auxiliando os professores e alunos no decorrer das disciplinas. Bibliografia BIANCHI, Giovana Métodos para estímulo à criatividade e sua aplicação em arquitetura. Campinas, Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Universidade Estadual de Campinas. 867

11 FERRARO, N. As ferramentas de desenho digitais na construção do conhecimento do aluno na disciplina de projeto dos cursos de arquitetura e urbanismo: um estudo de caso. Curitiba, Dissertação (Mestre em Educação) Faculdade de educação, Universidade Federal do Paraná. KRIER, Rob. Architectural Composition. London: Academy Ed.,1988. ROSKES Bonnie & DEWITT, Bob The SketchUp book 5.0 Changing the way you think in 3D, from concept to model, 3a edição, pg. 868