Uso de Realidade Aumentada no Auxílio do Ensino de Palavras da Língua Inglesa

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS UFG CAMPUS CATALÃO CAC DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO DCC Bacharelado em Ciência da Computação Projeto Final de Curso Uso de Realidade Aumentada no Auxílio do Ensino de Palavras da Língua Inglesa Autor: César Evangelista Borges Júnior Orientador: Márcio Antônio Duarte Catalão - 2011

César Evangelista Borges Júnior Uso de Realidade Aumentada no Auxílio do Ensino de Palavras da Língua Inglesa Monografia apresentada ao Curso de Bacharelado em Ciência da Computação da Universidade Federal de Goiás Campus Catalão como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação Área de Concentração: Computação Gráfica Orientador: Márcio Antônio Duarte Catalão - 2011

E. B. Júnior, César Uso de Realidade Aumentada no Auxílio do Ensino de Palavras da Língua Inglesa/Márcio Antônio Duarte - Catalão - 2011 Número de paginas: 48 Projeto Final de Curso (Bacharelado) Universidade Federal de Goiás, Campus Catalão, Curso de Bacharelado em Ciência da Computação, 2011. Palavras-Chave: 1. Realidade Virtual. 2. Realidade Aumentada. 3. Educação

César Evangelista Borges Júnior Uso de Realidade Aumentada no Auxílio do Ensino de Palavras da Língua Inglesa Monografia apresentada e aprovada em Pela Banca Examinadora constituída pelos professores. de Márcio Antônio Duarte Presidente da Banca Liliane do Nascimento Vale Vaston Gonçalves da Costa

Dedico este trabalho a minha família e aos amigos que sempre me apoiaram nos estudos e me ajudaram a superar as dificuldades para que pudesse alcançar os meus objetivos.

AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar agradeço a Deus, pelos dons dados a mim, os quais foram essenciais para que eu chegasse aonde cheguei. Aos meus pais, César Rodrigues e Suelma Gomes, pela base, pela educação, pelo companheirismo, pela força, pela credibilidade e pelo apoio. Aos meus irmãos Suzanne e Wendell, e aos meus avós, meu muito obrigado. Aos colegas que por algum motivo não prosseguiram até o final do curso conosco, mas que continuaram presentes em nossas vidas sempre nos motivando. A todos da minha turma que permaneceu unida principalmente nas horas mais difíceis do curso. Ao José Augusto que entrou no curso antes de nós, mas se juntou à nossa turma. Aos demais amigos do curso, que sempre estavam presentes, seja para estudos, para festas ou para uma conversa, Karla Gonçalves, Rosângela Alves, Rayner Pires, Salviano Ludgério, Gabriela Quirino, Marcinha Santos, Fernado Asevedo, Jayme Calixto, Diego Jefferson, Rafael Ulhôa, Rudson Franco entre tantos outros. Muito Obrigado! Aos meus amigos Bruno Padilha, Dill, Felipe, Diego Kaeru e toda a turma de Kung Fu do Projeto Noções Básicas de Lutas. Aos professores Alexsandro Santos, Luanna Lopes, Roberto Finzi e Veríssimo Guimarães. E aos demais professores pelos conhecimentos passados durante o curso. Ao meu professor e orientador Márcio Duarte, pela sua dedicação e disposição para comigo neste trabalho. A todos os meus familiares e amigos que direta ou indiretamente sempre me deram força para vencer mais essa batalha, guiando-me sempre que preciso e sempre me aconselhando com as palavras certas nos momentos em que mais precisava. A todos vocês meus sinceros agradecimentos, muito obrigado...

Você não consegue ligar os pontos olhando pra frente; você só consegue ligá-los olhando pra trás. Então você tem que confiar que os pontos se ligarão algum dia no futuro. Você tem que confiar em algo seu instinto, destino, vida, carma, o que for. Esta abordagem nunca me desapontou, e fez toda diferença na minha vida. Steve Jobs

RESUMO Júnior, C. Uso de Realidade Aumentada no Auxílio do Ensino de Palavras da Língua Inglesa. Curso de Ciência da Computação, Campus Catalão, UFG, Catalão, Brasil, 2011, 48p. A Informática está presente nos métodos de ensino dos dias atuais. Porém, a mesma não vem sendo utilizada de forma a promover maior interatividade entre aluno e professor e entre os próprios alunos, a fim de evitar aulas monótonas e desmotivadoras. Uma das formas de tornar as aulas mais interativas é utilizar recursos da multimídia, como a Realidade Virtual e a Realidade Aumentada. O propósito deste trabalho é ilustrar como a utilização destes recursos pode auxiliar no ensino de palavras da língua inglesa através do desenvolvimento de um protótipo, onde marcadores são filmados por meio de uma webcam e através de suas combinações formam palavras em inglês e posteriormente um objeto virtual referente a esta palavra é exibido na tela do computador dentro do próprio ambiente do usuário. Para a implementação do protótipo foram utilizados o ARToolKit para a interação entre homem e computador através do uso de marcadores e o Blender para modelar os objetos em VRML. Para verificar a viabilidade do protótipo, o mesmo foi testado em uma escola. Palavras-Chaves: Realidade Virtual, Realidade Aumentada, Educação i

Sumário 1 Introdução 1 1.1 Motivação.................................... 1 1.2 Objetivos.................................... 2 1.3 Organização da Monografia.......................... 2 2 Ensino Multimídia, Realidade Virtual e Realidade Aumentada 4 2.1 Multimídia.................................... 4 2.2 Contribuições Possíveis Para a Aprendizagem................ 5 2.3 Contribuições Possíveis Para a Função do Professor............. 6 2.4 Os Softwares Educacionais........................... 7 2.5 Importância do Ensino de Idiomas Estrangeiros............... 7 2.6 Realidade Virtual................................ 8 2.7 Estudos e Recursos Envolvidos em um Sistema de Realidade Virtual.... 10 2.8 Realidade Virtual na Educação........................ 11 2.9 Realidade Misturada.............................. 13 2.10 Realidade Aumentada............................. 14 2.11 Utilização da Realidade Aumentada...................... 15 3 Implementação 16 3.1 Materiais.................................... 16 3.2 Funcionamento do ARToolKit......................... 17 3.3 Realidade Aumentada e ARToolkit...................... 18 3.4 Geração dos Objetos Virtuais......................... 19 3.5 Interface com o Usuário............................ 20 3.6 Geração dos Marcadores............................ 21 3.7 Funcionamento do Protótipo.......................... 21 3.8 Arquitetura do Protótipo............................ 23 3.8.1 Requisitos do Protótipo........................ 24 3.8.2 Diagrama de Caso de Uso....................... 24 3.8.3 Diagramas de Sequência........................ 25 ii

3.8.4 Diagramas de Atividade e Estado................... 26 4 Testes, Resultados e Limitações do Protótipo 29 4.1 Público Alvo................................... 29 4.2 Procedimento.................................. 29 4.3 Resultados Obtidos............................... 30 4.4 Limitações e Dificuldades............................ 34 5 Conclusão e Trabalhos Futuros 35 5.1 Conclusão.................................... 35 5.2 Trabalhos Futuros................................ 36 Referências 37 Apêndices 38 A Testes 39 A.1 Marcadores Utilizados............................. 39 A.2 Questionário................................... 41 A.3 Charadas.................................... 42 B Configuração do ARToolKit, da OpenGL, da GLUT e da OpenVRML no Microsoft Visual Studio 2010 44 B.1 Configurando o ARToolKit 2.72.1 e a OpenVRML no Microsoft Visual Studio 2010................................... 44 B.2 Configurando a OpenGL e a GLUT no Microsoft Visual Studio 2010.... 47 iii

Lista de Figuras 2.1 Giroscópio Ícaro [Kimura, 2006]......................... 12 2.2 Freedom Tower (Torre da Liberdade) em Realidade Aumentada....... 14 3.1 Funcionamento do ARToolkit [Faria, 2009]................... 18 3.2 Arquivo house.blend no Blender 2.54..................... 19 3.3 Arquivo house.wrl gerado com o Blender 2.49................ 20 3.4 Arquivo house.wrl modificado......................... 20 3.5 Arquivo Form1.h[design] : tela principal do protótipo............ 21 3.6 Marcador em branco (a). Marcador novo (b)................. 21 3.7 Funcionamento do protótipo........................... 22 3.8 Arquitetura do protótipo............................ 23 3.9 Diagrama de caso de uso do protótipo..................... 25 3.10 Diagrama de sequência: (a) uso do botão A - L e (b) uso do botão M - Z. 25 3.11 Diagrama de sequência: (a) fechar janela AL e (b) fechar janela MZ.. 26 3.12 Diagrama de atividade: (a) uso do botão A - L e do botão OK, e (b) uso do botão M - Z e do botão OK..................... 26 3.13 Diagrama de atividade: (a) fechar janela AL e (b) fechar janela MZ... 27 3.14 Diagrama de estado: (a) uso do botão A - L e do botão OK, e (b) uso do botão M - Z e do botão OK....................... 27 3.15 Diagrama de estado: (a) fechar janela AL e (b) fechar janela MZ.... 28 4.1 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 30 4.2 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 31 4.3 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 31 4.4 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 32 4.5 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 32 4.6 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 32 4.7 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 33 4.8 Resultado: turma 1 (a) e turma 2 (b)..................... 33 B.1 Alterações no código de regerror.c [Anderson, 2009c]............. 46 iv

Lista de Siglas 2D 3D API ARToolKit DSVL GLUT OpenGL OpenVRML UTI VRML Bidimensional Tridimensional Application Programming Interface Augmented Reality Tool Kit Direct Show Video Library Graphic Language Utility Toolkit Open Graphics Library Open Virtual Reality Modeling Language Unidade de Terapia Intensiva Virtual Reality Modeling Language VS2005 Visual Studio 2005 VS2010 Visual Studio 2010 WWW x64 x86 World Wide Web 64 bits 32 bits v

Capítulo 1 Introdução 1.1 Motivação A Informática está presente nos métodos de ensino dos dias atuais. Porém, a mesma não vem sendo utilizada de forma a promover maior interatividade entre aluno e professor e entre os próprios alunos, a fim de evitar aulas monótonas e desmotivadoras. Isto se deve ao fato de que enquanto a educação deve responder às necessidades econômicas da sociedade, a mesma também deve considerar uma formação para a convivência, a reflexão e a crítica [Aparici, 1999]. Uma das possibilidades de melhorar a educação é através da utilização do computador com seus respectivos sistemas educativos com a finalidade de fornecer espaço tanto para o aluno quanto para o professor de forma que os mesmos possam descobrir um meio de utilizar o computador para transformar uma determinada informação em um conhecimento [Barion e Oliveira, 2009]. Um dos meios que vem se explorando para a obtenção de conhecimento através do computador é a multimídia, que integra texto, imagem, vídeo e áudio através de técnicas de hipertexto, computação gráfica, inteligência artificial, entre outras. Esse meio tem como objetivo trazer aos alunos uma nova dimensão lúdica e não linear da possibilidade exploratória e criativa do material colocado à disposição dos mesmos [Barion e Oliveira, 2009]. A Realidade Virtual e a Realidade Aumentada são alguns dos recursos de multimídia que podem ser utilizados em sistemas educativos. Realidade Virtual é uma interface avançada para aplicações computacionais, onde o usuário pode navegar e interagir, em tempo real, em um ambiente tridimensional gerado por computador, usando dispositivos multissensoriais [Kirner, 2007]. Realidade Aumentada é definida usualmente como a sobreposição de objetos virtuais tridimensionais, gerados por computador, com o ambiente real, por meio de algum dispositivo tecnológico. 1

Além de permitir que objetos virtuais possam ser introduzidos em ambientes reais, a Realidade Aumentada proporciona também, ao usuário, o manuseio desses objetos com as próprias mãos, possibilitando uma interação atrativa e motivadora com o ambiente. Um sistema que utilize técnicas de Realidade Virtual e Realidade Aumentada pode tornar as aulas menos monótonas e mais motivadoras a fim de haver um interesse maior dos alunos nas disciplinas e consequentemente um desempenho melhor, além de haver maior interatividade entre aluno e professor e entre os próprios alunos. Desta forma, este trabalho propõe o desenvolvimento de um protótipo que utilize técnicas de Realidade Virtual e Aumentada no auxílio do ensino de palavras da língua inglesa da seguinte forma: o professor entrega marcadores ao aluno contendo as letras que ao serem combinadas formam uma palavra da língua inglesa. Ao se formar tal palavra, uma webcam detecta esta palavra e posteriormente um objeto virtual correspondente a ela é exibido na tela do computador. Além disso, o protótipo proposto foi testado em uma escola para que pudesse ser verificada a viabilidade do mesmo. 1.2 Objetivos Este projeto tem como objetivos principais: Desenvolver um protótipo educativo para ser utilizado no auxílio do ensino de idiomas, como o Inglês; Explorar o uso da Realidade Aumentada e do ARToolKit no desenvolvimento de sistemas educativos; Utilizar mais de um marcador para gerar um objeto; Utilizar o protótipo desenvolvido para aumentar a interação entre aluno e professor e entre alunos da disciplina de Inglês; Testar o protótipo criado em um público alvo; Verificar a funcionalidade e eficiência do protótipo criado através dos resultados do questionário aplicado na turma e dos gráficos gerados com base nos resultados. 1.3 Organização da Monografia O trabalho descrito neste texto está divido em cinco capítulos, sendo este o primeiro deles, responsável pela introdução ao tema trabalhado. O Capítulo 2 aborda detalhes acerca do ensino multimídia, além de descrever história, áreas de atuação, ideias básicas e categorias da Realidade Virtual, relacionando a mesma 2

com a educação. Além disso, são descritas as características da Realidade Aumentada, visando a compreensão da mesma para o desenvolvimento do protótipo educativo para o auxílio do ensino de palavras da língua inglesa. O Capítulo 3 traz definições a respeito das tecnologias utilizadas para o desenvolvimento do protótipo deste trabalho, descreve o funcionamento do ARToolKit, visando a compreensão dos mesmos em relação ao desenvolvimento de aplicações com Realidade Aumentada. Também são abordadas a implementação do protótipo, a descrição da arquitetura e dos requisitos do mesmo. Além disso, são mostrados os diagramas de caso de uso, de sequência, de atividade e de estado do protótipo. No Capítulo 4 são mostrados como e com qual público alvo os testes com o protótipo foram realizados, além de mostrar os resultados obtidos. Também são abordadas as limitações e dificuldades encontradas durante o desenvolvimento do protótipo e durante a realização dos testes do mesmo. Para finalizar, o Capitulo 5 traz as conclusões obtidas com o desenvolvimento deste trabalho e possíveis trabalhos futuros. Em anexo estão os marcadores utilizados, questionário, as charadas utilizadas nos testes e as instruções necessárias para configurar o ARToolKit 2.72.1, a OpenGL, a GLUT e a OpenVRML no Microsoft Visual Studio 2010. 3

Capítulo 2 Ensino Multimídia, Realidade Virtual e Realidade Aumentada Neste capítulo, são apresentados detalhes acerca do ensino multimídia, identificando as contribuições possíveis para a aprendizagem e para a função do professor, além de abordar a importância do ensino de idiomas estrangeiros. Também são descritas história, áreas de atuação, ideias básicas e categorias da Realidade Virtual, além de relacionar a mesma com a educação e descrever os principais estudos e recursos envolvidos em um sistema de Realidade Virtual. Além disso, são descritas as características da Realidade Aumentada, visando a compreensão da mesma para o desenvolvimento do protótipo educativo para o auxílio do ensino de palavras da Língua Inglesa. 2.1 Multimídia A pressão em relação ao uso da informática se faz cada vez mais evidente em todas as áreas, e isso não é diferente na educação. A todo o momento os professores sentem que quem não for capaz de usar a informática como instrumento para o ensino-aprendizagem estará fora do mercado de trabalho [Coscarelli, 1998]. Devido a esse fato, a multimídia tem sido a grande promessa de uma nova revolução no ensino, pois é a que geralmente prende mais a atenção do aluno em relação aos meios tradicionais de ensino-aprendizagem, por ser mais interativa que os mesmos. Porém, para que este recurso seja explorado de forma adequada, muita pesquisa precisa ser feita com o objetivo de buscar informações novas a respeito da influência da multimídia na aprendizagem [Coscarelli, 1998]. Multimídia significa vários meios, onde multi significa vários e media significa meios. Em outras palavras, é a habilidade de transferir informação através de mais de um meio, isto é, por intermédio de mais de um dos sentidos, como a audição, a visão e o 4

tato. A multimídia é, portanto, a utilização de vários meios como textos, gráficos, sons, imagens, animação e simulação, combinados para se conseguir um determinado efeito [Coscarelli, 1998]. A Realidade Virtual e a Realidade Aumentada são recursos multimídia, onde a Realidade Virtual é uma simulação gerada por computador de um mundo real ou apenas imaginário, e a Realidade Aumentada consiste na sobreposição de objetos virtuais tridimensionais gerados por computador com um ambiente físico, realizada em tempo real, através de um dispositivo tecnológico. Apresentações multissensoriais aceleram e aumentam a compreensão, pois os recursos usados pela multimídia têm como objetivo chamar a atenção da plateia ou do usuário a todo o momento, evitando monotonia e aumentando a interação entre usuários e prendendo mais a atenção dos mesmos [Coscarelli, 1998]. Dessa forma, uma boa razão para a utilização da multimídia é que, com o uso dos métodos tradicionais, a maioria dos usuários não absorve tanta informação quanto poderia, sendo comum alguns usuários nem prestarem atenção. Se as apresentações multissensoriais aceleram e aumentam a compreensão, pode-se concluir que o nível de eficiência das aulas expositivas é muito baixo, pois geralmente não se utilizam cores nem movimento, e o estímulo auditivo tende a ser monótono e pouco interativo [Coscarelli, 1998]. 2.2 Contribuições Possíveis Para a Aprendizagem As novas tecnologias de informação e comunicação são definidas como uma série de tecnologias que geralmente incluem o computador e que, quando combinadas ou interconectadas, são caracterizadas pelo poder de memorizar, processar, tornar acessível (na tela ou em outro suporte) e transmitir, em princípio para qualquer lugar, uma quantidade virtualmente ilimitada e extremamente diversificada de dados [Coscarelli, 1998]. A seguir, segundo [Coscarelli, 1998], são definidas algumas contribuições possíveis do uso de novas tecnologias para a aprendizagem: As novas tecnologias estimulam os estudantes a desenvolverem habilidades intelectuais; Muitos estudantes mostram mais interesse em aprender e se concentram mais; As novas tecnologias estimulam a busca de mais informação sobre um assunto e de um maior número de relações entre as informações; O uso das novas tecnologias promove cooperação entre estudantes. 5

2.3 Contribuições Possíveis Para a Função do Professor Segundo [Coscarelli, 1998], são contribuições possíveis do uso de novas tecnologias para a função do professor: Através das novas tecnologias, os professores obtêm rapidamente informação sobre recursos instrucionais; Se o potencial das novas tecnologias estiver sendo explorado, o professor interage com os alunos mais do que nas aulas tradicionais (aulas expositivas); Professores começam a ver o conhecimento cada vez mais como um processo contínuo de pesquisa; Por possibilitar rever os caminhos de aprendizagem percorridos pelo aluno, as novas tecnologias facilitam a detecção pelos professores dos pontos fortes, assim como das dificuldades específicas que o aluno encontrou, com aprendizagem incorreta ou pouco assimilada. É importante deixar claro que os bons resultados da nova tecnologia dependem do uso que se faz dela, de como e com que finalidade ela está sendo usada. Não se pode esperar que o computador faça tudo sozinho, pois o mesmo não substitui o professor. Ele traz informações e recursos, cabe ao professor planejar a aplicação deles em sala de aula. Além disso, segundo [Coscarelli, 1998] existem algumas controvérsias do uso de novas tecnologias, como a multimídia, na educação: Deve-se diminuir a carga cognitiva exigida pela tela para permitir o enfoque em conteúdos de eventos de aprendizagem, pois o excesso de estímulos pode desviar a atenção do sujeito para aspectos de importância secundária; Apesar do apelo intuitivo das cores, as mesmas podem tanto distrair o usuário quanto atrair mais a atenção do mesmo; Não existe consenso a respeito das vantagens e desvantagens do uso individual ou em grupo de programas educacionais em multimídia. Porém, alguns estudos mostram que a utilização de sistemas interativos por duplas ou grupos pequenos de estudantes frequentemente traz bons resultados. Os computadores podem criar oportunidades para que as ideias sejam consideradas a partir de múltiplas perspectivas, além de fornecer suporte para processos analíticos de 6

pensamento. No entanto, para que seja selecionada a ferramenta certa para um determinado aprendiz na realização de uma determinada tarefa, deve ser feita uma análise cuidadosa das tarefas [Coscarelli, 1998]. Desafios precisam ser apresentados aos alunos para motivá-los a se envolverem ativamente na aprendizagem. Dificultar a aprendizagem propositalmente, e com objetivos bem definidos, pode forçar os estudantes a realizar processamentos adicionais que ajudarão a formar uma representação mais elaborada na memória e, consequentemente, a resolver o desafio proposto. Facilitar as atividades, a ponto de impedir o erro, tem a grande desvantagem de não dar aos estudantes oportunidade de eles fazerem reestruturações do conhecimento a partir de seus erros, além de acostumar o aluno a não pensar em como resolver tal desafio [Coscarelli, 1998]. 2.4 Os Softwares Educacionais Espera-se, de qualquer pessoa que se propõe a desenvolver programas de multimídia educacional, que ela tenha um conceito bem desenvolvido de aprendizagem, o qual servirá de base para seu trabalho. O que normalmente se percebe é que o aprendiz é sempre visto como uma caixa vazia que precisa ser preenchida por alguém. O software, se usado de forma adequada, deve estimular o aprendiz a raciocinar para obter determinado conhecimento [Coscarelli, 1998]. Pode ser que usar recursos de som e imagem torne as informações mais aceitáveis e compreensíveis a ponto de gerar algum conhecimento, mas é importante lembrar que a multimídia não faz mágicas, não se pode esperar resultados não realistas dos sistemas interativos de aprendizagem [Coscarelli, 1998]. Por não entenderem muito sobre aprendizagem, muitos criadores e pessoas acabam deixando de lado a proposta inicial de fazer um programa educacional. No entanto, existem alguns programas que desafiam a inteligência do usuário, oferecendo a ele várias situações-problema que o fazem, a todo o momento, usar seu raciocínio e conhecimentos prévios para resolver os desafios [Coscarelli, 1998]. 2.5 Importância do Ensino de Idiomas Estrangeiros O ensino de idiomas estrangeiros é uma importantíssima tradição na história da humanidade. Por ter no mínimo vinte e cinco séculos, a importância histórica do ensino de idiomas poderia ser tratada como tradição universal, manifestada por muitas tradições nacionais. O ensino de idiomas estrangeiros é uma área com identidade própria, que contribui significativamente para a educação da pessoa [Matos, 2004]. 7

Segundo [Matos, 2004], outros tipos de importância do Ensino de Idiomas são: Cognitiva: contribui para o desenvolvimento cognitivo, intelectual dos educandos; Cultural e Intercultural: contribui para o desenvolvimento das competências intra e intercultural dos aprendizes, professores e formadores de professores de línguas; Humanizadora: contribui para o desenvolvimento de um senso de responsabilidade humanizadora; Pedagógica: contribui para o desenvolvimento das tradições pedagógicas, tanto universais quanto locais. Quando uma ou mais pessoas se expressam em um idioma que não é o nativo, enfrentamse dois problemas: conteúdo e forma. Por exemplo, em português, geralmente preocupa-se apenas com o que será dito (conteúdo). Já em um idioma estrangeiro deve-se preocupar (1 o ) com o que dizer (conteúdo) e (2 o ) com a maneira de como dizer (forma) [Ebelt, 2009]. A multimídia, aliada com técnicas de Realidade Virtual, Realidade Aumentada e outras, pode auxiliar no ensino de palavras de um idioma estrangeiro de forma interativa e, caso seja explorada da melhor forma possível, possibilitaria um aprendizado melhor por parte do aluno, pois prende mais a atenção do mesmo em relação aos métodos expositivos de ensino. 2.6 Realidade Virtual Existem várias definições sobre a Realidade Virtual, mas em geral, refere-se a uma experiência imersiva e interativa baseada em imagens gráficas 3D geradas em tempo real por computador, ou seja, é uma simulação gerada por computador, de um mundo real ou apenas imaginário [Braga, 2001]. A Realidade Virtual apareceu com os simuladores de voo da Força Aérea dos Estados Unidos, construídos após a 2 a Guerra Mundial. Em seguida surgiu na indústria de entretenimento. Em 1962, Morton Heilig patenteou o Sensorama; daí surgiram muitos outros idealistas inovadores, segundo [Braga, 2001]: Pimentel (1995) define Realidade Virtual como o uso de alta tecnologia para convencer o usuário de que ele está em outra realidade, promovendo completamente o seu envolvimento; Para Levy (1996), a fantasia de oposição entre o real e o virtual deve ser retirada, devendo o virtual ser considerado como algo que existe em potência; 8

Latta (1994) conceitua a Realidade Virtual como uma avançada interface homemmáquina 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 sobre o mundo virtual como se ele realmente existisse; O termo Realidade virtual surgiu nos anos 80 quando Jaron Lamier sentiu a necessidade de um termo para diferenciar simulações tradicionais dos mundos digitais que ele tentava criar. Levando-se em consideração todos os conceitos relativos a Realidade Virtual, pode-se concluir que a mesma é uma técnica avançada de interface, na qual o usuário realiza imersão (estar dentro do ambiente), navegação e interação em um ambiente resumidamente tridimensional gerado pelo computador por intermédio de vias multissensoriais [Braga, 2001]. As interfaces baseadas em Realidade Virtual ocasionam como características, cinco fatores: imersiva, intensiva, interativa, ilustrativa e informativa. Os seus componentes são o usuário que faz parte de um mundo virtual gerado no computador, utilizandose das vias sensoriais de percepção e controle, a interface homem-máquina, que é um ambiente virtual que serve para simular um ambiente real ou imaginário, e o computador [Braga, 2001]. A seguir, de acordo com [Braga, 2001], são descritas as ideias básicas de um sistema de Realidade Virtual: Imersão: Todos os dispositivos sensoriais são importantes para o sentimento de imersão. Normalmente, usam-se objetos como capacetes de visualização e salas de projeções das visões para auxiliar na imersão. Interação: Esta ideia está relacionada com a capacidade do computador em detectar as entradas do usuário e modificar instantaneamente o mundo virtual e as ações sobre ele (capacidade reativa). Envolvimento: está relacionada com o grau de motivação para o engajamento de uma pessoa com determinada atividade, podendo ser passivo ou ativo. Segundo [Braga, 2001], são categorias de Realidade Virtual: Sistemas de imersão: aqueles que submergem ou introduzem o explorador o mais próximo possível do mundo virtual. 9

Realidade Virtual em segunda pessoa: envolve respostas em tempo real. O explorador vê a si mesmo dentro de cena, pois é colocado em frente a um monitor no qual é projetada sua imagem somada a outra imagem utilizada como fundo ou ambiente. Sistema de telepresença: a imersão é percebida através de sons e respostas aos movimentos realizados no mundo real. Sistema desktop: englobam as aplicações que mostram uma imagem 2D ou 3D na tela plana de um monitor de computador. 2.7 Estudos e Recursos Envolvidos em um Sistema de Realidade Virtual Um Ambiente Virtual, além de utilizar a Realidade Virtual, vale-se também das outras tecnologias, como a multimídia e com as abordagens do trabalho cooperativo [Braga, 2001]. Para que essas ideias aconteçam com maior desempenho, é necessária a utilização de alguns dispositivos de interface que sejam capazes de tornar o ambiente participativo, seguindo os movimentos executados pelo usuário. Exemplos destes dispositivos são: mouse, joystick 2D e 3D, luvas, monitor, shutter glasses, capacete, cave e projetor de retina. Um sistema de Realidade Virtual envolve estudos e recursos ligados com a percepção, hardware, software, interface com o usuário, fatores humanos e aplicações. A elaboração desses sistemas exige domínio em dispositivos não convencionais, computadores de alta tecnologia, computação gráfica, 3D, etc. Atualmente, a Realidade Virtual vem sendo levada para a internet. Isso se deve à VRML, ao Java 3D e outras tecnologias que definem de forma eficiente um conjunto de objetos para modelagem 3D. O avanço tecnológico vem possibilitando aos computadores pessoais tornarem-se cada vez mais rápidos, fazendo com que a Realidade Virtual deixe de ser objeto de estudo somente dos grandes centros de pesquisa, passando ser utilizada também, por usuários comuns [Braga, 2001]. O avanço tecnológico na área de comunicação e informação ampliou a utilização da Realidade Virtual, possibilitando que outras áreas do conhecimento também se beneficiassem de sua utilização [Braga, 2001]. Por exemplo: Entretenimento: jogos e viagens virtuais. Saúde: cirurgias virtuais, tratamento de pacientes em UTI, reabilitação. Negócios: maquetes virtuais, edificações, interiores. 10