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PublicouTalita Serafin Alterado mais de 10 anos atrás
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Teorizando sobre as Aplicações da Realidade Virtual
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Aplicações da RV “os computadores se tornaram a invenção humana mais influente na história humana eles estão em todo lugar e causaram uma grande revolução agora, nós estamos no meio de uma mini revolução: realidade virtual (RV). RV, assim como os próprios computadores, vão tocar tudo que tem haver com a nossa vida.” (Vince98:118)
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Espaço de Aplicações Pode-se pensar a RV sendo aplicada a um amplo espaço de possibilidades. Este espaço pode ser caracterizado por, pelo menos, 3 dimensões/coordenadas: Áreas do Conhecimento Maturidade Objetivo Informacional
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O Espaço Áreas Objetivo Informacional Maturidade
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Áreas de Conhecimento
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Áreas de Aplicação da RV (www.cnpq.br/areasconhecimento/index.htm)
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Áreas de Aplicação da RV (www.cnpq.br/areasconhecimento/index.htm)
1 – Ciências Exatas e da Terra Matemática, Computação, Química, Física, ... 2 - Ciências Biológicas Genética, Anatomia, ... 3 – Engenharias Civil, Materiais, Elétrica, Mecânica, Química, Produção, ... 4 – Ciências da Saúde Psicologia, Fisioterapia, Individual, Pública, ... 5 - Ciências Agrárias 6 - Ciências Sociais Aplicadas Administração, Economia, Arquitetura, Demografia, Museologia, .. 7 - Ciências Humanas Arqueologia, Geografia, Psicologia, Educação, ... 8 - Lingüística, Letras e Artes Artes (Esculturas, Arqueologia), ... 9 - Outros
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Escala de Maturidade da Aplicação
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Quanto a Maturidade Escala de Brooks 1 - Conceitualização
Evolução desde a idéia até o produto... Avalia a maturidade da aplicação (não da tecnologia) 1 - Conceitualização 2 - Protótipo 3 - Produção
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Estado Evolutivo das Aplicações (Brooks99:20)
Em Demonstração/Conceitualização Experimental, inovação, tentativa Não tem usuários reais Em Produção Piloto / Protótipo Desenvolvimento Tecnológico, Aprimoramento, Benefícios e são claros tem usuários reais mas permanece nas mãos dos desenvolvedores ainda sob teste Em Produção Uso cotidiano, benefícios paupáveis, métodos são claros tem usuários reais fazendo trabalhos reais e com os sistema nas mãos do usuário
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Aplicações em Estágio de Produção
Simulação de Veículos (1o. e ainda o melhor) Entretenimento Projeto de Veículos Ergonomia, estilo, engenharia, design review Projeto Arquitetônico e Estudo de Layouts submarinos, plataformas marinhas, plantas químicas Treinamento (NASA principalmente) Medicina Tratamentos psiquiátricos (de fobias, por exemplo) Visualização Científica Microscopia de Varredura (Probe Microscopy)
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Objetivo Informacional
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Todo AV pode ser Educativo
Educativo de Entretenimento Ajudam a desenvolver habilidades cognitivas Memória, visão espacial, concentração, abstração, percepção, raciocínio lógico, estratégica, socialização, respeito a regras, etc.. Divertem, ocupam, entretém Edutainment Educativo Didático Promovem o aprendizado de um conteúdo específico (tem alvo) Podem incluir habilidades específicas Destreza visual-motora Incluem os “Jogos Sérios”
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Educativo Didático Duas ênfases Há diferenças ? Quantas são ?
Educar Treinar Há diferenças ? Quantas são ? Quais são ? Como identifica-las ?
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Diferença entre Educação e Treinamento
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Aspectos Informacionais
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Aplicação dos Aspectos Ed/Tr
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Survey
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Peso dos Aspectos
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Índices de Caracterização
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Diagnóstico Educacional
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Taxonomia (estendido de Clua et al, 1998)
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Objetivo Informacional Escala de Hounsell et. al. (INTERTECH 2008)
1 - Educativo de Entretenimento Ambiente que diverte e, também, pode ter utilidade educacional (qualquer AV !) 2 - Ambiente de Informações/Visualização (AVIn) percepção do imperceptível, visualização científica 3 - AV de Treinamento (AVTr) fazer, apreender 4 - AV de Educação (AVEd) demonstrar, descobrir RV traz motivação e flexibilidade 5 - AV de Educação e Treinamento (AVET) Educacional Completo
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Visualização (AVIn) Definição Tipos de Visualização
Onde a visão do interior e do exterior são importantes Respondem majoritariamente pelos AVIn Tipos de Visualização Científica campos elétricos, linhas isobáricas, distribuição de temperatura De Informações Espacial
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Visualização Científica
É utilizada para auxiliar no entendimento de: objetos muito grandes visualização de superfície planetárias, galáxias objetos muito pequenos síntese molecular, análise de comportamento de estruturas atômicas e moleculares visualização de conceitos abstratos elementos matemáticos, campos elétricos, linhas isobáricas, etc. entendimento de dados complexos análise de fenômenos físico-químicos
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Visualização da Informação
Cada vez mais é necessário o acesso rápido e adequado a conjuntos complexos de informações para as mais variadas aplicações de tomada de decisão. O espaço bidimensional é muito limitado para isto, de forma que a representação e o posicionamento de informações no mundo virtual tridimensional vem agregar um grande potencial para aplicações como: visualização financeira, visualização de informações em geral, informação virtual, visualização de simulação de sistemas complexos, etc. VR provê modos intuitivos de explorar ambientes 3D, não importando o que ele possa ser/representar.
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Visualização Espacial (Vince98:129)
Visualização de Problemas Espaciais é o forte da RV Objetiva-se perceber as relações Todo com a Parte Tamanhos Proximidades Disposição/Existência das “coisas”
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Educação (AVEd) A área de educação tem muito a ganhar com realidade virtual, tanto no ensino convencional quanto no ensino à distância. Algumas aplicações incluem: laboratórios virtuais, encontros remotos de alunos e professores para terem uma aula ou alguma atividade coletiva, participação em eventos virtuais, consulta a bibliotecas virtuais, educação de excepcionais, etc.
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Educação (AVEd) Possibilidade de exploração de processos, ambientes e objetos através da manipulação e análise virtual Estudo de fenômenos físicos e químicos Estudo de Arqueologia através da exploração de mundos virtuais simulando a antiguidade
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Há a necessidade de avaliar seus efeitos
Educação (AVEd) RV não pode ser vista como a melhor ferramenta, é uma possibilidade a mais Há a necessidade de se avaliar sua eficácia no processo de aprendizagem Há a necessidade de avaliar seus efeitos alienação, isolamento social, stress visual
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Ambientes Virtuais de Treinamento Modos de Treinamento...
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Modos de Treinamento: Padrões Funcionais para Ambientes Virtuais
Marcelo da Silva Hounsell, Manoel Ribeiro Filho, Edgar Luis da Silva LARVA – LAboratório de Realidade Virtual Aplicada UDESC - Universidade do Estado de Santa Catarina UFPA – Universidade Federal do Pará SVR – Junho 2007 UFPA
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Objetivo Identificar uma possível padronização das características existentes em Ambientes Virtuais 3D voltados para Treinamento (AVTr) Sistematizar esses “modos de treinamento”
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Aspectos a Considerar Elementos que devem ser caracterizados e que são “essenciais” num Ambiente Virtual 3D de Treinamento (AVTr): Informação, Interatividade e Aspecto Pedagógico embutido
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A Informação em um AVTr Como o aprendiz recebe e se relaciona com a informação ? Como e qual será o Feedback ? Qual o nível de detalhe das informações ? Qual a linguagem a ser empregada ? Qual o volume de informações ?
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A Interatividade em um AVTr
O quanto o aprendiz deve/precisa explicitar suas ações ? Controle da cadencia do treinamento? Como selecionar, manipular, navegar ?
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Aspectos Pedagógicos de um AVTr
Como promover o aprendizado ? Como será a avaliação ? Qual a estratégia pedagógica ?
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Definindo “Modos de Treinamento”
Com base nos elementos descritos anteriormente, encontram-se pelo menos 4 tipos de “modos de treinamento”: Diálogo ou Descoberta; Demonstrativo, Automático ou de Apresentação; Guiado, e; Exploratório ou Livre.
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AVTr: Modo de Diálogo Expõe o aprendiz às informações conceituais e teóricas do conteúdo procedimental Permite o aprendiz descobrir/entender a forma e a relação espacial entre os objetos
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AVTr: Modo de Diálogo Estratégia “learn by knowing”
Avaliação contínua (formativa) ou ao final (somativa) Baixíssima interatividade Serve para “ambientação”
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AVTr: Modo Demonstrativo
Se relaciona diretamente com o procedimento em si Feedback textual é rico em informações extras Estratégia “learn by watching” ou “teaching by showing”
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AVTr: Modo Demonstrativo
Baixa Interatividade Conduz a cadência das demonstrações Aprendiz age indiretamente nos objetos Sem manipulação 3D Navegabilidade restrita Avaliação somativa (ao final)
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AVTr: Modo Guiado o AVTr vai guiando o aprendiz pelo procedimento
Apresentam locuções/sons/comandos sucintos, sobre o quê fazer Feedback mais técnico e direto, erros são sinalizados
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AVTr: Modo Guiado Seleção de objetos/ações é induzida (sistema evita erros, mostra objeto) Manipulações simplificadas (parciais) Disponibiliza “virtual lines” e “SNAPs” Navegação é livre ou pouco restrita Estratégia “learn by doing” Avaliação contínua (formativa)
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AVTr: Modo Exploratório
O aprendiz tem que tomar a iniciativa de ir explorando o AV e ir executando as tarefas Navegação é totalmente livre Não há nenhum tipo de condução/indicação Manipulação de posicionamento e orientação
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AVTr: Modo Exploratório
Feedbacks minimizados, sem comandos indicando o quê fazer Feedback é basicamente visual Erros costumam ser punidos severamente ou enfatizados Modo “certificador” pois a avaliação é somativa (ao final, criteriosa) Estratégia “Learn by assessment”
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AVTr: Considerações Finais
Há uma lógica cognitiva e uma seqüência evolutiva entre os 4 modos identificados, em função dos elementos apresentados antes (informação, interação e modelo pedagógico)
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AVTr: Considerações Finais
A informação textual vai ficando mais sucinta e técnica A interatividade vai aumentando A navegabilidade vai ficando mais livre O controle do aprendiz vai aumentando e sua avaliação por parte do sistema também
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AVTr: Considerações Finais
Os AVTr devem dispor do maior número possível de “modos de treinamento” para melhor acomodar o processo de aprendizagem A padronização dos modos traz um guia do que deve ser contemplado neste tipo de sistema de Realidade Virtual
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Visão Geral da Dimensão Informacional
Integrado Modular Diálogo Demonstrativo Guiado Exploratório Científica De Dados Espacial Modos de Treinamento Visualização
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Tamanho do Espaço das Aplicações
A intersecção entre Área, Objetivo Informacional e Maturidade gera um leque “quase infinito” de aplicações da RV mas que dá uma idéia clara da abrangência, estágio de desenvolvimento da área e utilidade da RV. Objetivo Informacional Maturidade Áreas
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Referências Frederick P. Brooks, “What´s Real about Virtual Reality?”. IEEE CG&A, Vol. 19(6):16-27, Dec 1999. Hounsell, M. S.; Silva, Edgar Luis da; Kemczinski, Avanilde. MEDINDO AS ÊNFASES EM EDUCAÇÃO E TREINAMENTO DE AMBIENTES VIRTUAIS 3D. In: Proceedings, International Conference on Engineering and Technology Education, Santos, SP - Brasil. INTERTECH ISBN pp Vince, John. Capítulo 7 do “Essential Virtual Reality Fast: How to Understand the Techniques and Potential of Virtual Reality”, ISBN , Springer-Verlag London Ltd
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