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Teorizando sobre as Aplicações da Realidade Virtual.

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1 Teorizando sobre as Aplicações da Realidade Virtual

2 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)

3 Espaço de Aplicações zPode-se pensar a RV sendo aplicada a um amplo espaço de possibilidades. Este espaço pode ser caracterizado por, pelo menos, 3 dimensões/coordenadas: yÁreas do Conhecimento yMaturidade yObjetivo Informacional

4 O Espaço Maturidade Áreas Objetivo Informacional

5 Áreas de Conhecimento

6 Áreas de Aplicação da RV (www.cnpq.br/areasconhecimento/index.htm)

7 z1 – Ciências Exatas e da Terra yMatemática, Computação, Química, Física,... z2 - Ciências Biológicas yGenética, Anatomia,... z3 – Engenharias yCivil, Materiais, Elétrica, Mecânica, Química, Produção,... z4 – Ciências da Saúde yPsicologia, Fisioterapia, Individual, Pública,... z5 - Ciências Agrárias z6 - Ciências Sociais Aplicadas yAdministração, Economia, Arquitetura, Demografia, Museologia,.. z7 - Ciências Humanas yArqueologia, Geografia, Psicologia, Educação,... z8 - Lingüística, Letras e Artes yArtes (Esculturas, Arqueologia),... z9 - Outros

8 Escala de Maturidade da Aplicação

9 Quanto a Maturidade zEscala de Brooks yEvolução desde a idéia até o produto... yAvalia a maturidade da aplicação (não da tecnologia) z1 - Conceitualização z2 - Protótipo z3 - Produção

10 Estado Evolutivo das Aplicações (Brooks99:20) zEm Demonstração/Conceitualização yExperimental, inovação, tentativa yNão tem usuários reais zEm Produção Piloto / Protótipo yDesenvolvimento Tecnológico, Aprimoramento, Benefícios e são claros ytem usuários reais mas permanece nas mãos dos desenvolvedores ainda sob teste zEm Produção yUso cotidiano, benefícios paupáveis, métodos são claros ytem usuários reais fazendo trabalhos reais e com os sistema nas mãos do usuário

11 Aplicações em Estágio de Produção zSimulação de Veículos (1o. e ainda o melhor) zEntretenimento zProjeto de Veículos yErgonomia, estilo, engenharia, design review zProjeto Arquitetônico e Estudo de Layouts ysubmarinos, plataformas marinhas, plantas químicas zTreinamento (NASA principalmente) zMedicina yTratamentos psiquiátricos (de fobias, por exemplo) zVisualização Científica yMicroscopia de Varredura (Probe Microscopy)

12 Objetivo Informacional

13 Todo AV pode ser Educativo zEducativo de Entretenimento yAjudam a desenvolver habilidades cognitivas xMemória, visão espacial, concentração, abstração, percepção, raciocínio lógico, estratégica, socialização, respeito a regras, etc.. yDivertem, ocupam, entretém yEdutainment zEducativo Didático yPromovem o aprendizado de um conteúdo específico (tem alvo) yPodem incluir habilidades específicas xDestreza visual-motora yIncluem os Jogos Sérios

14 Educativo Didático zDuas ênfases yEducar yTreinar zHá diferenças ? zQuantas são ? zQuais são ? zComo identifica-las ?

15 Diferença entre Educação e Treinamento

16 Aspectos Informacionais

17 Aplicação dos Aspectos Ed/Tr

18 Survey

19 Peso dos Aspectos

20 Índices de Caracterização

21 Diagnóstico Educacional

22 Taxonomia (estendido de Clua et al, 1998)

23 Objetivo Informacional Escala de Hounsell et. al. (INTERTECH 2008) z1 - Educativo de Entretenimento yAmbiente que diverte e, também, pode ter utilidade educacional (qualquer AV !) z2 - Ambiente de Informações/Visualização (AVIn) ypercepção do imperceptível, visualização científica z3 - AV de Treinamento (AVTr) yfazer, apreender z4 - AV de Educação (AVEd) ydemonstrar, descobrir yRV traz motivação e flexibilidade z5 - AV de Educação e Treinamento (AVET) yEducacional Completo

24 Visualização (AVIn) zDefinição yOnde a visão do interior e do exterior são importantes yRespondem majoritariamente pelos AVIn zTipos de Visualização yCientífica xcampos elétricos, linhas isobáricas, distribuição de temperatura yDe Informações yEspacial

25 Visualização Científica É utilizada para auxiliar no entendimento de: zobjetos muito grandes yvisualização de superfície planetárias, galáxias zobjetos muito pequenos ysíntese molecular, yanálise de comportamento de estruturas atômicas e moleculares zvisualização de conceitos abstratos yelementos matemáticos, campos elétricos, linhas isobáricas, etc. zentendimento de dados complexos yanálise de fenômenos físico-químicos

26 Visualização da Informação zCada vez mais é necessário o acesso rápido e adequado a conjuntos complexos de informações para as mais variadas aplicações de tomada de decisão. zO 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. zVR provê modos intuitivos de explorar ambientes 3D, não importando o que ele possa ser/representar.

27 Visualização Espacial (Vince98:129) zVisualização de Problemas Espaciais é o forte da RV zObjetiva-se perceber as relações yTodo com a Parte yTamanhos yProximidades yDisposição/Existência das coisas

28 Educação (AVEd) zA área de educação tem muito a ganhar com realidade virtual, tanto no ensino convencional quanto no ensino à distância. zAlgumas 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.

29 Educação (AVEd) zPossibilidade de exploração de processos, ambientes e objetos através da manipulação e análise virtual zEstudo de fenômenos físicos e químicos zEstudo de Arqueologia através da exploração de mundos virtuais simulando a antiguidade

30 Educação (AVEd) zRV não pode ser vista como a melhor ferramenta, é uma possibilidade a mais zHá a necessidade de se avaliar sua eficácia no processo de aprendizagem zHá a necessidade de avaliar seus efeitos yalienação, isolamento social, stress visual

31 Ambientes Virtuais de Treinamento Modos de Treinamento...

32 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

33 Objetivo zIdentificar uma possível padronização das características existentes em Ambientes Virtuais 3D voltados para Treinamento (AVTr) zSistematizar esses modos de treinamento

34 Aspectos a Considerar zElementos que devem ser caracterizados e que são essenciais num Ambiente Virtual 3D de Treinamento (AVTr): y Informação, y Interatividade e yAspecto Pedagógico embutido

35 A Informação em um AVTr zComo o aprendiz recebe e se relaciona com a informação ? yComo e qual será o Feedback ? yQual o nível de detalhe das informações ? yQual a linguagem a ser empregada ? yQual o volume de informações ?

36 A Interatividade em um AVTr zO quanto o aprendiz deve/precisa explicitar suas ações ? yControle da cadencia do treinamento? yComo selecionar, manipular, navegar ?

37 Aspectos Pedagógicos de um AVTr zComo promover o aprendizado ? yComo será a avaliação ? yQual a estratégia pedagógica ?

38 Definindo Modos de Treinamento zCom base nos elementos descritos anteriormente, encontram-se pelo menos 4 tipos de modos de treinamento: yDiálogo ou Descoberta; yDemonstrativo, Automático ou de Apresentação; yGuiado, e; yExploratório ou Livre.

39 AVTr: Modo de Diálogo z Expõe o aprendiz às informações conceituais e teóricas do conteúdo procedimental z Permite o aprendiz descobrir/entender a forma e a relação espacial entre os objetos

40 AVTr: Modo de Diálogo zEstratégia learn by knowing zAvaliação contínua (formativa) ou ao final (somativa) zBaixíssima interatividade zServe para ambientação

41 AVTr: Modo Demonstrativo zSe relaciona diretamente com o procedimento em si zFeedback textual é rico em informações extras zEstratégia learn by watching outeaching by showing

42 AVTr: Modo Demonstrativo zBaixa Interatividade yConduz a cadência das demonstrações yAprendiz age indiretamente nos objetos ySem manipulação 3D yNavegabilidade restrita zAvaliação somativa (ao final)

43 AVTr: Modo Guiado zo AVTr vai guiando o aprendiz pelo procedimento zApresentam locuções/sons/comandos sucintos, sobre o quê fazer zFeedback mais técnico e direto, erros são sinalizados

44 AVTr: Modo Guiado zSeleção de objetos/ações é induzida (sistema evita erros, mostra objeto) zManipulações simplificadas (parciais) yDisponibiliza virtual lines e SNAPs zNavegação é livre ou pouco restrita zEstratégia learn by doing zAvaliação contínua (formativa)

45 AVTr: Modo Exploratório zO aprendiz tem que tomar a iniciativa de ir explorando o AV e ir executando as tarefas zNavegação é totalmente livre zNão há nenhum tipo de condução/indicação zManipulação de posicionamento e orientação

46 AVTr: Modo Exploratório zFeedbacks minimizados, sem comandos indicando o quê fazer zFeedback é basicamente visual zErros costumam ser punidos severamente ou enfatizados zModo certificador pois a avaliação é somativa (ao final, criteriosa) zEstratégia Learn by assessment

47 AVTr: Considerações Finais zHá uma lógica cognitiva e uma seqüência evolutiva entre os 4 modos identificados, em função dos elementos apresentados antes (informação, interação e modelo pedagógico)

48 AVTr: Considerações Finais zA informação textual vai ficando mais sucinta e técnica zA interatividade vai aumentando zA navegabilidade vai ficando mais livre zO controle do aprendiz vai aumentando e sua avaliação por parte do sistema também

49 AVTr: Considerações Finais zOs AVTr devem dispor do maior número possível de modos de treinamento para melhor acomodar o processo de aprendizagem zA padronização dos modos traz um guia do que deve ser contemplado neste tipo de sistema de Realidade Virtual

50 Visão Geral da Dimensão Informacional Diálogo Demonstrativo Guiado Exploratório Modos de Treinamento Integrado Modular Científica De Dados Espacial Visualização

51 Tamanho do Espaço das Aplicações zA 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. Áreas Objetivo Informacional Maturidade

52 Referências zFrederick P. Brooks, What´s Real about Virtual Reality?. IEEE CG&A, Vol. 19(6):16-27, Dec zHounsell, 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 zVince, 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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