Inovação Educacional e Tecnologias Emergentes
3.3 Tecnologias Emergentes: entre a novidade e a obsolescência
3.3.3 Realidade Aumentada: a parte virtual da tecnologia
O avanço da Realidade Virtual (RV) e da multimídia, proporcionado pela maior processamento computacional, permitiu a integração em tempo real, de vídeos e
ambientes virtuais interativos. De igual forma, o crescimento da largura de banda das redes de computadores também influenciou na evolução da multimídia, uma vez que permite a transferência de imagens e outros fluxos de informação.
No caso da Realidade Aumentada (RA), esta transporta o objeto virtual para o espaço do usuário, permitindo a interação virtual/real, de forma mais natural. Fato marcante o enriquecimento do ambiente real com objetos virtuais, normalmente feitos diretamente com a linguagem VRML18, ou com o apoio de software específico de autoria, sendo vários deles gratuitos, como o Blender19.
Craig (2013) descreve as características comuns para sistemas de RA que devem compartilhar certos atributos,
Principais aspectos (chaves) da realidade aumentada: (a) o mundo físico é aumentado por informações digitais sobrepostas a visão do mundo físico. (b) a informação é exibida no registro no mundo físico. (c) a informação exibida é apresentada na localização do mundo real e na perspectiva física da pessoa no mundo físico. (d) a experiência de realidade aumentada é interativa, ou seja, uma pessoa pode sentir a informação e fazer alterações nesta informação, se desejar. O nível de interatividade pode variar desde a simples mudança da perspectiva física (por exemplo, sensação de um ponto de vista diferente) para manipular e até mesmo criar novas informações. (CRAIG, 2013, p. 16, tradução nossa)
É possível perceber que, ao contrário da RV, as aplicações desenvolvidas a partir da tecnologia de RA não preveem a imersão total do usuário (VAN KREVELEN; POELMAN, 2010). Ao contrário, caracterizam-se pelo enriquecimento do mundo real através da adição de elementos virtuais. É permitido, por exemplo, acrescentar em uma cena real, capturada por câmara de vídeo, elementos virtuais interativos. Utilizando para isso a sobreposição de objetos tridimensionais gerados por computador com o ambiente físico, mostrada ao usuário, com o apoio de algum dispositivo tecnológico. Dessa forma, a RA permite ao usuário interagir com situações imaginárias, como os cenários de ficção, envolvendo objetos reais e virtuais estáticos e/ou dinâmicos, usando técnicas
18É uma linguagem padrão de formato de arquivo para realidade virtual, através do qual é possível criar
objetos (malhas poligonais) tridimensionais podendo definir cor, transparência, brilho, textura (associando-a a um bitmap). Além dos objetos, também é possível acrescentar interatividade a estes por meio de sensores.
19 Software aplicativo para modelagem, animação, texturização, composição, renderização, edição de
computacionais que geram, posicionam e mostram objetos virtuais integrados ao cenário real (CRAIG, 2013).
Normalmente é comum confundir termos como RV e RA nas aplicações que contam com alguma virtualidade. Milgram et al (1994) propuseram uma representação gráfica do Contínuo da Realidade-Virtualidade e as variações existentes da Realidade Mista para clarificar as fronteiras entre ambas. Definindo assim uma taxonomia, ao verificar que o termo RV vinha sendo aplicado a um conjunto de ambientes que nem sempre os de imersão total. Propôs o que ele chamou de Continuum Reality-Virtuality, ou “Contínuo Realidade-Virtualidade”, cujos extremos são: o ambiente virtual e o ambiente real.
Concordamos que RA e RV estão relacionados e que é bastante válido considerar os dois conceitos juntos. A visão comum de um ambiente RV é aquela em que o participante-observador está totalmente imerso em um mundo completamente sintético, que pode ou não imitar as propriedades de um ambiente real, existente ou ficcional, mas que também pode exceder os limites da realidade física através da criação de um mundo no qual as leis físicas que regem a gravidade, o tempo e as propriedades dos materiais não mais se sustentam. Em contraste, um ambiente estritamente real deve ser limitado pelas leis da física. Ao invés de considerar os dois conceitos simplesmente como antíteses, no entanto, é mais conveniente vê-los como se estivessem em extremidades opostas de um continuum, a que nos referimos como o Continuum Reality-Virtuality. (MILGRAN et al, 1994, p. 283, tradução nossa)
Tomando por base esses conceitos, desenvolve-se a ideia de realidade mista (MR), às vezes referida como realidade híbrida, que representa a união de mundos reais e virtuais para produzir novos ambientes e visualizações onde objetos físicos e digitais coexistem e interagem em tempo real. A realidade mista ocorre não só no mundo físico ou no mundo virtual, mas é uma mistura de realidade e realidade virtual, abrangendo a realidade aumentada e a virtualidade aumentada através da tecnologia imersiva.
Fonte: MILGRAN et al, 1994)
Figura 2 – Representação do Continuum Reality-Virtuality.
No campo educacional, esses sistemas vêm ajudando estudantes a desenvolver habilidades e conhecimentos de maneira mais efetiva em relação a outros tipos de tecnologias de aprendizado (SOUSA, 2015). A virtualização de objetos inseridos em ambientes reais proporciona o aumento do interesse e motivação do aluno no aprendizado, favorecendo inclusive o desenvolvimento de novas habilidades. Além disso, os sistemas de RA oferecem uma solução para áreas de conhecimento onde o aprendizado depende do entendimento de conceitos muitas vezes abstratos, criando a visualização virtual de experiências, conceitos ou fenômenos que não podem ser vistos no mundo real. Dessa forma, a aquisição do conhecimento se torna mais eficiente e agradável a partir do momento que a visualização do fenômeno objeto torna-se possível. A parte teórica do aprendizado sendo palpável e aplicada de maneira prática, onde os resultados, que anteriormente eram obtidos por escrito, ganham visualizações por meio de movimentos e imagens (SOUSA, 2015; KIRNER, 2006). Portanto, a RA propicia, tanto ao professor quanto aos alunos, a interação com o objeto de estudo. De forma resumida, para seu funcionamento são necessários marcadores20 impressos em um cartão de papel que, ao ser focalizado por uma câmera, o software instalado no equipamento, de forma automática, exibe a figura/objeto tridimensional, a qual pode ser manipulada e acompanhada de movimentos e sons. Ou seja, por meio de softwares específicos, que utilizam o reconhecimento de símbolos (marcadores), é possível gerar, posicionar e manipular o objeto virtual.
A plataforma computacional, para esse ambiente, deve apresentar as características apropriadas para multimídia e realidade virtual, tais como: capacidade de processamento e transferência de mídia (imagem, som, etc.); capacidade de processamento gráfico tridimensional; interação em tempo real; e suporte a dispositivos
20 Símbolos/figuras previamente cadastradas no sistema de Realidade Aumentada que, ao serem
impressas e inseridas fisicamente no ambiente real, sendo focalizadas, permitirão a geração, o posicionamento e a manipulação do objeto virtual no ambiente real.
não convencionais. A manipulação de dados e informações multimodais21 é um fator determinante para a adequada coordenação dos elementos que compõem um sistema de RA (KIRNER, 2006). Com o surgimento do conceito de interfaces multimodais houve uma ruptura profunda no paradigma de interação baseado em teclado, mouse e monitor, diversificando assim as possibilidades de interação disponíveis aos usuários. Nessa área de conhecimento é importante identificar os dispositivos que foram criados com intuito de servir como interfaces para o usuário. Para Iglesias et al (2015),
É interessante conhecer os avanços que estão ocorrendo em dispositivos Head Mounted Display (HMD), porque parece que, a médio prazo, eles estão sendo os dispositivos predominantes para usar tanto para RA quanto para RV. De fato, em RV é o dispositivo que está sendo usado atualmente e que tem perspectivas de continuar sendo utilizado. No momento, os dispositivos HMD dentro do campo da RA têm como principal "concorrente" os smartphones impedindo o momento em que podem competir em igualdade de condições principalmente por preço. (IGLESIAS et al, 2015, p. 16, tradução nossa)
Diante disto, uma linha de pesquisa que vem avançando atualmente é aquela destinada ao desenvolvimento de interfaces multimodais e sua incorporação em sistemas de RV e RA, uma vez que é uma tarefa fundamental no projeto de interfaces para RA o suporte para navegação, orientação e manipulação de objetos em um espaço 3D.
21 Interface multimodal é aquela capaz de suportar dois ou mais modos de interação com o usuário
estando normalmente integrada a um sistema multimídia. Representa assim, múltiplas modalidades de entrada. Estas modalidades podem ser a fala, os gestos, toques, olhares e expressões corporais, de modo que juntas gerem uma entrada para o sistema.