PROJETO SONHADOR: UM JOGO EM REALIDADE VIRTUAL PARA POPULARIZAÇÃO DA TECNOLOGIA

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PROJETO SONHADOR: UM JOGO EM REALIDADE VIRTUAL PARA

POPULARIZAÇÃO DA TECNOLOGIA

PROJECT DREAMER: A VIRTUAL REALITY GAME FOR POPULARIZING TECHNOLOGY

AMARAL, Priscila Cristian; RIOS, João Vitor Liboni Guimarães; NANI, Sérgio Garzon Batista; PRATES, Thaís Oliveira; BATISTA, Amanda Aparecida; COSTA, Lara Cristina; SOARES, Luís Fernando.

Grupo Temático 2 Subgrupo 2.1

Resumo:

A dor é um sintoma frequentemente associado ao câncer em crianças e ao seu período de internação. A realidade virtual visa que o usuário fique imerso em ambiente virtual, com visão tridimensional e interação por meio de movimentação, o que promove distração de seus sentidos reais. Diante disso, foi confeccionado um material lúdico na forma de um jogo educativo para mobile (Sistema GEAR) e computadores (Sistema RIFT) para ser apresentado a crianças em tratamento oncológico em ambiente hospitalar e avaliar seu impacto na dor do paciente. Trata-se de um projeto em que o material foi deTrata-senvolvido no Laboratório de DeTrata-senvolvimento de Materiais Didáticos no Campus Centro Oeste da Universidade Federal de São João Del-Rei utilizando o software da Autodesk 3DS MAX 2017® para modelagem 3D e o Unreal Engine 4.x® para a criação dos ambientes e executáveis. Dessa forma, o projeto visa contribuir de forma lúdica para o enfrentamento da dor, processo de aprendizado e bem-estar das crianças hospitalizadas, além de produzir resultados que poderão servir de subsídio para posteriores estudos na área e, dessa forma, contribuir para a popularização da tecnologia em RV.

Palavras-chave: Realidade virtual, tecnologia, dor

Abstract: Pain is a symptom often associated with cancer in children and their length of stay. A virtual

reality check that the user is immersed in the virtual environment, with a three-dimensional view and interaction through movement, or that promotes the distraction of his real senses. Therefore, a playful material was made in the educational game for mobile devices (GEAR System) and computers (RIFT System) to be presented to children undergoing cancer treatment in the hospital and to assess its impact on the patient. This is a project in which the material was developed at the Didactic Materials Development Laboratory (LDMD) at the Centro Oeste Campus of the Federal University of São João del-Rei using Autodesk 3DS MAX 2017® software for 3D modeling and Unreal Engine 4.x® for creating environments and executables. Thus, the visa project contributes in a playful way to cope with the pain, learning process and well-being of hospitalized children, in addition to producing results that use the subsidy for further studies in the area and, thus, contribute to the popularization of VR technology.

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No Brasil, assim como nos países desenvolvidos, o câncer é a principal causa de morte por doença entre crianças e adolescentes de 1 a 19 anos. De acordo com o Instituto Nacional do Câncer estima-se que ocorrerão cerca de 12.500 novos casos da patologia no público pediátrico brasileiro no ano de 2018(Brasil, 2018).

Considerando que o câncer infantil corresponde a um grupo de várias doenças que No Brasil, assim como nos países desenvolvidos, o câncer é a principal causa de morte por doença entre crianças e adolescentes de 1 a 19 anos. De acordo com o Instituto Nacional do Câncer estima-se que ocorrerão cerca de 12.500 novos casos da patologia no público pediátrico brasileiro no ano de 2018 (Brasil, 2018).

Considerando que o câncer infantil corresponde a um grupo de várias doenças que têm em comum a proliferação celular anormal e que pode ocorrer em qualquer local do organismo, tem-se que a dor é um sintoma frequentemente associado a doença(Tonani, 2017). No contexto da Oncologia Pediátrica, estima-se que a prevalência de dor seja de 9% a 26% em tratamentos ambulatoriais e de 39% a 54% quando o paciente está internado(Lu et. al, 2013; Tonani, 2017).

Deve-se destacar que o tratamento do câncer infantil requer vários momentos de internação, sendo assim, o adoecimento e a hospitalização de uma criança, nesse caso, representam rupturas em seu cotidiano(Erickson, 2011). Portanto, é imprescindível considerar que o profissional da saúde em construção deve ter treinamento para lidar com o manejo desse quadro álgico.

Um dos recursos não farmacológicos que vem ganhando espaço na literatura é a Realidade Virtual (RV)(Monteiro e Correia, 2018). Esse método permite ao usuário ficar imerso em ambiente virtual, com visão tridimensional e interação por meio de movimentação, o que promove distração de seus sentidos reais. Para aplicação é possível contar com o uso capacete, óculos, luvas, controle ou, até mesmo, comando de voz, possibilitando que o paciente tenha sensação de bem-estar a partir da vivência dentro do ambiente virtual em tempo real(Sharar et al, 2008). Com o uso desses aparatos a utilização da RV é possível prover um ambiente motivador, amigável, de fácil utilização, a baixo custo e ainda ser capaz de inserir o aprendiz em contextos que refletem a sua própria realidade.

A realidade virtual (RV) envolve tecnologias revolucionárias para o desenvolvimento de aplicações, em função de novas possibilidades que oferece para o interfaceamento (sistema/usuário) com o uso de dispositivos multissensoriais(Sharar et al, 2008) Assim, é possível afirmar que a realidade virtual é uma técnica avançada de interface, capaz de prover, para o usuário, a sensação de imersão (sensação de estar dentro do ambiente), navegação e interação em um ambiente sintético tridimensional gerado por computador que pode contribuir para o treinamento dos profissionais formação no manejo do paciente pediátrico diante o quadro doloroso(Maggio, 2011).

Na criança internada, a dor pode ser causada pela própria doença, pelo tratamento, pelos procedimentos e potencializada pelo medo, ansiedade e incertezas. Nesse contexto, é consenso entre a maioria dos pesquisadores que a criança deva ser tratada e avaliada de acordo com a faixa etária e o desenvolvimento cognitivo por meio de instrumentos adequados. Dessa forma, cabe à equipe e ao serviço se prepararem para avaliar e tratar a sensação dolorosa, efetuando assim uma visão holística e mais humanizada.

Durante as internações a criança está afastada do seu ambiente habitual e trata-se de um evento hostil, em que ela está distante da sua rotina, das suas atividades de lazer, e do convívio com família e amigos. Além disso, trata-se de um momento no qual a criança é submetida a procedimentos propedêuticos e terapêuticos que podem acarretar dor, sofrimento físico e sofrimento psicológico (Tonani, 2017). Dentre esses procedimentos podem ser exemplificados punções venosas, coletas de

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et al, 2015.

De acordo com a literatura(Nunes, 2011, Lu et. al, 2013), as dores das crianças internadas são tratadas em sua maioria de forma farmacológica, visto a queixa está diretamente relacionada à doença de base da criança. No caso de dor mais intensa, ou após procedimentos os quais se podem esperar episódios de dor intensa, faz-se uma escolha farmacológica segura e efetiva. Ademais, essa situação de estresse torna-se uma experiência desagradável que leva a criança a ter más lembranças associadas a situações médicas que podem afetar adversamente os resultados do procedimento.

Destarte, o alívio da dor é importante para que o paciente tenha condições de se restabelecer adequadamente(Scarpin, 2017) portanto, se desperta a necessidade de planejamento e construção de estratégias que minimizem essas sensações dolorosas, estimulem o aprendizado e tragam sensação de bem-estar para o paciente dentro do ambiente hospitalar.

Um dos recursos não farmacológicos que vem ganhando espaço na literatura é a Realidade Virtual (RV)(Rocha, 2015). Esse método permite ao usuário ficar imerso em ambiente virtual, com visão tridimensional e interação por meio de movimentação, o que promove distração de seus sentidos reais. Para aplicação é possível contar com o uso capacete, óculos, luvas, controle ou, até mesmo, comando de voz, possibilitando que o paciente tenha sensação de bem-estar a partir da vivência dentro do ambiente virtual em tempo real. Com o uso desses aparatos a utilização da RV pode integrar e aprimorar a assistência das pessoas hospitalizadas por meio da distração, haja vista, tratar-se de uma tecnologia nova com evidências de redução da dor e outros benefícios para essa população(Lima e Santos, 2015).

Atualmente, estudos descrevem que o público pediátrico pode usufruir dos benefícios da RV como aliado ao tratamento de queimaduras para controle da dor durante a troca de curativos(Scapin, 2017), para manutenção e ganhos motores, também para distração naqueles internados em tratamento oncológico (Rocha, 2015).

Na prática clínica a realidade virtual apresenta um conjunto de características que pode contribuir para o processo educacional e trazer benefícios no enfrentamento da dor no público infantil. Essa tecnologia apresenta capacidade de imersão, envolvimento e interação, gerando um trabalho multidisciplinar, entre diversas áreas proporcionando uma aprendizagem mais ampla e integrada, com grande quantidade de possibilidades.

Arcuri e seus colaboradores (2001) consideram que a utilização de jogos de RV no tratamento da dor é baseado, dentre outros, no conceito da distração, o que interfere nas experiências dolorosas. Afirmam ainda que a distração, possivelmente influencia na redução do quadro de dor, pois retira o foco do sintoma álgico. A RV provavelmente manifesta seus efeitos analgésicos através das vias inibitórias descendentes do Sistema Nervoso Central. Tal mecanismo é útil nesse processo de analgesia por RV pois sugere que a magnitude do seu efeito é dependente do sentido de presença por parte do usuário, ou seja, é dado pela percepção de imersão no ambiente virtual(Maggio, 2011). Assim, durante a imersão, acontecem reduções simultâneas na atividade cerebral relacionada à dor no córtex e no tronco cerebral, e esse efeito pode ser comparado aos observados com o uso de analgésicos, como opioides sistêmicos. Ainda, é importante dar ênfase que a RV é capaz de reduzir a atividade cerebral relacionada ao sintoma em regiões como o córtex cingulado anterior, a ínsula, o córtex somatossensorial primário e secundário e o tálamo.

Na literatura científica, o uso da RV para redução da dor tem sido chamado de “analgesia por RV”. Arcuri e colaboradores (2001) apresentam a redução da intensidade dos sintomas da dor com o uso da RV por meio da ressonância magnética funcional, que demonstram uma redução na atividade

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encontro da eficiência do uso da RV quando se trata de estímulos dolorosos.

Portanto, criar um aplicativo em RV e torná-lo acessível para alunos da educação à distância pode contribuir para que esse futuro profissional compreenda como identificar os momentos de dor e as formas de amenizar esse processo característico do público oncológico.

É importante ressaltar que o uso da realidade virtual no ensino de Educação à distância contribui para a humanização da Educação à Distância (EAD) na medida em que permite ao aluno imprimir um caráter pessoal através não só da seleção dos caminhos pelos quais deseja percorrer e seus elementos de interação, mas determinando

formas individuais de conduta no mundo virtual (no caso da utilização de personagens virtuais ou avatares) dentro de ambientes de serviços de saúde, ainda que virtuais.

2.Objetivo:

2.1 Objetivo primário

O presente estudo teve como objetivo geral a criação de um aplicativo em realidade virtual que seja educativo, voltado para o manejo de crianças com câncer no que se refere ao seu quadro álgico. Esta é uma forma efetiva para o avanço do conhecimento, formação de recursos humanos, geração de produtos como softwares e aplicativos como materiais terapêuticos para a melhoria das condições de saúde da população brasileira e educacionais.

2.1 Objetivo secundário

2.2.1 Capacitar discentes a produzir mídias.

2.2.2 Promover a popularização da realidade virtual com o uso da tecnologia para enfrentamento da dor em ambiente hospitalar

3. Metodologia

O software será desenvolvido no Laboratório de Materiais Didáticos do Campus Centro-Oeste da UFSJ com a participação dos professores pesquisadores e dos bolsistas.

Os bolsistas serão capacitados sobre modelagem 3D dos objetos no software da Autodesk 3DS MAX 2017® e sobre a criação de jogos de RV no Unreal Engine 4.x®. Como equipamentos de hardware, o LDMD é equipado com dois (2) notebook alienware 17” com placa gráfica GTX 1060 preparado para RV, três (3) tablets android e dois (2) ipad mini, dois (2) monitores 32” e com acesso a um (1) Oculus

Rift Development Kit 2®, um (1) Oculus Tift 2018 com touch, um (1) celular Sansumg S7 com óculos

GEAR e um (1) celular Sansumg S9 com óculos GEAR.

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3.1 Conteúdos dos jogos: jogo em 1ª pessoa para plataformas Windows® e Linux® e para Realidade Virtual.

O conteúdo do jogo será baseado na ideia e nos objetos 3D utilizados no aplicativo desenvolvido para ipad (MCTI/CNPq/SECIS N º 90/2013 - Difusão e Popularização da Ciência - Processo: 405721/2013-7) e no EDITAL CAPES Nº 42/2017 - Fomento à inovação para o desenvolvimento e aplicação de Tecnologias de Informação e Comunicação em Educação na temática Jogos Virtuais (processo: 23038.018669/2017-820) com as seguintes características:

a) Ambiente: O roteiro lúdico será um ambiente no qual a criança ao ficar em imersão realizará um passeio urbano dentro de um cesto amarrado por balões e visualizará cenas educativas como: uma criança atravessando a rua pela faixa de pedestres sendo orientada por um adulto a olhar para o sinaleiro e só seguir quando este sinalizar a cor verde; mais adiante o paciente observará um adulto jogando lixo pela calçada e então será corrigido e ensinado a jogá-lo na lixeira; outro momento um personagem estará plantando uma árvore e ressaltara a importância da preservação delas para o planeta, terá também uma criança empinando pipa próximo à fiação elétrica, por fim o ambiente urbano será explorado para que a criança visualize praça, posto policial, lojas, casas e ruas.

b) Personagens: Os personagens serão uma representação lúdica baseada em caracteres afins do público infantil distribuídos no cenário urbano.

Figura 2. Ambiente no qual a criança ficará em imersão. Trata-se de um ambiente externo ao hospital, lúdico com casa colorida.

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Fonte: autoria própria.

Figura 4. Personagem criado para deixar o ambiente mais divertido. Pango é uma figura lúdica inspirada em um unicórnio cor de rosa.

Fonte: autoria própria.

Todo cenário e personagens foram produzidos por discentes capacitados em modelagem 3d no software da Autodesk 3DS MAX 2017® e sobre a criação de jogos no Unreal Engine 4.15®. Outros recursos utilizados fora os softwares Autodesk 3DS MAX 2017®, para a modelagem 3D dos objetos, e

Unreal Engine 4.15® para elaboração do jogo de realidade virtual. Como equipamentos de hardware,

tem-se um Oculus Rift Development Kit 2®, dois notebooks com placas de vídeo Nvidia GTX 1070® e dois tablets.

O roteiro será de um passeio em imersão pelo ambiente urbano, em que a primeira pessoa no jogo faz parte da organização da cidade no que se refere à poluição das águas, ar, dispensação de lixos e queimadas.

O objetivo é a imersão virtual, como uma abordagem da fisiopatologia, dos gatilhos e dos potenciais momentos de estresse que podem ser vivenciados pelo paciente pediátrico no decorrer das

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nesse momento faz parte da aplicação da tecnologia) quanto à possíveis formas de amenizar a dor da criança. A distração da criança possivelmente amenizará o quadro álgico e será uma vivência virtual fora do ambiente hospitalar por meio da tecnologia.

Figura 5. O senhor lenhador, personagem do jogo, participa do roteiro quando o assunto desmatamento é abordado.

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conforme pode ser visto. 5. Resultados

O resultado obtido neste trabalho foi um software, especificamente um jogo lúdico em 1ª pessoa, educativo, tendo como público crianças com câncer no manejo de quadros álgicos. O jogo foi construído em levels com diferentes objetivos de promoção de educação.

5.1 Primeira missão:

A primeira missão ao entrar no jogo é a de interagir com o primeiro personagem que aparece, o Castor, que direciona o jogador ao Rei. No contato com o Rei, representado ludicamente por um porquinho, a criança recebe a tarefa de combater um dos pilares da poluição: recolher lixos que estão sujando a cidade: (a) dez lixos comuns, (b) dois lixos industriais, (c) dois sacos de entulhos. Após realizado, a criança deve se direcionar novamente ao Castor, para então receber uma nova missão pelo Rei Leitão.

Figura 7. Ilustração dos lixos a serem recolhidos na primeira missão. Fonte: autoria própria.

5.2 Segunda missão:

A segunda missão tem como tema principal a conscientização e o combate ao desmatamento, por meio de uma leitura informativa que é a primeira tarefa:

“O desmatamento consiste na retirada de mato, ou seja, a retirada total ou parcial das árvores, florestas e demais vegetações de uma determinada região. O desmatamento é um dos mais graves problemas ambientais da atualidade, pois além de devastar as florestas e os recursos naturais, compromete o equilíbrio do planeta em seus diversos elementos, incluindo os ecossistemas, afetando gravemente a vida dos animais e das pessoas. O desmatamento não é um problema ambiental isolado.

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também são prejudicados. Muitos acabam morrendo, outros perdem seus ninhos e filhotes, sendo que muitas espécies podem chegar à extinção”.

Figura 8. Ilustração da biblioteca que contém as informações educativas sobre desmatamento, poluição e descarte adequado de resíduos.

Fonte: autoria própria

Em seguida, o próximo passo é de encontrar o local no jogo em que está ocorrendo o desmatamento, bem como interagir com o lenhador responsável pelo ato. Dessa interação com o lenhador surge uma nova tarefa: a de recolher com o objetivo de minimizar os danos do que foi desmatada, e no caminho para isso é colocado como missão atravessar na faixa de pedestre e prestar atenção aos perigos de uma travessia.

5.2 Terceira missão:

O foco da terceira missão é na poluição, que na cidade do jogo reflete principalmente no estado da água. Desta vez, a tarefa começa também com um informe na biblioteca, em que o jogador deve encontrar o livro que trata sobre o assunto, e que contem as seguintes informações:

“Quando uma pessoa joga lixo fora do local apropriado, polui não somente o sono, mas também o ar e as águas de rios, lagos e mares. Essa poluição contribui muito para a extinção de animais marinhos e muitos peixes que acabam morrendo por causa da sujeira das águas. Então, o que devemos fazer? Os resíduos podem ser separados em 5 grupos: o de papel, de vidro, de plástico, de restos de comida e outros mais orientados ao óleo, aos brinquedos e às pilhas. (1) Lixeira azul = destinado para papel e papelão. (2) Lixeira verde = destinado para vidros e cristal. (3) Lixeira vermelha = para as embalagens de plástico e briks, fora os de metal. (4) Lixeira amarela: para as embalagens de metal e

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outro tipo de restos como as plantas, tampas de cortiça, telas, terra, cinza, pontas de cigarro, etc. (6) Lixeiras complementares: para jogar restos de óleo, brinquedos quebrados e pilhas. ” Além disso, sobre a poluição do ar “A poluição do ar: o ar que respiramos é composto por uma mistura de gases. Ele é extremamente importante para a nossa vida e a de outros seres vivos. Quando o ar fica poluído, aumenta a concentração de substâncias químicas (poluentes) prejudiciais à nossa saúde e isso pode provocar alergias, intoxicações e problemas respiratórios.”

A tarefa seguinte é analisar a água do rio que corre pela cidade, que se encontra poluída, e em seguida interagir com o dono da fábrica, um dos problemas de poluição das águas e do ar da cidade. Nesta interação, o problema da poluição da fábrica é resolvido e a cidade se purifica.

Figura 9. Ilustração da poluição das águas do rio que corre na cidade, bem como da repercussão na natureza como um todo.

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repercussão na natureza como um todo. Fonte: autoria própria

6. Conclusão

Construir mídias em realidade virtual é uma possibilidade de proporcionar alívio da dor em crianças com longo período de internação, e naquelas que sofrem pelos procedimentos realizados no contexto hospitalar.

O abandono da rotina domiciliar causado pela internação pode ser amenizado com simulações como a criada no presente projeto.

Uma das limitações para a criação de mídias refere-se à curva de aprendizado do aluno, pois este deve ter conhecimento sobre modelagem 3D, texturização e programação em BluePrint ®. No entanto, investir em projetos como este de forma educacional capacita alunos a construir mídias as quais podem ser usadas como estratégias para transmissão de conhecimentos que fogem da habituais, sendo assim, é possível incentivar a popularização da realidade virtual de forma acessível.

Projetos como este devem ser estimulados pelo impacto positivo na formação do discente ao mesmo tempo que contribui para a criação de materiais educativos e, provavelmente, têm influência no mecanismo da dor em pacientes no ambiente hospitalar.

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