Desenvolvimento de Um Ambiente de Autoria Educacional de...

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI

Desenvolvimento de Um Ambiente deAutoria Educacional de Um Jogo 2DAtravés de Adaptação de Conteúdo

Daniel Massayuki Shinkai

ITAJUBÁ2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ - UNIFEI

Desenvolvimento de Um Ambiente deAutoria Educacional de Um Jogo 2DAtravés de Adaptação de Conteúdo

Daniel Massayuki Shinkai

Trabalho Final de Graduação submetido àUniversidade Federal de Itajubá como partedos requisitos necessários para a obtenção doGrau de Bacharel em Sistemas de Informa-ção, sob a orientação do Professor Dr. Clau-dio Kirner.

ITAJUBÁ2018

Agradecimentos

Agradeço a todas as pessoas que contribuíram em minha caminhada nesta gradu-ação, e em especial para:

Deus,

Meus familiares, que sempre me apoiaram,

Ao meu orientador Prof. Cláudio Kirner pelas oportunidades e por aceitar ser oorientador destre trabalho,

Aos meus colegas de curso.

Resumo

Os jogos estão se tornando cada vez mais populares, no entanto, jogos cujoenfoque se encontra no aprendizado do jogador são escassos, principalmente se forlevado em consideração a possibilidade de modificação do conteúdo presente nojogo pelo usuário não especialista. Um usuário não especialista não possui conhe-cimento das tecnologias envolvidas na criação do jogo, sendo assim, esse usuárionão tem conhecimentos técnicos para modificar o conteúdo dos jogos caso não hajaum apoio, seja este na forma de uma interface gráfica intuitiva ou de uma tutoriadisponibilizada visando este tipo de usuário, entre outras formas. Esta monografiatem como objetivo analisar um pouco sobre ferramentas que permitem a modifica-ção do conteúdo pelo usuário, ou seja, uma ferramente de autoria e então propore implementar uma ferramente de autoria na forma de um jogo de plataforma 2Dcujo objetivo final é o aprendizado do usuário.

Foi constatado que a aplicação desenvolvida possui potencial para ser uti-lizada como material de auxílio no ensino de teoria ou para dar maior imersão emum quiz para testar o conhecimento dos alunos.

Palavras-chaves: Jogo 2d Multiplataforma. Autoria. Adaptação de Conteúdo. Jo-gos Educacionais

Abstract

Gaming has become one of the major way of entertainment in the modernera, but few games try to teach the player something useful, and even less gamescan be found when it comes to the possibility of customization of in game optionsby a regular player, being an educational game or not. A regular player is someonewho has no special knowledge about programming or the technical tool set used todevelop the game, and by this, need support to customize a game. This type of sup-port can be achieved by creating an intuitive interface, or giving a written tutorial.This monograph tries to study and analyze some softwares that has educationalpurpose, and gives the player the possibility of customization. After the theoreticalpart of this monograph, an application will be built to engross what was written inthe theoretical part. The main focus of this application will be how it can make theplayer learn something.

The software developed has shown some potential in educational areas ifused as a auxiliary tool to learn theory. The game can also be more immersive thana traditional quiz.

Key-words: 2d Game, Multiplatform, Authoring, Content Adaptation, Educa-tional Game

Lista de ilustrações

Figura 1 – Civilization III. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Figura 2 – GeomAR-Revolução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Figura 3 – Mind Rover: The Europa Project . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Figura 4 – Terraformers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Figura 5 – GameSalad Creator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Figura 6 – Scratch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Figura 7 – Editor do Unity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Figura 8 – Diagrama de Casos de Uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Figura 9 – Função para Carregar Texturas Externas . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Figura 10 –Função Para Carregar as Imagens em Formato Reconhecido pela Apli-

cação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Figura 11 –Menu Inicial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Figura 12 –Menu Criação de Jogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Figura 13 –Carregar imagem para background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Figura 14 –Exemplo de arquivo txt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Figura 15 –Carregar Arquivo txt Contendo Perguntas . . . . . . . . . . . . . . . . 34Figura 16 –Criação da Estrutura do Jogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Figura 17 –Seleção de Perguntas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Figura 18 –Posicionamento das Perguntas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Figura 19 –Selecionar Nome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Figura 20 –Menu Carregar Jogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Figura 21 –Jogabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Figura 22 –Resposta Correta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Figura 23 –Código Para Realizar Contagem de Quadros por Segundo . . . . . . . 42Figura 24 –Contagem de Quadros na Configuração 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Figura 25 –Contagem de Quadros na Configuração 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Lista de abreviaturas e siglas

AVA Ambientes Virtuais de Aprendizado

FAP Ferramenta de Autoria do Professor

FLARAS Flash Augmented Reality Authoring System (Sistema de Autoria emRealidade Aumentada em Flash)

FPS First Person Shooter (Tiro em Primeira Pessoa)

FPS Frames Per Second (Quadros por Segundo)

IA Inteligência Artificial

MIT Massachusetts Institute of Technology (Instituto de Tecnologia de Mas-sachusetts)

MOOC Massive Open Online Course (Curso Online Aberto e Massivo)

RPG Role-Playing Game (Jogo de Representação)

TPS Third Person Shooter (Tiro em Terceira Pessoa)

Sumário

1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2 Objetivo do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.3 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.4 Estrutura do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2 Jogos Digitais Educacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.1 Jogos Educacionais no Ensino de Crianças e Jovens . . . . . . . . . . . . . 142.2 Classificação dos Jogos Digitais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.3 Exemplo de Jogos Educacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.1 Aprendizado de História . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3.2 Aprendizado de Geometria Espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3.3 Aprendizado de Programação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.3.4 Aprendizado de Física . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.4 Jogos para Pessoas com Deficiência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.4.1 Jogos para Deficientes Visuais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.4.2 Jogos para Pessoas com Deficiência de Aprendizado e/ou Socialização 21

3 Ferramentas de Autoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.1 Definição e Utilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.2 Exemplos de Ferramentas de Autoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2.1 GameSalad Creator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2.2 Scratch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3 Ferramenta de autoria Unity 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4 Desenvolvimento da Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.1 Escopo da Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.2 Diagrama de Casos de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294.3 Codificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294.4 Funcionamento da Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.4.1 Funcionamento Básico da Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.4.2 Menu Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314.4.3 Criação de Jogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.4.3.1 Selecionar Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.4.3.2 Selecionar Arquivo com Perguntas . . . . . . . . . . . . . 334.4.3.3 Criar Estrutura do Jogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

SUMÁRIO 9

4.4.3.4 Criar Nome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.4.3.5 Finalização da criação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.4.4 Carregamento de Jogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374.4.5 Jogabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.4.5.1 Controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384.4.5.2 Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

5 Testes da Aplicação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405.1 Testes de Usabilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.1.1 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405.1.2 Resultados Obtidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5.2 Teste de Desempenho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.2.1 Código Para Medição de Quadros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.2.2 Configuração 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425.2.3 Configuração 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435.2.4 Resultados Obtidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

10

1 Introdução

Cada vez mais o mercado de jogos vêm crescendo, sendo que apenas no Brasil ofaturamento estimado para o ano de 2017 é de 1,33 bilhões de dólares, segundo pesquisasda newzoo, fazendo do Brasil o décimo terceiro maior país neste mercado (NEWZOO,2017). Ainda segundo a newzoo, a estimativa total do faturamento da indústria de jogosé de 108,9 bilhões de dólares no ano de 2017.

No mundo atual, jovens e crianças estão sendo introduzidos ao mundo virtualpor meio da internet e dos jogos digitais, e esta interação talvez esteja afetando a formacomo eles aprendem, e consequentemente, esteja mudando como o conhecimento é gerado.Seguindo essa ideia, os jogos podem ser utilizados para o aprimoramento da aprendizagemdo jogador, isto devido à natureza do jogo ser centrado ao usuário, apresentar desafios,estimular a cooperação, e o desenvolvimento de estratégias para a solução de problemas,mas atualmente, pouca atenção é dada aos jogos com foco educacional, e isso se representapela baixa quantidade de jogos educacionais no mercado (GROSS, 2007).

Os jogos educacionais possibilitam a criação de um ou mais ambientes de aprendi-zagem que são atraentes e gratificantes para o jogador, sendo um recurso poderoso parao desenvolvimento integral dos mesmos, ao mesmo tempo em que mantém o interessedo jogador e auxilia-o na realização de tarefas que exigem manipulação de informaçõescomplexas, diminuindo a sobrecarga cognitiva e permitindo que o mesmo possa formu-lar ideias para alcançar determinado objetivo (FALKEMBACH; GELLER; SILVEIRA,2006).

O uso de softwares interativos, tais como jogos digitais e aplicações de realidadevirtual, juntamente com algum controle físico, como smartphones com acelerômetro, es-tão sendo utilizados no tratamento de pessoas com deficiência física e/ou mental, ou comalgum tipo de trauma no cérebro ou deficiência de aprendizado, mostrando que sua utili-dade não está apenas na diversão e no aprendizado (LOPRESTI; MIHAILIDIS; KIRSCH,2004).

Este trabalho enfoca em jogos educacionais cujo conteúdo é modificável pelo usuá-rio não especialista, ou seja, o usuário não precisa possuir conhecimentos das tecnologiasutilizadas no desenvolvimento do jogo, como linguagens de programação, engine utilizada,tipos de arquivos utilizados pelo sistema, entre outros fatores técnicos (FALKEMBACH;GELLER; SILVEIRA, 2006). Este tipo de jogo pode ser considera uma ferramenta deautoria, pois segundo Leffa, uma ferramenta de autoria é "um programa de computadorusado para a produção de arquivos digitais, geralmente incluindo texto escrito, imagem,som e vídeo"(LEFFA, 2006). A parte final deste trabalho foi o desenvolvimento de uma

Capítulo 1. Introdução 11

ferramenta de autoria na forma de um jogo de plataforma 2D, feito na engine Unity 3D.

A engine gráfica Unity 3D é uma ferramenta de autoria de jogos digitais para acriação de jogos multiplataforma. Uma engine gráfica é responsável por todos os com-ponentes de um jogo, desde a movimentação dos personagens e objetos até a realizaçãodos cálculos necessários para mostrar um frame na tela. A principal vantagem de umaengine é a facilidade que esta ferramenta oferece ao usuário para o desenvolvimento dojogo (GOLDSTONE, 2009).

1.1 MotivaçãoSegundo Gross, no mundo atual, talvez seja necessário mudar a forma como o

aprendizado é feito, pois cada vez mais, a forma tradicional está ficando defasada nomundo digital (GROSS, 2007).

Ainda segundo Gross, apesar dos jogos digitais cada vez mais receberem atençãoda mídia e da indústria, os jogos digitais cujo enfoque estão no ensino e no aprendizadodo jogador estão recebendo pouca atenção, mesmo havendo pesquisas comprovando autilidade dos jogos digitais na educação.

Visando a pouca visibilidade que os jogos digitais educacionais estão tendo atu-almente, e a pouca quantidade de jogos onde seu conteúdo seja adaptável, este trabalhotenta contribuir para essa área que está com pouca notoriedade.

1.2 Objetivo do TrabalhoA parte teórica deste trabalho, constituida dos capítulos 2 e 3, tem por objetivo

teorizar um pouco sobre a utilização de jogos na educação e em pessoas com deficiência,e descrever também como uma ferramenta de autoria pode ser utilizada para auxiliar nacriação de uma aplicação onde o conteúdo seja adaptável de acordo com as necessidadesdo usuário.

Este trabalho tem por objetivo final a criação de um ambiente de autoria, naforma de jogo digital 2D onde o usuário não programador poderá criar de forma livre, umconteúdo adaptável para livre distribuição, de acordo com as funcionalidades oferecidaspelo ambiente de autoria.

O ambiente de autoria foi desenvolvido na engine gráfica Unity 3D, utilizando aversão gratuita do mesmo.

O usuário que deseja criar o conteúdo para utilização e/ou distribuição, deverábaixar o arquivo executável gerado pelo Uniy 3D, e em seguida, de posse dos arquivos


necessários para criação, tais como sons, imagens, vídeos, poderá criar uma versão dojogo.

1.3 MetodologiaPara a realização deste trabalho, a seguinte metodologia foi utilizada:

1. Definição do tema: foi selecionado um tema para realizar o trabalho, tema este defi-nido como "Desenvolvimento de Um Ambiente de Autoria de Um Jogo 2D Atravésde Adaptação de Conteúdo". Este tema foi selecionado pois tanto autor quanto co-ordenador já trabalharam com este tema, e o tema possui diversas áreas para seabordar.

2. Pesquisa bibliográfica: foi feita uma pesquisa na literatura abordando o tema esco-lhido para o desenvolvimento do trabalho.

3. Filtragem da bibliografia: a bibliografia obtida no item 2 foi lida, e em seguida,filtrada para que apenas os recursos utilizáveis neste trabalho fossem selecionados.

4. Construção lógica: o trabalho foi dividido em tópicos que fossem coerentes com aproposta do trabalho.

5. Escrita da parte teórica: a fundamentação teórica foi escrita, para embasar a utili-dade da parte prática, que foi desenvolvida na parte seguinte. Esta parte teórica foiescrita com base na bibliografia filtrada.

6. Desenvolvimento da aplicação: a aplicação tema deste trabalho foi desenvolvida parademonstrar as ideias contidas na parte teórica do trabalho.

7. Testes da aplicação: testes foram feitos para avaliar a aplicação criada, verificarquais são os bugs existentes, além de receber um feedback dos usuários.

8. Conclusão: com o trabalho praticamente pronto, a conclusão serve para elucidar osresultados obtidos, além de uma síntese das informações mais relevantes do trabalho.

1.4 Estrutura do TrabalhoO capítulo 2 aborda o uso dos jogos digitais no ensino de crianças e jovens, dis-

cute sobre os tipos de jogos existente atualmente, exemplifica alguns jogos que obtiveramsucesso como ferramenta educacional, e aborda jogos direcionados para pessoas com ne-cessidades especiais.


O capítulo 3 aborda as ferramentas de autoria, explicando um pouco sobre anecessidade de tais ferramentas, e exemplifica algumas aplicações. Em seguida, é feitauma breve síntese do Unity 3D, ferramenta de autoria na qual a aplicação deste trabalhofoi desenvolvida.

O capítulo 4 aborda o desenvolvimento da aplicação. Inicialmente é definido oescopo da aplicação. Os códigos que compõe a parte principal da aplicação são demons-trados, e em seguida, a aplicação é apresentada. Todos as etapas da criação de um jogopelo usuário não especialista são abordados nesta capítulo.

O capítulo 5 aborda a realização de testes de usabilidade e desempenho. Para rea-lizar o teste de usabilidade, 2 voluntários foram selecionados para testarem a aplicação. Oteste de desempenho foi realizado dentro da engine Unity, e para mensurar o desempenho,foi utilizado um código escrito em C# que permite visualizar em números o desempenhoda aplicação.

14

2 Jogos Digitais Educacionais

Este capítulo aborda conceitos teóricos sobre a utilização de jogos digitais no ensinoe aprendizagem de crianças e de jovens, assim como pesquisas feitas sobre esta área eresultados obtidos. O capítulo também mostra alguns exemplos de jogos educacionais quedemonstraram resultados positivos na aprendizagem.

2.1 Jogos Educacionais no Ensino de Crianças e JovensNa escola, o aluno é obrigado a estudar sobre determinado assunto, muitas ve-

zes de forma descontextualizada, e em seguida decorar de forma passiva, com o simplespropósito de realizar uma prova. Este tipo de atividade é feita de forma individual, e oaluno não tem quase nenhuma motivação para realizar esta atividade. Por outro lado,esta atividade maçante poderia se tornar dinâmica e divertida com a utilização de jogosdigitais. Como exemplo de jogo digital que poderia ser utilizado, tem-se o jogo Age ofEmpires, desenvolvida pela Microsoft Studios e publicado no ano de 1997 para compu-tadores Windows. Este jogo simula acontecimentos históricos na forma de um jogo deestratégia, onde o jogador precisa comandar diversas civilizações e completar os objetivosrelacionados a acontecimentos fatídicos da civilização selecionada. O jogador aprende deuma forma divertida sobre assuntos relacionados à história, e ele pode jogar com outraspessoas, sendo uma experiência de aprendizado mais dinâmica, social e divertida para oaluno (MATTAR, 2010).

O ato de jogar, referindo-se não somente a jogos digitais, possui grande importânciano desenvolvimento social e cognitivo de uma criança, pois o mesmo estará engajado ematividades que são mais complexas do que ela encontrará no cotidiano e que muitas vezesnecessitará do contato com outras pessoas. Para jogar um jogo, é necessário entenderprimeiro suas regras, propriedades, e procedimentos, para jogar o jogo. O entendimentodos conceitos de determinado jogo permite o desenvolvimento das funções cognitivas dojogador, isto acontece porque o jogador precisa manter um plano mental sobre o jogo quecontenha os objetivos, condições, jogadores e resoluções dos possíveis problemas (ROSASet al., 2003).

Os jogos digitais possuem diversos benefícios educacionais implícitos. Além de de-senvolver as habilidades cognitivas do aluno, ele desenvolve também habilidades motorase habilidades de percepção de espaço. Os jogos podem ser utilizados para ensinarem fatose princípios, ensinar a resolverem problemas complexos, aumentar a criatividade do alunoe permitir que experimentos perigosos possam ser feitos sem qualquer tipo de riscos, comopor exemplo, a manipulação de produtos químicos. Contudo, nem todos os jogos digitais

Capítulo 2. Jogos Digitais Educacionais 15

foram criados com objetivos educacionais, mas muitos deles possuem algumas caracterís-ticas intrínsecas que são essenciais para o suporte do aprendizado, como por exemplo, umambiente desafiador, onde é possível aprender por meio de erros (FELICIA, 2009).

Bons jogos apresentam nos primeiros níveis, problemas simples e generalizados,cuja resolução seja intuitiva, para que o usuário possa aprender a resolver o problemaapresentado, e ter um entendimento básico de como os próximos problemas poderão serresolvidos. De fato, muitos jogos apresentam essa etapa inicial na forma de um tutorialdisfarçado, onde as principais ideias para a resolução do problema são apresentadas aousuário sem que ele se dê conta de que está em um tutorial. Pesquisas nas áreas de ciênciascognitivas demonstram que a forma otimizada de apresentar os problemas é começandopelos níveis mais fáceis e ir gradativamente aumentando a dificuldade, a medida que ousuário vai avançando no jogo. Caso o usuário depare com problemas complexos logode início, muitas vezes o usuário encontra uma solução criativa, mas ele não adquireconhecimento útil para resolver os demais problemas (GEE, 2003).

Uma qualidade inerente à maioria dos jogos digitais é a capacidade de motivare engajar o jogador. Jogos digitais incluem uma grande variedade de estímulos visuais,sonoros e intelectuais. Durante o jogo, os jogadores muitas vezes entram em estado defluxo, estado onde o jogador se esquece do ambiente a sua volta, e se foca totalmente natarefa que está realizando. Diversos fatores contribuem para a imersão do jogador no jogo,tais como gráficos, jogabilidade, interface gráfica, e conteúdo do jogo. A recompensa queo jogador receberá ao completar determinado desafio também contribui para a motivaçãodo jogador (FELICIA, 2009).

Para que a utilização de jogos digitais seja benéfica para a educação do jogador,é necessário que seja formado um bom hábito por parte do jogador, e que os jogos se-jam selecionados de acordo com sua idade e habilidade. No contexto referido, um bomhábito seria manter precauções de segurança em relação à utilização de mídias digitaispara proteger o jogador, muitas vezes crianças, de possíveis problemas. Essas precauçõesse referem a selecionar jogos condizentes com a idade do jogador, determinar o tempomáximo de uma sessão que o jogador pode jogar, iluminação correta do cômodo ondeo jogador se encontra, prover companhia ao jogador e garantir que os dados do jogadorestejam protegidos caso a interação seja online (URBAńSKA, 2010)

Pesquisas mostraram que jovens diabéticos, ao jogarem jogos onde o conteúdo en-volvia a doença diabetes, se tornaram mais cuidadosos em relação à doença, enquantooutro grupo que jogou um jogo sem conteúdo relacionado à essa doença não obteve me-lhorias (TOBIAS; FLETCHER; WIND, 2014).


2.2 Classificação dos Jogos DigitaisExiste uma variedade de gêneros de jogos digitais, e não há uma classificação

padrão para definir os diferentes tipos de gêneros existentes. A indústria, desenvolvedores,acadêmicos, todos usam diferentes tipos de taxonomia (GROSS, 2007). Este trabalhocategoriza os jogos em 8 gêneros distintos:

1. Jogos de ação - São jogos focados na reação do jogador, apresentando problemasque necessitam de bons reflexos e boa coordenação motora. Este gênero é amplo,possuindo diversas subcategorias, como plataforma, tiro em primeira pessoa (FPS),tiro em terceira pessoa (TPS).

2. Jogos de aventura - São jogos que apresentam um mundo virtual interativo onde ojogador precisa resolver uma série de desafios para progredir.

3. Jogos de luta - Jogos onde o enfoque se encontra em lutas entre 2 ou mais persona-gens controlados pela IA (Inteligência Artificial) ou por outro jogador.

4. Jogos de corrida - Jogos onde o enfoque se encontra em vencer os oponentes emuma competição de corrida utilizando algum tipo de veículo.

5. Jogos de RPG (Role-Playing Game - Jogos de representação) - São jogos onde ojogador assume o papel de um protagonista onde ele tende a se desenvolver.

6. Jogos de simulação - Jogos cujo enfoque se encontra na simulação de um ambientereal, como por exemplo, simular a construção de um parque de diversões.

7. Jogos de estratégia - Jogos que necessitam de pensamento e formulação de estraté-gias para conquistar a vitória por parte do jogador.

8. Jogos de esporte - São jogos que simulam a prática de determinado esporte, tantoindividual quanto em equipe.

Classificar os jogos digitais não é algo trivial, sendo que um jogo pode se enquadrarem mais de um gênero, como por exemplo, misturar ação em um jogo de aventura paradar maior dinamismo à jogabilidade, enquanto mantém as principais ideias de um jogode aventura.

2.3 Exemplo de Jogos EducacionaisComo citado na seção 2.1 deste trabalho, o uso de jogos digitais podem ser utili-

zados para fins educacionais. Esta seção cita alguns exemplos de jogos que foram desen-volvidos com o intuito de auxiliar o aprendizado do jogador aluno.


2.3.1 Aprendizado de História

Jogos digitais já foram utilizados em escolas do ensino fundamental nos EstadosUnidos para ensinar conceitos de história, como é o caso do jogo Civilization III (SQUIRE,2004).

Este jogo foi lançado para a plataforma Windows no ano de 2001, desenvolvidapela Firaxis Games e é do gênero estratégia em turnos. O jogador precisa desenvolverum império, começando no ano de 4.000 AC até os tempos modernos. Nesse processo, énecessário construir e desenvolver cidades, treinar unidades militares, realizar pesquisas,investir em diplomacias.

Figura 1: Civilization III.

Fonte: store.steampowered.com

2.3.2 Aprendizado de Geometria Espacial

Criado no FLARAS (Flash Augmented Reality Authoring System) utilizando reali-dade aumentada, o jogo digital GeomAR-Revolução explora o tema de geometria espacial,relacionado com a obtenção de sólidos geométricos, a partir da rotação de figuras planasem torno de um eixo, e tem por objetivo ensinar os conceitos de geometria espacial aoaluno de forma divertida e flexível (KIRNER; KIRNER, 2013).

Segundo Kirner, realidade aumentada é o "enriquecimento do mundo real, com ob-jetos e informações virtuais visualizados através de um dispositivo tecnológico"(KIRNER;KIRNER, 2013).


A figura 2 mostra uma tela do jogo, onde o jogador precisa associar o conjuntocorreto de figuras planas, na parte inferior, que geram os sólidos geométricos mostradosna parte superior da tela.

Para utilizar este jogo, é necessário o uso de uma webcam, pois a interação é feitavia realidade aumentada.

O conteúdo do jogo é adaptativo, ou seja, é possível modificar seu conteúdo. Épossível modificar as narrações, e caso necessário, modificar a linguagem. Outros sólidose figuras podem ser adicionados ao jogo, sendo que é possível até mesmo mudar o temado jogo.

Figura 2: GeomAR-Revolução

Fonte: Kirner, 2013.

2.3.3 Aprendizado de Programação

O jogo digital Mind Rover: The Europa Project é um exemplo de jogo que temcomo objetivo o aprendizado da programação de computadores. Foi desenvolvido pelaCogniToy e lançado no ano de 2000, onde os jogadores precisam programar veículos paraque eles desviem de obstáculos e terminem o percurso. A programação é realizada poruma interface gráfica, onde o jogador precisa arrastar os comandos disponíveis e acertaros parâmetros. O jogo estimula o jogador a aprender programação de forma lógica, semse preocupar com linhas de código.


A figura 3 mostra uma tela capturada do jogo.

Figura 3: Mind Rover: The Europa Project

Fonte: Divulgação gamespot.com

2.3.4 Aprendizado de Física

Criado por Kurt Squire, com a colaboração dos físicos de MIT (MassachusettsInstitute of Technology), o jogo Supercharged foi desenvolvido para ensinar conceitos deeletromagnetismo. No jogo, os alunos precisam guiar uma nave em um ambiente 3D. Paraguiar a nave, é necessário controlar sua carga magnética, e planejar sua trajetória combase nisso.

Um estudo feito sobre este jogo na escola de Chamberlain, nos Estados Unidos,envolvendo 96 alunos, demonstrou que alunos que tiveram exposição ao jogo, obtiverammelhores notas nas provas de eletromagnetismo do que os alunos que não utilizaram ojogo (SQUIRE et al., 2004).

2.4 Jogos para Pessoas com DeficiênciaOs jogos digitais educacionais também possuem aplicação no ensino e aprendizado

de pessoas com deficiências físicas e/ou mentais. Aplicações multimídia e de realidadevirtual/aumentada mostraram resultados favoráveis na reabilitação de funções cognitivase/ou motoras de pacientes (LOPRESTI; MIHAILIDIS; KIRSCH, 2004).


Avanços para permitir que os jogos se tornassem mais acessíveis foram feitos nosúltimos anos nos jogos, tais como atalhos no teclado e legendas nas falas, mas de formageral, pessoas com determinado tipo de deficiência não conseguem utilizar o jogo (FLYNN;LANGE, 2010)

As subseções 2.4.1 e 2.4.2 exemplificam alguns sistemas que possuem aplicaçãoeducacional para diversos tipos de deficiência.

2.4.1 Jogos para Deficientes Visuais

Devido à deficiência visual, jogos que são criados para deficientes visuais comu-mente utilizam artefatos sonoros em sua construção (FELICIA, 2009).

Um exemplo de jogo direcionado a deficientes visuais é o jogo Terraformers, jogooriginalmente lançado em 2003. O jogo atualmente se encontra de forma gratuita no en-dereço http://terraformers.nu/. Neste jogo, o jogador controla um personagem em umambiente 3D, e para cada ação que é tomada, uma narração sonora explica o que aconte-ceu. No caso de jogadores com severa perda de visão, ou totalmente cegos, eles deverãose guiar apenas pela narração.

Figura 4: Terraformers

Fonte: http://ic.pics.livejournal.com/lady-eklipse

O endereço eletrônico http://www.audiogames.net/ possui um grande acervo deAudio Games, ou seja, jogos com enfoque no áudio e sonorização/narração. Boa partedesse acervo são gratuitos (freeware).


2.4.2 Jogos para Pessoas com Deficiência de Aprendizado e/ou Socialização

De forma geral, pessoas com pequenos distúrbios relacionados ao aprendizado nãodevem possuir muitas dificuldades em jogar a maioria dos títulos disponíveis no mercado,porém alguns jogos não poderão ser jogados por alguns tipos de doenças, como por exem-plo, pessoas com discalculia (transtorno que afeta a capacidade da pessoa em manipularnúmeros) podem ter dificuldades em jogos que envolvam operações matemáticas, enquantopessoas com dislexia (transtorno que compromete o entendimento de escrita e leitura) po-dem ter o desempenho comprometido em jogos onde as informações são repassadas aousuário por meio de textos (FELICIA, 2009).

Um exemplo de jogo desenvolvido para ajudar pessoas com autismo e síndrome deasperger é o jogo Brigadoon. Segundo Klim (KLIN, 2006), autismo é uma doença onde apessoa recebe "prejuízo na interação social, alterações da comunicação e padrões limitadosou estereotipados de comportamentos e interesses". O autor define síndrome de aspergercomo uma doença relacionada com o autismo, com prejuízos na interação social, mas quenão há um "retardo clinicamente significativo na linguagem falada ou na percepção dalinguagem, no desenvolvimento cognitivo, nas habilidades de autocuidado e na curiosidadesobre o ambiente".

Este jogo, Brigadoon, é baseado no jogo digital pago Second Life, que simula umambiente virtual de interação social. No caso do Brigadoon, ele foi desenvolvido para criarum ambiente de interação onde pessoas com autismo ou síndrome de asperger possaminteragir com outras pessoas.

22

3 Ferramentas de Autoria

A incorporação de tecnologias nas práticas educacionais tem mudado a forma comoprofessores lidam com o ensino, propiciando muitas vezes um ensino mais dinâmico ecolaborativo. Esse avanço tecnológico trouxe diversos benefícios, mas gerou a necessidadede que professores e tutores se adaptem a isso, tendo conhecimentos para manipularferramentas que apoiem de forma virtual o ensino de seus alunos. Uma forma relativamentepouco complexa para a criação de conteúdo virtual para apoiar o ensino de alunos, é autilização de uma ferramenta de autoria (ALMEIDA; FILHO, 2012).

Segundo Kirner, "a existência de diferentes estilos de aprendizagem e as diversi-dades regionais e culturais de professores e estudantes demandam material educacionalpersonalizado adaptado para uso em diferentes situações.", ou seja, é necessário criar con-teúdo para adaptar em diversos ambientes e momentos (KIRNER; KIRNER, 2013). Emseguida, ele cita que esses materiais educacionais podem ser obtidos por meio de ferramen-tas de criação para não especialistas em informática. Outro ponto que é citado, é o fatode que existe uma tendência dos alunos usarem materiais educacionais disponíveis pelainternet, permitindo que o aluno acesse o material utilizado pelo professor em qualquerlugar onde eles estejam online.

O uso da tecnologia no processo educativo oferece a oportunidade de implementarum modelo ou padrão pedagógico novo, potencializando a criação de novas situações deaprendizado (ROSSETTI et al., 2015)

Este capítulo aborda os conceitos relacionados às ferramentas de autoria computa-dorizadas, dá alguns exemplos, e cita a ferramenta de autoria que são a base da aplicaçãocriada neste trabalho.

3.1 Definição e UtilidadeUma ferramenta de autoria é um software utilizado para a produção de mídias

digitais, geralmente contendo texto escrito, imagem, som e vídeo, com automatização devárias etapas para simplificar a criação de conteúdo por parte do autor (LEFFA, 2006).

Segundo Almeida, as ferramentas de autoria são frequentemente confundidas comambientes virtuais de aprendizado (AVA), que segundo o autor, são ambientes que dis-ponibilizam e gerenciam conteúdos de cursos ou treinamentos e podem ser acessados pormeio da internet, além de permitir a interação entre participantes e grupos, objetivandoa geração de conteúdo. Em contrapartida, uma ferramenta de autoria são sistemas quepropiciam o desenvolvimento de material educacional digital, como tutoriais, exercícios e

Capítulo 3. Ferramentas de Autoria 23

objetos de aprendizado (ALMEIDA; FILHO, 2012).

Leffa cunhou o termo Ferramenta de Autoria do Professor (FAP) para descreverferramentas de autoria voltada para a produção de materiais de ensino, que automatizammuito das rotinas de trabalhos necessárias para a produção do conteúdo, distribuindopara a máquina as tarefas mais cansativas, e o professor poderá se concentrar nas tarefasque demandam criatividade (LEFFA, 2006). O material que o professor criar, como porexemplo, um material de apoio para sua aula, pode ser disponibilizado na rede ou naIntranet da instituição de ensino, para que o aluno possa usufruir desse material. Oobjetivo não é substituir o professor, mas ampliar sua efetividade através da máquina.

Mattar cita que as ferramentas de autoria podem ser divididas em dois tipos: fer-ramentas para produção de elementos, e ferramentas para produção de um curso completo(MATTAR; MAIA, 2007). No caso de ferramentas para produção de elementos, são asferramentas que servem para construir elementos individuais a serem incluídos no curso,como objetos gráficos, que podem ser criados em ferramentas como o Photoshop. Por outrolado, ferramentas para construção de um curso completo, como o próprio nome sugere,são ferramentas que permitem a construção de cursos completos, e dão suporte para acriação de elementos individuais, visto nas ferramentas para produção de elementos.

3.2 Exemplos de Ferramentas de AutoriaEsta seção cita duas ferramentas de autoria utilizadas para criação de jogos e

conteúdo multimídia.

3.2.1 GameSalad Creator

O GameSalad Creator é uma ferramenta de autoria paga para o desenvolvimentode jogos digitais multiplataforma sem a necessidade de ter conhecimentos em lingua-gens de programação. Esta ferramenta de autoria foi desenvolvida pela GameSalad, eestá disponível para as plataformas Windows e MAC. O endereço eletrônico oficial éhttps://gamesalad.com/.

A figura 3.2.1 mostra a interface do GameSalad Creator durante a construção deum jogo. Para criar um jogo, é necessário clicar e arrastar as funcionalidades do menupara o jogo, e em seguida configurar seus parâmetros, caso haja. Não é necessário criarnenhuma linha no código para o desenvolvimento do jogo.

Atualmente, é possível distribuir o jogo criado em diversas plataformas, entre elasAndroid, IOS e Windows.


Figura 5: GameSalad Creator

Fonte: gamesalad.com

3.2.2 Scratch

O Scratch é uma ferramenta de autoria para criação de conteúdo multimídia, taiscomo jogos digitais, animações, música e histórias interativa. A ferramenta é gratuita, e émantida pelo MIT. A ferramenta é utilizável pela web, sendo necessário ter o Adobe FlashPlayer instalado. Para utilizar a ferramenta, é necessário acessar o endereço eletrônicohttps://scratch.mit.edu/.

O Scratch tem grande enfoque no compartilhamento de conteúdo, sendo que ocompartilhamento é feito com poucos cliques, e é possível acessar o conteúdo de outraspessoas sem dificuldades.

A figura 3.2.2 mostra a interface para criação de conteúdo do Scratch. A formade interação para criação de conteúdo é parecida com a do GameSalad Creator, sendonecessário clicar e arrastar as funcionalidades que o criador deseja utilizar. Não é necessárioter conhecimentos em linguagens de programação para criar conteúdo no Scratch.

3.3 Ferramenta de autoria Unity 3DO Unity 3D foi a ferramente selecionada para implementar a aplicação tema deste

trabalho.


Figura 6: Scratch

Fonte: scratch.mit.edu

O Unity 3D foi inicialmente criado por David Helgason, Joachim Ante e NicholasFrancis, na Dinamarca, no ano de 2005. O objetivo era criar uma ferramenta de autoriaprofissional para criação de jogos que fosse acessível em termos de preço para desenvol-vedores amadores (HAAS, 2015). O Unity 3D foi lançado exclusivamente para o sistemaoperacional MAC OS X, e os desenvolvedores podiam publicar os jogos em poucas plata-formas, e atualmente, está disponível para MAC OS, Windows, e Linux.

O Unity 3D pode ser obtido gratuitamente no site https://unity3d.com. O Unity3D possui uma versão paga com funcionalidades não encontradas na versão gratuita.

Para a criação dos jogos, é possível utilizar três linguagens de programação: javas-cript, C# e Boo. O Unity possui integrado o editor de código Monodevelop.

Nos jogos 2D, o Unity permite a importação de sprites, que são imagens a seremutilizadas no jogo, e possui um renderizador 2D de imagens. Para jogos 3D, o Unity per-mite especificar a resolução e compressão das texturas importadas para cada plataformasuportada, além de possuir funcionalidades de física implementadas, tais como gravidadee detecção de colisão, permitindo que o usuário criador foque apenas na criação de con-teúdo.

Atualmente, o Unity da suporte para diversas plataformas, entre elas: Android,Google Cardboard, iOS, Linux, macOS, Nintendo 3DS family, Nintendo Switch, PlaySta-tion 4, PlayStation Vita, Windows, Windows Store, e Xbox One.


Figura 7: Editor do Unity

Fonte: unity.com

A figura 3.3 mostra o editor do Unity, onde a maioria das ações não relacionadosà programação para a criação dos jogos são tomadas. Os itens mais importantes no editorsão a Hierarchy, onde todos os objetos e texturas do jogo são colocados, logo abaixo épossível ver a aba Project, onde se encontra o diretório do projeto no computador, e acoluna mais a direita é o Inspector, onde os principais atributos são definidos, tais comoposição, escala, rotação e códigos que o objeto contém.

O Unity permite que texturas externas sejam importadas dentro do jogo, em tempode execução. Isso acontece mesmo depois de se realizar a construção do jogo, ou seja, após acriação do arquivo executável para a distribuição. Para isso, é necessário alterar o móduloWWW para realizar o carregamento de texturas locais. Este módulo foi originalmentecriado com a finalidade de ler conteúdo de endereços eletrônicos, porém sua versatilidadefoi explorada para permitir o Unity carregar texturas externas de forma local. Com basenisso, a aplicação que este trabalho propõe se baseia na possibilidade de ler texturasexternas para a criação de um ambiente de autoria adaptável para não especialistas apósa construção da aplicação.

Diversos jogos criados no Unity alcançaram sucesso de vendas, como por exemplo,o jogo Cuphead, que foi criado pelo StudioMDHR e lançado para as plataformas Windowse Xbox One no ano de 2017. Outro jogo que fez sucesso, e foi construído no motor gráficoUnity é o jogo Ori and the Blind Forest, criado pelo Moon Studios e lançado para as


plataformas Windows e Xbox One no ano de 2015.

28

4 Desenvolvimento da Aplicação

Esta capítulo descreve a aplicação em si e seu escopo, assim como os principaisobjetivos.

4.1 Escopo da AplicaçãoO principal objetivo da aplicação é o seu uso como auxílio no aprendizado edu-

cacional dos usuários por meio de um jogo 2D, sendo este customizável pelo usuário nãoespecialista, sendo passível de utilização isoladamente, ou por meio de ambiente tipo mooc

Mooc, do inglês Massive Open Online Course (Curso Online Aberto e Massivo)é um ambiente que permite a criação e utilização de cursos online de forma gratuita eilimitada por parte de seus usuários, onde comumente são utilizados mídias digitais parao desenvolvimento dos cursos, além de oferecerem meios para a interação de seus usuários,como por exemplo, a utilização de fóruns (BATURAY, 2014). A aplicação desenvolvidaneste trabalho visa auxiliar o ensino de conteúdo por meio de um quiz interativo, ondeforam introduzidas mecânicas de um jogo de plataforma 2D. Cursos em ambiente moocmuitas vezes utilizam quizzes para testar a retenção de conteúdo dos alunos. Visando umamaior imersão por parte desses alunos, a aplicação desenvolvida poderá ser utilizada.

A aplicação oferece um ambiente de criação de um jogo no formato de plataforma2D, sendo que as texturas deverão ser carregadas de forma externa à aplicação, ou seja,deverá permitir que o usuário integre suas próprias texturas para uma maior possibilidadede customização. A criação do jogo por parte do usuário será feita em uma interface, epara o carregamento das texturas, o usuário deverá seguir algumas regras descritas noitem 4.4 desta monografia. Após a criação do jogo, será salvo um arquivo .txt no discorígido do usuário, que deverá ser utilizado para a distribuição do jogo. Para realizar adistribuição, é necessário enviar, junto com o arquivo .txt, todos os arquivos de texturas(.jpg ou .png).

A aplicação foi desenvolvida utilizando a engine gráfica Unity 3D, utilizando alinguagem de programação C#, e o foco principal da aplicação é o sistema operacionalWindows 10, sendo passível de utilização também nos sistemas operacionais Windows 8.1,Windows 8.0, Windows 7. Sistemas operacionais baseados em Unix não são suportados.

Capítulo 4. Desenvolvimento da Aplicação 29

Figura 8: Diagrama de Casos de Uso

Fonte: Elaborado pelo Autor

4.2 Diagrama de Casos de usoA figura 4.2 mostra o funcionamento básico da aplicação. O usuário tem a opção

de criar um jogo customizável ou carregar uma configuração pré-criada para jogar.

4.3 CodificaçãoUm dos aspectos cruciais no desenvolvimento da aplicação foi a capacidade de car-

regar texturas externas após realizar o deploy da aplicação pelo Unity 3D. Isso foi possívelutilizando as funções oferecidas pelo Unity 3D e também pelos métodos da linguagem deprogramação C#.

A figura 9 mostra o código utilizado pela aplicação para carregar texturas que seencontram no formato de imagem. O código foi escrito para que os seguintes formatos deimagem sejam aceitas pela aplicação: png, jpeg, jpg.

Após ser feito o carregamento das imagens, é necessário que elas sejam transfor-madas em um objeto da classe Texture2D para que a aplicação consiga manipular essasimagens. A figura 10 contém o código utilizado para fazer essa transformação. Uma ima-gem carregada na classe Textura2D pode ser manipulada facilmente pela aplicação. Não hálimite máximo do tamanho que uma imagem pode ter para poder ser carregada. Imagensno aspecto 4:3 são recomendadas para a aplicação.

Para a criação da mecânica que tange a aplicação, foram utilizados os recursosoferecidos pelo Unity 3D.


Figura 9: Função para Carregar Texturas Externas


4.4 Funcionamento da AplicaçãoEsta seção apresenta a aplicação e os passos necessários para que sua utilização

seja possível. Durante o desenvolvimento, uma das principais preocupações foi a criaçãode um software que fosse intuitivo e de fácil utilização por parte de seus usuários. Ainterface foi simplificada o máximo possível, sendo oferecidas apenas as principais opçõespara funcionamento mínimo da aplicação.

Para iniciar a aplicação, basta executar o arquivo Aplicacao.exe que se encontra naraiz da pasta AplicacaoEducacional. Ao iniciar o executável, o usuário verá uma interfaceonde é possível definir a qualidade gráfica do jogo, a resolução interna da aplicação, etambém é possível configurar os controles. É recomendável utilizar o jogo na qualidade’Good’.

4.4.1 Funcionamento Básico da Aplicação

A ideia principal da aplicação é utilizar a jogabilidade de um jogo básico de pla-taforma 2D com a inserção de questões de múltiplas escolhas no meio de cada fase. Ousuário deverá acertar a questão caso deseje avançar.


Figura 10: Função Para Carregar as Imagens em Formato Reconhecido pela Aplicação


4.4.2 Menu Principal

O menu principal é a primeira tela de opções que o usuário verá ao iniciar aaplicação. Ela é composta por 3 opções, sendo elas:

∙ Carregar Jogo

∙ Criar Jogo

∙ Sair da Aplicação.

A primeira opção permite o usuário carregar algum jogo previamente criado, sejapor ele mesmo, ou por terceiros. Para que a aplicação possa carregar corretamente, énecessário que todas as texturas utilizadas na criação estejam presentes nas pastas detexturas. Mais informações sobre a estruturação das pastas são encontradas no item 4.4.3desta monografia.

A segunda opção permite ao usuário criar uma nova configuração. Ao clicar nessaopção, o usuário será levado para uma nova interface. Para maiores informações, consultea subseção 4.4.3 desta monografia.

A última opção permite ao usuário sair da aplicação, fechando o mesmo.


Figura 11: Menu Inicial


4.4.3 Criação de Jogo

Caso o usuário selecione a opção de criação de jogo, ele será levado para uma novainterface. A figura 12 ilustra o menu. Nesta interface, são apresentadas diversas opções,que são passos que devem ser cumpridos para criar um novo jogo.

∙ Selecionar Background

∙ Selecionar Perguntas

∙ Criar Estrutura do Jogo

∙ Criar Nome

∙ Concluir

4.4.3.1 Selecionar Background

Caso o usuário selecione a primeira opção (Selecionar Background), ele será levadoa uma nova interface onde todos os arquivos de imagens e pastas se encontram. A figura13 ilustra a interface presente na aplicação,onde o usuário poderá selecionar uma imagemque será utilizada no jogo. A aplicação irá ler todos as pastas e arquivos que se encontramna pasta Background Texturas. O caminho completo desta pasta é Data -> TexturasExternas -> Background Texturas. A imagem selecionada será utilizada como a imagem defundo do jogo de plataforma 2D. É possível carregar imagens no formato .png e .jpg. Após


Figura 12: Menu Criação de Jogo


selecionar a imagem, a opção de Selecionar Background se tonar clicável, possibilitandoo usuário a continuar no processo de criação do jogo.

Figura 13: Carregar imagem para background


4.4.3.2 Selecionar Arquivo com Perguntas

A segunda opção (Selecionar Perguntas) se refere a escolha do arquivo .txt quecontém as perguntas que serão utilizadas no jogo. O arquivo de texto obrigatoriamenteprecisa conter a seguinte estrutura: 1 linha contendo a pergunta, 5 linhas contendo as


possíveis alternativas, 1 linha indicando qual alternativa é a correta, e uma linha embranco. A figura 14 ilustra o formato correto que o arquivo de txt deve ter para que aaplicação consiga carregar corretamente as perguntas. No exemplo, as perguntas foramretiradas do banco de questões do Exame Nacional do Ensino Médio. A figura 15 ilustra ainterface mostrada na aplicação ao usuário para selecionar o arquivo txt. Caso o arquivonão esteja estruturado corretamente, uma mensagem de alerta será mostrado ao usuário.

Figura 14: Exemplo de arquivo txt


Figura 15: Carregar Arquivo txt Contendo Perguntas



4.4.3.3 Criar Estrutura do Jogo

A terceira opção (Criar Estrutura do Jogo) se refere à criação de toda a estruturado jogo. Como o jogo criado será um jogo de plataforma 2D, é necessário definir como seráa plataforma onde o jogador irá controlar o personagem, e também escolher a quantidadede perguntas que o jogo terá. Para iniciar esta etapa, é necessário que o arquivo deperguntas já tenha sido escolhido. Caso contrário, esta opção permanecerá bloqueadapara o usuário. O usuário poderá adicionar imagens que servirão de texturas para comporo terreno utilizado no jogo. A imagem deve estar na pasta Textura Chão. Por padrão, aaplicação possui 3 arquivos de imagens já carregadas, como ilustra a figura 16.

Figura 16: Criação da Estrutura do Jogo


A figura 16 demonstra a tela que a aplicação mostra ao selecionar a opção deCriar Estrutura do Jogo. No lado esquerdo, é possível selecionar os objetos que formarãoo terreno do jogo. Ao clicar com o botão esquerdo do mouse, será criado uma séria dequadrados idênticos ao objeto clicado. É possível alterar sua posição, bastando clicarno mesmo, e arrastar para a posição desejada. As perguntas carregadas do arquivo txtsão mostradas no menu Questão do lado direito. Cada número representa uma pergunta.Para adicionar a pergunta à estrutura do jogo que está sendo criado, é necessário clicar emuma das perguntas. Será criado um objeto na tela contendo as perguntas, como mostraa figura 17. Em seguida, é necessário posicionar a pergunta para que ela possa servirde obstáculo no jogo. Ao clicar novamente na pergunta, sua estrutura será minimizada,e do lado direito irá aparecer um indicador no formato de uma imagem com os escritos"Responda a Pergunta". Este indicador deverá ser posicionado de forma a impedir o avançodo usuário. A figura 18 ilustra a forma correta de se posicionar a pergunta a fim de evitar oavanço do usuário. O jogador poderá avançar caso ele responda corretamente a pergunta.


Figura 17: Seleção de Perguntas


Figura 18: Posicionamento das Perguntas


4.4.3.4 Criar Nome

A próxima opção (Criar Nome) é utilizada para nomear o jogo que está sendocriado. O nome do arquivo .txt que é gerado pela aplicação contendo as informações dojogo será baseado nos dados que o usuário digitar no formulário. A figura 19 ilustra ainterface mostrada ao usuário. O limite de caracteres é 127.


Figura 19: Selecionar Nome


4.4.3.5 Finalização da criação

Ao completar todos os passo, é possível acessar a opção Concluir, onde todas asconfigurações serão salvas em um arquivo .txt. Este arquivo será salvo na raiz da pastaData. Após selecionar a opção, o jogo irá iniciar com as configurações criadas pelo usuário.

4.4.4 Carregamento de Jogo

Ao selecionar a opção de Carregar Jogo no menu Inicial, o usuário é lavado paraa tela de carregamento de jogo, onde todos as configurações criadas serão mostradas.Para isso, é necessário que os arquivos de jogos criados, que são arquivos no formato.txt, estejam na pasta na raiz da pasta Data. Para escolher uma configuração, bastaapenas clicar com o mouse em cima do objeto, e clicar em selecionar arquivo. O jogo serácarregado em seguida. A figura 20 demonstra a interface mostrada pela aplicação para aescolha do arquivo a ser carregado.

4.4.5 Jogabilidade

A aplicação segue o padrão básico dos jogos de plataforma 2D. O usuário controlaum personagem em um ambiente bidimensional, tendo possibilidades de se movimentarpara a esquerda e para a direita, e também pular.


Figura 20: Menu Carregar Jogo


4.4.5.1 Controles

Por padrão, a movimentação é feita utilizando as teclas A, D e barra de espaço.A tecla A movimenta o personagem para a esquerda, a tecla D movimenta o personagempara a direta e a barra de espaço realiza a ação de pular.

Ao iniciar a aplicação, é possível configurar as teclas responsáveis pela movimen-tação do personagem.

Para selecionar uma das alternativas da pergunta, é necessário utilizar o mouse.Ao clicar utilizando o botão esquerdo do mouse, a pergunta é selecionada.

4.4.5.2 Objetivo

O objetivo do jogo é responder as perguntas corretamente para conseguir avançar.A figura 21 mostra uma captura de tela mostrando a jogabilidade básica do jogo. Aoresponder corretamente, a imagem onde está escrito "Responda a Pergunta"é alteradapara uma imagem onde está escrito "Resposta Correta", conforme a figura 22. O jogadorpoderá avançar no jogo.

O objetivo final é o usuário responder todas as perguntas que foram adicionadasdurante sua criação. Ao final, o usuário poderá optar por voltar ao menu inicial, oureiniciar a fase.


Figura 21: Jogabilidade


Figura 22: Resposta Correta


40

5 Testes da Aplicação

Este capítulo aborda os resultados obtidos em testes de usabilidade e desempenho.

5.1 Testes de UsabilidadeEste capítulo demonstra o método de avaliação utilizado para testar a usabilidade

do sistema.

5.1.1 Metodologia

Foram selecionados 2 voluntários para realizarem testes de usabilidade do sistema.Foi requisitado que um jogo fosse criado e jogado.

O seguinte roteiro foi repassado para a realização dos testes:

1. Foi explicado de forma sucinta a utilidade da aplicação (jogo educacional customi-zável).

2. Procurar na internet uma imagem no formato .png ou .jpg para ser utilizada comoimagem de fundo da aplicação e adicionar na pasta de Background Textura .

3. Criar um arquivo txt e adicionar perguntas conforme a estrutura indicada na seção4.4.3.2 deste trabalho.

4. Iniciar a aplicação.

5. Escolher a Opção de Criar Jogo.

6. Completar as etapas até a finalização da criação do jogo.

7. Jogar o jogo criado.

Durante a realização dos testes, o autor acompanhou o processo de utilizaçãodo sistema por parte dos voluntários. Ao final dos testes, foi requisitado a opinião dosvoluntários em relação à usabilidade do sistema.

5.1.2 Resultados Obtidos

Ambos voluntários conseguiram realizar todas as etapas do processo de criação dojogo sem necessitar da ajuda do autor.

Capítulo 5. Testes da Aplicação 41

O primeiro voluntário ressaltou que a tarefa de criar o arquivo de perguntas foipouco intuitiva, e que a necessidade de receber instrução para conseguir realizar esta etapaé algo negativo. Como forma de contornar este problema, o voluntário sugeriu que fosseadicionado uma funcionalidade dentro do sistema para criar e gerenciar as perguntas coma ajuda de uma interface gráfica. Outro ponto ressaltado foi o processo de criação daestrutura do jogo. Segundo ele, a interface não é intuitiva, e para entender como montara estrutura do jogo, foi necessário clicar em todos os itens da interface para descobrircomo estruturar o jogo. É citado também que de forma geral, as demais funcionalidadesdo sistema são intuitivas.

O segundo voluntário ressaltou o mesmo problema de falta de usabilidade no pro-cesso de criação da estrutura do jogo, falando que não é possível entender o funcionandosem que ele tenha clicado em todas as opções possíveis. O voluntário elogiou o menuprincipal, falando que o feedback visual que é dado ao completar cada passo é positivo emtermos de usabilidade.

Do ponto de vista do autor, que estava acompanhando os voluntários no processode criação e teste do jogo, e baseando nos comentários dos voluntários, concluiu-se quea aplicação possui dois pontos onde o nível de usabilidade não é satisfatório. O primeiroponto se refere ao processo de criação de perguntas, onde é necessário seguir um padrãorígido para a criação das perguntas. Caso o usuário não leia a seção 4.4.3.2 ou siga umexemplo de um arquivo já estruturado, dificilmente ele irá conseguir criar o arquivo deforma correta. O segundo ponto se refere ao processo de criação da estrutura do jogo,como visto na seção 4.4.3.3 deste trabalho. Caso o usuário não tenha lido esta seção, éprovável que ele não consiga construir de forma correta o jogo.

As demais funcionalidades se mostraram satisfatórias em termos de usabilidade,pois não foi perceptível algum tipo de dificuldade por parte dos voluntários.

5.2 Teste de DesempenhoPara realizar o teste de desempenho da aplicação, foi utilizado um método criado

para a medição de Frames per Second (FPS - Quadros por segundo). Frames per Second,ou Framerate, é a quantidade de vezes que uma determinada imagem , chamada de qua-dro, é mostrado na tela (ARMSTRONG et al., 2008). Tendo como quantidade ótima 60quadros por segundo, a aplicação foi testada em diversas configurações de computadorese notebooks.

5.2.1 Código Para Medição de Quadros

A figura 23 ilustra o código utilizado para realizar a contagem de quadros por se-gundo. Este código foi criado por Dave Hampson e é disponibilizado no endereço eletrônico


http://wiki.unity3d.com/index.php/FramesPerSecond. O código foi escrito na linguagemde programação C#.

Figura 23: Código Para Realizar Contagem de Quadros por Segundo

Fonte: Dave Hampson (HAMPSON, 2017)

5.2.2 Configuração 1

Notebook Dell Vostro 5470. Este notebook foi lançado no ano de 2014 e possui aseguinte configuração:

∙ Processador Intel Core i7 4500u.

∙ 8 GB de memória.

∙ Placa de vídeo dedicada. Geforce 740m.

∙ Sitema opracional Windows 10.

Ao realizar os testes, a aplicação não teve grandes problemas em seu funciona-mento, e foi possível obter uma taxa próxima de 60 quadros por segundo durante quasetodos os momentos. Isso aconteceu devido a presença de uma placa gráfica dedicada. Aconfiguração deste notebook era considerada boa no tempo de seu lançamento, que é noano de 2013/2014.

A figura 24 ilustra uma captura de tela onde o contador de quadros por segundoé visível no canto superior esquerdo. No atual momento da captura, o contador marca 67quadros por segundo.


Figura 24: Contagem de Quadros na Configuração 1


5.2.3 Configuração 2

Notebook HP 246 G6, lançado no ano de 2016. Configurações:

∙ Processador Intel Core i3-6006U.

∙ Placa de vídeo compartilhada Intel HD Graphics 520.

∙ 4 GB de memória.

∙ Sitema operacional Windows 10.

A aplicação funcionou sem grandes problemas, mas foi perceptível a queda dequadros, principalmente no inicio de cada fase. A média de quadros por segundo foi pertode 40.

A figura 24 ilustra uma captura de tela onde o contador de quadros por segundoé visível no canto superior esquerdo. No atual momento da captura, o contador marca 34quadros por segundo.

Esta configuração de computador é considera básica.

5.2.4 Resultados Obtidos

Pelos testes realizados, foi possível perceber que a aplicação somente conseguemanter uma taxa próxima dos 60 quadros por segundo caso o computador possua umaplaca de vídeo dedicada. como visto na configuração 1. Em casos onde não há uma placa


Figura 25: Contagem de Quadros na Configuração 2


gráfica dedicada, os resultados são menos satisfatórios, porém a sua utilização não ficacomprometida. Caso a taxa de quadros fique inferior a 30, a sua utilização fica prejudicadadevido a aplicação aparentar estar com lentidão.

45

Conclusão

O objetivo primário deste trabalho foi a criação e documentação de uma aplicaçãoque pudesse ser utilizada como ferramenta para o auxílio na aprendizagem de alunos, sejade forma individual, ou por meio da integração em ambiente mooc.

A monografia abordou um pouco sobre a utilização de jogos e mídias digitais paraauxiliar no ensino e aprendizagem do aluno. Em seguida, as ferramentas de autoria foramexploradas. A aplicação foi baseada nesses dois conceitos abordados nesta monografia,que é um jogo educacional e também é uma ferramente de autoria.

A aplicação desenvolvida foi um jogo de plataforma 2D customizável com inserçãode perguntas, onde o usuário pode utilizar texturas externas para criar seus próprios jogos,e distribuir livremente.

Umas das possíveis aplicações que o jogo desenvolvido neste trabalho teria, seriacomo material de auxílio em cursos mooc ou em escolas do ensino fundamental.

A utilização da aplicação em termos educacionais é limitada, visto que só é possívelutilizar uma estrutura semelhante ao quiz. Devido a isso, utilizar a aplicação como materialauxiliar seria adequado.

Em ambientes do tipo mooc, é comum utilizar algum tipo de quiz para testar se oaluno está entendendo o conteúdo estudado. Para aumentar o interesse do aluno, um quizcom algum tipo de diferencial pode ser utilizado. Neste caso, a utilização da aplicaçãoseria vantajosa.

Em relação às escolas de ensino fundamental, nos primeiros anos, o conteúdo apre-sentado muitas vezes não são complexos, e portanto, a utilização de um questionário comperguntas simples pode ser utilizado. A aplicação poderia ser utilizada neste contexto.

O maior desafio foi encontrar uma forma de unir a aprendizagem por parte dousuário com um jogo customizável. Esta monografia abordou alguns exemplos de jogoscujo enfoque estava em ensinar alguma habilidade cognitiva, porém poucos jogos possibi-litavam a customização do jogo por parte do usuário, e portanto, são limitados em relaçãoa sua aplicação educacional. Visando esta falta de jogos educacionais customizáveis, estetrabalho foi proposto.

A engine Unity não oferece funcionalidade para carregar arquivos de imagens deforma externa caso ela tenha sido compilada e distribuída. Para a criação de um jogoeducacional customizável, é essencial que texturas externas sejam carregadas pelo usuário.Para contornar esse problema, foi utilizado um módulo do Unity chamado de WWW,que é utilizado para obter dados de endereços de páginas da internet. Esse módulo foi

Conclusão 46

modificado de forma a obter dados de arquivos locais. Após os dados serem obtidos, elessão tratados para poderem ser reconhecidos pela engine Unity. Esse tratamento é feitoconvertendo os dados carregados para a classe Texture2D. A partir desta conversão, asimagens são reconhecidas pela aplicação.

Como melhoria futura, seria possível o incremento da jogabilidade da aplicação,pois no atual estado, apenas a mecânica básica de um jogo de plataforma 2D está imple-mentando. Outro ponto que poderia ser explorado seria a possibilidade de permitir maiorcustomização, como a sonorização, ou os sprites (animações) do personagem controlávelpelo usuário.

A seção 5.1 demonstrou que a aplicação não é intuitiva em relação a criação doarquivo de perguntas, e também para a criação da estrutura do jogo. Em relação a poucaintuitividade no processo de criação de perguntas, este problema poderia ser resolvidocriando uma interface gráfica dentro do sistema que criasse e gerenciasse as perguntas.Para resolver o problema da criação da estrutura do jogo, o jogo poderia adicionar umtutorial em vídeo ou mesmo descrição textual para auxiliar nesta etapa.

A adição de pontuação no jogo poderia melhorar a imersão do usuário, pois eleteria um feedback de seu desempenho, e com isso, poderia realizar comparações com outraspessoas, ou mesmo tentar melhorar a própria pontuação.

Cada jogo gerado pelo usuário autor só permite a criação de uma única fase. Casoo usuário autor deseje criar outra fase, ele deverá criar uma outra configuração. Umamelhoria seria permitir que o usuário criasse mais de uma fase por arquivo. Isso tornariao jogo mais próximo aos jogos de plataforma 2D presentes no mercado, e permitirá umagama maior de personalização.

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