UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

MARCELO TEOTONIO MACEDO

REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA APLICADAS COMO

FERRAMENTA DE APOIO NO AMBIENTE DE ENSINO

Niterói

2018

MARCELO TEOTONIO MACEDO

REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA APLICADAS COMO

FERRAMENTA DE APOIO NO AMBIENTE DE ENSINO

Trabalho de Conclusão de Curso

submetido ao Curso de Tecnologia em

Sistemas de Computação da

Universidade Federal Fluminense como

requisito parcial para obtenção do título

de Tecnólogo em Sistemas de

Computação.

Orientador:

Prof. Bruno José Dembogurski

NITERÓI

2018

MARCELO TEOTONIO MACEDO

REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA APLICADAS COMO

FERRAMENTA DE APOIO NO AMBIENTE DE ENSINO

Trabalho de Conclusão de Curso

submetido ao Curso de Tecnologia em

Sistemas de Computação da

Universidade Federal Fluminense como

requisito parcial para obtenção do título

de Tecnólogo em Sistemas de

Computação.

Niterói, 07 de 12 de 2018.

Banca Examinadora:

_____________________________________________________

Prof. Bruno José Dembogurski, D. Sc. - Orientador.

UFF - Universidade Federal Fluminense

_____________________________________

Prof. Edelberto Franco Silva, D. Sc. - Avaliador.

UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora

Dedico este trabalho á minha esposa e aos meus pais.

AGRADECIMENTOS

A meu Deus, que me dá o fôlego de vida.

A meu Orientador pelo seu estímulo, apoio e atenção que me concedeu durante o

curso.

Aos meus Colegas de curso pelo incentivo e troca de experiências.

A todos os meus familiares e amigos pelo apoio e colaboração.

“O sábio ouvirá e crescerá em conhecimento, e o entendido adquirirá sábios conselhos;”

“Dá instrução ao sábio, e ele se fará mais sábio; ensina o justo e ele aumentará em entendimento.”

“O homem sábio é forte, e o homem de conhecimento consolida a força.”

Provérbios 1:5, 9:9, 24:5

RESUMO

Este trabalho visualiza os benefícios do trabalho em conjunto entre os métodos de aprendizagem e as tecnologias de Realidade Virtual (RV) e a Realidade Aumentada (RA). Serão vistos, em vários ângulos, os resultados deste ajuntamento de ideias, em todas as esferas da educação, desde a infantil até a profissional, todos exemplificados, de maneira a levar ao leitor o conhecimento do assunto, de forma simples e objetiva.

Palavras-chaves: Aprendizagem, Realidade Virtual, Realidade Aumentada.

ABSTRACT

This work displays the benefits of working together between the methods of learning and Virtual Reality technology ( VR ) and Augmented Reality ( AR ) . Will be seen in various angles , the results of this gathering of ideas , in all spheres of education, from early childhood to the professional, all exemplified in order to take the reader knowledge of the subject in a simple and objective way.

Key words: Learning, Virtual Reality, Augmented Reality.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Sensorama [31]. 17

Figura 2 - Ivan Sutherland’s HMD dated from 1968 [33]. 18

Figura 3 - GROPE-III force feedback display, from [68]. 18

Figura 4 - Videoplace, Myron Krueger [69]. 19

Figura 5 - “Super Cockpit” de Tom Furness e a Visão do usuário [31]. 19

Figura 6 - Gloves: (a) VPL DataGlove, (b) Virtex CyberGlove, from [42]. 19

Figura 7 - Eyephone HMD [70]. 20

Figura 8 - Mechanical tracking device: BOOM from Fake Space Labs [71]. 20

Figura 9 - Exploration of airflow using Virtual Wind Tunnel developed at NASA Ames:

(a) outside view, (b) inside view from [71]. 21

Figura 10 - The CAVE virtual reality environment (1992) [72]. 21

Figura 11 - Livro The Master Key: An Electrical Fairy Tale [73]. 22

Figura 12 - The matrix barcode [74]. 22

Figura 13 - Steve Feiner usando o Touring Machine [75]. 23

Figura 14 - Bruce Thomas e o "Map-in-the-hat" [75]. 23

Figura 15 - Tinmith-2 hiking frame with some equipment attached [20]. 24

Figura 16 - ARToolKit [75]. 24

Figura 17 - CAVE® Virtual Reality Theater [78]. 31

Figura 18 - Force feedback hand masters: (a) Master Manipulator from [77], (b) force

feedback structure for the data glove from [76]. 31

Figura 19 - A DataGlove podia traduzir gestos sutis em notas musicais e até

interpretar linguagem de sinais[93]. 31

Figura 20 - SpaceBall - desktop 6DOF input device[71]. 32

Figura 21 - RA na Educação [79]. 34

Figura 22 - Utilização de RA com GPS [80]. 34

Figura 23 - Realidade aumentada em arquitetura [81]. 35

Figura 24 - Utilizando RA com ARToolkit [82]. 35

Figura 25 - Explosão química espalha nuvem tóxica sobre cinco cidades na Espanha

[83]. 36

Figura 26 - Cat explorer VR [84]. 36

Figura 27 - Dreams of Dali in Virtual Reality [85]. 37

Figura 28 - Tecnologia de realidade aumentada permite a exploração de museus

[53]. 38

Figura 29 - Torre de Hanói com Realidade Aumentada [86]. 39

Figura 30 - (a) Exemplo de placas e objetos virtuais correspondentes e 39

Figura 31 - o aplicativo Anatomy 4D, disponível para Android© e iOS©.[94] 40

Figura 32 - A realidade virtual promove melhorias na qualidade da educação e do

treinamento [88]. 41

Figura 33 - A realidade virtual na sala de aula [90]. 44

Figura 34 - Simulações abrem caminho para compostos que facilitem a extração de

petróleo na camada do pré-sal [91]. 45

Figura 35 - O material didático de mais de 17 cursos técnicos é associado a um

aplicativo de RA [92]. 46

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Características das Realidades na educação básica 44

Tabela 2: Características das Realidades na Educação Superior 46

Tabela 3: Características das Realidades na Educação Profissional 47

Tabela 4: Características RV x RA na Educação 47

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

EAD - Educação à Distância

RA - Realidade Aumentada

RV - Realidade Virtual

RVA - Realidade Virtual e Aumentada

HMD - Head Mounted Display

RM - Realidade Mista

UNC - Universidade da Carolina do Norte

VCASS - Visually Coupled Airbone System Simulator

BOOM - Binocular Omni Orientation Monitor

CAVE - CAVE Automatic Virtual Enviroment

HUD - Heads Up Displays

VCD - Visually Coupled Display

HCD - Heads Coupleds Display

MIDI - Musical Instrument Digital Interface

6DOF - Six Degree Of Freedom

SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

EJA - Educação de Jovens e Adultos

SUMÁRIO

RESUMO 7

ABSTRACT 8

LISTA DE ILUSTRAÇÕES 9

LISTA DE TABELAS 11

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 12

1 INTRODUÇÃO 15

1.1 Objetivo 16

1.2 Organização do Trabalho 16

2 HISTÓRICO 17

2.1 Breve Histórico da Realidade Virtual 17

2.2 Breve Histórico da Realidade Aumentada 21

3 DEFINIÇÕES E CONCEITOS 25

3.1 Realidade Virtual 25

3.1.1 Hardware e Software utilizados 28

3.1.2 Exemplos de Dispositivos 31

3.2 Realidade Aumentada 32

3.2.1 Hardware e Software utilizados 33

3.2.2 Exemplos de Dispositivos 34

4 TÓPICOS RECENTES SOBRE RA E RV ASSOCIADA À EDUCAÇÃO 36

4.1 Ciências e Realidade Virtual e Aumentada: Uma combinação inspiradora 37

4.2 Realidade Virtual e Aumentada e jogos educacionais 38

4.3 O uso da Realidade Virtual e Aumentada na Educação À Distância 40

5 ESTUDOS DE CASO SOBRE RV E RA 42

5.1 Educação Básica 42

5.2 Educação Superior 44

5.3 Educação Profissional 46

CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS 48

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 49

1 INTRODUÇÃO

A educação é um processo indispensável para a formação dos indivíduos

quanto as suas capacidades físicas, morais e intelectuais. Segundo o Dicionário

Aurélio, educação é: "Conjunto de normas pedagógicas tendentes ao

desenvolvimento geral do corpo e do espírito; Conhecimento e prática dos usos da

gente fina. Instrução, polidez, cortesia.”.

Pode-se dizer que, juntamente com a saúde e a segurança, "a educação é

uma das engrenagens que faz o mundo girar." Porém, toda engrenagem precisa ser

lubrificada ou fica gasta! Assim também é com a educação nos dias de hoje, que,

em pleno século XXI, com toda questão de globalização e tecnologia, ainda se sente

em oposição, por parte de educadores, da utilização da tecnologia, prendendo-se a

um quadro antigo. O intuito aqui não é a desvalorização do profissional educador,

mas sim a sua adaptação ao novo contexto. Torna-se cada dia mais complicado

educar, baseando-se nos moldes tradicionais, afim de conquistar a atenção do

aluno, visto que o mesmo, com o advento da internet e seu mundo de informações,

que agora tem a sua disposição material gráfico 3D para visualizar tudo que era visto

por figuras 2D colocadas numa folha de papel, não se sente satisfeito com somente

o quadro negro e o giz. A tecnologia é utilizada para solucionar problemas.

Dado o avanço da tecnologia e dos computadores, um leque de

possibilidades se abre no universo educacional. A parceria entre tecnologia e

educação cada vez mais se solidifica e o resultado é inspirador. Dentro desta união,

A Realidade Virtual e a Realidade Aumentada, funcionam como ferramental e trazem

consigo uma gama de novas experiências para o campo educacional. Atuam em

diversas áreas como: criação de jogos educacionais, livros didáticos, salas de aula

virtuais, treinamento e aperfeiçoamento profissional, simulação, etc.

1.1 OBJETIVO

Expor ao leitor os benefícios da união entre os métodos de aprendizagem

educacionais com as tecnologias de Realidade Virtual (RV) e Realidade Aumentada

(RA), com o intuito de melhorar a percepção, aprendizado e desempenho do aluno.

1.2 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO

Este trabalho organiza-se da seguinte forma: No segundo capítulo, é

apresentado um diminuto resumo da história da Realidade Virtual e da Realidade

Aumentada. No terceiro capítulo, são abordadas as definições e conceitos das

tecnologias citadas. No quarto capítulo, serão abordadas as tecnologias em questão

e o impacto causado na visão educacional. No quinto capítulo, serão abordados

estudos de caso sobre RV e RA. Finalmente no último capítulo, conclusão e

trabalhos futuros.

2 HISTÓRICO

2.1 BREVE HISTÓRICO DA REALIDADE VIRTUAL

Em 1965, Ivan Sutherland mostra uma primeira ideia sobre Realidade

Virtual. “Faça com que este mundo (virtual) na janela pareça real, soe real, sinta-se

real, e responda realisticamente às ações do espectador” [8].

Observando as três primeiras décadas de pesquisa em RV, temos [9, 10,

11,12]:

Um pouco antes de Sutherland, em 1962, Morton Heiling criou um sistema

simulador multissensorial, o Sensorama (Figura 1): tratava-se de um filme

pré-gravado em cores, estéreo, o qual lhe fora incorporado experiências sensoriais

de som, perfume, vento e vibração. Embora tenha sido a primeira tentativa de criar

um sistema de realidade virtual, não era interativo.

Figura 1 - Sensorama [31].

Em 1965, Sutherland inova com um conceito artificial para construção de um

mundo virtual, incluindo gráficos interativos, som, cheiro, gosto, feedback, etc. Tal

conceito ficou conhecido como “The Ultimate Display”[8].

Em 1968, o próprio Sutherland, juntamente com Bob Sproull, criam o primeiro

sistema de realidade virtual em hardware, a “The Sword of Damocles” (Figura 2),

considerado o primeiro monitor montado na cabeça (HMD). Ele suportava uma visão

atualizada corretamente com a posição e orientação da cabeça do usuário.

Figura 2 - Ivan Sutherland’s HMD dated from 1968 [33].

Em 1971, na UNC, foi feito o primeiro protótipo de um sistema de

retroalimentação de força, o GROPE (Figura 3).

Figura 3 - GROPE-III force feedback display, from [68].

Em 1975, Myron Krueger desenvolve o Videoplace (Figura 4), um ambiente

onde as silhuetas dos usuários, capturadas por câmeras são projetadas em tela

grande. A interação entre os usuários se dava devido às técnicas de processamento

de imagens que determinavam a posição no espaço de tela 2D.

Figura 4 - Videoplace, Myron Krueger [69].

Thomas Furness desenvolveu, em 1982, no Laboratório de Pesquisas

Médicas Armstrong da Força Aérea Americana, o VCASS (Figura 5) - Um simulador

de voo avançado, onde o piloto utiliza um HMD, aumentando a visão de fora da

janela através de gráficos, descrevendo a segmentação ou a informação ideal do

plano de voo.

Figura 5 - “Super Cockpit” de Tom Furness e a Visão do usuário [31].

Em 1985, a empresa VPL, cujos CEOs eram Jaron Zepel Lanier e Thomas

Zimmerman, constrói o DataGlove (Figura 6) e, em 1988, o Eyephone HMD (Figura

7), que são os primeiros dispositivos de realidade virtual a serem comercializados.

Figura 6 - Gloves: (a) VPL DataGlove, (b) Virtex CyberGlove, from [42].

Figura 7 - Eyephone HMD [70].

Em 1989, a empresa Fake Space Labs comercializa o BOOM (Figura 8).

Tratava-se de um dispositivo de exibição 3D suspenso em uma haste que pode girar

livremente. O usuário mantém a janela de exibição em seus olhos, visualizando o

ambiente 3D de forma estereoscópica, sem agregar nenhum peso ao pescoço. A

posição e orientação do BOOM comunicam o ponto de vista do usuário ao

computador.

Figura 8 - Mechanical tracking device: BOOM from Fake Space Labs [71].

Em 1980, no UNC, foi desenvolvido um programa de orientação arquitetônica.

Para tal, vários dispositivos VR foram construídos, afim de melhorar a qualidade

deste sistema, como HMDs, rastreadores ópticos e o motor gráfico Pixel-Plano.

No início dos anos 90, no Centro de Pesquisas e Testes da NASA, foi

desenvolvido uma aplicação chamada de Virtual Wind Tunnel (Figura 9), que

permitiu a observação e investigação de fluxo campos, com a utilização do BOOM e

DataGlove.

Figura 9 - Exploration of airflow using Virtual Wind Tunnel developed at NASA Ames: (a) outside view,

(b) inside view from [71].

Em 1992 é apresentado o CAVE (Figura 10), sua inovação estava na não

utilização de HMDs e sim de projetar imagens estereoscópicas na parede da sala,

onde o usuário deve usar óculos obturadores LCD. Como resultados, temos uma

qualidade superior em resolução de imagens visualizadas, e campo de visão mais

amplo.

Figura 10 - The CAVE virtual reality environment (1992) [72].

2.2 BREVE HISTÓRICO DA REALIDADE AUMENTADA

Em 1901 foi feita a primeira menção a algo com conceito de Realidade

Aumentada num livro denominado The Master Key: An Electrical Fairy Tale (A

Chave Mestra: um Conto de Fadas Elétrico) (Figura 11), onde o escritor descreve

um tipo de óculos que dava a capacidade de visualizar características da

personalidade de outras pessoas a quem o usasse: ” Um "marcador de

personagem", um conjunto de óculos: "enquanto você os usa, todos os que

conhecem serão marcados na testa com uma carta indicando seu personagem. O

bom suportará a letra" G ", o mal da letra ' E. ' O sábio será marcado com um 'W' e o

tolo com um 'F.' O tipo mostrará um "K" em suas frentes e a cruel carta "C" [1].

Figura 11 - Livro The Master Key: An Electrical Fairy Tale [73].

O primeiro experimento concreto de Realidade Aumentada foi em 1968,

quando os americanos Ivan Sutherland e Bob Sproull fabricaram a “The Sword of

Damocles”, o protótipo de um capacete que, ao ser conectado a um computador,

permitia a visualização de gráficos em suas lentes.

O termo Realidade Aumentada só surgiria em 1992 com Tom Caudell e

David Mizell. Caudell trabalhava na empresa construtora de aviões Boeing e

mostrara uma aplicação com o intuito de facilitar o trabalho dos mecânicos, uma vez

que a mesma, através de wireframes, indicava aonde se ligava cada cabo,

poupando-os de dispendiosas leituras em complexos e gigantescos manuais [13].

Em 1996, foi apresentado o 2D matrix markers (formas quadradas de

códigos de barra) por Jun Rekimoto (Figura 12). Tais marcadores foram um dos

primeiros a possibilitar o monitoramento com 6DOF [14].

Figura 12 - The matrix barcode [74].

Em 1996, Thad Starner cria uma comunidade para o estudo de aplicações

de Realidade Aumentada, onde cada um possuía um computador portátil

interconectados por rede [15]. Ao mesmo tempo, Philippe Kahn inventa a primeira

câmera de celular [16].

Em 1997, Ronald Azuma lança o primeiro livro sobre o tema, divido em

três partes, com uma grande quantidade de informações [17]. Neste mesmo ano,

Steve Feiner desenvolveu o Touring Machine (Figura 13), o primeiro sistema móvel

de Realidade Aumentada. Este era constituído de um óculos-display com rastreador,

uma mochila com computador, um GPS, um rádio digital com wifi e um handheld

[18].

Figura 13 - Steve Feiner usando o Touring Machine [75].

Em 1998, Bruce Thomas demonstra o seu “Map-in-the-hat” (Figura 14),

um computador portátil com GPS, bússola eletrônica e display colocado na cabeça

[19]. Ele foi o precursor do Projeto Tinmith (Figura 15), desenvolvido por Wayne

Piekarski [20].

Figura 14 - Bruce Thomas e o "Map-in-the-hat" [75].

Figura 15 - Tinmith-2 hiking frame with some equipment attached [20].

Em 1999, Hirokazu Kato e Mark Billinghurst criam a ARToolkit (Figura 16),

uma biblioteca open-source de rastreamento de posições, com 6 graus de liberdade,

que é muito utilizada na comunidade de Realidade Aumentada [21].

Figura 16 - ARToolKit [75].

Agora que fora visto um pouco dos dados históricos dessas tecnologias,

veremos suas interpretações.

3 DEFINIÇÕES E CONCEITOS

3.1 REALIDADE VIRTUAL

A Realidade Virtual é uma tecnologia de interface avançada entre o

usuário e um sistema operacional, para construir uma plataforma realista e

proporcionar uma sensação de que o que se está vendo é praticamente parte do

real.

Tecnologia que permite que usuário seja imerso, navegue e interaja em um

mundo tridimensional virtual com seis graus de liberdade e em tempo real, utilizando

experiências multissensoriais.

Outras definições sobre realidade virtual:

"Gráficos interativos em tempo real com modelos tridimensionais,

combinados com um display tecnologia que dá ao usuário a imersão no mundo

modelo e direta manipulação ". [22]

"A ilusão de participação em um ambiente sintético ao invés de observação

externa de tal ambiente. A RV depende de um tridimensional e estereoscópico

displays, rastreamento mão / corpo e som binaural. RV é um sistema imersivo,

multissensorial experiência. "[11]

"Simulações de computador que usam gráficos 3D e dispositivos como o

DataGlove para permitir O usuário interage com a simulação. "[23]

"A realidade virtual refere-se a ambientes imersivos, interativos,

multissensoriais, centrados no visor, dimensionados em três dimensões e a

combinação de tecnologias necessários para construir esses ambientes ". [10]

"A realidade virtual permite navegar e visualizar um mundo de três dimensões

em tempo real, com seis graus de liberdade. (...) Em essência, a realidade virtual é

clone de física realidade. "[24]

“É a forma mais avançada de interface do usuário com o computador até

agora disponível." [25]

"Trata-se de uma interface que simula um ambiente real e permite aos

participantes interagirem com o mesmo." [26],

"Interface que permite às pessoas visualizarem, manipularem e

interagirem com representações extremamente complexas." [27]

"Ela é um paradigma pelo qual usa-se um computador para interagir com

algo que não é real, mas que pode ser considerado real enquanto está sendo

usado." [28]

Os sistemas de Realidade Virtual diferem entre si de acordo com os níveis de

imersão e interação para com o usuário, sendo parte deles determinados pelos

dispositivos de entrada e saída de dados, parte pelo hardware, parte pela robustez

do computador.

Embora não haja um critério de classificação oficial sobre os sistemas,

Shepherd identifica duas classes: a telepresença e a teleoperação. Na primeira, o

ambiente virtual é compartilhado entre vários usuários, utilizando o conceito de

trabalho cooperativo pelo computador. No segundo, robôs agem sobre um elemento,

seja humano ou não. [29]

Já para Araújo, os sistemas e aplicações de realidade virtual se classificam em: telecolaboração, telepresença, visualização científica, visualização de dados 3D, e outros. Na telecolaboração, os usuários compartilham remotamente o ambiente virtual para realizar trabalhos em cooperação mútua; podendo, por exemplo, manipular objetos, sentindo seus pesos através de dispositivos de reação de força. Na telepresença ou tele-existência, o sistema amplia as capacidades motoras e sensoriais de um usuário operador para um ambiente remoto. Na teleoperação ou telerrobótica, as ações executadas pelo operador são traduzidas em ações feitas pelo robô em seu ambiente remoto, sendo o robô fisicamente separado do operador humano, simultaneamente sendo enviado ao operador humano o feedback sensorial, sentindo ele como se realmente estivesse presente no ambiente remoto. Na visualização científica, grandes quantidades de dados gerados por simulações computacionais são mapeados em representações visuais 3D, podendo ser descritos como pontos, linhas, curvas, superfícies, volumes, cores e sons; podendo ser manipulados e vistos sobre vários ângulos, posições, secções, etc., ampliando a exploração de soluções numéricas. Na visualização de informações ou visualização de dados 3D, são vistos, manipulados e

analisados grandes volumes de dados e complexos sistemas, como por exemplo, visualização de dados empresariais, cartográficos, etc. [30].

Já Pimentel classifica os sistemas de realidade virtual em como de: simulação,

projeção, aumentada, VCD e de mesa [31].

Para Jacobson, a realidade virtual de simulação remete ao tipo

mais antigo, oriundo dos simuladores de voo criados pelos americanos logo depois da Segunda Guerra Mundial. Como este sistema só processa imagens monoscópicas, elas são geradas rapidamente, e em algumas cabinas, há plataformas móveis e com controles que oferecem reação tátil e auditiva. Geralmente imitam o interior de um avião, carro, trem, etc. A realidade virtual de projeção ou artificial, foi criada por Krueguer e nela o usuário está fora do mundo virtual, mas pode se comunicar com outros usuários e manipular objetos capturando a imagem dos mesmos e projetando numa grande tela, onde há a interação [32].

Com relação aos huds e vcds, nos explica Netto:

Segundo Netto, a Realidade Aumentada utiliza dispositivos

visuais transparentes, presos à cabeça. Esses displays transparentes chama-se HUDs. Com isso, o usuário pode ver dados, diagramas, animações, gráficos 3D, sem deixar de enxergar o mundo real, com informações geradas por computador, suplementando o mundo real. Os Displays Visualmente Acoplados ou VCD são sistemas em que as imagens são exibidas diretamente ao usuário por um dispositivo que deve acompanhar os movimentos de sua cabeça e o qual ele está visualizando. Os VCD possuem imagens e sons estéreos, além de sensores que retroalimentam as imagens exibidas. A realidade virtual de mesa é chamada assim, pois não usa nenhum HMD, mas um grande monitor o algum tipo de projeção para o mundo virtual. Alguns podem usar óculos obturadores, polarizadores ou filtros coloridos para obtenção de imagens 3D [35].

Além destes, Cruz-Neira traz uma nova classe de realidade virtual: a

CAVE (Figura 17), que consiste em uma sala onde paredes, teto e chão são telas

semitransparentes, aonde as imagens são projetadas, permitindo a imersão de um

ou vários usuários, através do uso de óculos obturadores, no ambiente virtual [33].

Morie [34] classifica a realidade virtual de acordo com a coexistência

integrada de três pensamentos básicos: imersão, interação e envolvimento. A ideia

de imersão se refere a quanto o usuário se sente fazendo parte do ambiente. Então

tem se que a do tipo imersiva se utiliza de capacetes e cavernas, enquanto a não

imersiva usa monitores.

A interação está relacionada com a capacidade reativa do computador em

detectar as entradas do usuário e atualizar o mundo virtual em função disso [35].

A ideia de envolvimento refere-se ao grau de fomento de um indivíduo em

realizar determinada atividade. O envolvimento pode ser passivo, quando há apenas

a exploração do ambiente virtual, automática e sem interferência ou interação.

Quando o envolvimento é ativo, a realidade virtual promove uma exploração do

ambiente pelo usuário e as entidades virtuais do ambiente reagem às ações do

usuário.

3.1.1 Hardware e Software utilizados

o Hardware

A maioria das aplicações de realidade virtual são fundamentadas no

isolamento dos sentidos. São estimulados principalmente a visão e audição, mas

também o tato e a força.

Os dispositivos estão divididos em dispositivos de entrada e de saída.

● Dispositivos de Saída:

Os dispositivos visuais e a qualidade de imagem são decisivos quanto à

percepção do nível de imersão [33]. Os sistemas de realidade virtual podem ser

monoscópicos, quando uma única imagem é “renderizada” e exibida para os dois

olhos. São estereoscópicos quando cada olho observa uma imagem levemente

diferente, “renderizadas” separadamente [31]. O importante no resultado é o número

de quadros por segundos (Hertz - Hz) que podem ser exibidos, isto é, a velocidade

de simulação. Enquanto filmes de cinema são exibidos à 24 Hz e de filmes de TV à

30 Hz, a realidade virtual busca entre 15 e 22 Hz [32].

Há duas classes de dispositivos visuais, a primeira sendo constituída pelos

HMD e os HCD e a segunda formada pelos monitores de computador e sistemas de

projeção [35].

O HMD é o dispositivo de interface mais conhecido, pois é ele o que mais

separa o usuário do mundo real. Formado praticamente por duas diminutas telas de

TV e um conjunto de lentes especiais, as quais auxiliam a focalização das imagens

que se posicionam a milímetros dos olhos do usuário, ampliando o campo de visão

do vídeo.

O HCD ou BOOM é formado de um display sobre um braço mecânico com um

contra peso, fazendo com que este tenha “peso zero”. Controles próximos ao display

e sensores no braço mecânico fornecem movimentos de até seis graus de liberdade

[30,38].

Nos sistemas de realidade virtual baseados em monitores e sistemas de

projeção, o usuário precisa ficar constantemente observando o monitor ou a tela, e

controlar sua movimentação pelo mundo virtual com algum dispositivo de entrada.

Este tipo de sistema utiliza técnicas como o uso de capuz, óculos obturadores e

filtros coloridos [39].

Os ouvidos são captadores omnidirecionais de ondas sonoras, enviadas ao

cérebro para que o mesmo as processe e localize o local da fonte. Os sistemas de

som 3D multiplicam os sensores naturais do cérebro, auxiliando na localização do

som, em tempo real [32]. Um método bastante conhecido para criar e controlar sons

é o MIDI.

Os dispositivos hápticos ou de reação tátil pretendem estimular sensações

como temperatura, pressão, tato, tensão muscular [40]. Para tal, necessitam de

sistemas computacionais robustos e dispositivos de entrada e saída próprios. Duas

diferentes classe de dispositivos hápticos são apontadas: reação tátil e reação de

força.

Os sistemas de reação tátil (Figura 18) veiculam sensações que atuam sobre

a pele, como toque, percepção geométrica, rugosidade, temperatura, atrito, etc. [41].

Os sistemas de reação de força divulgam sensações de pressão e peso.

Alguns sistemas desse tipo utilizam um exoesqueleto mecânico, enquanto outros

apenas oferecem tais sensações nas mãos e braços, ou por meio de plataformas

móveis, oferecendo a reação de força pelo corpo do usuário [40].

● Dispositivos de Entrada

Os usuários de sistemas de realidade virtual “entram” por meio de

dispositivos de saída de dados. Os dispositivos de entrada de dados promovem a

movimentação e a interação com o mundo virtual. Sem eles, o usuário atua apenas

como espectador, de maneira passiva.

Pimentel [31] divide os dispositivos de entrada de dados em duas esferas:

dispositivos de interação e dispositivos de trajetória. Os dispositivos de interação

promovem a mobilização e manipulação de objetos no mundo virtual. Já os

dispositivos de trajetória, no que lhe concerne, são responsáveis pelo monitoramento

de partes do corpo do usuário, identificando seus movimentos e criando sensação

de presença no mundo virtual.

Há muitos dispositivos de interação disponíveis atualmente, sendo sua

variedade dependente de sua finalidade do sistema e do software utilizado. Entre

eles estão as luvas de dados, os dispositivos com 6 graus de liberdade e os

sensores biológicos.

As Datagloves (Figura 19) concedem ao sistema o reconhecimento dos

movimentos das mãos do usuário [42].

Os dispositivos 6DOF (Figura 20) promovem uma mobilidade bastante ampla.

É, em geral, constituído de uma bola isométrica, sobre uma plataforma com botões

configurados via software [31].

Os sensores de entrada biológicos captam sinais elétricos musculares,

comando de voz, chamados de atividade indireta.

Vários dispositivos de interação possuem um mecanismo responsável pelo

rastreamento do trajeto, chamados dispositivos de trajetória ou tracking. Tais

mecanismo funcionam baseados em uma fonte emissora de sinal, um sensor

receptor e um controlador do sinal, que processa o sinal e comunica com o

computador. O tracking pode ser ativo, quando utiliza sensores acoplados ao corpo

ou objeto, e passivo quando sensores óticos são acoplados ao meio apenas para

rastreamento do objeto [31].

o Software.

Além do hardware de entrada e saída, o software desempenha um papel

muito importante. Ele é responsável pelo gerenciamento de dispositivos de

entrada e saída, analisando dados recebidos e gerando comentários. A diferença

dos sistemas convencionais é que os dispositivos de realidade virtual são muito

mais complicados do que estes usados na área de trabalho, pois exigem um

tratamento extremamente preciso e enviam grandes quantidades de dados para

o sistema. Além disso, todo o aplicativo é crítico no tempo e o software deve

gerenciá-lo: os dados de entrada devem ser tratados oportunamente e a resposta

do sistema que é enviada para o display de saída deve ser rápida para não

destruir a sensação de imersão.

3.1.2 Exemplos de Dispositivos

Figura 17 - CAVE® Virtual Reality Theater [78].

Figura 18 - Force feedback hand masters: (a) Master Manipulator from [77], (b) force feedback

structure for the data glove from [76].

Figura 19 - A DataGlove podia traduzir gestos sutis em notas musicais e até interpretar linguagem de

sinais[93].

Figura 20 - SpaceBall - desktop 6DOF input device[71].

3.2 REALIDADE AUMENTADA

A Realidade Aumentada permite que o mundo real seja conectado ao

virtual, aumentando assim, o leque de interações entre o usuário e a máquina.

Segundo Milgran [36], a Realidade Aumentada é a mistura de mundos reais e

virtuais em algum ponto da realidade/virtualidade contínua, que conecta ambientes

completamente reais a ambientes completamente virtuais.

Para Azuma [37], a Realidade Aumentada é um sistema que suplementa o

mundo real com objetos virtuais gerados por computador, parecendo coexistir no

mesmo espaço e apresentando as seguintes propriedades:

- Combina objetos reais com virtuais no ambiente real;

- Executa interativamente em tempo real;

- Alinha objetos reais e virtuais entre si;

- Aplica-se a todos os sentidos, incluindo audição, tato, força e cheiro.

Resumidamente, a Realidade Aumentada teve sua origem em algo muito

simples: etiquetas. Os códigos de barras não estavam mais comportando a gama de

informações, e devido a essa necessidade, foram criados os códigos 2d ou

bidimensionais, que permitiam o armazenamento de muito mais informações do que

o código de barras simples. Tais códigos bidimensionais são os responsáveis pela

possibilidade de projetar objetos virtuais em uma filmagem no mundo real,

melhorando as informações exibidas, expandindo as fronteiras da interatividade e

até possibilitando que novas tecnologias sejam utilizadas [43].

Segundo Alves, a Realidade Aumentada funciona

combinando-se as etiquetas bidimensionais e um programa de computador. Três componentes então são necessários para existir a Realidade Aumentada, um objeto real que tenha em sua superfície uma etiqueta 2D que possibilite a interpretação e a criação do objeto virtual, o software capaz de interpretar o sinal transmitido pela câmera ou dispositivo, e uma câmera ou dispositivo que seja capaz de transmitir a imagem do objeto virtual em tempo real.

O processo de criação do objeto virtual se realiza da seguinte forma:

1- Coloca-se o objeto real, contendo a referência do objeto virtual, em frente à câmera ou dispositivo, afim de que ela capte a imagem transmitida ao equipamento que fará a interpretação;

2- A câmera enxerga a imagem e envia a informação em tempo real para o software, que gerará o objeto virtual;

3- O software já está programado para retornar determinado objeto virtual, dependendo do objeto real mostrado à câmera;

4- O dispositivo de saída; que pode ser o monitor de computador, televisão, celular, tablete; exibe o objeto virtual em sobreposição ao real, como se ambos fossem uma só coisa [43].

A Realidade Aumentada não tem limites e pode ser utilizada em uma

gama de infinitas situações, como entretenimento, educação (Figura 21), simulação,

treinamento, trabalho remoto, melhoria de processo profissional (Figura 23), etc.

3.2.1 Hardware e Software utilizados

o Hardware

A Realidade Aumentada faz uso dos dispositivos de realidade virtual que

não obstruam a mão, além de rastreamento visual e processamento de imagens.

Para aplicações em áreas abertas, também pode ser utilizado o GPS (Figura 22). A

robustez do computador deve ser suficiente para garantir, em tempo real, ações

como tratamento de vídeo, processamento gráfico 3D, geração de imagens

misturadas, som, controle multimodal, execução háptica, etc.

Também são utilizados como hardware dispositivos móveis, como tabletes e

celulares.

o Software

O software em Realidade Aumentada também deve ser robusto, pois é

usado na fase de preparação do sistema e na fase de suporte em tempo real. O

software de Realidade Aumentada é usado como ferramenta de autoria de

ambientes, para criar objetos virtuais e integrá-los ao mundo real. Alguns exemplos

são: ARToolKit [44] (Figura 24), MRT [45], Studierstube [46], Tiles [47], APRIL [48],

DART [49], MARS [50], etc. Como suporte em tempo real, o software deve permitir a

interação do usuário com os objetos virtuais e a interação do real e virtual em tempo

real. Também deve controlar a simulação dos objetos virtuais, armazenar o cenário,

cuidar da manutenção da visualização da cena misturada, etc.

3.2.2 Exemplos de Dispositivos

Figura 21 - RA na Educação [79].

Figura 22 - Utilização de RA com GPS [80].

Figura 23 - Realidade aumentada em arquitetura [81].

Figura 24 - Utilizando RA com ARToolkit [82].

Vejamos como as RVA podem contribuir com a educação, em toda sua vasta

utilização.

4 TÓPICOS RECENTES SOBRE RA E RV ASSOCIADA À

EDUCAÇÃO

O que as RVA poderiam oferecer para o ramo da educação? Num mundo

onde a tecnologia evolui a passos largos, e com um cenário onde praticamente cada

indivíduo possui em seu celular um robusto computador de bolso, fica difícil imaginar

que animais ainda devam ser dissecados e mortos para aprendizado veterinário,

assim como arriscar uma explosão ao manusear elementos reagentes num

laboratório de química (Figura 25). Além da questão da segurança, também possui

vantagens como, por exemplo, uma melhor visualização de assuntos que

anteriormente o indivíduo via em uma ou duas dimensões (Figura 26), através de

livros, e que agora pode não somente ver tridimensionalmente, mas também “tocar”.

Figura 25 - Explosão química espalha nuvem tóxica sobre cinco cidades na Espanha [83].

Figura 26 - Cat explorer VR [84].

4.1 CIÊNCIAS E REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA: UMA COMBINAÇÃO INSPIRADORA

Segundo Christian Stein, fundador do Gamelab Berlin, “a ciência e a

pesquisa precisam se comunicar com um novo público, por isso museus, exposições

e laboratórios de ciência aberta estão se revelando playgrounds promissores para

experimentar novas formas de comunicação e traduções em novas mídias” [51].

Nos dias atuais, um novo tipo de relacionamento tem se mostrado muito

promissor, o da tecnologia de RVA e os museus. Graças a ele, o conceito de museu

como sendo um local tedioso e maçante está dando lugar ao de uma experiência

divertida, com visitas interativas e oportunidades de imersão no universo das artes.

Através desta união, os conhecimentos guardados por séculos, e, muitas vezes, de

dificílimo acesso, como documentos que não podem ficar a mercê do toque nem

tampouco da atmosfera, podem ser manuseados por meio da RVA. Como exemplos

dessa junção, temos o Museu do Salvador Dali (Figura 27), localizado na Califórnia,

onde os visitantes, tanto do museu interno como de seu web site, podem, utilizando

Realidade Virtual, desfrutar de experiências de imersão na arte do pintor [52]. Outro

exemplo é o Detroit Institute of Arts (Figura 28), o museu da cidade de Detroit, que

com o auxílio da ferramenta de Realidade Aumentada, permite que, por exemplo,

seus visitantes possam observar o esqueleto de uma múmia por dentro de suas

bandagens, em um sarcófago fechado, fazer marcas de argila com um selo cilíndrico

da Mesopotâmia na Stela de seu telefone [53].

Figura 27 - Dreams of Dali in Virtual Reality [85].

Figura 28 - Tecnologia de realidade aumentada permite a exploração de museus [53].

4.2 REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA E JOGOS EDUCACIONAIS

O jogo é um meio básico para promover o desenvolvimento físico-motor. O

equipamento utilizado e os espaços pensados para o jogo são fundamentais na

motivação de diferentes tipos de jogos motores. A introdução de jogos estruturados

para o estímulo ao desempenho físico-motor nunca foi tão importante quanto hoje

em dia, em que o tempo para o jogo infantil se vê comprometido por atividades

sedentárias, como assistir televisão e brincar com jogos no computador [54].

Girard esclarece a ideia da relação do jogo educativo como um meio de

instrução para o ensino, apontando que quando uma criança brinca, ela expressa

todos os sentidos capazes de aprender de forma espontânea e divertida. Os jogos

educativos com finalidades pedagógicas promovem situações de ensino e de

aprendizagem favorecendo a construção do conhecimento [55].

Campos [56] em seu artigo ‘’A produção de jogos didáticos para o ensino

de ciências e biologia: uma proposta para favorecer a aprendizagem’’ revela:

“Neste sentido, o jogo ganha um espaço como a ferramenta ideal da aprendizagem

na medida em que propõe estímulos ao interesse do aluno, desenvolve níveis

diferentes de experiência pessoal e social, ajuda a construir suas novas

descobertas, desenvolve e enriquece sua personalidade, simboliza um instrumento

pedagógico que leva o professor à condição de condutor, estimulador e avaliador da

aprendizagem, ele pode ser utilizado como promotor de aprendizagem e das

práticas escolares [56].”

Com o surgimento da inclusão digital, apareceu a necessidade de uma

integração do aluno com as tecnologias disponíveis, que acabou se tornando uma

ferramenta muito valiosa ao ensino, na medida em que propõe estímulo e interesse

ao aluno.

Umas das vantagens da realidade virtual e aumentada em jogos

educacionais é permitir uma melhor capacidade de interação, aprendizagem e

desenvolvimento de novos produtos, a fim de dar uma melhor experiência para o

usuário.

A RVA do mesmo modo torna possível demonstrar de maneira mais

simples as situações que antes eram difíceis de serem representadas como, por

exemplo, a imagem tridimensional de um coração batendo ou outros órgãos internos

do corpo e que pode ser utilizado por alunos de diferentes graus de escolaridade

como um jogo educacional que crianças aprendem se divertindo (Figuras 29 e 30)

ou uma simulação do corpo humano para medicina (Figura 31).

Figura 29 - Torre de Hanói com Realidade Aumentada [86].

Figura 30 - (a) Exemplo de placas e objetos virtuais correspondentes e

(b) peças e o ambiente do quebra-cabeça com palavras [86].

Figura 31 - o aplicativo Anatomy 4D, disponível para Android© e iOS© .[94]

4.3 O USO DA REALIDADE VIRTUAL E AUMENTADA NA EDUCAÇÃO À DISTÂNCIA

Segundo o MEC, “educação a distância é a modalidade educacional na

qual alunos e professores estão separados, física ou temporalmente e, por isso,

faz-se necessária a utilização de meios e tecnologias de informação e comunicação.

Essa modalidade é regulada por uma legislação específica e pode ser implantada na

educação básica (educação de jovens e adultos, educação profissional técnica de

nível médio) e na educação superior.[7]”

As RVA entram como complementações à percepção e interação, permitindo

ao usuário a junção de um ambiente real e informações adicionais, geradas por

computador. Algumas situações foram necessárias para que houvesse essa

combinação tecnológica: a melhoria da tecnologia, a acessibilidade dos

equipamentos, assim como também o uso de smartphones [87].

Ambientes de RVA implementados em rede ampliam em muito o potencial de

aplicações educacionais.

O estudo da RA em ambientes colaborativos proporciona

compartilhamento de objetos virtuais no espaço real, de modo que todos os usuários

possam ter a mesma sensação de espaço, presença e tempo (Figura 32) [57].

Figura 32 - A realidade virtual promove melhorias na qualidade da educação e do treinamento [88].

Adiante, teremos alguns casos de uso para utilização das RVA nos diferentes

níveis da educação.

5 ESTUDOS DE CASO SOBRE RV E RA

5.1 EDUCAÇÃO BÁSICA

No Brasil, a educação básica compreende o primeiro ciclo de educação e

se subdividem em Educação Infantil, Educação Fundamental e Ensino Médio. A

Educação Infantil corresponde ao ensino feito em creches e pré-escolas, a

Educação Fundamental, do final da pré-escola até o 9º ano consecutivo, e o Ensino

Médio, mais três ou quatro anos consecutivos.

Vários trabalhos acadêmicos demonstram que, para determinados

assuntos, a RA ensina de maneira mais eficaz do que comparado com outros tipos

de mídias, como livros e vídeos.

Sobre Aprendizagem de estrutura e função espacial, Lindgren e Moshell

comparam o aprendizado de astronomia de crianças entre dois sistemas: um

aplicativo baseado em PC onde as crianças interagem com um mouse e uma

aplicação de RM baseada em projetor onde as crianças interagem caminhando

sobre uma superfície de piso. Embora não tenham sido encontradas diferenças

quantitativas significativas, a análise qualitativa mostra diferenças na forma como as

crianças conceituaram conteúdo. O grupo de RM parecia estar focado na dinâmica

dos movimentos do planeta, enquanto o grupo de PC parecia mais focado em

detalhes da superfície, como a aparência visual dos planetas. Os resultados desta

pesquisa apontam para possíveis diferenças cognitivas na experiência do aluno de

ambientes RA versus PC [58].

Seo et al. testaram o efeito da RA em sala de aula, à medida que os

alunos de 9 a 12 anos aprenderam sobre os vulcões. O estudo comparou o efeito do

ensino com livros didáticos, RA controlada pelo professor ou RA controlada pelo

aluno. A pesquisa mostra que os alunos aprenderam significativamente melhor sob

as condições de RA, mas não foram encontradas diferenças significativas entre os

grupos [59].

No ensino de associação de idiomas, Chen descreve um sistema de RA

para ensinar aos estudantes chineses o significado dos pictogramas de palavras. A

memória das crianças, bem como as pontuações de leitura e escrita melhoraram

quando aprenderam através da RA, em comparação com a aprendizagem de um

livro didático [60].

Quando se fala de motivação dos alunos, Kaufmann relata que os alunos

que aprendem estruturas em 3D usando RA versus um programa PC CAD

classificaram RA como significativamente mais satisfatório do que o programa para

PC, embora a usabilidade do programa RA tenha sido menor do que a alternativa

para PC [61].

Juan et al. descobriram que as crianças achavam que um jogo RA

montado na cabeça era significativamente mais difícil de usar do que uma versão

não RA do jogo, mas as crianças acharam a versão RA significativamente mais

divertida, e estavam mais dispostas a jogar novamente [62].

Ao estudar um jogo de RA, Liu et al. descobriram que o jogo baseado em

GPS aumentou a motivação, a criatividade e a exploração dos estudantes, mais do

que o seu similar em papel [63].

No que tange à RV com relação a esta etapa da educação, a mesma ajuda

na memorização e no entendimento dos alunos [95]. Para o segmento infantil, tal

aprendizagem se torna suave, uma vez que nessa idade, o aluno ainda está na fase

de aprendizagem inicial, e tudo passa a ser novidade. Para a parte de educação

fundamental, quando o aluno já começa a perceber melhor o mundo, a RV já se

torna mais robusta, auxiliando na compreensão de figuras geométricas,

componentes químicos e biológicos, entre outros. Quando chega-se no ensino

médio, obtém-se o ápice de aproveitamento da RV, através de uma melhor

aprendizagem e visualização de objetos tridimensionais, interação entre os alunos,

simulações de efeitos físico-químicos, etc.

Através da ferramenta Google Expeditions©, crianças de um a escola

pública estadual de São Paulo podem desfrutar do uso da RV em aulas de ciências,

geografia e história. Juntamente com eles está o professor, que tem a função de

decidir os ambientes visitados, controlar os detalhes da demonstração, além de

ensinar os conteúdos aos alunos (Figura 33) [90].

Figura 33 - A realidade virtual na sala de aula [90].

Como características da RV nesta etapa da educação, segundo Kleis [95] e

Radu [96],

Tabela 1: Características das Realidades na educação básica [95,96]. Realidade Virtual Realidade Aumentada

Experiências imersivas e interativas; Melhoria na memorização; Estimulação à prática; Aumenta a interação entre os alunos;

Deslocamentos espaciais virtuais; Acrescenta informações ao ambiente

real;

Aumenta a interação entre os alunos; Melhora a empatia;

Estimula a autonomia

5.2 EDUCAÇÃO SUPERIOR

Analogamente à educação básica, também são encontradas várias

vantagens quanto ao uso de RVA no ensino superior, particularmente no que se

refere a teorias complexas ou mecanismos, onde que, para sua compreensão faz

necessária uma parcela de abstração, como por exemplo, melhorias na extração de

petróleo na camada do pré-sal no Instituto de Física da Universidade de São Paulo

(Figura 34).

Em um estudo de treinamento médico, Quarles et al. [64] observaram os

estudantes aprendendo sobre o funcionamento interno do maquinário médico. Os

estudantes que usaram um sistema de RA (que sobrepuseram diagramas de

maquinário em uma máquina do mundo real) conseguiram transferir conhecimento

para uma situação real, ao contrário dos alunos que aprenderam usando um sistema

de RV (que mostrava diagramas semelhantes, mas sem o mundo real contexto).

No domínio da anatomia humana, Nischelwitzer et al. [65] mostram que

os alunos que usam um sistema RA interativo aprendem melhor do que usando um

livro tradicional. Vale a pena notar que nesta pesquisa, o sistema de RA não apenas

forneceu visualizações 3D interativas, mas também administrou perguntas de teste.

Tang et al. [66-67] observaram estudantes universitários realizando uma

tarefa semelhante de montagem de objetos. Usuários foram divididos em quatro

grupos: diagrama 3D baseado em papel, diagrama 3D baseado em monitor,

diagrama HMD 3D e exibição de RA de HMD. Os usuários na condição RA tiveram

os tempos de conclusão de tarefa mais rápidos e a menor quantidade de erros (esse

resultado foi significativamente diferente do grupo baseado em papel, mas não

significativamente diferente em comparação aos outros grupos). Os usuários na

condição RA também tiveram carga cognitiva significativamente menor em

comparação com as outras condições, medidas através da NASA TLX.

Figura 34 - Simulações abrem caminho para compostos que facilitem a extração de petróleo na

camada do pré-sal [91].

Tabela 2: Características das Realidades na Educação Superior [95,96]. Realidade Virtual Realidade Aumentada

Melhoria qualitativa da informação; Visualização de conteúdo não

representado no mundo real;

Aprimoramento de intuição; Estimulação de autonomia

Ampliação da percepção;

5.3 EDUCAÇÃO PROFISSIONAL

Educação profissional ou técnica são programas educacionais projetados

com a finalidade de obtenção e aprimoramento de conhecimentos, aptidões e

competências específicas de uma profissão, sendo esta unidisciplinar ou

multidisciplinar, afim de que o aluno entre rapidamente no mercado de trabalho.

No Brasil, esta educação se divide em técnica e tecnológica, sendo a principal

diferença o fato que para a educação tecnológica é necessário ter terminado o

ensino médio, ou seja, é considerado como ensino superior.

Ainda no Brasil, temos o SENAI que desde 2014 trabalha com RA na maioria

de seus cursos, a partir do Programa SENAI de Tecnologias Educacionais, utilizando

mobile learning, o qual associa tecnologia móvel ao processo educacional presencial

e à distância (Figura 35) [92].

Figura 35 - O material didático de mais de 17 cursos técnicos é associado a um aplicativo de RA [92].

Tabela 3: Características das Realidades na Educação Profissional [95,96].

Realidade Virtual Realidade Aumentada

Abordagem prática e interativa; Informação de objetos em tempo real;

Repetição contínua para memorização;

Simulação de eventos;

Feedback e avaliação contínua; Feedback e avaliação contínua; Simulação de situações arriscadas;

Tabela 4: Características RV x RA na Educação [95,96].

Realidade Virtual Realidade Aumentada

Facilita a memorização e o entendimento do assunto e daquela disciplina;

Junta o conteúdo digital ao mundo real, permitindo assim melhor absorção;

Promove envolvimento dos alunos às aulas criativamente;

Maior compreensão de conteúdo;

Permite rapidez na aprendizagem cognitiva;

Retenção de memória de longo

prazo;

Enriquece as atividades com conteúdos audiovisuais;

Melhor desempenho da tarefa

física;

Simula ambiente hostil e perigoso; Estimula o auto aprendizado;

Estudo mais interativo e dinâmico; Melhor colaboração;

CONCLUSÕES E TRABALHOS FUTUROS

Este trabalho discutiu as tecnologias de RV e RA como ferramentas de

auxílio no aprendizado e ensino, mostrando seus conceitos e aplicabilidades quanto

à educação, em seus diferentes níveis, aumentando as dimensões do aprendizado

para fora das salas de aula e dos livros de papel.

Aplicabilidades de RVA com relação à educação inclusiva, rural e EJA,

além de tipos específicos, como educação musical serão assuntos para trabalhos

futuros.

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