Realidade Virtual no Ensino de Física a Distância e Presencial

III Seminário de Estudos em Engenharia Elétrica - UFU

Alexandre Cardoso - UFU e USP/PCS

Edgard A. Lamounier Jr - UFU/DEENE

Romero Tori - USP/PCS

Introdução

Possibilidade de utilização de CG e em especial, RV em áreas como processos industriais, psicologia, treinamento, educação etc;

Destacada importância de RV na Educação;

Uso de tais técnicas em rede, visando ensino a distância;

Diversos trabalhos usando RV e Internet para ensino a distância– Sala de aula virtual

– presença simulada de diversos colaboradores ao mesmo tempo em um ambiente que se assemelha a uma sala de aula

– mudança de papéis em ambientes colaborativos

– Alice– Carnegie Mellon University– www.alice.org

– Ensino de Física– Isaac Rudomim– Portal Terra - “www.terra.com.br”

Tecnologia de Suporte: VRML

• aplicabilidade em rede, concepção de mundos virtuais, projetos em andamento

• facilidade de concepção de elementos 3D devido a biblioteca da linguagem, possibilitar a inclusão de texturas, animações

• casamento com Java e JavaScript para animações e scripts

• portabilidade • Uso de VRML na elaboração de mundos

virtuais interativos em grande escala • Aplicabilidade de VRML até para apresentação

de uma peça teatral, usando a internet

O sistema proposto

Princípios básicos:– ferramenta para o ensino de Física -

domínio específico– uso em rede– aplicação de RV e concepção de mundos

virtuais interativos e animados – interface simples e acessível a não

programadores

Arquitetura do sistema:

Elementos da arquitetura:

Interface Gráfica com o Usuário - GUI• concepção de Widgets - objetos de interface;• interface amigável;• definição de elementos e suas propriedades;

Geração de Cenários:– Objetos de Cenários– Códigos em VRML 2.0 e JavaScript– Gerador de Código Final

Uso da Ferramenta:

Concepção de experiências de Física - 2º Grau - Mecânica

Escolha dos elementos do cenário - Relação dos objetos de interface com a

biblioteca de objetos Definição de parâmetros de forma a

conceber uma dada aula

Alguns objetos disponíveis:

Cesta para ser usada associada a roldanas e sistemas móveis - no interior da mesma, podem ser adicionadas massas.

Carrinho com massa M e massa adicional M

Molas deformáveis, variáveis em tamanho, espessura e constante elástica - k

Botões de rádio para controle de elementos nos cenários 3D

Roldanas dimensionáveis em raio, espessura e atributos de material

Massas para adicionar aos sistemas

Exemplo de Demo disponível

Expectativas:

O trabalho em andamento objetiva:• sistema amigável de desenvolvimento de aulas

de Física - domínio específico - para professores e demais interessados

• associar esta ferramenta às atuais técnicas de ensino, melhorando os métodos didáticos disponíveis

• viabilizar uso de técnicas de RV por usuários desconhecedores das mesmas

• nova forma de interação homem-máquina

Conclusões

Possibilidade de aplicação de VRML - concretização de forma de aplicação, na descrição de fenômenos físicos reais

Uso da ferramenta como suporte ao ensino presencial e a distância

Trabalhos futuros:

Verificação da aplicação da ferramenta em sala de aula;

Melhoria da biblioteca de elementos disponíveis às aulas;

Ampliação dos domínios de aplicação, como Química, por exemplo.

Contato:

Homepage:– www.compgraf.ufu.br/alexandre/alexandre.html

Email:– alexandre@ufu.br– lamounier@ufu.br– rometori@usp.br