universidade tecnolÓgica federal do paranÁ...
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS CURITIBA – SEDE CENTRAL
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE DESENHO INDUSTRIAL TECNOLOGIA EM DESIGN GRÁFICO
ALEXANDRE DA SILVA SANTANA
A ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA EM MODELAGEM 3D: UMA FORMA DE RETRATAR A HISTÓRIA DO TREM
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
CURITIBA-PR 2017
ALEXANDRE DA SILVA SANTANA
A ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA EM MODELAGEM 3D: UMA FORMA DE RETRATAR A HISTÓRIA DO TREM
Monografia apresentada ao Curso Superior de Tecnologia em Design Gráfico do Departamento Acadêmico de Desenho Industrial – DADIN – da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, como requisito parcial para obtenção do título de Graduação em Tecnologia em Design Gráfico. Orientadora: Prof.ª MSc. Ana Cristina Munaro.
CURITIBA-PR
2017
TERMO DE APROVAÇÃO
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO 039
A ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA EM MODELAGEM 3D: UMA FORMA DEREVIVER A HISTÓRIA DO TREM
por
Alexandre da Silva Santana – 1612557
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado no dia 28 de novembro de 2017 comorequisito parcial para a obtenção do título de TECNÓLOGO EM DESIGN GRÁFICO,do Curso Superior de Tecnologia em Design Gráfico, do Departamento Acadêmicode Desenho Industrial, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná. O aluno foiarguido pela Banca Examinadora composta pelos professores abaixo, que apósdeliberação, consideraram o trabalho aprovado.
Banca Examinadora: Prof. Alan Ricardo Witikoski (Dr.)AvaliadorDADIN – UTFPR
Prof. Francis Rodrigues da Silva (Esp.)ConvidadoDADIN – UTFPR
Profa. Ana Cristina Munaro (MSc.)Orientadora DADIN – UTFPR
Prof. André de Souza Lucca (Dr.)Professor Responsável pelo TCC DADIN – UTFPR
“A Folha de Aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Curso”.
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁPR
Ministério da EducaçãoUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCâmpus CuritibaDiretoria de Graduação e Educação ProfissionalDepartamento Acadêmico de Desenho Industrial
AGRADECIMENTOS
Dedico esta, bem como todas as minhas demais conquistas à minha família, principalmente minha mãe e meu irmão que sempre estiveram me apoiando em todas as minhas decisões.
Gostaria também de agradecer minha namorada Letícia Galvão Ferreira pelo incentivo de retomar os estudos e por me dar decisivas ideias deste projeto, e ao Leandro Luiz dos Santos, editor de infografia da Gazeta do Povo que sempre prestativo, me direcionou a diversos contatos importantes e imprescindíveis para tornar esse projeto possível.
Poema: caminhos de ontem, de hoje, de amanhã... “No processo histórico da Estrada de Ferro do Paraná,
verdadeiro POEMA DE AÇO, unem-se dois tempos: o passado, conquistando selvas e abismos; o presente, a tecnologia; e, desta audaciosa união, nasce a CONQUISTA DO FUTURO”
(WOELLNER & FERREIRA, 1885).
RESUMO
SANTANA, Alexandre. A Estação de Trem de Curitiba em Modelagem 3D: Uma forma de reviver a história do trem. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso – Curso Superior de Tecnologia em Design Gráfico, da Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2017
O objetivo do estudo foi o de recriar a Estação Ferroviária de Curitiba por meio de um projeto de modelagem em 3D, de modo a proporcionar aos moradores da região o resgate histórico, contribuir para a cultura dos elementos ferroviários de Curitiba e região e apresentar parte da história ferroviária para as gerações que não tiveram contato com ela. Para isso, o estudo contou com uma etapa teórica composta por dados secundários e uma segunda etapa qualitativa com coleta primária de dados. Para a primeira etapa, foi realizada a fundamentação teórica sobre os meios digitais e novas tecnologias, a realidade aumentada e a realidade virtual, destacando a importância de se criar experiências para os indivíduos. O recorte teórico aborda também as etapas de criação da modelagem em 3D. Além disso, o estudo resgatou os elementos históricos e culturais da Estação Ferroviária de Curitiba, com base em uma pesquisa qualitativa formada por visitações e entrevistas com pessoas relevantes que contribuíram com a história ferroviária no estado do Paraná. Destacando-se assim a importância deste local para o Estado e todo o crescimento urbano que este modal proporcionou à cidade. Por fim, apresentam-se as etapas e dificuldades para a criação do ambiente simulador em realidade virtal da estação ferroviária de Curitiba. O produto resultado deste estudo atuará em benefício da memória da estação de trem de Curitiba e proporcionará aos indivíduos essa experiência singular.
Palavas-Chaves: Computação Gráfica. 3DS Max. Unreal Engine 4. Realidade Virtual. Estação Ferroviária de Curitiba.
ABSTRACT
SANTANA, Alexandre. The Curitiba Train Station in 3D Modeling: A way to relive the history of the train. 2017. Course Completion Work - Superior Course of Technology in Graphic Design, Federal University of Paraná, Curitiba, 2017
The objective of the study is to recreate the Curitiba Railway Station by means
of a 3D modeling project, in order to provide the residents of the region with the historical rescue and contribute to the culture of the railway elements of Curitiba and region. For this, the study had a theoretical stage composed of secondary data and a second qualitative step with primary data collection. For the first stage, the theoretical basis on digital media and new technologies, augmented reality and virtual reality was made, highlighting the importance of creating experiences for individuals. The theoretical section also covers the steps of creating 3D modeling. In addition, the study rescued the historical and cultural elements of the Curitiba Railway Station, based on a qualitative survey of visits and interviews with important people who contributed to the railway history in the state of Paraná. Thus highlighting the importance of this place for the state and all the urban development that this modal provided to the city. Finally, the steps and difficulties for the creation of the simulating environment in virtual reality of the railway station of Curitiba are presented. The result of this study will benefit the memory of the Curitiba train station and will provide individuals with this unique experience.
Key words: Computer Graphics. 3DS Max. Unreal Engine 4. Virtual Reality. Curitiba Railway Station.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Etapas de um projeto 3D................................................................... 16
Figura 2 – Planos de Coordenadas.................................................................... 17
Figura 3 – Modelo 3D de uma locomotiva a vapor............................................. 19
Figura 4 – Interface do software 3DS Max......................................................... 19
Figura 5 – Do 100% opaco ao 100% reflexivo.................................................... 21
Figura 6 – Exemplo de iluminação tradicional em objeto 3D.............................. 22
Figura 7 – Imagem com Global Illumination....................................................... 23
Figura 8 – Imagem com iluminação HDRI.......................................................... 24
Figura 9 – Interpolation...................................................................................... 25
Figura 10 – Track View – Curve Editor............................................................... 26
Figura 11 – Filme Moana…………….................................................................. 27
Figura 12 – Aplicativo MSQRD............................................................................ 30
Figura 13 – AnatomY 3D.................................................................................... 31
Figura 14 – Sensorama Motion Picture Projector............................................... 35
Figura 15 – Telesphere Mask.……..................................................................... 35
Figura 16 – Samsung’s Gear VR…..................................................................... 36
Figura 17 – 6 DOF (translação e rotação).......................................................... 38
Figura 18 – Estrutura MVC (Model – View – Controller)..................................... 39
Figura 19 – Motores de jogos livres e comerciais mais utilizados...................... 40
Figura 20 – Slide revela o cronograma do Facebook para a década................ 43
Figura 21 – Lake House..................................................................................... 44
Figura 22 – Notícia da viagem inaugural da estação ferroviária de Curitiba..... 47
Figura 23 – Maria Fumaça na estação ferroviária de Morretes.......................... 48
Figura 24 – Antiga estação ferroviária de Curitiba............................................. 49
Figura 25 – Explosão 1913................................................................................. 50
Figura 26 – Projeto das Oficinas, 1943............................................................... 51
Figura 27 – Emblema RVPSC............................................................................ 52
Figura 28 – 1ª Semana Paranaense da Memória Ferroviária............................ 54
Figura 29 – Locomotiva 232 – Maria Fumaça – Apiúna, SC.............................. 55
Figura 30 – Coletânea de imagens.................................................................... 57
Figura 31 – Modelagem da fachada da estação de trem de Curitiba................ 58
Figura 32 – Modelagem de portas e janelas da estação de trem de Curitiba... 59
Figura 33 – Toldos frontais................................................................................ 59
Figura 34 – Bilheteria......................................................................................... 60
Figura 35 – Desenvolvimento do emblema RVPSC.......................................... 60
Figura 36 – Visualização superior da estação de trem de Curitiba................... 61
Figura 37 – Visualização lateral da estação de trem de Curitiba...................... 61
Figura 38 – Locomotiva Maria Fumaça.............................................................
Figura 39 – Exemplos de texturas.....................................................................
Figura 40 – Resumo dos trabalhos...................................................................
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63
SUMÁRIO
1
1.1
1.2
1.3
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
3
3.1
3.2
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
5
5.1
5.2
5.3
6
7
INTRODUÇÃO ......................................................................................
OBJETIVO GERAL................................................................................
OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................................................
JUSTIFICATIVA.....................................................................................
REFERENCIAL TEÓRICO....................................................................
APRESENTAÇÃO DA TECNOLOGIA EM 3D.......................................
ETAPAS DE UM PROJETO 3D.............................................................
Modelagem 3D......................................................................................
Texturização e materiais.......................................................................
Iluminação.............................................................................................
Animação 3D.........................................................................................
Renderizadores.....................................................................................
REALIDADE AUMENTADA.................................................................
REALIDADE AUMENTADA: CONCEITOS INICIAIS............................
APLICAÇÃO DA REALIDADE AUMENTADA NO COTIDIANO...........
REALIDADE VIRTUAL........................................................................
BREVE HISTÓRICO DESSA TECNOLOGIA.......................................
REALIDADE VIRTUAL COMO TECNOLOGIA IMERSIVA..................
MOTORES GRÁFICOS.......................................................................
UNREAL ENGINE 4............................................................................
EXPLORAÇÃO DA RV E SUA UTILIZAÇÃO NO ENSINO.................
ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA..................................................
HISTÓRIA DA ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA...........................
COLETA DE INFORMAÇÕES E IMAGENS........................................
MODELAGEM DA ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA.....................
CONSIDERAÇÕES FINAIS.................................................................
REFERÊNCIAS ...................................................................................
APÊNDICE A – Galeria de imagens de época..................................
APÊNDICE B – Galeria de imagens referente a metodologia qualitativa............................................................................................
APÊNDICE C – Galeria de imagens do projeto concluído..............
11
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42
46
46
53
58
65
67
72
74
76
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1. INTRODUÇÃO
Vivencia-se um período de constante inovações nas tecnologias de
comunicação e na representação gráfica da realidade. Nesse sentido, os indivíduos
se veem imersos em excesso de informação e mudança. As novas tecnologias e as
relações que alteram o processo de comunicação, a informação e a cultura
contemporânea, dentro da área de estudos, é chamada de cibercultura. Segundo
Lemos e Cunha (2003), quinze tópicos são essenciais para auxiliar os indivíduos a
compreender a época atual. Como exemplos das evoluções temporais, nota-se a
necessidade da compreensão das grandes cidades (cibercidades), das novas práticas
de comunicação como mensagens instantâneas, e o jornalismo online (ciberespaços
– email; weblogs),.
As tecnologias conhecidas como realidade aumentada e realidade virtual,
são exemplos de tecnologias que existem na área da interação (SISCOUTO & ROSA,
2008). Inúmeros são os benefícios que um software pode agregar a um bom projeto
interativo. Ambientes imersivos introduzem novos paradigmas como, por exemplo, a
visão estereoscópica. Dá-se muita atenção para aspectos como proporcionar
comodidade, satisfação e levar experiência aos indivíduos, fatores presentes na
interface digital. Essa alta interação da pessoa com uma interface, dá ao observador
maior poder de decisão.
Nesse cenário de interdisciplinaridade, a profissão de designer assim como
outras diversas no mercado de trabalho, possui muitas possibilidades de campo de
atuação. Uma vez que as mudanças criam novas demandas para a área. Profissionais
formados na área podem trabalhar com produção, seja ela manual como, por exemplo,
móveis, artesanato e decorações ou por meio de um computador, por exemplo,
diagramação, ilustração ou efeitos especiais. Assim, o Designer 3D, o qual utiliza
softwares específicos para criação de objetos tridimensionais é uma dessas
especializações (AMARAL & SILVA, 2014). Com a transformação da tecnologia, a
profissão nesta área encontra-se em ascensão. Nos anos de 2015 e 2016 observam-
se diversas reportagens sobre impressoras 3D em sites como Harvard Business
Review e cnn.com e toda a revolução que os trabalhos com esta nova tecnologia estão
causando no mundo.
Frente à esse contexto, imaginar o desenvolvimento de um projeto que crie
virtualmente o passado não é algo tão distante para os dias atuais. O aprimoramento
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das ferramentas tecnológicas permite fazer o que era impensável há algumas
décadas. Para isso, a utilização de alguns equipamentos e softwares específicos se
fazem necessários para construir um produto final em 3D que resgate a história por
meio da realidade virual. Todavia, estas ferramentas estão cada vez mais acessíveis
às pessoas.
Ao pensar na história nacional, é importante destacar as estações
ferroviárias, as quais tornaram-se pólos de desenvolvimento urbano e econômico, ao
movimentar em maior quantidade mercadorias interestaduais e gerar empregos. O
transporte ferroviário era a tecnologia da época que transportava pessoas e matérias-
primas com maior facilidade e em maior quantidade, atraia pessoas e criava povoados
aos redores. Contudo, com o desenvolvimento da rede rodoviária nacional, a linha
férrea foi perdendo gradativamente espaço, e atualmente as estações ferroviárias são
raras. Segundo a Confederação Nacional do Transporte (CNT), de 2001 a 2016,
houve um aumento de 566,2% na produção de carro para passageiros e 421,8% para
vagões de carga. Porém, queda de 13,9% foi registrada entre 2014 e 2015 na
produção de carros de passageiros, passando de 374 para 322 unidades e, em
relação à locomotivas de carga, queda de 15,5% em 2016 (109 unidades) em relação
a 2015 (129 unidades).
Com base nessa contextualização, delimitam-se os objetivos do estudo.
1.1 OBJETIVO GERAL
Recriar a Estação Ferroviária de Curitiba por meio de um projeto de
modelagem em 3D, de modo a proporcionar aos moradores da região o resgate
histórico e contribuir para a cultura dos elementos ferroviários de Curitiba e região.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Apresentar as características da realidade virtual, levantando todas as etapas para a elaboração de um projeto em modelagem 3D;
Identificar os elementos históricos da Estação Ferroviária de Curitiba, estudando a importância da Estação de trem para o desenvolvimento da cidade de Curitiba;
Explanar como a Realidade Virtual e a Computação Gráfica podem auxiliar no embasamento visual histórico e aprendizado dos sujeitos.
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1.3 JUSTIFICATIVA
O modal ferroviário obteve uma alta redução na participação dos modais
de transporte no Paraná/PR. Atualmente, as gerações atuais quase não têm contato
com trens e estações ferroviárias, sendo inclusive percebido como algo histórico ou
elemento de turismo. Assim, ao propor recriar a estação de trem de Curitiba/PR em
modelagem 3D almeja-se resgatar uma parte da história de Curitiba e região, trazendo
à tona memórias e recordações para as pessoas que puderam viver no período em
que o trem era mais comum e relevante para o transporte de cargas e pessoas. E,
também, proporcionar, para as gerações que não tiveram contato com esse modal, a
experiência de “estar” em uma estação de trem e “entrar” em uma maria-fumaça.
Além disso, abordar a realidade virtual é uma forma de trazer maior contato
do mundo real para os indivíduos, impactando na aprendizagem. A grande quantidade
de informações disponíveis na atualidade e a facilidade de seus acessos, dificultam
na retenção para o conhecimento. O aprendizado pela utilização de uma tecnologia
imersiva e sua aplicação de modo clara e apropriada, inova o modo de abordagem e
proporciona experiências, pela proximidade da teoria com a prática, modificando a
forma de ensino em uma tentativa de engajar os alunos e fixar o conteúdo em foco.
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2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 APRESENTAÇÃO DA TECNOLOGIA EM 3D
A Ciência da Computação possui diversas áreas de estudo, como por
exemplo, Arquitetura de Softwares, Técnico em Informática ou Analista de Sistema. A
Computação Gráfica (CG) é o setor responsável por gerar, manipular e analisar
imagens. Tendo em vista o surgimento de placas gráficas para computadores
pessoais, as aplicações nesta área popularizaram-se, possibilitando a criação de
produtos gráficos sem exigir conhecimentos extensivos de programação
(MANSSOUR & COHEN, 2006).
Em 1968, na Universidade de Utah, deu-se o início da CG. Por meio de
professores e visionários como David Evans (1924 – 1998) e Ivan Sutherland (1938 -
)1, os computadores que eram principalmente utilizados para cálculos militares e
financeiros, deveriam também ter princípios de interação com o utilizador. A partir
deste momento, teve-se a ideia de utilizar gráficos e desenhos para simulação;
oportunidade que fez surgir no mercado a empresa Evans & Sutherland2, com a
introdução de conceitos de desenho vetorial e representação tridimensional em
ambiente bidimensional, mapeamento de textura, etc. (PEREIRA, 2008).
Mais tarde, com a tecnologia de vetor, texto e imagens foram traduzidos
em fórmulas matemáticas que são representadas por pontos no espaço.
Consequentemente, esses componentes de dados com pesos menores puderam ser
distribuídos de forma rápida e econômica pela Internet, em oposição à abordagem
raster (baseada em pixels), que requer arquivos de tamanho muito maior (WHITE,
2006).
Atualmente, a CG encontra-se presente em muitas áreas do conhecimento
humano. Engenheiros utilizam ferramentas tradicionais em Computer Aided Design
(CAD) para representação de projetos, médicos trabalham com técnicas modernas de
1 Professores do departamento de informática da University of Utah e fundadores da Evans & Sutherland (es.com).
2 Criada em 1968, foi a primeira empresa de Computação Gráfica do mundo. Atualmente trabalha com foco em planetários digitais e cinema (es.com).
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visualização no intuito de auxiliar o diagnóstico, e cenas de um crime podem ser
reconstruídas para tomada de decisões na área do direito. Estas representações do
mundo físico real no computador tomaram grandes proporções, devido a modelagem
3D possuir menores custos de processamento, ter a aparência final de um objeto
próximo ao real e, por possuir facilidade em alteração de sua forma (MANSSOUR &
COHEN, 2006).
Enfatiza-se que a base de todo o design e movimento 3D é a matemática.
Todo ponto de um personagem - o esqueleto interno, a pele da superfície ou o seu
material fluído - é definido por um ponto específico do espaço. Na animação 3D, esse
espaço é conhecido como espaço cartesiano. O espaço cartesiano é o mundo virtual
no computador que é medido ao longo de três coordenadas, conhecidas como eixos
x, y e z. O eixo x mede as distâncias da esquerda para a direita, o eixo y mede as
distâncias próximas e afastadas e o eixo z mede as distâncias superior e inferior
(WHITE, 2006).
Assim, por exemplo, se um ponto estiver localizado exatamente no centro
do espaço cartesiano (também chamado de ponto zero), ele terá coordenadas de x =
0, y = 0 e z = 0. No entanto, se esse ponto se mover para a direita por duas unidades,
terá uma coordenada de x = 2, y = 0 e z = 0. É importante mencionar que para criar
um objeto em 3D pode-se partir da imaginação dos criadores/roteiristas ou utilizar
referências (por exemplo, fotografias, narrativas ou artes conceituais). No entanto,
ainda segundo White (2006), na maioria dos casos são usadas referências já
existentes, porque um dos objetivos da modelagem 3D é criar modelos equivalentes
ao da concepção da ideia original.
A partir desse conceito inicial, os próximos itens trarão as etapas de criação
de um projeto em modelagem 3D.
2.2 ETAPAS DE UM PROJETO 3D
Para White (2006), o ambiente 3D deve funcionar em três dimensões e ser
capaz de fazer com que a câmera veja qualquer parte delas em detalhes, desde uma
visão de close-up até um plano geral, dependendo das demandas da produção.
Porém, deve-se entender que quando se trata de um projeto de criação 3D,
os estudos precisam de maior aprofundamento. Dentro de uma empresa produtora de
design ou audiovisual ou qualquer estúdio de grande porte que trabalhe com produção
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tridimensional, as equipes são formadas por profissionais com diferentes
especialidades, como por exemplo, especialistas em modelagem, texturização e
criação de materiais para objetos virtuais, animação, iluminação, renders e pós
produção (PEREIRA, 2008). Como exemplo de aplicação profissional de projetos em
3D, pode-se citar alguns arquitetos que optam por trocar a construção de maquetes
físicas de diversos materiais para construir residências com pixels e, com isso,
possibilitar a criação de cenários com uma composição realista, mais coerente com
as necessidades do público, além de poder propiciar maior interação e participação
do utilizador.
Para a produção, garantir um desenvolvimento cuidadoso e consciente, é a
forma de precaução importante para quem deseja alcançar efetivamente seus
objetivos. Existe um procedimento composto por diversas etapas de criação seguido
por filmes ou séries de TV, porém, esta política de organização deve estar presente
em todos os tipos de projeto, sejam eles grandes ou pequenos, comerciais ou
pessoais (WHITE, 2006). Na Figura 1, visualiza-se as etapas de um projeto em 3D.
Figura 1 – Etapas de um projeto 3D Fonte: Reprodução do autor, 2017, baseado em “Animation Essentials” de Andy Beane.
Antes de detalhar-se sobre cada uma das etapas de criação de um projeto
3D (texturização, iluminação, animação e renderização), será apresentado os
conceitos iniciais de modelagem tridimensional, haja vista que esta é a etapa de
entendimento do processo.
No entanto, é importante esclarecer que as etapas de criação ocorrem após
todos os estudos e definições de concepts. Segundo White (2006), as ideias que
formam a contextualização deste desenvolvimento surgem por diversos caminhos e
Pré-produção
(ideia, storyboard, design)
Pós-produção
Modelagem Texturização Animação
IluminaçãoRenderização
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jeitos diferentes. Elas podem ter referências de outros artistas, podem surgir por meio
de uma interpretação textual ou até mesmo em um sonho de que se lembre.
Os concept arts são as representações visuais que buscam materializar
conceitos idealizados na pré-produção, no intuito de acelerar e deixar a produção do
restante das etapas mais coesas. Sua utilização, além das definições, estabelece os
primeiros passos do projeto e, muitas vezes, serve como potencial para enriquecer a
apresentação para possíveis investidores (TAKAHASHI & ANDREO, 2011).
2.2.1 Modelagem 3D
A modelagem é o processo de esculpir uma representação tridimensional
de um design de um objeto original no espaço cartesiano. Dentro do programa 3D, o
modelo é composto de pontos que definem as limitações das superfícies que
compõem o modelo (WHITE, 2006). Os modeladores trabalham utilizando o modo de
vista ortogonal ou a perspectiva. Na visualização ortogonal, assim como em
ilustrações 2D, observa-se o objeto em perfil. Uma vez que este encontra-se em
apenas um plano, precisa-se apenas de duas informações de coordenadas para a
localização de um ponto em relação aos eixos.
Um espaço tridimensional (conforme a Figura 2), é definido por três planos
(vista em perspectiva). Quando pensa-se em espaço, existe a necessidade de três
informações de coordenadas, para a localização de um único ponto, devido a
profundidade que agora é representada. Estas informações são apresentadas por
meio de um sistema tridimensional de eixos ortogonais entre si, os quais são
denominados eixo X, Y e Z. O ponto de encontro destes eixos, é chamado de ponto
de origem (O) (BIANCHINI, 2016).
Figura 2 – Planos de coordenadas Fonte: O autor, 2017
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Com relação a modelagem ambiental ela se difere da modelagem de
personagens, no sentido de que a maioria dos modelos ambientais normalmente não
se movem da maneira que os personagens fazem. Dessa forma, eles formam uma
localização sólida, tridimensional e de aparência realista, na qual os personagens
principais podem se mover (WHITE, 2006). Portanto, a modelagem está
intrinsecamente relacionada ao espaço tridimensional.
Referente ao conceito de modelagem, deve-se reforçar que a mente
humana é capaz de interpretar tudo ao seu redor (PEREIRA, 2008). Por isso, quando
visualiza-se uma imagem, a informação que chega ao cérebro é uma composição de
linha retas e curvas sobre um plano bidimensional. Porém, por meio da perspectiva,
uma técnica de representação que possibilita a ilusão de profundidade, o cérebro
agrupa todas as linhas e reorganiza a imagem, transportando para um plano espacial
de três dimensões, onde considera-se a largura (x), a profundidade (y) e a altura (z)
(PEREIRA, 2008). E, com isto, o processo de modelagem alcança resultados de alta
complexidade e realidade.
A operacionalização da modelagem em 3D dá-se por meio de softwares
específicos. Contudo, indiferente do programa de modelagem utilizado, qualquer
representação em três dimensões inicia-se por meio de um vertex. Este vértice,
quando ligado a outro, forma uma edge, e sua combinação com pelo menos mais dois,
forma uma face. A composição de uma quantidade de faces forma uma malha, e é
com a modelagem desta malha, que são criadas as representações em três
dimensões (MOTA, 2015).
A composição utilizando essas três dimensões permite a modelagem de
objetos com alta complexidade e fidelidade à realidade. Na Figura 3, é possível
identificar os vertex destacados em azul, as edges em branco e as faces em cinza.
Esta composição esta modelada em formato de uma locomotiva a vapor e encontra-
se localizada dentro do espaço mundo.
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Figura 3 – Modelo 3D de uma locomotiva a vapor Fonte: FrIdGe.CO, 2017.
A criação de uma representação matemática de um objeto ou forma
tridimensional, é processada por um software 3D. Utilizado nos setores do cinema,
televisão, videogames, arquitetura, etc., os modelos 3D servem para visualizar e
simular projetos gráficos (AUTODESK, 2017). Conforme a Figura 4, o software
utilizado para o processo de modelagem do presente trabalho foi o 3DS Max, o qual
foi criado pela empresa Autodesk. O 3DS Max possui o plano de coordenadas como
visualização padrão de seu layout, também apresenta sua modelagem a partir de
Vertex, Edges e Faces.
Figura 4 – Interface do software 3DS Max Fonte: O autor, 2017.
Plano de coordenadas
Plano lateral Plano frontal
Vista em perspectivaPlano transversal ou topo
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A tela que está dividida em quatro partes (Figura 4) possui os três planos
das coordenadas, mais a visualização em perspectiva. Na figura superior esquerda
(plano lateral), a imagem encontra-se representada de perfil no plano y; z. A imagem
no canto superior direito está representando frontalmente o plano x;z. No canto inferior
esquerdo visualiza-se uma vista de topo ou plano transversal, plano x;y, e na parte
inferior direita, encontra-se a vista em perspectiva.
Para White (2006), na modelagem, a iluminação e a texturização definem
a natureza da superfície dos objetos, por exemplo, da pele de um personagem, das
roupas e outros adereços, especificamente a transparência, reflexão e luminância (ou
seja, a forma como a luz reage na superfície do modelo). Isso também deve refletir a
natureza do material do qual o modelo é constituído. Tais itens são tratados na
sequência.
2.2.2 Texturização e materiais
Após a conclusão do processo de modelagem 3D, a continuidade do
projeto é a texturização e criação dos materiais, o que na computação gráfica é
denominado de shaders. Esta é uma etapa que demanda atenção do profissional, pois
a representação das propriedades de um específico material do mundo real precisa
ser concebido no mundo virtual por meio de configurações. Com variação entre 0.0 e
1.0, deve-se encontrar o balanceamento de refração e reflexão de luz, os quais
referem-se, respectivamente, ao transpasse e o seu rebatimento, opacidade e
translucidez de um único objeto. Porém, qual é a cor real da superfície cromada? Qual
a diferença da refletividade comparando-a com outros metais? Quais propriedades
causam imperfeições na superfície? (CHOCOFUR, 2016). É com base em dúvidas e
apontamentos semelhantes à estes que percebe-se os desafios de representar a
materialidade real em projetos tridimensionais.
Pode-se entender que a textura é o aspecto de uma superfície. Segundo
White (2006), as cores e as texturas colocadas em cada modelo 3D, às vezes,
adicionam personalidade para os personagens. Muitas vezes, como uma técnica para
deixar o arquivo mais leve, os objetos, ao invés de serem modelados com uma certa
deformidade por exemplo, têm a irregularidade da superfície representada por
imagem, utilizando técnicas de sombreamento. Isto é, ao invés do modelo 3D possuir
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diversas faces para ser criada a sua deformidade, a mesma é representada de forma
mais simples em um plano texturizado.
Mas existem os modelos que possuem apenas cores, os quais são
representadas no modo RGBA, sendo vermelho, verde, azul e alfa, respectivamente.
Os três primeiros representam as cores primárias e também são lineares, pois nas
configurações variam entre 0,0 e 1,0. O canal alfa é utilizado para operações de
transparência. Este componente representa a opacidade da cor, variando de 0,0
(totalmente transparente) a 1,0 (totalmente opaco) (PEREIRA, 2008).
A forma difusa no ambiente da computação gráfica é o termo que entende-
se por cor opaca, não reflexivos, independente do ambiente envolvente. No entanto,
segundo Chocufur (2016), deve-se ter em mente que na vida real, todas as superfícies
são reflexivas. Mesmo que cada superfície reflita o ambiente de uma forma mais ou
menos visível, não existe materiais puramente difusos.
Portanto, o reflexo é um dos fatores mais importantes se o objetivo é deixar
a superfície do material de um objeto mais fidedigno ao objeto real. A Figura 5
exemplifica a representação de uma esfera totalmente opaca, outra parcialmente
opaca e a última totalmente reflexiva.
Figura 5 – Do 100% opaco ao 100% reflexivo Fonte: chocofur.com, 2016.
Com base nessas premissas, recomenda-se para um designer 3D,
principalmente para os especializados em criar shaders de materiais, a percepção
destas questões na vida real, para que por meio de cálculos, estas diferenciações
possam ser representadas em um modelo tridimensional (CHOCOFUR, 2016).
22
2.2.3 Iluminação
Dando continuidade às etapas de um projeto 3D, a próxima atividade é a
iluminação. Deve-se ter em mente que a utilização correta deste item é muito
importante quando o objetivo final é obter resultados realistas. Por meio desta técnica,
que em conjunto com a configuração do shader, propicia que os reflexos em metais e
vidros estejam corretos. É a configuração da potência da iluminação que resulta em
sombras convincentes e a coloração natural dos objetos (ANDALÓA; VIEIRA &
MERINO, 2010). Uma vez que os pontos de luz e sombra projetados no objeto 3D
também são responsáveis por conferir o volume e a profundidade, características da
tridimensionalidade.
Em uma simulação computacional, Hitchcock (1995) declara que a
expressão refere-se a qualquer algoritmo3 que assemelha-se a um processo físico,
suas características devem ser calculadas usando dados meteorológicos reais. Tendo
em vista que esta representação da iluminação é feita por cálculos matemáticos, sabe-
se que no início dos softwares 3D a qualidade das imagens geradas pelos programas
não possuíam alto grau de realismo. Com o passar dos anos, houve um aumento da
capacidade dos hardwares e dos softwares que, aos poucos, deixaram os resultados
de detalhes, cor e texturas mais próximos da representação do mundo real
(ANDALÓA; VIEIRA & MERINO, 2010).
Dentro das configurações de luz, a iluminação tradicional é aquela que
computa apenas a iluminação direta, sem considerar a luz que reflete dos objetos e
retornam a cena (ANDALÓA; VIEIRA & MERINO, 2010). Com um exemplo da forma
de aproximar a iluminação das propriedades reais, pode-se observar a Figura 6.
Figura 6 – Exemplo de iluminação tradicional em objeto 3D Fonte: O autor, 2017
3 Segundo Cormen (2012), algoritmo refere-se a uma sequência de passos computacionais que
transformam dados de entrada em dados de saída.
Sem decay Com decay Configuração correta
23
Na primeira imagem (Figura 6), a luz emitida não perde intensidade com a
distância. Portando, no intuito de se aproximar um pouco das propriedades reais,
ativa-se o decay, o qual refere-se ao decaimento da luz. Embora esta propriedade se
assemelhe ao mundo real, o melhor exemplo de realismo pode ser visualizado na
terceira imagem, uma vez que a configuração da luz faz com que a mesma tenha uma
perda da potência de uma forma muito mais brusca (ANDALÓA; VIEIRA & MERINO,
2010).
Com o avanço das representações de realismo dentro de projetos em 3D,
surgiu a iluminação global (termo original em inglês, Global Illumination (GI)). A
iluminação global se dá em um cálculo gerado por meio de uma fonte de luz que ao
incidir sobre uma superfície, retorna a cor do objeto determinada pelo seu material
(ANDALÓA; VIEIRA & MERINO, 2010). Segundo Fiser (2016), esta iluminação
indireta aproxima a cena 3D à representação de iluminação do mundo real.
No exemplo da Figura 7, a configuração de GI foi ativada e, por este
motivo, devido à luz rebatida no objeto, mesmo a luz apresentando a mesma
intensidade do que os exemplos das figuras acima, o ambiente como um todo recebe
certa luminosidade, por consequência fica mais claro, assemelhando-se ainda mais
com o objeto do mundo real.
Figura 7 – Imagem com Global Illumination Fonte: O autor, 2017
Outro tipo de iluminação que deve ser destacada, é a chamada iluminação
baseada em imagem (Image Based Lighting - IBL). Esta tem como princípio a captura
fiel de uma fotografia real, assim muitas vezes dispensa a criação de fontes de luzes
24
sintéticas para a iluminação de uma cena. Segundo Debevec (2002), as imagens
panorâmicas High Dynamic Range Image (HDRI) usadas como textura, além de
apresentar com melhor qualidade altas luzes e sombra, mostram o reflexo do
ambiente em objetos brilhantes.
A Figura 8 é um exemplo de iluminação por meio uma de reprodução HDRI.
Figura 8 – Imagem com iluminação HDRI Fonte: O autor, 2017.
Para a produção da figura citada, não foi utilizado nenhuma fonte de luz
sintética, toda a iluminação presente no ambiente encontra-se no HDRI. Deve-se
também observar o reflexo contido no objeto reflexivo 3D, este tipo de detalhe traz
bastante realismo em uma composição.
2.2.4 Animação 3D
Como um dos últimos parâmetros de um processo de criação em 3D com
o objetivo de criar um vídeo, tem-se a etapa da animação. Esta, seja ela digital ou em
outras técnicas, é constituída por imagens sequenciais que simulam o movimento.
Cada quadro é denominado de frame e a composição de vários frames exibidos em
uma rápida sequência de tempo oferece a ilusão de movimento (JANZEN &
CARBONI, 2015).
Esse princípio foi observado pela descoberta da persistência retiniana ou
persistência da visão e embasou a criação de brinquedos óticos no século XIX, sendo
precursores da animação tradidicional. A teoria consiste em uma ilusão causada pela
25
sucessão de várias imagens sequenciais, que em uma velocidade superior a
dezesseis imagens por segundo (16 fps), fazem com que os objetos se “desloquem”
ao longo dos fotogramas, provocando a sensação de movimento (PRUDÊNCIO &
GOMES, 2016).
Embora em algumas técnicas a criação destes frames sejam feitas
separadamente, como por exemplo a animação tradicional, quando trata-se de
software 3D a composição deste material torna-se mais fácil, uma vez que não há a
necessidade de desenhar imagem por imagem. Contudo, os princípios gerais da
simulação do movimento são os mesmos da animação tradicional, pode-se primeiro
definir as posições-chave (pose to pose) do movimento e depois se preencher os
entremeios entre cada uma das posições-chave (THOMAS & JOHNSTON, 1981).
Sendo que nos quadros-chave são marcadas as posições principais dos movimentos
dos objetos dentro da animação. Dessa forma, quando é definido o posicionamento
do objeto dentro do espaço mundo e um frame inicial, bem como uma posição e um
frame final, o programa calcula a interpolação e automaticamente cria os frames
intermediários (JANZEN & CARBONI, 2015).
Figura 9 – Interpolation Fonte: O autor, 2017
Como exemplo de um simples movimento animado, na Figura 09 visualiza-
se os frames chaves nas extremidades sendo referenciados pelo objeto em branco, e
as imagens formadas entre eles na cor cinza são os frames intermediários criados
pelo próprio software.
Contudo, a sincronia de tempo e velocidade do movimento dos objetos
precisam ser definidos pelo produtor. A velocidade em que os quadros são exibidos
26
na animação é chamado de Framerate. Por exemplo, quando é definido um framerate
16, isto significa que em cada segundo de animação, terá 16 frames sequenciais.
Caso a animação tenha 10 segundos, a quantidade total será de 160 quadros
(JANZEN & CARBONI, 2015).
Tendo-se como base os 12 princípios fundamentais da animação
introduzidos por Walt Disney e registrados por Thomas e Johnston (1981), além do
software 3D auxiliar com a interpolação em tópicos como contrair e esticar (Squash &
Stretch) por exemplo, o programa pode também servir como um facilitador na
aceleração e desaceleração (Slow & Slow out) e arcos (Arcs), por meio do Curve
Editor (Figura 10).
Figura 10 – Track View - Curve Editor Fonte: AUTODESK, 2017
O modo Track View permite trabalhar o movimento como curvas em função
de um gráfico. Quando visualiza-se a interpolação e os quadros chaves em imagem,
torna-se simples controlar o movimento e a animação dos objetos da cena
(AUTODESK, 2016).
2.2.5 Renderizadores
Embora não seja visível ao utilizador de um computador, cumpre-se
destacar que tudo o que é representado no ecrã (monitor do computador ou qualquer
dispositivo de interface que mostre informação a pessoa frente ao mesmo), é gerado
por meio de inúmeras contas de matemática. Aquele montante de cálculo precisa se
tornar algo visível, nesse momento, há a etapa de renderização. O ato de renderizar
27
faz com que o computador traduza os dados matemáticos nas três dimensões de uma
cena e gere uma imagem final. Para a computação destas informações, alguns dos
sistemas de renderização são baseados em processador, outros trabalham em
conjunto com placas de vídeo especiais (DAVID, 2013).
Tendo em vista a tecnologia dos processadores gráficos chamados de
GPU, em termo de realismo teve-se um grande avanço na etapa render nos últimos
anos. Foram desenvolvidos softwares capazes de renderizar imagens em tempo real
(DAVID, 2013), como por exemplo, a tecnologia de realidade aumentada.
Ao voltar-se para a renderização de uma única imagem, destaca-se o
tempo de compilação. O filme Toy Story levou em média sete horas de renderização
cada quadro. Considerando que cada segundo conta com 24 quadros, isso faz com
que em um minuto de filme seja necessário 420 dias de renderização. Isso seria
inviável sem a utilização da técnica chamada Render Farm, a qual é capaz de fazer o
trabalho de renderização em paralelo a vários computadores.
Segundo Bortolato (2015), por padrão, os renderizadores já possuem uma
configuração, porém, é em relação a cada projeto que estes parâmetros devem ser
alterados, no intuito de resultarem em uma imagem final mais leve, de melhor
qualidade e a um menor tempo. Com a composição de uma boa modelagem, com
materiais realistas, a iluminação correta e a setagem das configurações de render é
que resultará um material final de qualidade, conforme pode ser visto na Figura 11.
Figura 11 – Filme Moana Fonte: Walt Disney, 2016.
Como exemplo de composição, pode-se visualizar a Figura 11. Nesta
imagem é possível identificar a claridade do ambiente, a qualidade de transparência
da água e a modelagem bem feita até mesmo de pequenos detalhes como os pelos
dos animais e os cabelos dos personagens.
28
3 REALIDADE AUMENTADA
3.1 REALIDADE AUMENTADA: CONCEITOS INICIAIS
Atualmente, o ser humano não possui a mesma dificuldade em utilizar um
computador se comparado há 60 anos. A sofisticação das interfaces do usuário, fez
com que as pessoas tivessem que se ajustar às máquinas durante algumas décadas.
Felizmente pesquisadores buscaram maneiras de reverter esse cenário, fazendo com
que as máquinas se ajustassem as pessoas. Isto só foi possível devido a produção
das tecnologias relacionadas a hardware, software e telecomunicação (SISCOUTO &
ROSA, 2008).
Nas décadas de 1940 e 1950, as primeiras interfaces computacionais eram
baseadas em chaves e lâmpadas. Na década de 1960, surgiram os consoles com
vídeo. Porém, apenas nas décadas de 1970 e 1980, com os microprocessadores, é
que os microcomputadores se popularizaram. O aprimoramento desta interface
gráfica ganhou popularidade com o lançamento da Microsoft Windows 95 (SISCOUTO
& COSTA, 2008). Tal sistema operacional está presente na maioria dos
microcomputadores atuais em novas versões e interfaces de maior usabilidade.
Novas tecnologias fizeram com que surgissem interfaces mais tangíveis e
de uso facilitado (amigáveis ao utilizador), as quais possibilitam ao indivíduo interagir
com um aparelho por meio de sons, fala, toques ou gestos, como se estivessem
atuando no mundo real (SISCOUTO & COSTA, 2008), em uma interação homem-
máquina.
Não apenas a facilitação do uso e da interface do computador se
popularizou mas, sobretudo, a popularização ao acesso dessa tecnologia. Na
atualidade, idosos que nunca tiveram acesso a um computador podem ter aulas em
escolas ou projetos sociais, para diminuir a distância tecnológica e eliminar
preconceitos e receios. Um exemplo disto é o projeto PotencialIdade desenvolvido
pela Pontifícia Universidade católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) junto aos alunos
de Pós Graduação em Gerontologia Biomédica, na qual: “O projeto desenvolvido tem
como finalidade a inclusão digital de idosos para exercício de cidadania e ampliação
dos diretos sociais” (PUCRS, 2017).
Embora a interface de um utilizador possa ser personalizada, ela
permanece restrita a limitação da tela do monitor e a representação de ícones
29
(bidimensional). Para resolver esta situação, surgem as novas tecnologias, como a
realidade aumentada, que tratam de uma nova geração de interface, no intuito de
transpassar a limitação de um ecrã, utilizando representações tridimensionais mais
próximas da realidade do utilizador (SISCOUTO & COSTA, 2008).
A realidade aumentada (RA) trata-se de uma tecnologia que mistura a
reprodução de algo em três dimensões, com o mundo físico. Devido a esta
representação ser processada em tempo real, a tecnologia é diretamente influenciada
pelo avanço tecnológico. Tanto de um ponto de vista de hardware, quanto do ponto
de vista de software (RIBEIRO & ZORZAL, 2011).
O funcionamento deste sistema exige do software um dispositivo de
captura das informações dos utilizadores para gerar, em tempo real, a representação
do elemento virtual, bem como o hardware para mapear os elementos no mundo real
(RIBEIRO & ZORZAL, 2011). Os chamados marcadores fazem com que o programa
de RA calcule o posicionamento correto do objeto 3D. Este pode ser um QR Code
gerado pelo próprio sistema, ou mesmo figuras específicas (TONIN, 2013).
3.2 APLICAÇÃO DA REALIDADE AUMENTADA NO COTIDIANO
A partir do primeiro workshop de Realidade Virtual que aconteceu no Brasil
em 1997, deu-se início ao desenvolvimento desta tecnologia em âmbito nacional, por
meio de pesquisadores e interessados na tecnologia. A popularização de técnicas de
Realidade Virtual e Realidade Aumentada, pode ser observada em programas de
televisão, técnicas de simulação em jogos e principalmente pelo uso das tecnologias
pelas empresas (RODELLO & BREGA, 2011).
Como exemplificação do uso em nosso cotidiano, pode-se citar aplicativos
de fotografia onde o utilizador escolhe um acessório em sua tela de smartphone para
fazer parte da composição da imagem, gerando alterações na sua imagem, conforme
a Figura 12. Nesta figura, o rosto de um mostro é inserido a imagem verdadeira,
fazendo com que este modelo pareça verdadeiro.
30
Figura 12 – Aplicativo MSQRD Fonte: O autor, 2017.
Um exemplo de aplicativo que tomou grandes proporções recentemente no
país e no mundo foi o jogo Pokémon Go. Nele, o utilizador, para participar da
experiência, precisa baixar o aplicativo e disponibilizar algumas informações do
aparelho à gestão. Por meio do GPS e da câmera dos dispositivos compatíveis, o jogo
permite aos jogadores encontrar Pokémons que aparecem na tela, como se
estivessem presentes no mundo real. A partir disso, o utilizador pode capturá-lo,
batalhar ou mesmo treinar criaturas virtuais (POKEMONGO, 2016). Esse jogo é um
exemplo do potencial do recurso da realidade virtual, pois o jogo criado pela Niantic,
alcançou resultados bilionários desde o seu lançamento em julho de 2016
(TECMUNDO, 2017). Esse exemplo tende-se a expandir, no momento a Niantic está
desenvolvendo um jogo mobile de outra franquia bastante popular: Harry Potter.
Embora a tecnologia seja muito utilizada no mundo do entretenimento e
marketing, como por exemplo propagandas, promoções e demonstrações de
produtos, muitos proporcionam uma outra forma de abordagem para assuntos
relacionados a educação. Conforme Lacerda (2013), o implemento de novas
tecnologias de informação no ensino pretendem ocasionar o aumento da motivação
do aluno, despertar o interesse e a curiosidade.
31
Assim, explorando o potencial de colaborar no processo cognitivo do
aprendiz, essa tecnologia proporciona, além da teoria, a experimentação prática do
conteúdo (KIRNER & TORI, 2006). Muitos sistemas de apoio foram especificados e
desenvolvidos utilizando a realidade aumentada. Como exemplo, a área da saúde é
um dos mais explorados, destaca-se o AnatomY 3D (Figura 13), uma estrutura de
atlas digital de uso livre que permite a manipulação e o estudo de estruturas
tridimensionais do corpo humano; bem como o Lira – Spec, que é uma ferramenta
baseada em um livro que além de poder ser usado da forma tradicional, quando
colocado na frente de uma webcam conectada a um computador configurado a cenas
3D, objetos são projetados utilizando o próprio marcador (RIBEIRO & ZORZAL, 2011).
Figura 13 – Aplicativo AnatomY 3D Fonte: Google Play, 2017.
Como uma forma de embasamento de tecnologia de interface, concluí-se
o tópico de realidade aumentada. Em seguencia será apresentado sobre realidade
virtual, foco deste trabalho.
32
4. REALIDADE VIRTUAL
Na contemporaneidade, com as transformações tecnológicas e a
propagação da indústria de computadores, a Realidade Virtual passou a ser mais
viável, e empresas de produtos eletrônicos começaram a desenvolver mercadorias
para serem utilizadas por ela (RODRIGUES & PORTO, 2013). Em uma imersão de
Realidade Virtual (RV), a visualização do ambiente é reproduzida também por meio
de imagens 3D, geradas por um computador em renderização online (tempo real).
Muito abrangente, acadêmicos, desenvolvedores de software e pesquisadores
tendem a definir a Realidade Virtual, com base em suas próprias experiências. A
realidade virtual surge como uma nova geração de interface, a qual usa
representações tridimensionais mais próximas da realidade do utilizador, rompendo a
barreira da tela e possibilitando interações mais natuais (SISCOUTO & COSTA,
2008).
O registro do cotidiano por imagens e representações da realidade ou da
imaginação, fazem parte da vida do ser humano desde a pré-história. Ao logo do
tempo, as imagens puderam ser expressadas com desenhos primitivos, direcionando-
se até o cinema, ópera ou ilusionismo, por exemplo. O uso do computador transformou
a forma de expressão, convergindo para a multimídia. Com a transformação
tecnológica, recentemente a hipermídia ganhou espaço por permitir uma navegação
não linear, gerados por ambientes tridimensionais interativos (TORI & KIRNE, 2006),
que coexistem e se complementam.
Inventado no final da década de 1980 por Jaron Lanier, artista e cientista
da computação gráfica, o termo Realidade Virtual refere-se a junção de dois conceitos
antagônicos, a que possui a característica de realmente existir (realidade), e a que
simula a criação por meios eletrônicos (virtual). Ainda, segundo Rodrigues e Porto
(2013), a capacidade e a qualidade da alta tecnologia, convencem o utilizador de estar
em uma outra realidade, provocando seu alto envolvimento. A partir da interação com
objetos e a capacidade de interagir com o mundo ao seu redor, cria-se a sensação de
presença tridimensional.
Diferente da Realidade Aumentada, a Realidade Virtual embora possua
seis décadas de existência (1957), até pouco tempo atrás, a utilização dessa
tecnologia era inviável, devido ao seu alto custo e a dificuldade de seu
desenvolvimento. Estes fatores impossibilitaram o recurso de ter sua expansão de
33
forma significativa. Com a transformação tecnológica e a propagação da indústria de
computadores, a Realidade Virtual tornou-se mais viável. Empresas que produzem
produtos eletrônicos passaram a desenvolver mercadorias com esta tecnologia, o que
elevou a RV a um outro patamar dando apelo comercial e econômico para os
fabricantes (TORI; KIRNER & SISCOUTTO, 2006).
Algumas organizações adotaram a tecnologia como uma forma mais eficaz
de vender seus produtos, validar protótipos ou treinar funcionários. Em algumas
instituições de ensino, os alunos possuem experiências em realidade virtual no intuito
de adquirir conhecimento de uma forma não tradicional, mas com o auxílio da
tecnologia. De acordo com Siscouto (2008, p. 06):
A Realidade Virtual (RV) é uma “interface avançada do usuário” para acessar aplicações executadas no computador, propiciando a visualização, movimentação e interação do usuário em tempo real, em ambientes tridimensionais gerados por computador.
Esta percepção de ambiente tridimensional é possível por meio de dados
captados e gerados por dispositivos especiais, como exemplo, luvas que possibilitam
as pessoas interagir com os ambientes em cena, e óculos que, quando colocado,
possibilita as pessoas visualizarem o ambiente gerado pelo computador ou dispositivo
móvel (CARDOSO & LAMOUNIER, 2004).
4.1 BREVE HISTÓRICO DESSA TECNOLOGIA
Morton Heilig (1926 – 1997), formado na Universidade de Chicago (1944),
é considerado o percursor da Realidade Virtual (MORTONHEILIG. 2017). Sua
premissa era simples mas impressionante para seu tempo: se um artista controlasse
a estimulação multissensorial do público, ele poderia fornecer-lhes a ilusão e
sensação de experiência em primeira pessoa de realmente "estar lá”.
Inspirado por curiosidades como Cinerama (uma técnica que usou três
câmeras para projetar filmes em uma tela panorâmica em arco, ampliando a área de
visualização do espaço para o público) e filmes em 3D, Heilig entendia que a lógica
seria mergulhar o público em um mundo fabricado que envolvesse todos os sentidos.
Ele acreditava que, ao expandir o cinema para envolver não apenas a vista e o som,
34
mas também o gosto, o toque e o cheiro, transportaria o público para um mundo virtual
habitável (TELEPRESENCEOPTIONS, 2008).
Seus estudos começaram não examinando a relação entre filmes e
telespectadores, mas tentando entender para onde deslocam-se as atenções dos
indivíduos em qualquer situação. Segundo Heilig, a atenção dos sentidos está
distribuída da seguinte maneira:
Visão 70%
Audição 20%
Olfato 5%
Toque 4%
Sabor 1%
Pode-se observar pelo grande percentual, que a experiência do ser
humano resume-se à visão (70%) preenchida em 180° na horizontal e 150° na vertical
em três dimensões, onde soma-se a capacidade do ouvido (20%) de discernir volume,
ritmo e sons, o nariz e a boca detectando odores e sabores e a pele que registra a
temperatura e textura (PAYATAGOOL, 2008).
Com estes procedimentos baseados no aspecto biológico do ser humano
e aplicados à metodologia da arte, Heilig (2002, p. 241) acredita que: “O cinema do
futuro se tornará a primeira forma de arte para revelar o novo mundo científico ao
homem, na plena vivacidade sensual e vitalidade dinâmica de sua consciência”.
Em 1957 (patenteada em 1962), Morton criou um simulador para uma ou
até quatro pessoas chamado Sensorama Machine. Este equipamento fornecia uma
ilusão de realidade usando o 3D motion picture com cheiro, sons altos, vibrações no
assento e ventos.
Segundo o depoimento de um anônimo sobre tal tecnologia (2008):
Coloquei minhas mãos, olhos e ouvidos nos lugares certos e espiei através dos olhos de um passageiro de motocicleta nas ruas de uma cidade, como apareceram há décadas. Durante trinta segundos, no sul da Califórnia, na primeira semana de março de 1990, fui transportado para o lugar do motorista de uma motocicleta em Brooklyn, na década de 1950. Eu ouvi o motor começar. Senti uma vibração crescente através do guiador, e a foto 3D que encheu muito da minha visão ganhou vida, animando em uma imagem em movimento 3D amarelada, arranhante, mas ainda eficaz. Eu estava no meu caminho pelas ruas de uma cidade que não se parece assim por uma geração. Não me fez morder minha língua ou gritar em voz alta, mas esse não era o ponto de Sensorama. Era para ser uma prova de conceito, um lugar para começar, uma demo. Em termos de história VR, Colocar minhas mãos e cabeça em Sensorama foi um pouco como olhar para os irmãos Wright e
35
levando seu protótipo original para uma rodada. (TELEPRESENCEOPTIONS, 2008).
Duas partes da invenção tornaram isso possível, o Sensorama Motion
Picture Projector, que tratava-se da cabine multissensorial e o Sensorama 3D Motion
Picture Camera, o qual era um dispositivo de mão de uma câmera de filme duplo de
(lado a lado), utilizada para capturar e registrar filmagens que estariam no certo da
experiência (RODRIGUES & PORTO, 2013). A Figura 14 é o registro do Sensorama
Motion Picture Projector.
Figura 14 – Sensorama Motion Picture Projector Fonte: mortonheilig.com, 2017
Em 1960, Morton patentiou a Telesphere Mask (Figura 15), o primeiro Head
Mounted display que fornecia vídeos estereoscópios, visão ampla e som estéreo
verdadeiro (TELEPRESENCEOPTIONS, 2008). Hoje o equipamento está à venda no
site Sensorama3d pelo valor de 1,5 milhões de dólares.
Figura 15 – Telesphere Mask Fonte: mortonheilig.com, 2017
36
A terceira patente do pesquisador e desenvolvedor Morton Heilig foi o
Experience Theater (1969), tinha como objetivo fornecer a imersão igual ao
Sensorama Machine, todavia em uma larga escala. Trata-se de uma imensa tela semi
esférica, a qual transmite um vídeo em 3D com imagens periféricas, sons
direcionados, ventos, variações de temperaturas e inclinação do corpo nas poltronas
(MORTON, 2017).
Na atualidade, existem vários rastreadores para a captura do movimento
humano. Na realidade virtual, estes dispositivos possuem a finalidade principal de
monitorar a posição e a orientação da cabeça da pessoa, bem como as mãos do
utilizador (TORI & KIRNER, 2006).
Segundo Machado (2017), pode-se dividir este mecanismo em três
categorias: para as mãos, para os braços ou perna, e para o corpo. Os dispositivos
das mãos geralmente oferecem retorno tátil, permitindo sentir vibrações, pressão ou
calor, por meio de luvas por exemplo. Em relação a dispositivos para braços e pernas,
possui-se o joystick como exemplo, pelo fato de limitar as ações do utilizador. Por fim,
os dispositivos para o corpo que são plataformas, visam oferecer vibrações ou mexer
com a sensação de equilíbrio de seu utilizador.
Todos estes dispositivos especiais não superaram a popularização da
realidade virtual, na mesma intensidade que os smartphones possibilitaram (Figura
17). Os capacetes de plástico e de papelão, sem eletrônica e de baixo custo,
adquiridos ou construídos pelas próprias pessoas, passaram a incorporar os celulares
e por meio destes, disponibilizar experiências de realidade virtual (TORI; KIRNER;
CARDOSO & FRANGO, 2017).
Figura 16 – Samsung’s Gear VR Fonte: engadget.com, 2017.
37
Nesta imagem (Figura 16) é possível visualizar um celular smartphone
acoplado ao óculos Gear VR da Samsung. Por meio deste conjunto e um aplicativo
de RV ou mesmo vídeos do YouTube em 360º, as pessoas de forma individual podem
ter experiências de realidade virtual em qualquer lugar.
4.2 REALIDADE VIRTUAL COMO TECNOLOGIA IMERSIVA
Tendo em vista que o maior percentual dos receptores do sentido humano
encontram-se nos olhos, aliado ao fato da maioria das informações recebidas
apresentarem a forma de imagem, as quais são interpretadas pelo cérebro, isso
permite que os computadores e a mente humana atuem de forma cada vez mais
integrados por meio da realidade virtual (NETTO; MACHADO & OLIVEIRA, 2002).
Como premissa dessa tecnologia, a RV pode ser caracterizada pela
integração de três ideias básicas: imersão, interação e envolvimento (RODRIGUES &
PORTO, 2013). A concepção de imersão relaciona o utilizador e sua sensação de
estar dentro do ambiente. Contudo, existe a proporção de imersão e o que define isso
é o dispositivo que transmite ao utilizador a sensação de entrada no ambiente
virtualizado. Dessa forma, os sentidos sensoriais e a atenção para o que acontece
dentro desse espaço virtual, isola a pessoa do mundo exterior permitindo-lhe a
manipulação e exploração natural, diferenciando-o de um simples observador
(RODRIGUES & PORTO, 2013).
A interação significa a modificação em tempo real do mundo virtual, a partir
de uma ação do utilizador detectada pelo computador. A capacidade de decisão dá
poder a quem o utiliza, princípios básicos já utilizados em videogames, porém, para
parecer ainda mais realista, o ambiente virtual pode incluir a inserção de sons
ambientais e sons associados a objetos específicos. Por fim, o envolvimento está
ligado ao grau de estimulação para o comprometimento de uma pessoa com
determinada atividade. Este pode ser ativo, onde o utilizador participa ativamente com
ações, ou passivo, participando como observador (RODRIGUES & PORTO, 2013).
Na essência, a RV é um “espelho da realidade física”, na prática, a RV
permite a pessoa navegar em um mundo tridimensional, em tempo real e com seis
graus de liberdade (6DOF – Six Degrees of Freedom). Conforme Netto; Machado e
Oliveira (2002, p. 05):
38
Isso exige a capacidade do software de definir, e a capacidade do hardware
de reconhecer, seis tipos de movimento: para frente/para trás, acima/abaixo, esquerda/direita, inclinação para cima/para baixo, angulação à esquerda/ à direita e rotação à esquerda/ à direita.
Os seis graus de liberdade possibilitam movimentos em relação ao eixo. A
representação na Figura 17 é formada por flechas (translação) e círculos (rotação).
Figura 17 – 6DOF (translação e rotação) Fonte: O autor, 2017.
Pensando-se em percepções, cumpre-se destacar que os atrasos
admissíveis para o ser humano ter a sensação de interação em tempo real está em
torno de 100 milissegundos, tanto para o sentido da visão, quanto para reações de
tato, olfato e audição. Isto impõe um compromisso do software renderizar ao menos
10 quadros de imagens por segundo (sendo em torno de 20 quadros por segundo
para melhor resultado em cenas animadas) e de 100 milissegundos de atraso nas
reações do utilizador (TORI & KIRNER, 2006).
Outro fator de destaque refere-se ao ambiente virtual (Tori; Kirner, 2006).
A precisão geométrica, bem como cores, texturas e iluminação são elementos
importantes para qualquer objetivo, seja ele com referência ao mundo real ou não.
Quando inserido em um ambiente, é programado se o objeto será classificado como
estático ou dinâmico, bem como os limites de translação e rotação que o mesmo terá.
Uma técnica que é utilizada em projetos de Realidade Virtual ou até mesmo
em games convencionais é o chamado nível de detalhes (Level of Details (LOD)). Este
nível de detalhes faz com que os objetos tenham representações em níveis de
plano lateral
plano transversal
plano frontal
39
detalhamento condizentes com a distância, quanto mais longe, mais simplificada será
a representação (TORI & KIRNER, 2006).
4.3 MOTORES GRÁFICOS
Sistemas de RV envolvem interações em tempo real. Linguagens como
RVML, X3D; bibliotecas como WTK; toolkits gráficos como VizX3D ou até mesmo
Game Engines Ogre e enJine, possuem a função de preparar os ambientes virtuais e
envolver toda a modelagem, texturas, manipulação de sons, elaboração de
animações, dente outras. Os softwares que, na fase de execução, atuam como run-
time support, possuem o objetivo de interagir com os dispositivos especiais, cuidar da
interface e tratar das interações, como implementar a comunicação em rede para
aplicações remotas (TORI & KIRNER, 2006).
Em 1994, a companhia norte americana iD Sofware lançou um jogo
chamado Doom. Este introduziu em sua época uma novidade importante, o conceito
de motor gráfico. A game engine ou motor gráfico resume como o código define e
processa todas as informações que um jogo deve reproduzir, tais como gráficos,
texturas, inteligência artificial, sons, rede e controle, entre outras (NUNES, 2009).
Um exemplo de proposta de arquitetura de motores gráficos para ilustrar a
estrutura de um software foi proposto por Domingues (2003) para o motor Forge V8
3D. Baseado no padrão de projeto arquitetural Model – View – Controller (MVC), a
Figura 18 apresenta o framework (BITTENCOURT & OSÓRIO, 2006).
Figura 18 – Estrutura MVC (Model – View - Controller) Fonte: BITTENCOURT, 2006.
Controlador Modelo
Visão
Sistema
40
Em relação a Figura 18, analisa-se que a formação do sistema é composta
pelos modelos 3D, somados a representação visual que é apresentado ao utilizador e
o controlador, o qual refere-se as ações definidas durante a programação, que pode
realizar os movimentos de pesronagens, etc.
Figura 19 – Motores de jogos livres e comerciais mais utilizados Fonte: NUNES, 2009.
Na Figura 19, estão representados os motores gráficos livres (gratuitos) e
de licença proprietária mais utilizados no mundo. Torna-se difícil fazer uma
comparação de funcionalidades entre eles, haja vista que todos apresentam as
características esperadas numa aplicação deste tipo. As diferenças aparecem durante
a execução de funcionalidade, podendo ser melhor ou pior executada, resultando em
diferentes níveis de performances e qualidade (NUNES, 2009).
4.4 UNREAL ENGINE 4
Assim como os exemplos citados na Figura 19, a Unreal Engine 4 (UE4) é
um motor gráfico com um framework de desenvolvimento completo, sendo este o
software utilizado para exportação do produto final deste trabalho. Além de possuir
tecnologia de núcleo, ferramentas de criação de conteúdo, suporte de infraestrutura,
Livres Comerciais
OGRE
Irrlicht
Crystal Space
Panda3D
jME
Blender
Reality Factory
The Nebula Device 2
RealmForge
OpenSceneGraph
Torque Game Engine 3D
3DGameStudio
TV3D SDK 6.5
C4 Engine
Leadwerks Engine 2
Unity
NeoAxis Engine
DX Studio
Visual3D.NET
Esperient Creator
41
foi escrito em C++4 e hoje tornou-se um dos motores gráficos mais populares entre
jogos de ação. Esta é uma engine que permanece com atualizações frequentes. Sua
ferramenta de multiplataforma completa, permite o funcionamento em aparelhos Apple
iOS, Google Android, Microsoft Xbox One, Sony PlayStation 4, Windows, entre outros
(MALLMANN, 2012).
Esta engine foi projetada para facilitar a criação de conteúdo e
programação, dando forte poder aos artistas e designers para desenvolver excelentes
ambientes visuais, com assistência mínima de programação. Possui um próprio
sistema de partículas, para criação de efeitos como fogo, chuva, fumaça e poeira.
Fornece ferramentas para edição e criação de cinemáticas avançadas. Ferramentas
de edição de terreno, desenvolvimento em C++ e diversas outras funcionalidades
(MALLMANN, 2012).
O ambiente de edição totalmente integrado da Unreal é chamado de Unreal
Development Kit. Dentro do editor, é fornecido o que é necessário para a criação de
um jogo, por exemplo, pode-se encontrar uma ferramenta de organização e busca que
gerencia toda a variedade de conteúdo (Unreal Content Browser), ferramenta para
design de materiais visuais e shaders (Material Editor), post-process Editor para
ligação de todos os efeitos posteriores, dentre outros (MALLMANN, 2012).
Segundo o site da Unreal Engine, com a conclusão do desenvolvimento
dentro do motor gráfico, é preciso exportá-lo para então ser distribuído como um
produto final. Esta exportação dentro da UE4 é chamado de empacotamento
(Package Project). Esta embalagem assegura que todos os códigos e conteúdos
estejam atualizados e no formato para serem executados na plataforma de destino
desejada.
As plataformas que este motor gráfico exporta seus projetos, pode-se citar
Android, HTML5, iOS, Linux, PlayStation 4, Windows e Xbox One. Quando
empacotado, o programa irá disponibilizar um arquivo que apenas deve ser executado
para funcionar. Dependendo da plataforma escolhida, o arquivo final poderá ter sua
extensão .exe (windows), .apk e .obb (android) ou .bat (iOS), por exemplo (UNREAL
ENGINE, 2017).
4 Criada em 1983, o C é uma linguagem de programação compilada que foi alterada com o passar do tempo, tendo sido evoluída para a denominação C++. Sua última versão especificada foi em dezembro de 2014.
42
Concluindo-se as etapas de criação da modelagem em 3D, se inicia o
processo de aplicação do projeto de acordo com o objetivo pelo qual foi criado. Nesse
sentido, se observa uma vasta abrangência do uso da realidade virtual, com o intuito
de aproximar certas realidades para determinados indivíduos. O item à seguir traz
alguns exemplos de implementação da realidade virtual.
4.5 EXPLORAÇÃO DA RV E SUA UTILIZAÇÃO NO ENSINO
Buscando novas formas de melhoria organizacional de empresas e
propiciar a modernização do sistema produtivo, pesquisadores estão propondo a
utilização de softwares baseados em realidade virtual para a simulação de
equipamentos, treinamento de funcionários, prototipação de produtos, etc. A utilização
da RV simula o comportamento real, podendo economizar dinheiro e ciclos de
desenvolvimento (NETTO et al., 2002).
Os avanços das pesquisas na área estão melhorando a qualidade de
dispositivos de hadware. A utilização de óculos e luvas mais leves e de melhorar
qualidade, além de possuir menores custos de investimento, contribui para o maior
interesse dos vários segmentos industriais, aumentado a base de utilizadores em todo
o mundo. Neste mesmo rumo, softwares disponíveis com diferentes formas de
programação de distintas plataformas, tornam possível um computador pessoal
construir e explorar ambientes de realidade virtual (NETTO et al., 2002).
Neste cenário, os Ambientes Virtuais Distribuídos chamados de AVDs,
crescem e apresentam um elevado potencial de aplicação. Caracterizados como um
Ambiente Virtual interativo que possibilitam a utilizadores dispersos geograficamente
o objetivo do compartilhamento de recursos computacionais, para melhorar o
desempenho coletivo. Dentro deste contexto, pessoas dividem um mesmo espaço
tridimensional virtual, podendo auxiliar uns aos outros na execução de uma
determinada tarefa, baseando-se em princípios de trabalho colaborativo. Na sensação
de presença, cada participante torna-se uma pessoa virtual denominada avatar (TORI
& KIRNER, 2006).
Neste atual período onde as Tecnologias de Informação e Comunicação
possuem relevância, crescem os desafios dos indivíduos de acompanhar e aprender
a utilizar recursos, meios, plataformas e ferramentas tecnológicas. Assim, presume-
se que o ensino, bem como em suas relações envolvidas, são igualmente impactadas
43
por essa transformação cultural. A necessidade que se tem de acesso à essas
tecnologias, tornam visíveis as transformações e contradições que atingem as
relações de aprendizado (ARQUINO, 2016). Segundo Kevyn Renner, consultor sênior
de tecnologia da Chevron: “Os ambientes virtuais podem oferecer mais dimensões do
que os físicos e modos mais sociáveis e cheio de nuances para que as pessoas
apresentam umas com as outras, enquanto enfrentam desafios complexos”
(BINGHAM & CONNER, 2012, p. 06).
Não apenas no ambiente acadêmico, mas a realidade virtual desperta o
interesse de grandes empresas mundiais. No discurso de Mark Zuckerberg (um dos
fundadores do Facebook) durante a F8 (2016), conferência anual do Facebook para
desenvolvedores, foram apresentados os planos da rede social para os próximos 10
anos. Conforme a Figura 20, em relação a realidade virtual, a empresa mostra a ideia
do Social VR que foi adquirido pelo Facebook. A rede social afirma que no futuro
haverá a utilização de headsets de tamanho semelhante a um par de óculos normal,
o qual será capaz de lidar com realidade aumentada e realidade virtual ao mesmo
tempo (TECHTUDO, 2016).
Figura 20 – Slide revela o cronograma do Facebook para a década Fonte: TECHTUDO, 2016.
Atualmente este tipo de aplicação é utilizado no mundo arquitetônico. Por
meio de projetistas, cria-se ambientes 3D totalmente imersivos, os quais possibilitam
aos clientes passear por entre as salas/espaços e entender detalhes da construção,
antes mesmo dela ser iniciada. Tendo em vista que um projeto desta qualidade é um
instrumento incontestável de venda, tanto arquitetos e incorporações de imóveis
44
desenvolvem modelos em 3D, visando facilitar a criação dos projetos e apresentação
aos clientes (NETTO et al., 2002).
Figura 21 – Lake House Fonte: UE4ARCH, 2016.
A arquitetura não é a única beneficiada com os recursos virtuais. Bastante
conhecida na área militar, tornou-se a aplicação de cabine de avião de combate,
desenvolvida pela British Aerospace Real para treinamento de cadetes britânicos.
Também, para treinamento de marinheiros em prática de navegação em submarinos
e simulação de tanque de guerra, o projeto SIMNET desenvolvido pela Defense
Advanced Resarch Projects Agency, USA (DARPA), viabiliza o ambiente virtual,
distribuído em vários simuladores virtuais. De maneira semelhante, a NASA (National
Aeronautics and Space Administration) criou ambientes virtuais para treinamento de
grupos encarregados de fazer a manutenção no telescópio espacial Hubble. A RV
chegou a ser utilizada no projeto de exploração ao planeta Marte (NETTO et al., 2002).
Segundo Moura (2009), o perfil do trabalhador é alterado devido a
excessiva mecanização no setor produtivo. Hoje exige-se um maior grau de
escolaridade e com qualidade, pondo em pauta discussões da relação homem x
máquina e as novas transformações sociais com as novas tecnologias. Diante deste
contexto, Moura (2009) entende da necessidade do ensino de história estar “plugado”
a esta nova realidade, e cita em seu artigo:
Para isto, faz necessário ter um ensino em harmonia com o nosso tempo. O
uso dos recursos tecnológicos deve estar associado ao domínio de conteúdo
e metodologias para que se possa escolher a mais adequada à construção
do conhecimento histórico.
45
Na Faculdade de Educação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
(UFRGS), foi realizada uma experiência com alunos de uma escola pública de Porto
Alegre. Estes tiveram acesso ao site do Google Art Project, o qual continha o acervo
de diversas instituições museológicas na internet e exposições “físicas”. Como
resultado final, foi possível observar que além da novidade com que se deparavam,
sempre destacada pelos alunos, as visitas “virtuais” aos acervos eram sempre os mais
lembrados pelos estudantes na avaliação final da disciplina. A ferramenta virtual
mostrou-se eficaz como complementar ao trabalho do professor, por produzir maior
assimilação e interesse entre a turma (ARQUINO, 2016).
Uma vez que a nova geração de alunos e profissionais ingressam na força
de trabalho com suas próprias redes de relacionamentos, habilidades para múltiplos
processos e mentalidade globalizada. A experiência constante em um mundo
interconectado, dá impacto profundo na abordagem dos mais jovens para a solução
de problemas e a colaboração na prática (CONNER & BINGHAM, 2012).
Embora não sejam todos que tenham acesso a esta tecnologia, seguindo
uma projeção do passado com a realidade atual, é possível que exista uma facilidade
ainda maior para pessoas poderem no futuro ter uma experiência com realidade
virtual.
Concluindo o presente capítulo, na sequência será apresentado sobre a
estação de trem de Curitiba e todo o processo de sua modelagem no 3D, haja vista
que no produto final deste trabalho, será possível passear pela estação de trem, tendo
uma experiência semelhante à realidade virtual.
46
5. ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA
Este capítulo servirá como embasamento para apresentação final do
processo de modelagem. Destaca-se sobre a importância da história da estação de
trem para a cidade de Curitiba.
5.1 HISTÓRIA DA ESTAÇÃO DE TREM DE CURITIBA
Desde o início de sua história, o estado do Paraná sobreviveu da economia
de extração de recursos naturais como ouro, erva mate e madeiras. Porém, como não
haviam estradas que proporcionassem a exportação destes materiais para outros
estados do país, os transportes que eram realizados por meio de burros e outros
animais de carga, passavam por antigos caminhos indígenas com o auxílio de
desbravadores e caboclos residentes da região. A serra do mar, que iniciava no
Espirito Santo e terminava no Sul de Santa Catarina, tornou-se uma grande barreira
geográfica quando tratava-se de ligar os portos do litoral com o planalto e, por isto,
ficou conhecida como “a muralha” (Acervo do Museu Ferroviário de Curitiba, 1982).
Após Antônio Rebouças efetuar a Estrada da Graciosa, o mesmo entendeu
a importância da Ferrovia e, por isso, idealizou o primeiro projeto ferroviário, em
meados de 1870, que ligava Curitiba ao litoral paranaense. Porém, segundo ainda o
Acervo do museu ferroviário, devido a uma disputa entre Paranaguá e Antonina para
saber qual seria conectada ao planalto, as obras apenas começaram em fevereiro de
1880. Tendo em vista o falecimento de Rebouças em agosto 1874, os trabalhos foram
inicialmente dirigidos pelo engenheiro italiano chamado Antônio Ferrucci, Diretor Geral
da Comagnie Générale de Chemins de Fer Brésiliens, o qual trouxe da Europa outros
engenheiros, trabalhadores especialistas em construções de ferrovias e o conhecido
Nono (avô), especialista em abrir caminhos, construir pontes, viadutos e drenar solos.
Devido às dificuldades da mata virgem da serra do mar, as constantes
chuvas e a dureza dos solos, muitos dos estrangeiros desistiram da empreitada,
cabendo aos brasileiros a execução e término da construção, tendo à frente Teixeira
Soares. Em 08 de fevereiro de 1885, seis dias após sua inauguração, começaram a
circular as primeiras composições, transportando passageiros e cargas para os portos
marítimos (WOELLNER & FERREIRA, 1985).
47
Figura 22 – Notícia da viagem inaugural da estação ferroviária de Curitiba (04/02/1885) Fonte: Gazeta do Povo, 2015
Prevendo o crescimento da cidade, foi construída uma ponte seca na
cidade de Curitiba próximo à estação de trem, a qual ficou conhecida como “Ponte
Preta”. Embora tivesse uma grande funcionalidade por não atrapalhar o fluxo da rua
João Negrão, quando as obras iniciaram, muitos trabalhadores foram vítimas de
chacota, pelo fato das pessoas não entenderem o motivo de construir uma ponte sem
um rio (WOELLNER & FERREIRA, 1985). Abaixo tem-se a ordem cronológica da
criação das malhas ferroviárias no Paraná.
48
Malha Ferroviária do Paraná
1883 Paranaguá – Morretes
1885 Morretes – Curitiba
1890 Curitiba – Serrinha
1891 Serrinha – Lapa
1892 Morretes – Antonina
1892 Serrinha – Restinga Seca
1894 Lapa – Rio Negro
Antes mesmo da inauguração da estação ferroviária de Curitiba, em 19 de
dezembro de 1884, houve o registro da primeira locomotiva que partiu da serra do mar
até a estação do planalto. Nesta data, autoridades como Visconde de Nácar,
Comendador Joaquim José Alves, Cônego Linharem e grande público,
recepcionavam a Maria Fumaça, locomotiva esta que possuía um apito inconfundível
(WOELLNER & FERREIRA, 1985). A Figura 23 é um registro de época da locomotiva
501 na estação de trem de Morretes.
Figura 23 – Maria Fumaça na estação ferroviária de Morretes Fonte: Gazeta do povo, 2015
As ferrovias normalmente serviam como núcleos urbanos e, em Curitiba,
não foi diferente. A estação de trem com o passar do tempo atraiu edificações como
hoteis, bares e lanchonetes, para melhor atender os ferroviários e os passageiros.
Além disto, na estação também poderia ser encontrado telégrafos, correios, dentre
outros serviços para a população (SANTOS & ANTONELLI, 2015).
49
Na estação do caminho de ferro o movimento era considerável; muita gente, muitas carruagens. Em frente, uma rua muito larga para subir. Era a parte nova da cidade, há uns doze anos era coberta de pântanos. O centro principal ficava no alto, do lado oposto; mas a estrada veio ter ali e as construções conquistaram o terreno, entre ela o palácio do Governo e o edifício do Congresso (Jornal do Comércio, Curitiba, 1903).
Figura 24 – Antiga estação ferroviária de Curitiba Fonte: Instituto Histórico e Geográfico do Paraná, 2017
Na Figura 24, é possível identificar pessoas em frente a estação de trem
da antiga cidade de Curityba. A imagem registrada ilustra o movimento que o local
possuía, tornando-se um centro de encontro da cidade.
Ao lado da estação de embarque, encontrava-se o depósito onde materiais
normalmente eram armazenados. Contudo, no dia primeiro de julho de 1913 (Figura
29), cerca de 730 quilos de pólvora que encontravam-se armazenados em três
carroças explodiu, tendo os danos atingindo além de grande parte da estrutura total
da estação, todas as casas próximas ao armazém. Bondes, linhas telegráficas e
telefônicas pararam de funcionar. O cenário parecia de guerra, com animais e pessoas
mortas pelo chão (SANTOS & ANTONELLI, 2015).
50
Figura 25 – Explosão 1913 Fonte: Instituto Histórico e Geográfico do Paraná, 2017.
Após a reconstrução da estação, Curitiba pode então se apresentar como
uma potência na exportação de minérios, teve um grande crescimento em menos de
80 anos. A cidade que possuía cerca de 40 mil habitantes, saltou para mais de 1
milhão e meio (WOELLNER & FERREIRA, 1985).
Em 1943, iniciou-se os serviços de terraplanagem em uma região da
Companhia Territorial Cajuru, doada para a Rede de Viação do Paraná - Santa
Catarina (RVPSC). Além da inovação em relação as técnicas construtivas ao utilizar
concreto armado em estruturas, foram construídos galpões de quase 17 metros de
altura (Figura 26). A conclusão de toda obra aconteceu em 1953, quando um trem
presidencial com Getúlio Vargas, João Goulart e outras autoridades entrou em um
desvio em direção as oficinas, inaugurando assim as novas instalações da rede. A
implementação das oficinas impulsionou o desenvolvimento de núcleos habitacionais
em seu entorno, criando-se o bairro Vila Oficinas (IUBEL; CORDOVA & STOIEV,
2010).
51
Figura 26 – Projeto das Oficinas, 1943 Fonte: Instituto Histórico e Geográfico do Paraná, 2017.
A RVPSC operou a estação de trem de 1942 a 1957. Contudo, devido à
crise da década de 1950, as empresas ferroviárias que mostravam-se lucrativas
começaram a falir, consequência do processo de industrialização e de urbanização
que favorecia as rodovias. Desta forma, em 16 de março de 1957, foi criada a
sociedade anônima Rede Ferroviária Federal (RFFSA), que assumiu cuidar do
transporte ferroviário de 19 unidades da federação. A estação ferroviária de Curitiba
foi desativada em 1992 com a inauguração da Rodoferroviária e, a nova crise no país
entre os anos de 1980 a 1992, fizeram com que os investimentos no setor reduzissem
consideravelmente. Assim, em 1992 a RFFSA foi incluída no Programa Nacional de
Desestatização (SANTOS & ANTONELLI, 2015).
A Figura 27 refere-se ao emblema da RVPSC. Nela pode ser identificada
uma roda de locomotiva na parte superior central, a qual significa a base moderna do
meio de transporte humano e o maior fator de progresso dentro do território; uma faixa
da fazenda flamejante atravessando a roda, simbolizando a união e o amor pelo
trabalho; a roda da engrenagem a qual refere-se ao equilíbrio do funcionamento da
rede; e ao centro na engrenagem, um escudo redondo e convexo servindo de base
às iniciais, representando a defesa e garantia do seu eficiente serviço (SANTOS &
ANTONELLI, 2015).
52
Figura 27 – Emblema RVPSC Fonte: Gazeta do Povo, 2015.
Apesar da importância da linha férrea para o desenvolvimento econômico
da região, além da importância histórica e cultural desse meio de transporte, em 1997
o prédio que pertencia a RFFSA foi terceirizado e, em 2000, tombado como patrimônio
cultural do Paraná (SILVA, 2013). Conforme Batista (2012), o Instituto do Patrimônio
Histórico e Artístico Nacional (Iphan) em 2007, ficou responsável por “receber e
administrar os bens móveis e imóveis de valor artístico, histórico e cultural”, após a
extinção da rede ferroviária.
No Paraná, atualmente somente cerca de 30% dos grãos são transportados
por trens. Quando refere-se a passageiros, apenas 3% usam ferrovias do país para
se deslocar de uma cidade a outra (SANTOS & ANTONELLI, 2015). Apesar de uma
estratégia importante, a conservação da linha férrea está longe do ideal. Segundo
Stradiotto (representante da Associação Brasileira de Preservação Ferroviária do
Paraná (ABPF-PR):
Não adianta investir em tecnologia de trens e vagões se a via permanente não tem condições ideais e seguras de tráfego. Creio que não há um cuidado com os dormentes e com os trilhos. A fixação do trilho é muito importante ser feita, por exemplo (SANTOS & ANTONELLI, 2015).
53
Atualmente é prestado, pela empresa Serra Verde Express, o serviço de
turismo que leva passageiros de trem de Curitiba ao Litoral do estado. Esta
oportunidade possibilita o viajante passear pelo mesmo trajeto da ferrovia original
inaugurada em 1885, e conhecer atrações como as montanhas do Marumbi, a
Cascata Véu da Noiva, o Viaduto do Carvalho e a Ponte São João Luiz, por exemplo
(SANTOS & ANTONELLI, 2015).
E, frente à essa desvalorização da história e cultura originadas pela linha
férrea em Curitiba e litoral do Paraná, devido ao seu baixo investimento e prioridade
como meio de transporte, destaca-se a principal motivação do desenvolvimento do
projeto em modelagem 3D da estação de trem de Curitiba. Uma forma de reavivar
cenas e lembranças passadas da população local e proporcionar o com tato e
experiência sensitiva das atuais gerações com a história da estação de trem.
5.2 COLETA DE DADOS PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROJETO
A metodologia para o desenvolvimento do projeto, pode ser dividido em três
partes. Na teórica, houve o embasamento de técnicas de modelagem 3D já
apresentados no documento, animação, realidade aumentada e realidade virtual. Em
seguida será desenvolvido sobre a coleta qualitativa e a coleta de dados secundários,
como por exemplo participação em eventos, passeio de locomotiva e coleta de
imagens e informações com empresas ligadas a rede ferroviária.
A primeira parte da coleta de dados para o desenvolvimento da modelagem
em 3D da Estação de Trem de Curitiba, se deu por meio do Sr. Leandro Luiz dos
Santos, jornalista da empresa Gazeta do Povo de Curitiba, o qual efetuou uma
reportagem especial de 130 anos da estação ferroviária de Curitiba em 2015., que
possuía diversos contatos no assunto, indicou os devidos responsáveis que poderiam
auxiliar no desenvolvimento do projeto. Dessa forma, a coleta de dados ocorreu por
diferentes meios.
Em contato com o arquiteto Ernesto Amorin, responsável pela divisão
técnica do IPHAN, foi disponibilizado a planta da estação de trem de Curitiba no
formato CAD ou projeto e desenho auxiliados por computador (CADD), arquivo aberto
com todas as medidas e proporções reais dos ambientes. Também a Sra. Fernanda
Nunes de Souza, Curadora de Arte do Museu Ferroviário de Curitiba, a qual
disponibilizou todo o acervo para o desenvolvimento da pesquisa.
54
Outra fonte de dados se deu com o Sr. Kallil Assad, historiador do Instituto
Histórico e Geográfico do Paraná, também foi o responsável da 1ª Semana
Paranaense da Memória Ferroviária, ocorrida entre os dias 18 e 22 de setembro de
2017, em Curitiba. Nesta oportunidade estiveram presentes alguns aposentados pela
estação de trem palestrando sobre a importância da estação para a cidade e a
transformação de interesses políticos na época, além de diversas autoridades de
Curitiba e de outras cidades. Durante este evento, pode-se notar a importância da
Estação Ferroviária para as pessoas envolvidas com essa parte da história do Estado.
Por exemplo, Márcio Assad, Diretor de Turismo da Lapa e apaixonado pelas vias
férreas do país, ao ser questionado durante uma palestra sobre a lembrança que mais
sente saudades da época em que andava de trem, se emocionou ao responder que
era o balançar da locomotiva e o apito que a inesquecível Maria Fumaça fazia.
Figura 28 – 1ª Semana Paranaense da Memória Ferroviária Fonte: O autor, 2017.
Na Figura 28, registrada na 1ª Semana Paranaense da Memória
Ferroviária, à esquerda encontra-se Kallil Assad, organizador do evento e Historiador
do Instituto Histórico e Geográfico do Paraná (IHGP) e a esquerda, Marcio Assad
Diretor de Turismo da Lapa.
Conforme descrito por Chapman (1955), à medida que as estradas de ferro
substituíam as antigas locomotivas a vapor pela diesel, o apito do trem recua-se para
55
o passado. Embora as locomotivas a diesel fossem mais velozes e econômicas, não
produzem vapor. Em vez de apito, é a buzina pneumática. O autor ainda revela a
paixão pelo som da locomotiva. O som produzido pelas novas locomotivas era
comparado ao “grito de uma coruja triste, traída e abandonada”. Referente ao som
emitido pelas antigas locomotivas:
“O apito a vapor era grato aos ouvidos, especialmente à noite e à distância. Era um som cheio; e quando vinha de longe, pela noite afora, emprestava asas a imaginação e proporcionava viagens de sonho a cidades e terras desconhecidas. Com ele vinha a sensação de segurança e de justeza das coisas” (CHAPMAN, p. 18, 1995).
Em virtude dessa importância, não apenas histórica e cultural mas
embutida de valor emocional pelos envolvidos, que decidiu-se representar no modelo
em 3D um trem à vapor, isto é, a Maria fumaça.
Atualmente, o estado de Santa Catarina permanece com alguns passeios
com este tipo de locomotiva, no intuito de preservar memórias e criar pontos turísticos
para quem não vivenciou a época. Os passeios que conservam os rituais antigos do
badalar do sino, o apito do chefe de trem e então o apito da Maria Fumaça, podem
ser encontrados nas cidades de Rio Negrinho, Piratuba e Apiúna, Santa Catarina (SC).
Figura 29 – Locomotiva 232 – Maria Fumaça – Apiúna, SC Fonte: O autor, 2017.
56
Foi indicado a ABPF de Apiúna/SC para uma experiência com a locomotiva
a vapor, dessa forma, a coleta de dados contou com a própria experiência de conhecer
de perto a Maria Fumaça para tornar a sua representação em realidade virtual mais
próxima da realidade.
Na Figura 29, pode-se visualizar uma das poucas Marias Fumaça que
ainda transportam passageiros no Brasil. Na cidade de Apiúna, SC., o passeio de trem
é acompanhado pelo guia que explica a história da região, e tem duração de
aproximadamente 40 minutos. Durante este período, o passageiro tem a oportunidade
de sentir a sensação do balançar da locomotiva sobre os trilhos, visualizar as brasas
que são arremessadas pela fornalha e ouvir o seu marcante apito. A experiência
obtida nesta data foi essencial para o desenvolvimento fiel no projeto 3D.
As imagens de referência utilizadas para a modelagem da estação de trem,
foram disponibilizadas principalmente pelos responsáveis do Iphan, ABPF, IHGP,
Gazeta do Povo e Museu Ferroviário do Paraná, sendo outras registradas na estação
de trem que permanece preservada no shopping Estação e pela visita técnica à
Apiúna, SC.
Localizada no endereço Av. Sete de Setembro n. 2.775, a antiga estação
de trem de Curitiba hoje permanece parcialmente preservada em um dos maiores
shoppings da cidade. O shopping Estação possui um local reservado para o Museu
Ferroviário de Curitiba, no qual é possível encontrar uma maquete da estação, uma
réplica de maria fumaça, diversos objetos de época que compunham o cenário da
estação, bem como uma biblioteca com um vasto registro de época.
Este shopping também encontra-se constante no dia a dia dos alunos da
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), pois localiza-se a 100 metros
do campus Centro da universidade, unidade onde este trabalho foi conduzido. No
projeto, quando se passa pela bilheteria é possível visualizar a plataforma de
embarque, uma locomotiva estacionada e em seguida trilhos e casas de máquina. No
cenário atual, ao invés deste referenciado, encontram-se lanchonetes e diversas lojas.
57
Figura 30 – Coletânea de imagens Fonte: O autor, 2017; Gazeta do Povo, 2015; IHGP, 2017
Além das visitas ao shopping Estação para a coleta de materiais e
referências visuais, muitas fotografias da época em que a estação de trem funcionava
plenamente foram utilizadas. A Figura 30, refere-se a coletânea de algumas imagens
utilizadas como base, para a modelagem da estação de trem em 3D.
58
5.3 Modelagem da Estação de Trem de Curitiba
A modelagem da estação de trem (Figura 31) começou pela planta da
estação no formato .CAD disponilizada pelo arquiteto Ernesto Amorim. Tendo em vista
que o arquivo encontrava-se com as medidas dos ambientes reais, não houveram
grandes dificuldades para o desenvolvimento desenvolvimento das proporções e
fachada.
Por meio de caixas simples (ferramenta mais básica de qualquer software
de modelagem 3D), foi criado a fachada da estação de trem, seguindo as medidas do
arquivo .CAD como base de proporção.
Figura 31 – Modelagem da fachada da estação de trem de Curitiba Fonte: O autor, 2017.
Tendo em vista que parte da estrutura do shopping Estação (Curitiba/PR)
permanece preservado com ambientes da estação de trem desde a época de seu
funcionamento, foi possível in loco visualizar e registrar portas, janelas e maçanetas
para inclusão no projeto 3D. A Figura 32 é um exemplo dos detalhes criados após a
visitação da Estação Ferroviária preservada no local.
59
Figura 32 – Modelagem de portas e janelas. Fonte: O autor, 2017.
Cumpre-se destacar que os toldos localizados em frente à estação de trem,
foram modelados no software 3D a partir de análises de imagens da época. A Figura
33 é uma comparação de antigamente (realidade) com o modelo criado.
Figura 33 – Toldos frontais Fonte: IHGP, 2017. O autor, 2017.
A modelagem 3D do interior da estação de trem foi a etapa da qual não
houve embasamento por imagens, uma vez que não encontrou-se registros da época.
Contudo, o Museu Ferroviário que está localizado no interior do shopping Estação,
além de preservar alguns objetos, preserva também um espaço de bilheteria. Tal
ambiente serviu de base para a construção da modelagem.
60
Assim como na fachada, a modelagem se iniciou a partir de blocos, porém
nesta etapa, a forma geométrica teve que ser modificada. Tendo em vista que no
mundo real nada possui cantos 90º, em todas as bordas foi criado um chamfer,
modificador este que arredonda as bordas dos objetos, de modo que a curva fique
mais suave.
Conforme a Figura 34, a modelagem pode ser criada após a visita ao local
(Shopping Estação). As imagens estão dispostas primeiro na forma original e depois
na forma recriada em modelagem 3D.
Figura 34 – Bilheteria Fonte: O autor, 2017.
Já o emblema da RVPSC, devido ao seu alto nível de detalhamento,
principalmente nas bandeiras localizadas ao lado do rodado de trem, teve sua
modelagem e texturização pela técnica de mapeamento de texturas (Figura 35).
Figura 35 – Desenvolvimento do emblema RVPSC Fonte: O autor, 2017.
61
A partir do software de modelagem, foram extraídas as coordenadas de
cada face e distribuídas em um plano 2D. Posteriormente, utilizando o software
Photoshop como editor de imagens, foram acrescentadas as texturas nas posições
corretas, resultando no objeto final.
A plataforma de embarque que era localizada onde hoje faz parte do
ambiente do shopping Estação, foi criada pincipalmente por meio de análise de duas
imagens (Figura 36 e Figura 37). Já a disposição das casas de máquinas e as casas
de descanso para os funcionários da estação de trem, foram embasadas em uma
maquete, a qual encontra-se em exposição no museu ferroviário. Em relação a
exposição dos trilhos, estes foram distribuídos conforme imagens da época.
Figura 36 – Visualização superior da estação de trem de Curitiba Fonte: O autor, 2017.
Na Figura 36, observa-se que a quantidade e a disposição das casas e
estação de trem foram embasadas na maquete localizada dentro do museu ferroviário
no shopping Estação.
Figura 37 – Visualização lateral da estação de trem de Curitiba Fonte: O autor, 2017.
Na Figura 37, é possível visualizar os trilhos e o distanciamento entre a
estação de trem e as casas do lado esquerdo da imagem.
62
Por último, destaca-se o processo de modelagem da locomotiva. Como
embasamento, foi utilizado uma imagem de época da locomotiva 11, estacionada na
estação de trem de Curitiba, sendo o vagão de passageiros inspirado na locomotiva
232 de Apiúna/SC.
Todo passeio em Santa Catarina (SC) foi guiado, durante uma das
explicações foi feito uma demostração para alívio da pressão criada durante a
combustão da lenha. Tendo em vista os graus celsius e a pressão que a composição
suporta, após certo tempo de funcionamento, válvulas são abertas para liberação de
um pouco pressão, trabalhos estes realizados por medidas de segurança.
Figura 38 – Locomotiva Maria Fumaça Fonte: O autor, 2017.
Na Figura 38, apresenta-se a comparação entre a figura real do lado
esquerdo, e a sua representação em 3D do lado direito da parte externa e interna da
Maria Fumaça.
Portanto, com base na extensa coleta de dados sobre a história, memória
e cultura da Estação Ferroviária de Curitiba, pode ser viabilizado a sua modelagem
em 3D. O projeto em realidade virtual será uma ferramenta para proporcionar aos
moradores da região de Curitiba o resgate histórico e contribuir para a cultura dos
63
elementos ferroviários do Estado. Além disso, para as gerações atuais que não
puderam testemunhar a atuação da estação ferroviária, será uma forma de apresentar
uma breve demonstração de como era a Estação de Trem de Curitiba/PR.
As imagens utilizadas como texturas no projeto, foram todas coletadas de
um banco de dados da empresa RenderArt. A Figura 39 é uma coletânea das
utilizadas no projeto 3D.
Figura 39 – Exemplo de texturas Fonte: O autor, 2017.
O som da maria fumaça foi coletado pelo próprio autor, quando do passeio
turístico em Apiúna/SC. A masterização deste áudio foi feito no software Audacity,
tendo como trabalho principal a duplicação da buzina.
A Figura 40 resume em um pequeno esquema, os trabalhos executados
até a finalização deste projeto.
Figura 40 – Resumo dos trabalhos Fonte: O autor, 2017.
64
Seguindo o as etapas de um projeto 3D, o arquivo final passou pela
modelagem e texturização de todos os objetos, foi trabalhado com a iluminação e pós-
produção para um melhoramento na qualidade final do arquivo e, por último, sua
exportação para um arquivo executável.
A Unreal Engine 4, assim como os demais motores gráficos precisam que
o Lightmap5 de cada objeto estejam bem feitos. Este projeto é composto de
aproximadamente 300 blocos 3D, todos de modelagens exclusivas e lightmap únicos.
A maior dificuldade para o funcionamento do projeto no motor gráfico, foi a
necessidade de abrir a malha UV (representar coordenadas tridimensionais em
imagens bidimensionais) de todos os modelos 3D, conforme exemplificado no
emblema da RVPSC (Figura 35). Referente ao tempo de execução da modelagem
3D, sua exportação para o motor gráfico até o arquivo final, durou aproximadamente
75 dias de trabalho. Como fator limitante, embora configurado e pronto para ser usado
em um óculos 3D, devido à falta de recursos, o projeto não pode utilizar até o momento
esta tecnologia.
5 Lightmap é a representação 2D de cada espaço do modelo 3D. Este procedimento serve para que o
software identifique o posicionamento de cada face, no intuito de distribuir informações claras e escuras ao objeto (docs.unrealengine.com)
65
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A tecnologia atual esta proporcionando diversas experiências que há pouco
tempo não eram possíveis. A modelagem 3D, devido a facilidade de poder rotacionar
um objeto e obter perspectivas de diversos ângulos, agiliza e resulta em detalhes que
de qualquer outra forma seriam exaustivos.
O objetivo geral deste trabalho foi o de recriar a Estação Ferroviária de
Curitiba por meio de um projeto de modelagem em 3D, de modo a proporcionar aos
moradores da região o resgate histórico e contribuir para a cultura dos elementos
ferroviários de Curitiba e região. Para isso, foram apresentadas as características da
realidade virtual, explanando as etapas para a elaboração de um projeto em
modelagem 3D. Além disso, foram levantados os elementos históricos da Estação
Ferroviária de Curitiba e, por fim, foi relatado o papel da realidade virtual e da
computação gráfica como auxílio para o embasamento visual histórico e aprendizado
dos sujeitos.
O projeto 3D da estação de trem de Curitiba criado embora não esteja no
maior grau de realismo que hoje é possível extrair de outros softwares, cumpre seu
objetivo de imersão. Embora ainda não experimentado em um óculos 3D devido as
limitações de recursos, a possibilidade de “caminhar” pela bilheteria, poder visualizar
a plataforma de embarque, entrar em um vagão de trem antigo e ouvir os sons
emitidos pela locomotiva, torna a experiência fascinante mesmo pela tela de um
computador. Permitindo ao indivíduo vivenciar, em parte, a história do transporte
ferroviário e seu arcabouço cultural embutido.
Apesar de muito trabalhoso o desenvolvimento em 3D, o projeto concluído
pode ser analisado como uma referência de época. Toda arquitetura, decorações,
tipografia, o ambiente de uma estação, a extensão de uma plataforma e a experiência
de um trem, pode conduzir lembranças ou curiosidade ao utilizador, o qual ao visitar
o atual shopping Estação, é capaz de comparar épocas de forma mais embasada.
Tendo em vista que as imagens utilizadas para modelagem da estação de
trem de Curitiba são estáticas, alguns dos detalhes mais específicos e entorno da
estação tiveram que ser produzidos a partir de imagens e registros de outros locais.
Estas pesquisar auxiliaram bastante na parte criativa da produção 3D.
Foi possível identificar durante o desenvolvimento do projeto em 3D, que
os softwares sempre possuem um requisito mínimo de configuração de computador
66
para funcionamento. Porém, quanto maior foi a capacidade de processamento do
equipamento, mais rápido será o retorno de um resultado. As renderizações online
exigem capacidade de placa de vídeo, portanto, quanto maior for a capacidade de
processamento do hardware, mais fluído será a visualização do que é representado
em tela.
É importante destacar que este projeto, durante seu desenvolvimento,
cativou diversos entusiastas do setor. Dessa forma, a propagação do resultado final
será a próxima etapa, no intuito de inspirar novos trabalhos e auxiliar pessoas e
empresas que hoje lutam pela preservação física e da memória das ferrovias do país.
67
7. REFERÊNCIAS
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ACERVO – Museu Ferroviário de Curitiba. Paraná, 2017.
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WOELLNER, ADÉLIA; FERREIRA, GRETA. Uma Viagem Pelos Trilhos da Memória. Paraná, 1985.
72
APÊNDICE A – Galeria de imagens de época
(1) O prédio da primeira estação de Curitiba na época da construção da estrada de ferro. Fonte: Biblioetca Nacional (s.d.) (2) Recepção para o presidente da República, Afonso Pena, em frente à estação em 1909. Fonte: Instituto Histórico e Geográfico do Paraná (1909) (3) Partida de um batalhão do Exército em frente a estação de Curitiba em 1910. Fonte: Instituto Histórico e Geográfico do Paraná (1910)
1
2
3
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(4) Praça Eufrásio Correia. Fonte: Museu Paranaense (s.d.) (5) Assentamento de trilhos para o bonde que passaria em frente a estação. Começo do século 20. Fonte: Instituto Histórico e Geográfico do Paraná ( s.d.) (6) Locomotiva Baldwin que fez a primeira viagem de Paranaguá para Curitiba. Fonte: Biblioteca Nacional (1884) (7) Maria Fumaça em Morretes. Fonte: Arthur Wischral (s.d.) (8) Oficinas de locomotivas em Curitiba. Fonte: Gazeta do Povo (2015)
4
6
5
7
8
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APÊNDICE B – Galeria de imagens referente a metodologia qualitativa
(1) Fachada lateral do shopping estação de Curitiba. Fonte: O autor (2017) (2) Forro preservado. Fonte: O autor (2017) (3) Preservação de portas internas. Fonte: O autor (2017) (4) Antiga forma de transportar erva mate. Fonte: O autor (2017) (5) 1ª Semana Paranaense da Memória Ferroviária. Fonte: O autor (2017) (6) Maquete 1ª Semana Paranaense da Memória Ferroviária. Fonte: O autor (2017)
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(7) Maria Fumaça de Apiúna. Fonte: O autor (2017) (8) Vagão de lenha. Fonte: O autor (2017) (9) Lateral do vagão de passageiros. Fonte: O autor (2017) (10) Visualização interna do vagão. Fonte: O autor (2017) (11) Local para bagagens. Fonte: O autor (2017) (12) Banco do vagão de passageiros. Fonte: O autor (2017)
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APÊNDICE C – Galeria de imagens do projeto concluído
(1) Vista frontal da estação de trem de Curitiba modelada em 3D. Fonte: O autor (2017) (2) Visualização da fachada de outra perspectiva. Fonte: O autor (2017) (3) Bilheteria modelada em 3D. Fonte: O autor (2017) (4) Maria fumaça na plataforma de embarque. Fonte: O autor (2017) (5) Visualização interna do vagão de passageiros. Fonte: O autor (2017) (6) Trilhos de trem. Fonte: O autor (2017)