Realidadevirtual

REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN 1519-5228

Volume 1 - Número 1 - 2001

Realidade Virtual e Educação
Mariluci Braga [1]

RESUMO

A autora relata conceitos da Realidade Virtual e sua atuação na educação, considerando
suas principais características e seus alicerces básicos necessários para uma utilização
otimizada de seus recursos, permitindo que o estudante descubra, explore e construa o
seu próprio conhecimento. A evolução constante da tecnologia está impulsionando a
educação para novos rumos, enfatizando a utilização de novas ferramentas, propiciando
uma evolução no processo de ensino/aprendizagem. A Realidade Virtual terá e já está
tendo um papel definitivo nessa evolução.

Palavras-chave: Realidade Virtual, processo ensino-aprendizagem, educação.

ABSTRACT

The autor discuss Virtual Reality concepts and your aplication in School education
considering the primary caracteristics and its bases needed for an optimized use of its
pontencial allowing the students to discover, exploite and construc your own knowledge.
The constant evolution of tecnology is helping Education in new trends of work enphatizing
the use of new tools, revolutionizing the teaching/learning process. Virtual Reality has
and will continue to have decisive rol in this evolutionary scenario.

Key-words: Virtual Reality, teaching/learning process, Education.

HISTÓRICO

Várias são as definições sobre a realidade virtual, mas em geral, refere-se a uma
experiência imersiva e interativa baseada em imagens gráficas 3D geradas em tempo real
por computador, ou seja, é uma simulação gerada por computador, de um mundo real ou
apenas imaginário.

A Realidade Virtual apareceu com os simuladores de vôo da Força Aérea dos Estados
Unidos, construídos após a 2ª Guerra Mundial. Em seguida surgiu na indústria de
entretenimento. Em 1962, Morton Heilig patenteou o Sensorama; daí surgiram muitos
outros idealistas inovadores.

Levy (1996), retira a fantasia de oposição entre o real e o virtual. Para ele, virtual deve ser
considerado como algo que existe em potência:

"complexo problemático, o nó de tendências ou de forças que
acompanha uma situação, um acontecimento, um objeto ou uma
entidade qualquer, e que chama um processo de resolução, a
atualização".

Pimentel (1995) define Realidade Virtual (RV) como o uso de alta tecnologia para
convencer o usuário de que ele está em outra realidade, promovendo completamente o
seu envolvimento.

Latta (1994) conceitua a Realidade Virtual como uma avançada interface homem-máquina
que simula um ambiente realístico, permitindo que os participantes interajam com ele.
Essa interface é considerada como sendo a mais avançada até agora disponível, pois
busca levar ao usuário sensações que lhe dão informações sobre o mundo virtual como
se ele realmente existisse.

O termo Realidade virtual (RV) surgiu nos anos 80 quando Jaron Lamier sentiu a
necessidade de um termo para diferenciar simulações tradicionais dos mundos digitais
que ele tentava criar.

Levando –se em consideração todos os conceitos relativos a Realidade Virtual, pode-se
concluir que a mesma é uma técnica avançada de interface, na qual o usuário realiza
imersão (estar dentro do ambiente), navegação e interação em um ambiente
resumidamente tridimensional gerado pelo computador por intermédio de vias multi-
sensoriais.

O avanço tecnológico na área de comunicação e informação ampliou a utilização da
Realidade Virtual, possibilitando que outras áreas do conhecimento também se
beneficiassem de sua utilização. Por exemplo:

• Entretenimento: games e viagens virtuais.
• Saúde: cirurgias virtuais, tratamento de pacientes em UTI, reabilitação.
• Negócios: maquetes virtuais, edificações, interiores.
• Treinamento: simuladores de vôo, motocicletas, teste de qualidade de veículos,
etc.
• Educação: esta aplicação ainda é foco de estudos e será a qual daremos
ênfase, buscando explorar as pesquisas em andamento, como também as
propostas para sua utilização.

A realidade virtual rompe ou suaviza a barreira existente entre a simulação e o usuário
que normalmente é provocada pelos mecanismos operacionais do computador.

As interfaces baseadas em Realidade Virtual ocasionam como características, cinco
fatores: imersiva, intensiva, interativa, ilustrativa e informativa. Os seus componentes são
o usuário que faz parte de um mundo virtual gerado no computador, utilizando-se das vias
sensoriais de percepção e controle, a interface homem-máquina que é um ambiente
virtual que serve para simular um ambiente real ou imaginário e o computador.

Não podemos deixar de citar as três idéias básicas do sistema de Realidade Virtual. São
elas:

• Imersão: Todos os dispositivos sensoriais são importantes para o sentimento de
imersão. Normalmente, usam-se objetos como capacetes de visualização e
salas de projeções das visões para auxiliar na imersão.
• Interação: Esta idéia está relacionada com a capacidade do computador em
detectar as entradas do usuário e modificar instantaneamente o mundo virtual e
as ações sobre ele (capacidade reativa).

• Envolvimento: está relacionada com o grau de motivação para o engajamento
de uma pessoa com determinada atividade, podendo ser passivo ou ativo.

A Realidade Virtual pode ser classificada nas seguintes categorias (Casas et al., 1996):

• Sistemas de imersão: aqueles que submergem ou introduzem o explorador de
maneira estreita com o mundo virtual, mediante a utilização de sistemas visuais
do tipo HMD.
• Realidade virtual em Segunda pessoa(unencumbered systems): envolve
respostas em tempo real. O explorador vê a si mesmo dentro de cena, pois é
colocado em frente a um monitor no qual é projetada sua imagem somada a
outra imagem utilizada como fundo ou ambiente (chromayed).
• Sistema de Telepresença: a imersão é percebida através de sons e respostas
aos movimentos realizados no mundo real.
• Sistema Desktop: englobam as aplicações que mostram uma imagem 2D ou 3D
na tela plana de um monitor de computador.

Um Ambiente Virtual, além de utilizar a Realidade Virtual, vale-se também das outras
tecnologias, como a multimídia e com as abordagens do trabalho cooperativo.

Para que essas idéias aconteçam com maior performance, é necessária a utilização de
alguns dispositivos de interface. Estes dispositivos são capazes de tornar o ambiente
participativo, seguindo os movimentos executados pelo usuário. Estes dispositivos são
mouses, joysticks 2D 3D, luvas, monitor, shutter glasses, capacetes, cave e projetor de
retina.

Os avanços da tecnologia são constantes e hoje um pouco mais acessíveis. Digo um
pouco mais acessíveis, pois as dificuldades de implementação ocorrem devido ao alto
custo, que ainda é determinante. Infelizmente, a tecnologia de hardware e software ideal
para este tipo de função ainda é dispendioso e somente grandes instituições a possue.

Um sistema de Realidade Virtual envolve estudos e recursos ligados com a percepção,
hardware, software, interface com o usuário, fatores humanos e aplicações. A elaboração
desses sistemas exige domínio em dispositivos não convencionais em computadores de
alta tecnologia, computação gráfica, 3D etc.

Atualmente, a Realidade Virtual vem sendo levada para a internet. Isso se deve ao VRML
(Virtual Reality Modelling Language), que define de forma eficiente, um conjunto de
objetos para modelagem 3D. É uma linguagem para descrever ambientes virtuais e
simulações que possam ser utilizadas na internet, sem custo, e ainda poderá rodar em
qualquer máquina. É importante ressaltar que VRML não é a mais poderosa, mas é a
mais acessível, pois é free. Através da linguagem VRML, todos os aspectos do ambiente
virtual, a interação e a interconexão podem ser especificados.

O avanço tecnológico vem possibilitando aos computadores pessoais tornarem-se cada
vez mais rápidos, fazendo com que a Realidade Virtual deixe de ser objeto de estudo
somente dos grandes centros de pesquisa, passando ser utilizada também, por usuários
comuns.

REALIDADE VIRTUAL E EDUCAÇÃO

A Educação pode ser vista como um processo de descoberta, exploração e de
observação, além de eterna construção do conhecimento. Diante disso, as características
específicas da Realidade Virtual podem transformá-la num poderoso instrumento a
serviço de todos que buscam a evolução da educação. Muitas coisas que até pouco
tempo atrás eram sonhos, atualmente, com os avanços tecnológicos existentes torna-se
uma realidade; uma Realidade Virtual.

Com a Realidade Virtual presente na educação poderemos descobrir, explorar e construir
conhecimento (aprender) sobre lugares que jamais pensaríamos visitar. O grande
potencial da Realidade Virtual está exatamente nessas possibilidades, não só através de
aulas ou objetos físicos, mas também através da manipulação virtual do alvo a ser
explorado, analisado e estudado.

A Realidade Virtual dará um grande salto em inúmeras as áreas do conhecimento
existentes, mas principalmente na educação, por nos permitir experiências com o
conhecimento de forma imersiva e interativa; ou seja, permitirá que ocorra aprendizagem
sobre um determinado tema inserido no contexto, e com isso a cada ação que fizer,
receber um feedback.

A Realidade Virtual em seu conjunto reúne especificidades e atributos que a tornam a
ferramenta ideal para as múltiplas situações e contextos de pesquisa e aprendizagem.
Cada um tem o seu estilo de aprendizagem, uns visuais, outros verbais, uns gostam de
explorar e outros preferem deduzir. Mas o interessante da Realidade Virtual é que em
cada um desses estilos ela possa ser usada de forma diferente. Sendo assim, permite
também a criação de ambientes onde a aprendizagem se realiza por etapas, sendo as
barreiras entre as etapas facilmente colocadas ou removidas. À medida que se for
caminhando acontece a familiarização dos conteúdos pelos usuários, assim como com
rotina com os equipamentos, até se constatar que as capacidades exigidas estejam
totalmente adquiridas e a informação que foi passada esteja adequadamente assimilada.

Estando o usuário, envolvido e totalmente imerso no ambiente virtual, ele poderá
desenvolver um comportamento natural e intuitivo, buscando agir como agiria no mundo
real e através da interação receber resposta ideal para suas ações.

O Mundo Virtual através de sua filosofia básica (imersão, interação e envolvimento) torna-
se um local ideal para se buscar vivências múltiplas, pois esse mundo virtual nada mais é
do que um trabalho multidisciplinar, desenvolvido por especialistas de diferentes áreas em
busca de um objetivo comum. Esses ambientes multidisciplinares permitem aos usuários
uma aprendizagem mais ampla e integrada exatamente por ser um ambiente rico de
possibilidades.

A Realidade Virtual não pode ser tratada apenas como "mais uma ferramenta" para
melhorar a aprendizagem e sim, como um poderoso instrumento de aprendizagem cujos
métodos tradicionais estão falhando. Falha-se exatamente por não permitir a descoberta e
a exploração do conhecimento, construindo seu próprio saber de forma mais duradoura
por não ser alicerçado numa experiência pessoal.

Vários autores concordam ao relatar que existem diversas razões para se usar a
Realidade Virtual na educação. Dentre elas destacamos:

• Maior motivação dos estudantes (usuários);
• O poder de ilustração da realidade virtual para alguns processos e objetos é muito maior
do que outras mídias;
• Permite uma análise de muito perto;
• Permite uma análise de muito longe;
• Permite que as pessoas deficientes realizem tarefas que de outra forma não são
possíveis;
• Dá oportunidades para experiências;
• Permite que o aprendiz desenvolva o trabalho no seu próprio ritmo;
• Não restringe o prosseguimento de experiências ao período da aula regular;
• Permite que haja interação, e desta forma estimula a participação ativa do estudante.

Todas essas razões demonstram as potencialidades da Realidade Virtual, mas apesar
disso, não pode ser vista como uma fórmula milagrosa que irá alterar de forma definitiva o
sistema de ensino. Ela estará sim a serviço de alunos e professores, que continuam
tendo um papel fundamental de auxiliar os alunos na utilização da Realidade Virtual,
trabalhando de forma interativa com os mesmos e aprendendo com eles.

A introdução da Realidade Virtual na educação demonstra um novo paradigma que relata
uma educação de forma dinâmica, criativa, colocando o aluno no centro dos processos de
aprendizagem e buscando uma formação de um ser crítico, independente e construtor de
seu conhecimento.

Infelizmente, a utilização da Realidade Virtual nas escolas está longe de ser um sistema
barato. Contudo, sua utilidade é superior aos custos devendo ser um fator determinante
para sua implementação no setor da educação.

Em primeiro instante esta tecnologia se instalará no ensino superior, no qual a Realidade
Virtual está sendo utilizada como trabalho de investigação e pesquisa. As experiências
laboratoriais poderão acontecer sem serem tão dispendiosas e às vezes perigosas,
promovendo a prática tão essencial e ao mesmo tempo tão ausente nos estabelecimentos
de ensino.

O futuro só será promissor se passarmos a defender esse novo paradigma da educação,
se a política educacional do país se direcionar para preparar esse futuro. Educar não é
transmitir conhecimento mas sim, uma ação ampla que visa à formação do aluno com
capacidades cognitivas, sociais e afetivas que lhe darão suporte ao longo da vida.

Para Moran (2000)

"Educar é colaborar para que professores e alunos-nas escolas e
organizações - transformem suas vidas em processos permanentes de
aprendizagem... Uma mudança qualitativa no processo de
ensino/aprendizagem acontece quando conseguimos integrar dentro de uma
visão inovadora todas as tecnologias: as telemáticas, as audiovisuais, as
textuais, as orais, musicais, lúdicas e corporais... É importante diversificar as
formas de dar aula, de realizar atividades, de avaliar".

Smart (1996) cita várias categorias de aplicações explorando o uso de ambientes virtuais:

- Desenvolvimento de tarefas no mundo real através de teleoperação;
- Treinamento virtual de tarefas que mais tarde serão realizadas no mundo real;
- Aprendizagem e aquisição de conhecimento;
- Projeto cooperativo;
- Diversão;
- Comunicação
- Exploração das capacidades perceptual e motora dos homens.

Esses ambientes na educação começam a despontar como uma tecnologia promissora,
proporcionando uma evolução no processo de ensino-aprendizagem tendo a Realidade
Virtual um papel definitivo na educação.

Para a propagação desses ambientes virtuais deverão ser vencidas algumas barreiras,
como o alto custo de implantação, a falta de métodos, de técnicas e de ferramentas de
desenvolvimento, aliados à necessidade de envolvimento de equipes multidisciplinares.

A Realidade Virtual é um campo recente e várias pesquisas serão necessárias,
principalmente para a comprovação de seu potencial na área educativa de forma a obter
modelos para o desenvolvimento de aplicações virtuais que integrem as novas
tecnologias nos procedimentos de ensino-aprendizagem.

Segundo Silva (2000)

"A sala de aula interativa seria o ambiente em que professor interrompe a
tradição do falar/ditar, deixando de identificar-se com o contador de
histórias, e adota uma postura semelhante a dos designers de software
interativo. Ele constrói um conjunto de territórios a serem explorados pelos
alunos e disponibiliza co-autoria e múltiplas conexões, permitindo que o
aluno também faça por si mesmo. Isto significa muito mais do que ser um
conselheiro, uma ponte entre a informação e o entendimento, [...] um
estimulador de curiosidade e fonte de dicas para que o aluno viaje sozinho
no conhecimento obtido nos livros e nas redes de computador. [...] E a
educação pode deixar de ser um produto para se tornar um processo de
troca de ações que cria conhecimento e não apenas o reproduz".

As novas tecnologias permitem a interatividade, a participação, a intervenção, a
bidirecionalidade e a multidisciplicinaridade. Ampliam a sensorialidade e rompem com a
linearidade e também com a separação emissor/receptor. É importante estarmos atentos
para essa nova tendência, para esse novo receptor e suas necessidades, pois assim
poderemos moldar a educação de forma substancial nesse novo modelo do processo
ensino-aprendizagem, e fazer da sala de aula um espaço diversificado e não de
uniformidade, de rotina. A criação de um ambiente artificial para aprendizagem seria uma
forma apropriada para aquisição do conhecimento. A artificialidade ajuda na concentração
do conteúdo a ser ensinado; as relações com o exterior conferem veracidade às
propostas e geram possibilidades de troca.

CONCLUSÃO

Esta modalidade de aprendizagem apresenta uma situação artificialmente real. Quando
não se pode ter as experiências reais, a Realidade virtual é insubstituível. A simulação na
RV nos permite estar em situações difíceis e perigosas, que normalmente não são
acessíveis. Além disso, a RV permite levar ao usuário temas de difícil aprendizagem e às
vezes com impossibilidade de demonstração.

Estamos presenciando hoje na educação, um novo conceito de analfabeto. Não estamos
mais com o analfabeto de leitura, de escrita, mas sim, temos como analfabetos aqueles
que não conseguem e não estão capacitados para solucionar os problemas do cotidiano e
não se adaptam aos novos paradigmas da educação. São exatamente aqueles que não
conseguem nem mesmo refletir sobre suas ações e sobre suas experiências. Nesse novo
processo de ensino-aprendizagem não teremos lugar para estes analfabetos que insistem
em manter a sala de aula como um espaço físico monótono e repetitivo, com
espectadores inertes e sob o seu comando.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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por Imersão em Ambientes de Realidade Virtual", VII Simpósio Brasileiro de
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www.ensp.fiocruz.br/sde/sete/vr/vrml.html. Virtual Reality Modelling language.
www.lsi.usp.br/~liliane/crv_cbasicos.html
www.portoweb.com.br/PierreLevy/aemergen.html A Emergência do Cyberspace e
as Mutações Culturais.

[1] - Graduada em Educação Física pela UFMG, Pós-Graduada em Informática na
Educação pela Universidade Católica de Minas Gerais e Mestranda em Engenharia
de Produção ênfase em Informática Aplicada na Educação pela Universidade
Federal de Santa Catarina.

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