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UTILIZAÇÃO DE TÉCNICAS DE REALIDADE VIRTUAL E VISUALIZAÇÃO CIENTÍFICA PARA DESENVOLVIMENTO DE UM AMBIENTE DE TREINAMENTO TÉCNICO NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Stange, F. P. ; Scheer, S. ;

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Atualmente a indústria da construção brasileira está passando por um processo de aquecimento econômico e se tornando um polo atrativo para os jovens. Eles estão se esforçando em aprender profissões relacionadas ao mercado da arquitetura, engenharia e construção (AEC). Estes jovens aprendizes pertencem a uma geração onde a informática, de forma ubíqua está presente em suas vidas, facilitando o acesso à informação e ao conhecimento. O sujeito dessa geração não é mais um receptor passivo do conteúdo transmitido, mas um produtor do seu conhecimento através de mídias interativas, que outrora eram de acesso exclusivo e hoje estão triviais. Mas o ensino brasileiro em AEC ainda está baseado num paradigma onde o conhecimento é centralizado exclusivamente na figura do educador que não explora os atuais recursos que essa geração está familiarizada. Isto ressalta a necessidade de mudar tal paradigma, abordando a computação na aprendizagem. Em paralelo a este contexto, a Realidade Virtual (RV) está mais acessível graças aos avanços na indústria da computação, tornando-se uma poderosa ferramenta para AEC. É neste contexto que o artigo foca seu objetivo: desenvolver uma ferramenta complementar de ensino adaptada a essa nova geração. Seguindo uma cronologia de pesquisas já realizadas pela instituição sobre RV, será apresento um estudo de um ambiente-protótipo de aprendizagem voltado à construção civil, baseado em alguns conceitos de serious games e metodologias de aprendizagem cognitiva. Optou-se em simular uma tarefa frequentemente encontrada nos canteiros de obra: a montagem de uma forma de um pilar de concreto armado. Com o uso de modeladores geométricos – como o Autodesk 3ds Max - foi possível criar um canteiro de obra virtual para ser usado como cena. E exportá-lo num formato adequado para aplicar imersão e interatividade através de toolkits de visualização baseados em OpenGL tais como o Kitware VTK. O ambiente proposto originalmente é voltado a RV desktop (ou de mesa), mas será estudada a possibilidade em torná-lo uma RV semi-imersiva. Espera-se que através da experiência da RV o aprendiz consiga compreender a tarefa simulada de uma forma mais intuitiva e menos opressora que as antigas metodologias abordadas em sala de aula. Além de estimular os educadores em buscar pedagogias mais motivadoras e inovadoras.

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Palavras-chave: Realidade Virtual, Aprendizagem, Construção,

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DOI: 10.5151/meceng-wccm2012-20118

Referências bibliográficas
  • [1] Adaime L. M., “Aplicação do Visualization Toolkit para pós-processamento de análises pelo método dos elementos”. Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia) Universidade Federal do Paraná, 2005.
  • [2] Azevedo E., Conci A., “Computação Gráfica: teoria e prática.” Elsevier, 2003.
  • [3] Blanchard C., Burgess S., Harvil Y., Lanier J., Lasko A., Oberman M., Teitel M., “Reality built for two: a virtual reality tool.” ACM SIGGRAPH ´90, 35-36, 1990.
  • [4] Bowman D., “Interaction Techniques for Common Tasks in Immersive Virtual Environments.” Tese, Georgia Institute of Technology, 1999.
  • [5] Brodlie K. et al., “Scientific Visualization, techniques and applications”. Springer-Verlag, 1992.
  • [6] Brodlie K., “A classification scheme for scientific visualization.” Animation and Scientific Visualization: tools Andamp; applications. Academic Press, 125-140, 1993.
  • [7] Buriol T. M., ”Processamento e Visualização de Campos em Ambientes Virtuais e Sistemas CAD 3D Aplicados a Projetos de Iluminação em Subestações”. Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia) Universidade Federal do Paraná, 2006.
  • [8] Carvalho R. G., “Mudanças promovidas pela aprendizagem colaborativa e tecnologia da informação em sala de aula na disciplina Sistemas Estruturais.” Dissertação (Mestrado em Construção Civil) Universidade Federal do Paraná, 2002.
  • [9] Cruz-Neira C., Sandin D.J., DeFanti T.A., “Surround-screen projection-based virtual reality: the design and implementation of the CAVE.” ” Computer Graphics, SIGGRAPH Annual Conference Proceedings, 1993.
  • [10] DeFanti T.A., Foster I., Papka M.E., Stevens R., Kuhfuss T., “Overview of the I-way wide area visual supercomputing.”, Int. J. Supercomputer Application. 10, 123-130, 1996.
  • [11] Fisher S., “Recent developments in virtual experience design and production.” SPIE 2409, 296. 1995.
  • [12] Foley J. D., Dam A. V., Feiner S. K., Hughes J. F., “Computer Graphic: principles and practice.”2ª ed. Addison-Wesley Publishing Company Inc., 1996.
  • [13] Hutchinson T., Kuester F., Kim S., Lu R., “Developing an Advanced IT-Based Visualization Classroom for Enhanced Eng. Learning.” International Conference on Engineering Education, Spain, 2003.
  • [14] Jacobson L., “Realidade Virtual em casa”. Berkley, Rio de Janeiro, 1994.
  • [15] Junior C. C., Okimoto F., Stamato G. C., Pfister G, “SET 613 - Formas de madeira para concreto armado”. Universidade de São Paulo, Escola de Engenharia de São Carlos, 2000.
  • [16] Katheleen A. Flannery K. A., Krauchunas S., “Virtual cognition lab: a constructivist approach toward learning.” 3rd workshop on virtual reality, RGS, 2000.
  • [17] Kitware, “The VTK user’s guide: install, use and extend The Visualization Toolkit”. 2004.
  • [18] Krueger M., Gilden D., “KnowWhere: an Audio/Spatial Interface for Blind People.” Proc. International Conference on Auditory Display (ICAD 1997), 1997.
  • [19] Machado L. S., “A realidade virtual em aplicações científicas.” Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada), Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 1997.
  • [20] Mäntylä M., “An Introduction to Solid Modeling.” Computer Science Press, 1988.
  • [21] Mccormick B. H., DeFanti T. A., Brown, M. D., “Visualization in Scientific Computing. “Report of the NSF Advisory Panel on Graphics, Image Processing and Workstations, 1987.
  • [22] McLellan H., “Virtual realities.” In D. Jonassen (Ed.) Handbook of research for educational communications and technology, 457–487, 1996.
  • [23] Netto A. V., Machado L. S., Oliveira M. C. F., “Realidade virtual - definições, dispositivos e aplicações.” Disponível em: www.di.ufpb.br/liliane/publicacoes/reic2002.pdf, Acesso em: 24.out.2011.
  • [24] Oliveira M. C. F. de, Minghim R., “Uma introdução à Visualização Computacional.” In: JORNADA DE ATUALIZAÇÃO EM INFORMÁTICA (JAI) 16, 85-131. 1997.
  • [25] Pasqualotti A., “Ambientes VRML para o ensino-aprendizagem de matemática: modelo conceitual e estuda de caso.” Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2000.
  • [26] Pompeu R. C., "Um estudo sobre ambientes virtuais de apoio ao ensino e aprendizagem de resistência dos materiais." Dissertação (Mestrado em Métodos Numéricos em Engenharia) Universidade Federal do Paraná, 1999.
  • [27] Seabra R. D., Santos E. T., “Utilização de técnicas de realidade virtual no projeto de uma ferramenta 3d para desenvolvimento da habilidade de visualização espacial.” Revista Educação Gráfica, 111-122, 2005.
  • [28] Schroeder W. J., Avila L. S., Hoffman, W., “Visualizing with VTK: a tutorial”. IEEE Computer Graphics and Applications. IEEE, 2000.
  • [29] Schroeder W., Martin K., Lorensen B.,” The Visualization Toolkit: an object-oriented approach to 3D graphics”. 3rd. ed. Kitware, Inc., 2004.
  • [30] Van Dam A., Laidlaw D. H., Simpson R. M., “Experiments in immersive virtual reality for scientific visualization.” Computer Andamp; Graphics 26, 535-555, 2002.
  • [31] Velho L., Gomes J., “Sistemas gráficos 3D.” São Paulo: IMPA, 2001.
  • [32] Yazig W., "A técnica de edificar - revisada e atualizada." 6ªed. Editora Pini, 2006.
  • [33] Zimmerman T.G., Lanier J., Blanchard C., Bryson S., Harvil Y., “A hand gesture interface device.” CHI ''87 Proceedings of the SIGCHI/GI conference on Human factors in computing systems and graphics interface., 1987
Como citar:

Stange, F. P.; Scheer, S.; "UTILIZAÇÃO DE TÉCNICAS DE REALIDADE VIRTUAL E VISUALIZAÇÃO CIENTÍFICA PARA DESENVOLVIMENTO DE UM AMBIENTE DE TREINAMENTO TÉCNICO NA CONSTRUÇÃO CIVIL", p. 4817-4835 . In: In Proceedings of the 10th World Congress on Computational Mechanics [= Blucher Mechanical Engineering Proceedings, v. 1, n. 1]. São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 2358-0828, DOI 10.5151/meceng-wccm2012-20118

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