sábado, 11 de maio de 2013

Realidade Aumentada em TIC



Comunicação apresentada na conferência Investigação, Práticas e Contextos em Educação 2013, ESECS-IPL. Apresentámos actividades experimentais utilizando aplicações de realidade aumentada integradas em processos de trabalho em TIC ou interdisciplinares.

Slide 1: Espero não vos desiludir. Coloco nesta apresentação um título bombástico e se calhar estão à espera que algo de fenomenal salte do ecrã. Mas não. Este trabalho é um ponto de partida, um primeiro passo de um caminho do qual não faço ainda ideia das possíveis ramificações mas que sinto ter potencial pedagógico. É uma resposta em busca de pergunta. Saliento que este género de actividades se insere numa vertente muito própria de ensino com TIC que é influenciado pelo meu percurso artístico pessoal, rede de contactos com pessoas ligadas às indústrias criativas e gosto pelo estímulo da criatividade dos alunos. É o meu percurso das TIC na educação, que defendo e cujos resultados me surpreendem constantemente, mas que não tenho a veleidade de defender como o percurso a seguir, o mais correcto ou eficaz. Cada um de nós tem as suas experiências, vivências e áreas de interesse. É importante haver diversidade na oferta de experiências de aprendizagem.

Slide 2: Para contextualizar a realidade aumentda começo por mostrar dois pólos opostos. Não são aplicações puras de AR per se. Num, na imagem que se assemelha a um instrumento de tortura medieval, vemos o sistema Damocles de Ivan Sutherland, um dos primeiros sistemas de realidade virtual imersiva. Sutherland é um nome que merece ser mais falado quando falamos da história da computação. Normalmente falamos de Turing, Englelbart, Kay, ou Vannevar Bush, mas esquecemos que Sutherland é o responsável pelo Sketchad, o primeiro sistema de desenho assistido por computador. Foi percursor da realidade virtual imersiva e o criador da primeira digitalização de um objecto físico para 3D através de um projecto muito insano onde com ajuda dos seus estudantes pintou o carro da mulher com um padrão triângulos para mapear os vértices no espaço virtual tridimensional, recriando digitalmente o veículo. A esses padrões de triângulos que definem superfícies chamamos hoje de malhas poligonais (mesh em inglês) e são a base do 3D. Sistemas como o Damocles permitem ao utilizador interagir em realidade virtual, abstraído do mundo real. Mas imaginem andar pela rua com um disposivito destes na cabeça. Seria talvez perigoso para os restantes peões... 60 anos depois, No pólo oposto, o hype contemporâneo do Glass, os óculos que Sergei Brin com aquele seu ar we are borg you will be assimilated pretende que venham a substuir os ecrãs com que mediamos a experiência da vida digital. Os sistemas de realidade virtual isolam-nos da realidade. Sistemas como o Glass sobrepõem à realidade física um ecrã virtual. Viver numa realidade mediada por ecrãs é um facto comum hoje. A realidade aumentada adapta a informação ao contexto do espaço real visível através do ecrã do computador, telemóvel ou tablet. (Quando aos glass, não resistam. Recordam-se de quando surgiram os telemóveis e todos refilavam com aqueles trambolhos? Com o Glass vai ser o mesmo. Primeiro estranham, depois todos entranham).

Slide 3: Mas eu sou professor. A realidade virtual imersiva é muito divertida e o Glass um futuro que aguardo ansiosamente, mas como posso tirar partido da realidade aumentada disso com os meus alunos? Há diversos sistemas que tiram partido da Realidade Aumentada para potenciar situações de aprendizagem, especialmente técnicas ou procedimentais. Normalmente são dependentes de deselegantes óculos de AR, wearable computers ou computadores. Mas… imaginem uma forma de aprender em que os alunos apontam a câmara dos seus telemóveis ou tablets para o espaço que os rodeia. No ecrã, como por magia, surgem informações em texto, imagens, vídeos e modelos em 3D contextualizados sobrepostos ao espaço real. Imagine passear por Belém, apontar o telemóvel e ver no ecrã reconstruções virtuais do Mosteiro dos Jerónimos destacando pormenores que escapam ao olhar. Imagine ler um livro e, através do tablet, ver os personagens da história animados em 3D. Imagine apontar para o céu e no ecrã do seu dispositivo surge um mapa astronómico que se atualiza a partir da posição do dispositivo. Estas tecnologias já estão disponíveis, hoje. No entanto, boa parte das aplicações de AR estão pensadas para computador. Olhemos para os livros aumentados. Será viável ler um livro utilizando a câmara do computador para ver para além das palavras? Ou carregar com  um computador enquanto percorro as ruas de uma cidade para ter acesso a informação georeferenciada?

Slide 4: A disponibilidade de dispositivos móveis ligados em rede com capacidades gráficas e computacionais crescentes e câmara integrada permitiu uma pequena explosão das aplicações de realidade aumentada. Uma pesquisa aos repositórios de apps mostra-nos uma diversidade crescente de aplicações, categorizáveis em browsers (sobrepõem diversos tipos de informação geolocalizada ou por marcador), jogos, apps específicas para publicidade ou aplicações de visualização 3D, com uso no e-commerce e visualização arquitectónica. Num exemplo possível, uma aplicação para ios permite aos arquitectos visualizar no terreno o aspecto futuro dos prédios a partir dos seus ficheiros CAD.

Slide 5: Porque não tentar aproveitar na sala de aula os potenciais da RA? Há várias vertentes possíveis, como pesquisa e apresentação de conteúdos ou percursos georeferenciados. A vertente que escolhi implica um outro caminho, envolvendo processos de criação e expressão artística digital integrados na utilização das TIC.

Slide 6: Há um trabalho prévio de exploração de 3D com os alunos em TIC. O 3D é uma tecnologia potente, que faz parte da cultura mediática dos alunos através dos jogos e animação, mas cuja complexidade a faz parecer temível. Se abordada de forma lúdica, com aplicações apropriadas, não o é ou pelo menos não é sentida como tal pelos alunos. E o seu potencial educativo é vasto. Pensemos em artes: 3D implica manipular forma, textura, organização do espaço, luz e cor. Ou olhemos para matemáticas: o 3D trabalha com vértices e arestas transformados em superfícies e formas manipuladas num espaço tridimensional definido por coordenadas cartesianas. Já para não falar do trabalho com formas geométricas e conceitos de geometria (rotação, simetria). Olhemos para história: representar um monumento em 3D (trabalho comum entre os meus alunos) obriga a pesquisar e saber mais sobre o monumento. Ciências? Porque não recriar virtualmente células ou outros elementos? Misturamos aprendizagem curricular com pesquisa e recriação. Os professores de línguas poderão ficar agradados ao saber que o 3D permite fazer filmes de animação, com os consequentes processos de escrita criativa e estruturação em guião. É uma tecnologia que permite integrar criatividade, trabalho em projectos interdisciplinares que recorram a aprendizagens prévias para criar produtos multimédia.

Slide 7: Para saber um pouco mais sobre a utilização do 3D no ensino básico convido-vos a visitar a área de posters, onde encontram um dedicado ao projecto 3D alpha que mostra o que crianças e jovens conseguem fazer com um conjunto vasto de aplicações de modelação e animação 3D.

Slide 8: Antes de avançar com os alunos foram testadas diferentes apps android de AR. O objectivo expresso era o de visualizar conteúdo 3D. Os browsers de AR fazem-no, mas implicam programação; optámos antes por apps dedicadas que abriam nativamente ficheiros em 3D. Porquê android? Os baixos preços dos equipamentos tornam este sistema operativo cada vez mais prevalecente, com uma taxa de penetração de mercado cada vez maior. E sejamos honestos. Ipads são excelentes equipamentos, mas muito caros. Quantos dos nossos alunos poderão ter acesso a estes equipamentos? E estão cada vez mais a trazer para a escola os seus smartphones e tablets android de baixo custo.

Slide 9: Escolhemos a aplicação Augment, concebida para auxílio ao comércio electrónico. O princípio por detrás é simples: podemos visualizar sobre o espaço real objectos descarregados da internet. Imaginem, por exemplo, que querem adquirir um móvel para a sala e encontram um que gostam num website. Falta saber se realmente fica bem no espaço pretendido. Com esta app, descarregam o modelo e visualizam em tempo real. Sempre poupam a viagem de regresso à loja caso o móvel não fique bem no espaço escolhido...  Outro factor importante para a seleçção do Augment tem a ver com a facilidade com que lê formatos 3d comuns (obj, o formato txt do 3D, collada, criado facilmente utilizando o sketchup) armazenados localmente no dispositivo móvel.

Slide 9: As primeiras actividades foram experimentais. No fluxo de trabalho em sala de aula visualizámos e fotografámos trabalhos criados sobre o espaço real. O resultado foi a surpresa dos alunos, deleite e entusiasmo por descobrir algo novo. O factor WOW estava em alta. Alguns alunos reagiam com total incredulidade ao verem os seus modelos sobrepostos ao espaço real no ecrã do tablet.

Slide 10: Criar fotografias em RA com trabalhos dos alunos é divertido, mas não tem um grande aproveitamento pedagógico para além da introdução a uma nova tecnologia. Outra experiência que desenvolvemos envolveu um trabalho interdisciplinar com ciências, onde alunos de 6.º ano pesquisaram sobre ROVs (robots submersíves), recriaram-nos em 3D e visualizaram-nos em RA. Esta é uma experiência inicial, a desbravar novos territórios.  Temos consciência que o nível de penetração de equipamentos móveis capazes de suportar AR é ainda incipiente, mas em tendência de crescimento. Interessa procurar contextos eficazes de utilização e metodologias de trabalho interdisciplinar que permitam tirar partido desta tecnologia. Note-se que as forças de mercado já estão em campo, com uma disponibilidade cada vez maior de apps. Se queremos que os nossos alunos cresçam para ser algo mais do que consumidores de conteúdos, temos que investir em metodologias de trabalho que estimulem nas crianças e jovens o uso criativo de ferramentas digitais.

(Terminamos com uma experiência de utilização do Augment num tablet. Que, fiel ao espírito das demos tecnológicas em que no momento crucial o sistema vai abaixo, teve alguns sobressaltos mas permitiu uma pequena demonstração da facilidade com que se pode utilizar realidade aumentada num telemóvel ou tablet. E muito gostaria de ter dito exactamente as notas que aqui deixei, mas o tempo escasseou e tive de resumir bastante a conversa.)

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