Framework para o desenvolvimento e integração de aplicações de realidade virtual, realidade aumentada e multimédia

Os ambientes virtuais têm sido cada vez mais utilizados nas mais diferentes áreas, quer na medicina, engenharia civil ou até mesmo em áreas terapêuticas. Devido à sua emergente utilização foi estabelecido em parceria com o Museu da Baleia, através de várias reuniões, que seria viável a modelação de cenários virtuais, onde se desenvolvessem animações, com o intuito de que representassem o ciclo de vida das baleias cachalotes. Esta escolha foi efectuada de forma a envolver várias temáticas relacionadas com as baleias cachalotes, desde a migração, os problemas relacionados com o lixo no fundo do mar, etc. De seguida, foi construída uma Framework para incorporação destas animações (vídeos) e realização de actividades utilizando diferentes tipos de médias, Realidade Virtual e Realidade Aumentada, tornando desta forma as actividades mais interactivas, estimulantes e atractivas. Para a execução destas etapas do projecto foi decidido utilizar a ferramenta 3ds Max para a modelação dos objectos que iriam compor os cenários virtuais, bem como a sua animação. Para a implementação da Framework foi decidido utilizar o Adobe Flash visto ser uma ferramenta que permite a incorporação de diferentes tipos de médias, de Realidade Virtual, Realidade Aumentada e possibilita a construção de uma interface simples e atractiva. Esta Framework foi desenvolvida para que no futuro seja possível ser modificada, isto é, para que seja capaz de efectuar a incorporação de outros tipos de conteúdos, assim como a edição dos que já estão implementados.

Projeto educativo museológico: estudo de caso do Museu A Cidade do Açúcar

Este estudo concentrou-se num projeto educativo a partir da reflexão sobre o tema: o serviço educativo museológico, especificamente sobre um estudo de caso de O Museu A Cidade do Açúcar, localizado na cidade do Funchal. Pretendeu-se com este estudo analisar um conjunto de fatores de modo a aferir como os museus podem funcionar numa vertente mais educacional do que institucional, ou seja, libertarem-se do seu espaço físico e ir de encontro ao público. Este trabalho desenvolveu-se a partir de uma abordagem de utilização de ambientes virtuais criados pelo autor, com intuito de potencializar a aprendizagem e promoveu uma experiencia diferente aos alunos. Esta análise foi feita através de duas metodologias a documental e empírica, em relação à segunda foram elaborados diferentes inquéritos preenchidos por alunos e por professores (501 no total), que continham questões sobre a importância da realização deste género de serviço educativo, a relação entre o Museu e a Escola e a relação entre o espólio museológico e os currículos escolares dos conteúdos programáticos das disciplinas de Historia e Estudo do Meio, ou seja, alunos do 4º, 6º e 8ºanos de escolaridade. Assim o Museu tendo uma função cultural ao longo dos séculos, viu recentemente aparecer novas abordagens da museologia. Neste sentido ele tem hoje outras responsabilidades sociais, nomeadamente o de constituir-se como um meio de comunicação entre os vários públicos, através de suportes informáticos. A finalidade deste projeto visou colocar o museu junto das escolas, desenvolveu a capacidade crítica ou estimular a criatividade dos alunos, conduzindo-os a aprendizagem de novos conceitos. A análise global deste projeto revelou que os alunos e professores consideraram que esta apresentação virtual do Museu a Cidade do Açúcar foi muito importante para aproximar as escolas do museu.

A mediação entre o público e o museu através das ferramentas informáticas de utilizadores: o caso do Museu de História Natural do Funchal

Este projeto estuda as possibilidades de utilização das tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e desenvolve uma proposta de divulgação virtual do Museu de História Natural do Funchal [MHN-Funchal], a partir da criação de artefactos digitais. De emprego comum por parte de técnicos de museus, as ferramentas informáticas poderão ser criadas sem recurso a especialistas na matéria, o que se afigura, desde logo uma mais-valia. Para responder às perguntas - como e porquê usar ferramentas informáticas de utilizadores, na organização de visitas guiadas num museu? - Estudámos o que pensam os peritos sobre este assunto. Completamos essa investigação com um inquérito aos visitantes. Comparamos o Museu Virtual e o Museu físico argumentando com as vantagens da utilização destes dois conceitos complementares. No final implementaremos um protótipo como prova das nossas conclusões.

Viver na sombra: estudo sobre Lourdes Castro

O título da presente dissertação sobre Lourdes Castro – Viver na sombra – poderia parecer depreciativo, especialmente tratando-se de uma artista plástica com uma obra fundamentada na luz. No entanto, pretende-se que esta metáfora designe o resultado da investigação, na medida em que foram obtidas informações que têm merecido pouca atenção de especialistas ou de estudiosos em artes plásticas. Álbuns de família é um conjunto fundamental na obra de Lourdes Castro: iniciados na década de sessenta e em contínua atualização, constituem-se como arquivos de pesquisas e informações que Lourdes Castro tem realizado sobre sombras. Álbuns de família têm vivido na sombra daquela que é uma notável carreira artística de mais de quatro décadas, com projeção e visibilidade internacionais, premiada e reconhecida, quer nacional, quer internacionalmente, com obras de inegável valor no panorama das artes plásticas portuguesa e europeia. Na dissertação Viver na sombra apresenta-se uma pesquisa na qual se analisa a relação de citações literárias arquivadas em Álbuns de família com a obra física de Lourdes Castro e o prolongamento desta obra em textos literários de vários autores que nela encontraram inspiração. Um dos resultados mais relevantes da investigação realizada é a constatação de que na sombra têm também vivido algumas obras da artista, nomeadamente um conjunto de seis plexiglas datados de 1985, realizados por encomenda para a estação dos CTT da Avenida Zarco (no Funchal), que foram objecto de registo fotográfico e que são aqui, pela primeira vez, situados, identificados e catalogados. Em paralelo com o texto da dissertação Viver na sombra, elaborou-se um web-site (que se anexa ao presente volume em Cd-Rom) que inclui parte do conteúdo da presente investigação, realizado com o objectivo de ensaiar a possibilidade de – em futuros trabalhos – se vir a concretizar um potencial museu virtual da obra de Lourdes Castro.

Localização e simulação de som tridimensional

Orientador: António Manuel Casimiro

Centro Cívico e Cultural de Santa Clara: Universo de Memórias João Carlos Abreu: Da Realidade à Virtualidade

Situado num edifício do séc. XIX, o Centro Cívico e Cultural de Santa Clara – Universo de Memórias João Carlos Abreu foi adquirido pelo Governo Regional em 2002, para acolher todos os bens doados à Região Autónoma da Madeira, por João Carlos Nunes Abreu. Este Centro Cívico e Cultural é responsável pela manutenção e exposição ao público do espólio doado, estando também vocacionado para acolher e desenvolver acções de carácter cultural. Dispõe de um jardim, de uma Casa de Chá e de um Auditório. Encenado como um “caleidoscópio”, o “Universo de Memórias João Carlos Abreu” é um repositório de memórias construídas ao longo da sua vida de jornalista, viajante, poeta, escritor, político, actor e artista, com passagem por diversos países. Institucionalmente falando, este é um espaço relativamente recente, criado “de raíz” para acolher, expor e divulgar colecções pertencentes a uma só pessoa. Desta forma, iniciaremos este estudo com uma abordagem aos factores que constituem a realidade da Instituição – política de funcionamento, colecções albergadas, aspectos relevantes da vida do doador e espaço físico. Na segunda parte, o nosso trabalho irá recair sobre a componente virtual da Instituição sob o ponto de vista da utilização das novas tecnologias. Abordaremos,sucintamente, o ciberespaço e o mundo da Internet e culminaremos o estudo com a elaboração do site oficial do Centro Cívico e Cultural de Santa Clara – Universo de Memórias João Carlos Abreu que permitirá potenciar o acesso à Instituição de forma mais ampla, fazendo com que esta ultrapasse as suas próprias fronteiras físicas. Pretende-se que este site seja, acima de tudo, dinâmico de maneira a envolver o visitante, fidelizando-o e consequentemente fazendo com que este queira passar da virtualidade à realidade visitando o espaço físico.

Hovercraft telemanipulation virtual models and interface design

A control system was designed to allow humans to manually drive an, usually automatic, two wheeled hovercraft. The size, the mass and the way of driving this vehicle proves to be an issue for the everyday, untrained person to achieve. During this thesis several control layouts were designed with the objective of creating an intuitive and easy way of driving such a vehicle. At the end two where usertested using a simulation (also developed during this thesis) of the said hovercraft set against obstacles similar to those expected to be encountered on its real environment. The two layouts are just slightly apart in performance but numerous issues were found that can be used to redesign a better control layout. This means that no definitive winner was found but a foundation for a better design was indeed found.

Desenvolvimento do currículo do 4º ano de escolaridade: análise da utilização de uma plataforma de e-learning em contexto escolar

Partindo de um sentido de inovação pedagógica assente numa concepção de clara ruptura com abordagens pedagógicas tradicionalistas ligadas a uma certa perspectiva transmissiva/reprodutiva do saber, o presente trabalho de investigação analisa a utilização, em contexto curricular escolar, de uma plataforma de e-learning, considerando um enquadramento referencial de natureza construtivista, no qual, o aluno possa assumir um papel central e activo, na criação do seu próprio conhecimento. Consistindo numa abordagem de natureza qualitativa, o estudo de caso apresentado releva um paradigma interpretativo decorrente da análise da utilização, pelos alunos, de uma turma do 4º Ano de escolaridade, da plataforma de e-learning ―Escola Virtual™‖. Para tal intento, a diversidade de técnicas de recolha de dados — observação participante, entrevistas , e análise documental — ao permitirem uma triangulação dos mesmos, fundamentam um aprofundado sentido de comprensão do fenómeno analisado. Deste modo, a investigação centra-se em 3 componentes referenciais: Componente Pedagógica, Componente de Conteúdos e Componente de Interface. Os resultados obtidos revelam que, no âmbito da primeira componente, surgem especialmente facilitados os processos colaborativos entre os alunos, embora num contexto de interacção presencial e com carácter essencialmente pontual; a actuação docente, mantendo o seu carácter imprescindível, adquire uma dimensão de maior proximidade e orientação dos alunos enquanto, por seu turno, o nível motivacional dos alunos é estimulado, focalizando o aluno nas tarefas de aprendizagem. A natureza do feedback presente, no entanto, revelou-se um factor com efeitos prejudiciais para os processos de reflexão e metacognição dos alunos. No respeitante aos conteúdos, foi evidente alguma ligeireza e fragilidade de concepção em muitos deles, comprovada por uma quantidade expressiva de erros e lapsos de diversa natureza; enquanto que a natureza pré-formatada dos conteúdos — estruturando-os em ―Objectos de Aprendizagem‖ — limitou significativamente a possibilidade de desenvolvimento de procressos activos e criativos por parte do aluno, bem como, anulando a capacidade de abordagem de competências de natureza prática previstas no Programa Nacional do Ensino Básico. Por fim, o interface que, embora caracterizando-se pela sua intuitividade e simplicidade, suporta um limitado grau de controlo, pelos alunos, sobre os fluxos interactivos, reduzidos às suas expressões mais elementares. No seu aspecto global podemos considerar que, num contexto curricular escolar, a plataforma ―Escola Virtual‖ não se constitui como uma ferramenta de aprendizagem capaz de se enquadrar num paradigma de inovação pedagógica congruente com o sentido atrás defendido,não obstante possamos entender, que a mesma, constitua uma potencial mais-valia no âmbito da consolidação e testagem de conhecimentos préviamente adquiridos.

O espaço virtual no âmbito do social, das artes visuais e do ensino: relações de interinfluência

Este trabalho consiste na criação de uma relação entre uma investigação científica e um relatório da prática pedagógica, subordinados a mesmo tema. No âmbito da relação entre a sociedade e o espaço virtual, são abordadas noções referentes à cibercultura, entendendo o espaço virtual como um novo espaço social. É desenvolvida a ideia de que a opinião individual foi enfatizada pelas redes sociais e pelos blogues, que aliados ao facilitado acesso ao conhecimento, levaram à proliferação da informação. No domínio das artes visuais são abordados temas referentes à arte digital e ao desenvolvimento de práticas artísticas no espaço virtual, tal como a new media art, referindo-se trabalhos de artistas como Manfred Mohr, Charles Csuri, Gerhard Mantz, Vuk Cosic, Jodi.org e Cornelia Sollfrank. Neste campo, foi ainda, estudada a importância dos softwares para a produção artística digital e a relevância das instituições virtuais para a dinamização cultural. Por último, são estabelecidas relações entre o espaço virtual e o ensino das artes visuais, onde são analisadas questões referentes a introdução de ferramentas digitais na sala de aula, com o intuito de contribuir para a evolução do aluno e para o melhoramento da formação profissional do docente Relativamente à pratica docente nas disciplinas de Desenho B e de História das Artes, do Curso Tecnológico de Multimédia, realizada na Escola Secundária de Francisco Franco, são apresentados de forma crítica e reflexiva, os procedimentos necessários para a aplicação da componente científica, tais como as planificações, propostas de trabalho e visitas de estudo. São ainda apresentadas as restantes componentes relativas à prática letiva, tais como as atividades de Direção de Turma; o acompanhamento do projeto da Associação Companhia Contigo Teatro; e as atividades de enriquecimento curricular.

Aplicações de instrumentação virtual em metrologia e qualidade

Com a evolução constante da tecnologia, também a ciência da medição, ou Metrologia, necessita de processos de medição mais exatos e fiáveis, por vezes automatizados, de modo a ser possível fornecer informações mais corretas sobre uma determinada grandeza física. Entre estas informações destaca-se a incerteza de medição, que permite ao utilizador ter uma estimativa sobre qual o valor final da grandeza física medida, que com processos de medição mais complexos, tornam a sua obtenção mais difícil, sendo necessário, por vezes, a utilização de métodos computacionais. Tendo isto em conta, com esta dissertação pretende-se abordar o problema da automatização de processos de medição, bem como da obtenção de incertezas de medição que reflitam a natureza da grandeza física medida através de métodos computacionais. De modo a automatizar um processo de medição, mais concretamente da calibração de manómetros, utilizou-se o LabView para criar um instrumento virtual que permitisse ao utilizador, de forma simples e intuitiva, realizar o procedimento de calibração. Também se realizou outro instrumento virtual, de modo a permitir a obtenção simultânea de dados provenientes de dois equipamentos diferentes. Relativamente às incertezas de medição, utilizou-se o Método de Monte Carlo, implementado em MATLAB e Excel, de modo a obter o valor destas para a calibração de manómetros, de uma câmara geradora de humidade relativa e de um higrómetro de ponto de orvalho, sendo que os dois últimos possuem um modelo matemático complexo, sendo a análise analítica mais complexa e morosa. Tendo em conta os resultados obtidos, é possível afirmar que a criação de instrumentação virtual permite a adaptação, de uma forma simples, de vários processos de medição, tornando-os mais eficientes para além de reduzirem o erro do operador. Por outro lado, também é possível observar que a utilização de métodos computacionais, neste caso o Método de Monte Carlo, para estudo de incertezas de medição é uma mais valia, comparativamente ao GUM, permitindo umaa análise rápida e fiável de modelos matemáticos complexos.

Internet: sala de estudo virtual

Este trabalho relata uma investigação de tipo etnográfico que decorreu na Universidade da Madeira com o objectivo de observar o uso que os estudantes dão aos computadores e, particularmente, à Internet, como auxiliares no estudo e, consequentemente, na aprendizagem. A percepção de que estes meios são comummente usados para além da aprendizagem formal, destacando-se a importância que assume a comunicação online, nas suas várias formas, levou a uma abordagem do papel da comunicação na aprendizagem e na construção e manutenção de comunidades que aprendem em conjunto. O estudo empírico ocorreu numa sala de estudo da UMa, tendo sido valorizada a observação participante na recolha de dados, bem como o recurso a conversas informais e entrevistas não estruturadas. Foi suportado por uma revisão de literatura que incide particularmente sobre a evolução tecnológica e do seu contributo a aprendizagem e como promotora e facilitadora da inovação pedagógica. A aprendizagem, e as diferentes teorias que a explicam, tem aqui um papel relevante, com particular incidência nas teorias que sustentam a aprendizagem pelo uso da tecnologia e dos computadores. A Internet e o seu uso social destacam-se, dando suporte a um aspecto fundamental desta tese que é sua utilização como espaço de aprendizagem. Em todo o trabalho se assume a importância que a Internet tem vindo a ter nos processos de estudo e aprendizagem, tornando-se mesmo insubstituível no quotidiano académico da grande maioria dos estudantes.

Integrating eye tracking in virtual reality for stroke rehabilitation

This thesis reports on research done for the integration of eye tracking technology into virtual reality environments, with the goal of using it in rehabilitation of patients who suffered from stroke. For the last few years, eye tracking has been a focus on medical research, used as an assistive tool  to help people with disabilities interact with new technologies  and as an assessment tool  to track the eye gaze during computer interactions. However, tracking more complex gaze behaviors and relating them to motor deficits in people with disabilities is an area that has not been fully explored, therefore it became the focal point of this research. During the research, two exploratory studies were performed in which eye tracking technology was integrated in the context of a newly created virtual reality task to assess the impact of stroke. Using an eye tracking device and a custom virtual task, the system developed is able to monitor the eye gaze pattern changes over time in patients with stroke, as well as allowing their eye gaze to function as an input for the task. Based on neuroscientific hypotheses of upper limb motor control, the studies aimed at verifying the differences in gaze patterns during the observation and execution of the virtual goal-oriented task in stroke patients (N=10), and also to assess normal gaze behavior in healthy participants (N=20). Results were found consistent and supported the hypotheses formulated, showing that eye gaze could be used as a valid assessment tool on these patients. However, the findings of this first exploratory approach are limited in order to fully understand the effect of stroke on eye gaze behavior. Therefore, a novel model-driven paradigm is proposed to further understand the relation between the neuronal mechanisms underlying goal-oriented actions and eye gaze behavior.

O meio virtual criando ambiente inovador capaz de ressignificar a aprendizagem dos alunos da Escola Técnica Estadual de Pernambuco Cícero Dias

A Educação, nesse início de século, encontra-se ainda pouco vinculada à evolução tecnológica, resistindo sistematicamente à incorporação do desenvolvimento da mesma. Este estudo pretende analisar como a utilização das TIC pode produzir ambientes inovadores na aprendizagem dos alunos da ETE - Cícero Dias, objetivando investigar se a utilização das novas tecnologias confere inovação pedagógica, capaz de beneficiar a aquisição de conhecimentos que respondam às atuais necessidades e exigências da educação contemporânea. Este estudo justifica-se por proporcionar mais uma contribuição ao campo da inovação pedagógica. Fundamentando-se nos resultados teóricos, a pesquisa abona uma avaliação epistemológica no aprender mediado pela utilização das novas tecnologias com recomendações para novas práticas e novas pesquisas em educação. Para tanto, a investigação desenvolver-se-á dentro da metodologia de cunho qualitativo etnográfico, onde foi registrada a experiência de alunos e professores do curso profissionalizante de jogos digitais e eu, como investigador, envolvidos com o mundo digital. A pesquisa também apontou que a linguagem midiática torna-se mais eficaz quando a ação dos docentes é ativa para efetivar a inovação no âmbito cognitivo. Igualmente, foi verificado que, quando as Tecnologias de Informação e Comunicação proporcionam inovação pedagógica capaz de provocar mudança paradigmática, implica transformações nas bases conservadoras da educação.