terça-feira, 16 de janeiro de 2018

Workshops APEVT - PAFC


No âmbito do projeto de autonomia e flexibilização curricular, a APEVT coloca à disposição dos docentes interessados um conjunto de workshops gratuitos, a desenvolver nas escolas. Estas sessões cobrem temáticas que vão da reflexão sobre projetos interdisciplinares a sessões práticas sobre técnicas de trabalho artístico na educação. Neste âmbito, o know-how das TIC em 3D sustenta o workshop 3D: Ferramentas e Metodologias, que visa introduzir docentes das áreas artísticas à modelação e impressão 3D com ferramentas simples, possíveis de utilizar nos contextos de sala de aula e projetos no ensino básico.

Newsletter CFAERC VI



O projeto TIC em 3D/Fab@rts está em destaque na edição mais recente da newsletter do Centro de Formação Associação de Escolas Rómulo de Carvalho (Mafra).





Nesta edição, são abordadas as valências do projeto ao nível das bibliotecas escolares, e ramificações do domínio da partilha de conhecimento e formação de professores.

sexta-feira, 12 de janeiro de 2018

Instantes



Com o semestre de TIC a terminar, os alunos avançam nos seus projetos finais. Estamos a utilizar o Sketchup Make para modelar sob temas definidos em projetos eTwinning.





Uma das turmas de TIC está num projeto diferente, inserido no Da Janela da Minha Escola e Mais Além. Projeto que foi apoiado pelo Ciência na Escola para desenvolvimento. Estes apoios são importantes e prestigiosos, mas não esperamos por eles para desenvolver o nosso trabalho. Curiosamente, a notícia da nomeação chegou-nos no dia em que começámos a imprimir em 3D os modelos criados pelos alunos neste projeto.





A grande novidade deste segundo período é o reforço do espaço Maker do Centro de Recursos. O clube de robótica anda agora a perceber como tirar melhor partido deste espaço renovado.

Projeto Paleo (II)









Se passarem pelo átrio da Escola Básica Venda do Pinheiro podem ficar a conhecer a exposição de artefatos líticos. Mistura artefatos originais, reproduções, digitalizações 3D de alguns objetos, e bibliografia sobre a temática. É a vertente mais tangível do projeto Paleo, mostrando o trabalho desenvolvido na disciplina de História e com Centro de Recursos.

quinta-feira, 11 de janeiro de 2018

Da janela da minha escola e mais além!


É o nosso mais recente desafio, em parceria entre as disciplinas de Ciências e TIC, com contributos de EV, Geografia e História. Concorremos com este projeto ao concurso de ideias Ciência na Escola da Fundação Ilídio Pinho, e fomos selecionados para passar à segunda fase do concurso, com apoio financeiro. No entanto, os nossos alunos já estão a trabalhar neste projeto desde novembro.


Curiosamente, no dia em que soubemos da seleção para o Ciência na Escola tínhamos começado a imprimir em 3D os primeiros modelos de satélites criados por um dos grupos de alunos que participa neste projeto.

Da janela da minha escola e mais além!

Nº de turmas envolvidas: 2
Nº de alunos envolvidos: 60

Resumo do projeto:

Cruzando conhecimentos das áreas de Ciências, Educação Visual, Geografia, História e TIC, pretendemos neste projeto levar os alunos a conhecer, através da observação in-situ e da utilização de tecnologia por satélite, o contexto natural, social e cultural da região envolvente à escola - a paisagem natural da Venda do Pinheiro inserida no Complexo Vulcânico Mafra-Lisboa e na nascente da Bacia Hidrográfica do Rio Lizandro.

Descrição do Projeto

1. Introdução/Objetivos:

A escola encontra-se inserida no complexo vulcânico Mafra-Lisboa e na bacia hidrográfica do Rio Lizandro. Pretende-se que os alunos partam à descoberta desta região, percebendo como evoluiu ao longo do tempo, através de visitas de estudo, análise de cartas geológicas e de satélite, atividades laboratoriais e reconstituição da paleogeologia da região.

As tecnologias de manufatura aditiva, das quais a impressão 3D é uma das vertentes, são hoje um importante recurso económico, com utilizações que vão da prototipagem rápida a novos processos de manufatura. Pretendemos que os alunos trabalhem diretamente esta tecnologia como ferramenta de concepção e produção.

A observação da Terra a partir do espaço é um importante recurso com implicações científicas e económicas. As plataformas de sensores que perscrutam a superfície terrestre, a partir de diferentes órbitas, permitem conhecer a fundo o nosso planeta, com impacto em modelos científicos, económicos e ambientais.

Deste projeto resultará a criação de mapas tridimensionais do relevo da zona do Complexo vulcânico Mafra-Lisboa e Rio Lizandro, mostrando o seu desenvolvimento em diferentes épocas geológicas. Em paralelo, criaremos um modelo de satélite impresso em 3D, abordando esta tecnologia na vertente de observação da Terra. O resultado final será assemblado como diorama, conjugando a visão de satélite com mapas tridimensionais para retratar a evolução desta zona ao longo dos últimos 150 milhões de anos.

A escola encontra-se inserida no complexo vulcânico Mafra-Lisboa e na bacia hidrográfica do Rio Lizandro. Pretende-se que os alunos descubram a região e como evoluiu ao longo do tempo, através de visitas de estudo, análise de cartas geológicas e de satélite, atividades laboratoriais e reconstituição da paleogeologia da região. Pretendemos que os alunos trabalhem diretamente com tecnologias de manufatura aditiva como ferramenta de conceção e produção. Observar Terra a partir do espaço permite  conhecer a fundo o nosso planeta, com impacto em modelos científicos, económicos e ambientais. Neste projeto irão ser modelados e impressos mapas 3D do relevo da zona, mostrando o seu desenvolvimento em diferentes épocas geológicas, e concebido um modelo de satélite impresso em 3D. O resultado final será assemblado como diorama, conjugando a visão de satélite com mapas 3D para retratar a evolução desta zona ao longo dos últimos 150 milhões de anos.

2. Processos/Procedimentos e Produtos:

Processos: Ciências Naturais: visitas de estudo; análise de cartas geológicas: 34B, 30C; 30D e 34B; atividades laboratoriais e atividades de investigação do tipo IBSE- Inquiry Based Science Education;
TIC: Aprendizagem de conceitos elementares de modelação e impressão 3D; Modelação e impressão 3D de mapas geológicos e satélites; atividade ESA Teach With Space From The Ground and From The Sky.; História: Reconstituição de eventos históricos e culturais revelantes; Geografia: Análise da paisagem, relevo e clima da região; Educação Visual: Métodos de representação rigorosa; Bibliotecas Escolares: metodogias de pesquisa; pegada digital; partilha online e licenciamento de propriedade intelectual; espaços maker.

Procedimentos:  Estudo de aspetos geológicos, geográficos e hídricos característicos do ecossistema da região de Mafra - Venda do Pinheiro (CN);  Conceção gráfica dos elementos a recriar em 3D (TIC/EV); Modelação em 3D de satélite e mapas geológicos (TIC); Impressão 3D de satélite e mapas geológicos (TIC).

Produtos: mapas em relevo 3D zona do Complexo vulcânico Mafra-Lisboa e Rio Lizandro, em diferentes eras, partilhados com licenciamento Creative Commons em repositórios online; modelo de satélite impresso em 3D concebido pelos alunos; diorama "Complexo vulcânico Mafra-Lisboa e da Bacia Hidrográfica do Rio Lizandro ao longo de 150 milhões de anos".

3. Relevância Pedagógica:

Experimentar com tecnologias de impressão 3D;
Definir metodologias de abordagem à impressão 3d integradas em conteúdos curriculares
Abordar a tangibilidade de conceitos complexos utilizando tecnologias de impressão 3D;
Aprofundar em trabalho de projeto interdisciplinar conteúdos específicos de ciências;
Estimular os alunos para áreas CTEM;
Reforçar intercâmbios no binómio escola-instituições.
Desenvolver atividades de investigação do tipo IBSE – Inquiry Based Science Education;
Potenciar o desenvolvimento de competências pessoais e sociais através de uma educação para a cidadania e preservação do ambiente;
Sensibilização para a importância das ciências na interpretação dos fenómenos do dia-a-dia;
Reconhecer os potenciais da tecnologia de investigação por satélite;
Reconhecer as consequências das ações humanas sobre os ecossistemas e como isso afeta a saúde pública das cidades;
Compreender as relações entre a paisagem natural e a história, a cultura e a economia locais.

4. Parcerias: 

As parcerias externas possibilitam apoio na impressão 3D e acesso à rede nacional de FabLabs para divulgação do projeto e seus produtos.
BEEVERYCREATIVE (apoio técnico na impressão 3D); LAB Aberto (divulgação na rede nacional de FabLabs); ESERO (recursos pedagógicos da Agência Espacial Europeia); Junta de Freguesia da Venda do Pinheiro (apoio técnico e bibliografia); Instituto de Educação da Universidade de Lisboa (acompanhamento pedagógico); Departamento de Geologia da Universidade de Lisboa (acompanhamento científico).

5. Potencial de Execução:

Interno: recursos didáticos sobre a geologia do concelho de Mafra em 3D utilizáveis como reforço/simplificador de aprendizagem nas aulas de ciências naturais;
Externo: disponibilização online com licenciamento creative commons dos ficheiros produzidos para impressão 3D por terceiros (outras escolas, etc).

Introdução à Impressão 3D - Benedita


Dia 26, no Externato Cooperativo da Benedita, vai decorrer uma formação de Introdução à Impressão 3D. Todos os docentes interessados podem participar, mediante inscrição. Basta trazer um computador portátil e vontade de aprender. Para mais informações e inscrições, visitem o site da ANPRI.

terça-feira, 9 de janeiro de 2018

Projeto Paleo



Diga-se que este foi um dos mais divertidos projetos que desenvolvemos nos últimos tempos. Como todos os bons projetos, arrancou por acaso, com uma menção à vertente fablab do Centro de Recursos. A ideia original era a de complementar uma exposição de artefatos líticos com atividades de pesquisa em repositórios 3D e impressão de alguns dos elementos pesquisados. Mas percebemos que se podia ir mais longe.

Impressão 3D de biface


E porque não, pensámos, digitalizar alguns destes artefactos? Não dispomos de scanners 3D, mas sabemos utilizar aplicações de fotogrametria. Não temos tido muitas oportunidades para usar esta tecnologia de digitalização, e este projeto pareceu-nos uma excelente forma de o fazer. 

Projeto Paleo

 Na sua forma final, este projeto incluiu:
- digitalização 3D de artefatos líticos, com partilha online e ficheiros disponíveis para impressão 3D;
- impressão 3D de reproduções dos artefatos líticos;
- pesquisa no Centro de Recursos, em repositórios de conteúdo de 3D, de modelos relativos à pré-história;
- exposição no átrio da escola, reunindo artefatos originais, cópias impressas em 3D, impressões 3D de modelos pesquisados pelos alunos, bibliografia e monografias.

Finalizado o projeto e a atividade, a escola fica a dispor, no Centro de Recursos, de um acervo de reproduções rigorosas de artefatos líticos da zona de Elvas, Póvoa de Santo Andrião e Tróia, que podem ser utilizados pelos docentes de História nas suas aulas.

Malha poligonal texturizada, processada no ReMake
 Para quem quiser fazer uso dos materiais criados neste projeto, podem descarregar diretamente no Sketchfab, organizados na coleção Projeto Paleo. A página de cada artefato tem informação sobre o local de recolha, época histórica, material do artefato e dimensões reais para impressão 3D, em milímetros. No Sketchfab podem ser descarregados os modelos em OBJ, com mapa de texturas. Para impressão 3D, podem encontrar aqui os ficheiros STL: ficheiro zip contendo todos os artefatos líticos, ou podem aceder a esta pasta do Google Drive para descarregar ficheiros STL individuais: Projeto Paleo. Os ficheiros STL foram validados pelo netfabb e imprimem sem erros.

Tecnologias Utilizadas


Fotogrametria é uma técnica de digitalização 3D que se baseia na trigonometria. É possível extrair informação espacial a partir de medições feitas sobre uma imagem - o princípio matemático que permite gerar informação rigorosa a partir de reconhecimento e levantamentos aéreos. O que os algoritmos de fotogrametria fazem é concatenar essa informação espacial a partir de sequências de fotografias, identificando pontos em comum e com isso gerar a malha poligonal de um modelo 3D. Normalmente, tira-se um mínimo de vinte fotos ao redor do objeto a capturar. Os melhores resultados requerem muito cuidado na toma de fotos, com máquinas fotográficas e software calibrado.

Captura 3D, em pré-processamento
Há algumas soluções mais simples: o Scann3D para Android, que gera resultados razoáveis mas na versão gratuita sem o nível de detalhe que queríamos para este projeto; o Regard3D, programa gratuito que dá bons resultados na extração de point clouds e geração de malha poligonal a partir de fotografias, mas não está optimizado e não permite limpar triângulos em excesso (um processamento de dados de imagem para extracção de pontos pode demorar horas); acabámos por utilizar o poderoso ReMake da Autodesk, programa que requer 8Gb de RAM no mínimo para correr, e é gratuito com uma licença de educação. O processamento das fotos é feito nos servidores da Autodesk (há uma versão totalmente offline, mas necessita de 16 Gb de RAM para correr), e o algoritmo é poderoso e tolerante com a qualidade das imagens. Mesmo na versão gratuita, comparativamente ao Scann3D permite melhores capturas, e ao contrário do Regard3D, fá-lo de forma rápida e com ferramentas de edição para posterior limpeza de malha poligonal.

Artefatos para digitalizar, reproduções impressas em 3D, medição das dimensões globais dos artefatos nos eixos XYZ.
Depois de um teste inicial para validar o conceito, digitalizámos alguns dos objetos da coleção de Vítor Miranda, o professor de História que propôs este projeto. São artefatos líticos que recolheu em diversos locais arqueológicos do paleolítico e neolítico, que estudou no domínio de artigos e monografias, algumas das quais estão expostas na exposição que reúne as várias vertentes deste projeto. Não digitalizámos todos os objetos que nos trouxe. A fotogrametria não é apropriada para objetos muito pequenos, optámos por digitalizar os mais representativos. Como o método de captura foi algo rudimentar (um plinto de projetor, massa bostik ou suportes simples para manter as peças fixas, fotos com um telemóvel), tivemos uma taxa de sucesso nas capturas de cerca de 80%. Houve pelo menos três capturas cuja malha poligonal não correspondia aos nossos critérios mínimos de captura da forma.

Porquê em 3D?


Não é difícil ir a um repositório e encontrar modelos de artefatos líticos. Porque é que nos decidimos a fazer um projeto destes? A questão da autenticidade e proximidade parece-nos pertinente. Há uma diferença sentimental forte, de elo de ligação, entre trabalhar com modelos e exemplos vindos de outras realidades, ou tocar em objetos de realidades que nos são próximas. Saber que o artefacto milenar em que seguramos foi recolhido no nosso país, corresponde ao labor dos nossos longínquos antepassados, tem qualquer coisa de especial.

Pesquisa orientada de recursos em repositórios de modelos 3D.

Normalmente abordamos o património de outros países, porque temos poucos exemplos recolhidos e partilhados do nosso próprio património. Foi por isso que nos atirámos a este projeto, e disponibilizamos os modelos para visualização online e download para impressão 3D. Qualquer interessado pode fazer uso dos modelos que criámos nestes projetos, em qualquer contexto. Se tiverem uma enorme vontade de imprimir bifaces e machados pré-históricos, estes modelos estão ao vosso dispor. Se quiserem mostrar na sala de aula, permitindo que os alunos toquem nestes objetos, sintam a sua volumetria e textura, utilizem livremente o resultado deste trabalho. Não garantimos a total fiabilidade das capturas 3D, mas o seu processamento tentou ao máximo manter fidelidade ao modelo original.

Este projeto é mais uma contribuição para a partilha de conhecimento, de elementos que facilitem aprendizagens. Foi criado no âmbito das atividades do departamento de Ciências Sociais e Humanas do Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro, proposto pelo Prof. Vítor Miranda. As fases de pesquisa foram coordenadas pela Prof.ª Jacqueline Duarte, coordenadora do Centro de Recursos Poeta José Fanha, no âmbito do projeto Fab@rts: O 3D nas mãos da Educação. A captura e processamento 3D dos artefatos líticos foi feita pelo Prof. Artur Coelho, coordenador PTE e dinamizador dos projetos TIC em 3D/Fab@rts. A impressão dos modelos foi feita em impressoras BEEVERYCREATIVE no espaço maker do Centro de Recursos Poeta José Fanha e zona de trabalho PTE do Agrupamento.

sábado, 23 de dezembro de 2017

Boas Festas!


Não temam o conhecimento. Divirtam-se com a criatividade. Descubram coisas novas, reinventem o que já conhecem. Concretizem muitos projetos e abram-se aos novos desafios. Experimentem. Desmontem. Façam e refaçam. Modifiquem superfícies e extrudam volumes. Soldem componentes. Programem, construam, desenhem, modelem em 3D, tirem partido de todo o potencial criativo da tecnologia digital. E em 2018, derretam filamento termoplástico!

As TIC em 3D/Fab@rts estão em pausa até janeiro, mas deixam estes votos a toda a comunidade que nos acompanha. Boas Festas!

sexta-feira, 15 de dezembro de 2017

Instantes


Processar modelos 3D...


... imprimir modelos 3D. O projeto Paleo segue a bom ritmo.


Mas às vezes as impressões também nos correm mal. A base aqui era demasiado pequena.


Aprender a digitalizar em 3D com fotografia foi o desafio LCD desta semana. Testámos o Scann3D para android.


Continua a afinação do nosso Anprino.


Diferentes vertentes do 3D, da modelação à captura, formas diferentes de ver o real.


Robots DOC, drones, jogos Cody&Roby.


Esta semana, uma turma de quinto ano veio à sala TIC experimentar uma Hora do Código.


Semana também da visita de estudo História-TIC aos museus de Arqueologia e Berardo. Este Anúbis na secção egípcia do Museu de Arqueologia nunca deixa de pregar grandes sustos aos visitantes.


No museu Berardo, o desafio é o de entrar as obras de arte.


As atividades letivas do primeiro período terminaram. Hora de fazer balanços e descansar um pouco. Regressamos em janeiro.

Zona Proximal


Mesmo num museu de arte contemporânea , não tenho fuga possível às TIC. Não é algo em si surpreendente, uma vez que boa parte da arte contemporânea faz uso de, e reflete muito sobre o impacto, dos meios tecnológicos digitais, mas no dia 14 o choque foi imediato. A primeira peça explorada no espaço do Museu Berardo foi Broken Jug de Frank Stella, onde este artista marcante da arte do século XX explode os limites da pintura e invade o espaço com um híbrido biomórfico de escultura e arquitectura tornado possível pelo design digital em CAD. Uma sensação impressionante, entrar dentro de um espaço quase alienígena, como um Voronoi retorcido.

Um dos projetos anuais que mais me dá prazer colaborar é na visita de estudo partilhada entre História e TIC para o sétimo ano. Com História, os alunos visitam o museu de Arqueologia em Belém. Connosco, o desafio é ficar a conhecer a coleção Berardo. Uma atividade que parece estranha no domínio das TIC, mas que quem conhece este projeto e a sua origem compreende. Uma sólida cultura tecnológica não se faz apenas com bits e electrões, é preciso conhecimento variado, diversidade cultural e experiências estéticas para estimular a criatividade. O contrário também é válido, cultura e estética sem conhecimento técnico, hoje, não responde aos desafios da contemporaneidade. Continuar a acreditar no isolamento tradicional das artes é um misto de fuga em
direção a um passado que já se esfumou e aposta na obsolescência.


 Este processo é em muito facilitado pelo excelente desempenho do serviço educativo do Museu. Em vez de visitas exaustivas, difíceis de contextualizar, os monitores guiam os alunos na descoberta de elementos da arte moderna e contemporânea com atividades de exploração e questionamento crítico. É um trabalho fundamental para suavizar a violência do impacto da estética da arte moderna e contemporânea nos olhos dos nossos alunos.

É um pouco paradoxal, esta sensação de violência estética sobre o olhar das crianças. Vivemos num mundo cultural intensamente visual. Os olhares dos alunos dividem-se nas iconografias dos ecrãs, entre estéticas de jogo, informação ou partilha social. Isto sem esquecer a omnipresença da imagem televisiva, saturação iconográfica do espaço urbano e os contextos visuais das culturas pop da adolescência . Na escola, são desafiados a criar, dentro dos limites de culturas visuais essencialmente formalistas. Algo que em parte se explica pelo seu nível etário, e pela necessidade de gerir programas letivos e salas de aula. Os alunos são desafiados a aprender a produzir, mas a estética em si não os desafia, repete estereótipos de beleza e temática, raramente ultrapassa o nível do confortavelmente "bonito". Contactar com obras de arte que não estão pensadas primordialmente em função de agradabilidade estética é, para muitos, um choque, que se chega a traduzir numa recusa imediata em aceitar o objeto artístico como arte. O papel destes mediadores é, por isso, fundamental para suavizar o impacto, despertar o questionar, contextualizar e consciencializar.

A maior recompensa desta atividade é, após ter decorrido, questionar alunos e professores, recebendo em resposta comentários que mostram não ter sido em vão. Que apreciaram a visita aos espaços de arte moderna, ou que passaram a vê-la com outros olhos. Ajudar a abrir horizontes, é esse o nosso objectivo. Há um certo aceleracionismo nas atividades TIC em 3D, quer as estritamente dentro das TIC, quer as de interconexão com outras áreas. Trabalhar no limite do expectável, na fronteira de estádios de desenvolvimento (para os vygotskyanos, nos limiares da zona proximal) é acelerar o desenvolvimento natural .Sempre que possível, gostamos de trabalhar para lá do horizonte.

quinta-feira, 14 de dezembro de 2017

Hora do Código AEVP 2017


 Uma Hora do Código que decorreu depois da hora original, por questões de agenda. Para além de desenvolver a atividade, queríamos que decorresse com o envolvimento de todos os docentes de TIC do Agrupamento. Dia 13 foi o dia possível, já depois das datas da Hora do Código portuguesa, mas hey, hora do código é em qualquer hora que se queira.

O plano original previa que alunos de uma turma de 5º ano viessem conhecer a sala TIC para descobrir a programação com uma atividade clássica da Code.org. As restrições de largura de banda no acesso à Internet impediram o desenvolvimento deste plano. Há uma certa ironia, para não dizer incoerência, num ministério que afirma querer estimular competências digitais nos alunos e professores, e depois estrangula ativamente a largura de banda disponível ás escolas durante as horas em que o acesso é mais necessário. Restrições que, no domínio das TIC, são ainda mais incompreensíveis dada a pertinência dos meios de comunicação digital, redes e perfis online nas metas curriculares. Estas restrições não afetam apenas atividades pontuais, tocam na escola toda, da sala de aula aos serviços administrativos. No nosso caso, os projetos finais em 3D de alguns alunos estão a ser prejudicados pela impossibilidade de aceder ao Tinkercad.


Se o plano A não funcionar, há sempre um B. O que planeávamos ser uma demonstração, acabou por ser a atividade principal. A diversidade de experiências possíveis na abordagem introdutória à programação já há muito que se deixou de ficar pelo ecrã. Entre robots, artefactos programáveis e programação unplugged, há muito que se pode fazer sem recorrer a ecrãs e internet.

Foto: Prof.ª Sandra Neves
Foto: Prof.ª Sandra Neves

Foto: Prof.ª Sandra Neves
Foto: Prof.ª Sandra Neves
Entre kits de jogo de cartas Cody&Roby, dois robots DOC que ainda não foram para as bibliotecas das EB1, e os drones, que este ano têm estado um pouco parados apesar do intensificar das atividades do clube de robótica, os alunos desta turma de 5º ano puderam brincar, muito a sério, com conceitos complexos. Entre torneios de cartas sequenciais Cody&Roby, desafios de percurso ao DOC e programação de voo do nosso drone vermelho, passou-se uma hora que nos soube todos a pouco.

Terminamos com um agradecimento especial à Prof.ª Sandra Neves, pela disponibilidade em participar neste desafio, e pelas fotos.

sábado, 9 de dezembro de 2017

Projeto Artefactos Líticos


Há qualquer coisa de mágico na sensação de segurar num objeto que foi cuidadosamente criado pelos nossos ancestrais, há milhares de anos atrás. Sentimos a linha direta de criatividade e engenho humano que liga a nossa contemporânea era da computação com os idos tempos da pedra lascada. Uma das tecnologias de ponta da sua época, um dos imensos passos da nossa contínua evolução tecnológica. Estas pedras lascadas, para quem não conhece a sua história e evolução, são objetos surpreendentemente complexos, pensados de acordo com as suas utilizações, com uma óbvia mestria na sua manufatura. A sensação de tocar estes artefactos, sentir o seu peso e textura, imaginar as mãos dos nossos ancestrais que os lascaram pacientemente, é extraordinária.


E se tivermos a oportunidade de aliar duas pontas extremas da tecnologia, a longínqua pedra lascada e a contemporânea impressão 3D, procurando novas dimensões de descoberta e aprendizagem? O potencial da impressão 3D em tornar táctil o complexo ou o inacessível em educação é bem conhecido, e uma pesquisa nos repositórios de modelos 3D dá-nos logo acesso a capturas de objetos pré-históricos. O projeto Scan The World no MyMiniFactory tem uma extensa coleção de modelos artísticos, e o Sketchfab alberga trabalhos de digitalização 3D partilhados por arqueólogos e historiadores. Se pesquisarem apenas pela etiqueta archaeology-3Dmodel-photogrammetry encontrarão imensos modelos para descobrir o riquíssimo património pré-histórico.

Normalmente, um trabalho nosso no domínio da impressão 3D e património histórico ficaria nesta vertente, utilizando o espaço da biblioteca escolar para explorar literacias digitais e técnicas de pesquisa, e os recursos de TIC e do mini-fablab da escola para tornar tangível o digital. Colocaríamos alunos a pesquisar em repositórios, de acordo com objetivos pré-definidos em áreas disciplinares específicas, e em seguida imprimiriam as suas descobertas. É uma excelente forma de aprender, encontrando modelos e tocando nas reproduções dos objetos, que dão a sensação táctil da volumetria de uma forma que a imagem, ou mesmo o 3D no ecrã.

O passo lógico seguinte, difícil de dar em condições normais, seria o de reproduzir modelos originais. No nível de ensino em que trabalhamos não colocamos a hipótese de ensinar os alunos a modelar reproduções destes objetos, com modelação por primitivos ficariam modelos demasiado simplistas, requerem técnicas mais avançadas de modelação que não estão ao alcance de todos.

Artefatos destes não nos são acessíveis no dia a dia. Por isso, quando nos foi dada a oportunidade de trabalhar com eles, nem hesitámos.

Ficamos ainda com uma vertente extra. Podemos facilmente descarregar e imprimir modelos vindos de sítios arqueológicos de todo o mundo, mas há um valor adicional quando trabalhamos com modelos criados a partir de artefatos encontrados em Portugal. Dá-nos uma mais profunda sensação de continuidade cultural, e relaciona-se diretamente com o meio de proveniência dos nossos alunos.


Um pouco de contexto. Este projeto, como geralmente naqueles que são mais interessantes e desafiantes, surgiu informalmente. Chegou-nos ao conhecimento a proposta de um dos professores de História do Agrupamento de Escolas Venda do Pinheiro de fazer uma exposição no Centro de Recursos com alguns dos artefatos líticos da sua coleção pessoal, com, como referiu nas mensagens, uma vertente de fablab com pesquisa. Podíamos ir mais longe, propusemos. Poderíamos digitalizar esses artefactos, explorando-os de outra forma. Não temos scanners 3D, mas sabemos como utilizar aplicações de fotogrametria, que processam sequências de imagem e extraem delas um modelo 3D.




O como fazer iremos explorar em diversos posts. Mas não é um processo complexo. Necessitamos de fixar o objeto, e tirar uma sequência de fotos à sua volta. Não há aqui regras restritas, um número entre 20 a 40 fotos é o suficiente para uma boa captura. Necessitamos de ter alguns cuidados, mantendo o objeto que queremos digitalizar sempre focado e no centro da foto, mantendo sobreposições de pontos de vista entre cada foto da sequência. Temos de ter algum cuidado com a iluminação, contrastes grandes entre luz intensa e sombra vão impedir a captura correta. Ter uma boa máquina fotográfica ajuda a fazer boas captações, mas basta um telemóvel com uma câmara razoável para se conseguir bons resultados. O processo de captura em si é algo cansativo, temos de ser rigorosos nesse momento, para se conseguir um bom resultado.


O passo seguinte é escolher um software de digitalização 3D por fotogrametria. Neste projeto estamos a experimentar três: Scann3D, uma app mobile para Android, o podero ReMake da Autodesk (agora parte do ReCap, mas ainda disponível na secção de descargas da Autodesk e gratuito com licença para estudantes), e o gratuito Regard 3D. Destes, o ReMake é claramente o mais poderoso e fácil de utilizar, com imenso rigor nos resultados da captura. O processamento é feito nos servidores da Autodesk, e após a extração da malha poligonal podemos descarregar para o nosso computador.

O Scann3D é promissor pela sua portabilidade. O processamento das fotos é feito no dispositivo, pareceu-nos, mas não foi o que gerou resultados mais rigorosos.


Já o Regard3D merece mais exploração. É mais complexo para o utilizador do que o ReMake, funciona de uma forma sequencial em que temos de processar fotos rastreando pontos comuns, extrair a informação espacial, gerar uma nuvem de pontos, triangular a nuvem de pontos, transformar a triangulação numa superfície com algoritmos poisson de reconstrução de malha poligonal. Ou, em alternativa, exportar a pointcloud para o Meshlab e fazer aí o processamento. É bastante tolerante com a fonte das imagens. Utilizá-lo é um processo de descoberta das vertentes avançadas do 3D, requer conhecimentos avançados. Também exige bastante do processador do computador, o tempo de duração de algumas operações dos algoritmos mede-se em horas. Não tem ferramentas de processamento e limpeza de malha poligonal.


O ReMake é mais rápido, não nos dando controle sobre o processo de criação do modelo. No modo de edição, dá-nos ferramentas para fazer a limpeza e correção da malha poligonal, eliminando triângulos em excesso, fechando buracos, suavizando ou esculpindo diretamente nos polígonos. Exporta para diversos formatos e preserva muito bem a textura visual do modelo.



Começámos com dois bifaces, mas já temos mais em processamento. A ideia original de fazer uma exposição com os artefatos líticos mantém-se, mas vai ser aumentada com reproduções impressas em 3D que os alunos poderão manipular livremente. Queremos contribuir para a comunidade. Os modelos serão disponibilizados em repositórios, STL para impressão 3D e obj com mapa de texturas no Sketchfab. Dois já estão disponíveis.

Como estes projetos costumam ser faíscas para ideias impensáveis, certamente que iremos criar outras experiências de aprendizagem com os nossos alunos.