Tecnologias 3D nas TIC

Apresentação/Partilha de práticas com ferramentas digitais no encontro TIC@Portugal 2014.

slide 1 - Marshall McLuhan, teórico dos media e guru da sociedade da informação, disse numa das suas célebres frases que o computador é uma extensão do cérebro humano. Aqui é uma extensão da mão, da mente criativa. Apresentamos neste relato uma breve visão das experiências multidisciplinares efectuadas em escolas do Agrupamento de Escolas da Venda do Pinheiro com alunos dos três ciclos do domínio do 3D digital.


slide 2 - Porquê em 3D? Porquê escolher esta vertente de abrodagem às TIC, e não outros? Procuramos aqui uma interligação de três vertentes: aprender a utilizar aplicações, com ênfase na produção pelos alunos, interligada com competências e conteúdos curriculares. Subjacente a este projecto está uma visão de colocar nas mãos dos alunos ferramentas que os iniciem na produção de conteúdos digitais, ultrapassando paradigmas de consumo. E porque não? A génese deste projecto parte de uma descoberta pessoal do 3D, que se reflectiu experimentalmente na sala de aula. E porque não? Hoje, ao chegar à minha sala, é usual ver os alunos no computador a jogar no minecraft – construção de espaços virtuais tridimensionais, ou a trocar cromos dos invisimals – essencialmente, cartões com ilustrações e marcadores de realidade aumentada que os que tiverem uma psp com o jogo podem ver em 3D sobreposta ao ambiente real e combinar em lutas. Junte-se a isso todos os produtos da cultura popular consumidos pelos alunos que recorrem a estas tecnologias. Porque não abordar? Porque não experimentar e dar-lhes uma noção de como são criados os jogos e animações 3d de que gostam, e, talvez, despertar alguma vocação?

Sentimos no nosso dia a dia o poder transformativo das TIC, que modificaram profundamente as formas de trabalhar. comunicar. Potenciaram redes de interligação (castells) e ampliaram o espectro do que se pode fazer. Em meios artísticos assumiram-se como um novo media de expressão. No entanto, apesar de esforços em contrário, a sua penetração nas escolas é reduzida, e mantida ao nível da pesquisa e produção documental, apesar de haver experiências em contrário. O que toca à questão de meios tradicionais vs digitais, os meios tradicionais de expressão. Não os desvalorizamos, mas cremos que a introdução de novos meios é uma forte mais-valia.

slide 3 - Estas são as aplicações utilizadas neste projecto. É uma quantidade considerável para desenvolver ao longo de um curto período de tempo. A primeira questão que se levanta é porquê estas e não outras, mais abrangenres.
Porque não optar por uma aplicação mais completa e polivalente, como um Blender, 3DS Max, Maya ou similares? Queremos com este projecto dar uma iniciação ao mundo do 3d, incentivando a sua aprendizagem. O nível etário dos alunos, carácter introdutório das actividades e a complexidade das soluções de modelação e animação 3D não se coadunam com as exigências do software de nível profissional. Interessa despertar e motivar, não profissionalizar.

Cada uma tem o seu papel; aumenta o leque de abrangência da exposição dos alunos a estas tecnologias. O sketchup é a que tem maior preferência, por permitir criações complexas com um pouco esforço, uma curva de aprendizagem acessível e possibilitar desafios de criação intrigantes. A utilidade do Bryce prende-se com a fácil obtenção de renders de estética agradável, e é posteriormente utilizado pelos alunos que pretendem desenvolver animações. O doga l3 é utilizado como introdução ao 3D, possibilitando abordar conceitos como eixos cartesianos, multiplicidade de pontos de vista, projecções, posicionamento de objectos no espaço tridimensional, wireframe e operações elementares de posicionamento, redimensionamento e rotação. Avatar Studio possibilita  introduzir a modelação de personagens humanóides. O vivaty studio é uma aplicação específica para mundos virtuais em vrml com capacidades de modelação que, devido ao curto espaço de tempo dedicado na área curricular, é utilizado pontualmente pelos alunos que pretendem desenvolver espaços virtuais. O jogo minecraft possibilita elaboradas construções que podem ser exportadas utilizando o mineways, utilitário para 3D printing, e o meshlab é utiizado como conversor ou em projectos de 3D scanning como editor avançado de mesh.

Que hardware utilizar? Normalmente as aplicações 3D requerem requisitos elevados, mas as escolhidas correm sem problemas de maior em computadores portáteis de gama média e netbooks. Nestes trabalhos foram utilizados computadores magalhães, netbooks asus, portáteis trazidos pelos alunos e portáteis hp “sobreviventes” da iniciativa escolas e computadores portáteis.

VRML/X3D é a tecnologia que utilizamos: linguagem de realidade virtual imersiva/não imersiva, de fonte aberta, transversal a aplicações 3D, utilizada em investigação e mundos virtuais de chat. Podendo ser utilizadas outras (clientes second life/open sim, aplicações high end), optámos pelo vrml pela sua transversalidade, carácter aberto, disponibilidade da comunidade de desenvolvimento e baixos requisitos de hardware.

slide 4 - Da exploração dos softwares produzem-se objectos 3D modelados em diferentes aplicações utilizados para criar em animação 3D ou como elementos de espaços virtuais ou como objectos virtuais standalone.


slide 5 - Tentamos equilibrar as necessidades advindas das metas curriculares com exploração criativa do computador. Definimos um percurso de aprendizagem que envolve aprender a utilizar aplicações para, com base em projectos de criação individuais ou em grupo, criar os elementos necessários a um trabalho final. Fases: aprender 3D; conceber um projecto; definir ideias, pesquisar; elaborar; integrar e apresentar como produto final.

Utilizar a tecnologia para criar novas experiências estéticas é outro dos nossos objectivos. Os media digitais têm as suas estéticas intrísecas e ao explorar formas de trabalho podemos encontrar formas de ver que nos surpreendem. É o caso do 3d scanning, que mescla multiplicidade de pontos de vista fotográficos para gerar uma mesh – objecto 3D.

O património artístico e arquitectónico pode também ser objecto de trabalho pelos alunos. Um dos temas que estimulamos é o recriar em 3D monumentos e referências arquitectónicas, dentro das limitações de tempo, faixa etária e desempenho dos alunos.

Exploração de ambientes computacionais 1. Criar um produto original de forma colaborativa e com uma temática definida, com recurso a
ferramentas e ambientes computacionais apropriados à idade e ao estádio de desenvolvimento
cognitivo dos alunos3, instalados localmente ou disponíveis na Internet, que desenvolvam um modo de
pensamento computacional, centrado na descrição e resolução de problemas e na organização lógica
das ideias.
1. Identificar um problema a resolver ou conceber um projeto desenvolvendo perspetivas
interdisciplinares e contribuindo para a aplicação do conhecimento e pensamento computacional
em outras áreas disciplinares (línguas, ciências, história, matemática, etc.);
2. Analisar o problema e decompô-lo em partes;
3. Explorar componentes estruturais de programação (variáveis, estruturas de decisão e de
repetição, ou outros que respondam às necessidades do projeto) disponíveis no ambiente de
programação;
4. Implementar uma sequência lógica de resolução do problema, com base nos fundamentos
associados à lógica da programação e utilizando componentes estruturais da programação;
5. Efetuar a integração de conteúdos (texto, imagem, som e vídeo) com base nos objetivos
estabelecidos no projeto, estimulando a criatividade dos alunos na criação dos produtos (jogos,
animações, histórias interativas, simulações, etc.).
6. Respeitar os direitos de autor e a propriedade intelectual da informação utilizada;
7. Analisar e refletir sobre a solução encontrada e a sua aplicabilidade e se necessário, reformular
a sequência lógica de resolução do problema, de forma colaborativa;
8. Partilhar o produto produzido na Internet.


slide 6 - A colaboração entre os alunos é um factor muito importante para o seu sucesso. No que respeita às formas de exploração, a direccionada é necessária para introduzir as aplicações, tendo os alunos mais gosto e sucesso se a partir daí lhes for dada liberdade criativa.
O que aprendem efetivamente:
A não ter medo do computador
iniciação ao domínio avançado (para lá do usar para jogar, pesquisar, consumir conteúdos e produzir texto) como ferramenta criativa
possibilidade de aplicação de conhecimentos de outras áreas curriculares
conteúdos específicos de áreas artísticas – luz/cor, rosto, perspectiva, geometria.

slide 7 - exemplos: um mundo virtual tridimensional, que recria, não à escala, o sistema solar. envolve pesquisa, modelação, e foi concebido por um grupo de alunos de 5.º ano; um exemplo de introdução à animação 3D, necessariamente simples pelo curto espaço de tempo disponível; um exemplo de 3d scanning utilizado aplicações web e telemóveis, desenvolvido para um projecto de metrologia; modelação de objectos complexos utilizando módulos; um dos muitos exemplos das experiências dos alunos na modelação arquitectónica que sublinha o esforço meticuloso na modelação de raiz de detalhes.