CrystalWalk AR
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Data de publicação
2018
Autores IPEN
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CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23.
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Resumo
Este trabalho documenta o processo de especificação, desenvolvimento e
prototipação de uma plataforma de ensino-aprendizagem de estruturas cristalinas,
intitulada CrystalWalk AR (de Augmented Reality em inglês), que se utiliza a
plataforma experimental de computação holográfica Microsoft Hololens. Desde que foi
lançado em meados de 2016, o software CrystalWalk (CW) vem se consolidando
como alternativa aos softwares cristalográficos tradicionais, uma vez que é capaz de
gerar representações visuais tridimensionais de estruturas cristalinas de modo
didático e interativo, mais afeito a estudantes e não especialistas em cristalografia. A
mesma motivação original do desenvolvimento do CW vigora no atual trabalho, ou
seja, a percepção de deficiências nas ferramentas de ensino-aprendizagem
empregadas no estudo de estruturas cristalinas. O correto entendimento deste tema
demanda habilidade associada à visualização em três dimensões, além de conceitos
nem sempre bem explorados pelos livros didáticos da área. Apesar de modelos físicos
tradicionalmente serem utilizados para tentar contornar essas limitações, sua natureza
material impõe restrições, ao contrário dos modelos virtuais. Com a disseminação do
uso do CW evidenciou-se seu vasto potencial imersivo em ambientes intermediários
de virtualidade – particularmente a Realidade Aumentada (AR) – sobretudo devido à
falta de maturidade e ao alto custo das tecnologias comercialmente disponíveis.
Baseado na arquitetura original do CW, a aplicação CrystalWalk AR (CW-AR) foi
desenvolvido para o Microsoft Hololens integrando-se a plataforma Unity para
desenvolvimento de aplicações 3D e o framework Vuforia para desenvolvimento de
aplicações de Realidade Aumentada (AR). Assim, a partir do uso de SmartTags é
possível ‘agarrar’ estruturas cristalinas, integrando modelos gerados a partir do CW a
um ambiente holográfico imersivo. Sem os limites de um ambiente bidimensional
dentro de um monitor, alunos e professores puderam exibir, ampliar, transladar e
rotacionar projeções holográficas tridimensionais de estruturas e defeitos cristalinos
simultaneamente à realidade física, posicionando, dimensionando e transitando por
entre diferentes modos de visualização como a representação de pontos de rede,
motivo, célula unitária e estrutura cristalina. Diferentemente do CW, entretanto, o CWAR
possui foco em desenvolvimento de propriedade intelectual, cuja solução é
composta por conteúdo autoral, hardware e software de códigos fechado. Estudos
preliminares do CW-AR com alunos e professores sugerem benefícios tangíveis
relacionados à interação e à imersão, proporcionando uma melhor integração de
interfaces multimodais (mais que uma forma de interação), quando comparados com
sistemas tradicionais de Realidade Virtual. No CW-AR destacam-se também
potenciais melhorias relacionadas ao custo e à complexidade operacional.
Como referenciar
LEAL NETO, R.M.; BARDELLA, F.; RODRIGUES, A.M. CrystalWalk AR: estruturas cristalinas e realidade aumentada. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 23., 04-08 de novembro, 2018, Foz do Iguaçu, PR. Resumo... p. 9042-9042. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29678. Acesso em: 30 Dec 2025.
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