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Plataforma Sucupira

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
URBANISMO (31001017103P1)
REALIDADE VIRTUAL NA ARQUITETURA: Desenvolvimento e avaliação de soluções imersivas e colaborativas no ensino da história da arquitetura e urbanismo
EMERSON BRUNO DE OLIVEIRA GOMES
TESE
28/11/2024

O ensino de História da Arquitetura e do Urbanismo é fundamental na formação de arquitetos e urbanistas. Tradicionalmente, a ampla gama de conteúdo dessa disciplina apoia-se em recursos como fotografias, plantas e maquetes físicas. Embora indispensáveis, tais meios nem sempre conseguem transmitir a escala e a complexidade tridimensional dos espaços, limitando a compreensão dos estudantes. Ademais, a literatura recente destaca a necessidade de ampliar o engajamento discente, sugerindo abordagens que favoreçam análises mais profundas e abrangentes. As visitas de campo são uma opção nesse sentido, mas enfrentam restrições significativas, incluindo custos elevados, limitações sanitárias e dificuldades de acessibilidade. Além disso, são inviáveis para a análise de ambientes históricos que já não existem. Nesse contexto, a Realidade Virtual (VR) tem sido apontada como uma solução potencial, embora a literatura ainda careça de métodos eficazes para sua integração rotineira no ensino da disciplina. Esta tese propõe o desenvolvimento de uma plataforma imersiva e colaborativa, voltada à criação de aplicações de VR para o ensino de História da Arquitetura e do Urbanismo. Três questões de investigação orientaram a pesquisa: (1) Quais as contribuições das tecnologias imersivas para a área da arquitetura? (2) De que forma a VR pode contribuir para o ensino da História da Arquitetura e do Urbanismo? (3) Como integrar efetivamente a VR no cotidiano pedagógico dessa disciplina? A metodologia envolveu revisão bibliográfica, definição de requisitos para a plataforma, modelagem de cenários, elaboração de um roteiro para uma aula piloto e programação das funcionalidades. A avaliação da plataforma incluiu um experimento com 20 estudantes, analisando a) absorção cognitiva, b) usabilidade, c) presença e d) incidência da “doença do simulador”. O Largo de Nazaré, em Belém (Brasil), foi selecionado como estudo de caso pela relevância histórica e pelas transformações urbanas e arquitetônicas ocorridas ao longo do tempo. A avaliação do estudo piloto indicou uma média geral equivalente a 80% do valor máximo possível. A usabilidade foi considerada excelente e a absorção cognitiva apresentou métricas semelhantes. Conceitos como “presença social” e “doença do simulador” obtiveram valores menores, porém aceitáveis, acima de 74%. Recursos específicos, como “viagem no tempo” e “fusão temporal”, foram especialmente destacados pelos estudantes por favorecerem as análises comparativas de diferentes períodos históricos, facilitando a compreensão das transformações espaciais ao longo das décadas. Entre as principais contribuições desta pesquisa, destaca-se o desenvolvimento de uma plataforma imersiva e colaborativa, capaz de viabilizar visitas virtuais em grupo, em escala real, com avatares para comunicação e interação, com recursos voltados ao ensino da disciplina em tela. Além disso, foi proposta uma metodologia otimizada de modelagem 3D, baseada em fotografias planificadas, que permite reduzir drasticamente o número de polígonos sem comprometer o realismo do cenário. Esse procedimento ajuda a tornar a experiência viável em dispositivos autônomos com menor poder de processamento. Outro ponto foi a ferramenta “fusão temporal”, que se mostrou particularmente relevante, ao permitir sobrepor diferentes períodos em um único espaço virtual, ampliando a compreensão do processo evolutivo urbano e arquitetônico. Por fim, a possibilidade de revisitar diversas vezes os ambientes estudados, inclusive de maneira colaborativa, representa uma vantagem significativa em comparação às visitas de campo tradicionais. Conclui-se que a implementação da plataforma em contextos acadêmicos apresenta potencial para aprimorar métodos de ensino na disciplina de História da Arquitetura e do Urbanismo, proporcionando um aprendizado mais engajado e eficiente.

Realidade Virtual;Ensino;História da Arquitetura;História do Urbanismo;Colaboração;Engajamento
The teaching of the History of Architecture and Urbanism is fundamental in the education of architects and urban planners. Traditionally, this broad field of study relies on resources such as photographs, blueprints, and physical models. Although indispensable, these tools do not always convey the three-dimensional scale and complexity of spaces, which can limit students’ understanding. Furthermore, recent literature highlights the need to enhance student engagement, suggesting approaches that foster more in-depth and comprehensive analyses. Field trips are one possible solution, yet they face significant constraints, including high costs, sanitary restrictions, and accessibility issues. Moreover, they are not feasible for analyzing historical environments that no longer exist. In this context, Virtual Reality (VR) has been identified as a potential solution, even though the literature still lacks effective methods for its routine integration into the teaching of this subject. This thesis proposes the development of an immersive and collaborative platform designed to create VR applications for teaching the History of Architecture and Urbanism. Three research questions guided this study: (1) What are the contributions of immersive technologies to the field of architecture? (2) How can VR contribute to the teaching of the History of Architecture and Urbanism? (3) How can VR be effectively integrated into the pedagogical routine of this discipline? The methodology involved a literature review, definition of platform requirements, scenario modeling, the creation of a pilot lesson plan, and the programming of platform features. The evaluation of the platform included an experiment with 20 students, analyzing (a) cognitive absorption, (b) usability, (c) presence, and (d) incidence of “simulator sickness.” Largo de Nazaré in Belém (Brazil) was chosen as the case study due to its historical significance and the urban and architectural transformations it has undergone over time. The pilot study evaluation indicated an overall average equivalent to 80% of the maximum possible score. Usability was considered excellent, and cognitive absorption showed similar metrics. Concepts such as “social presence” and “cyber sickness” received slightly lower, yet acceptable, values, above 74%. Specific features like “time travel” and “temporal fusion” were particularly highlighted by students for facilitating comparative analyses of different historical periods and improving the understanding of spatial transformations over the decades. Among the main contributions of this research is the development of an immersive and collaborative platform capable of enabling group virtual visits at real scale, with avatars for communication and interaction, specifically tailored to teaching this subject. In addition, an optimized 3D modeling methodology was proposed, using rectified photographs that drastically reduce the number of polygons without compromising the realism of the scenario. This approach helps make the experience viable on standalone devices with lower processing power. Another significant contribution is the “temporal fusion” tool, which proved especially valuable by allowing the overlay of different periods in a single virtual space, thus expanding the understanding of urban and architectural evolutionary processes. Finally, the ability to revisit the studied environments multiple times, including collaboratively, offers a significant advantage compared to traditional field trips. It can be concluded that implementing the platform in academic contexts has the potential to improve teaching methods in the History of Architecture and Urbanism, resulting in a more engaging and efficient learning experience.
Virtual Reality;Teaching;History of Architecture;History of Urbanism;Collaboration;Engagement
1
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
O trabalho possui divulgação autorizada
Tese-Realidade Virtual na História da Arquitetura.pdf

Contexto

HISTORIA E TEORIA DO URBANISMO
GRAFICA DIGITAL, REPRESENTAÇÃO E URBANISMO
Das Histórias em Quadrinhos à Realidade Virtual: Estratégias Gráficas para a Educação Patrimonial no Centro do Rio de Janeiro

Banca Examinadora

NAYLOR BARBOSA VILAS BOAS
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
VICTOR MANUEL MOTA FERREIRA Participante Externo
PAULO JORGE GARIA PEREIRA Participante Externo
JOY HELENA WORMS TILL Egresso - Doutorado
PEDRO FILIPE COUTINHO CABRAL D’OLIVEIRA QUARESMA Participante Externo
RODRIGO CURY PARAIZO Docente - PERMANENTE
FRANCISCO DOS SANTOS REBELO Participante Externo
NAYLOR BARBOSA VILAS BOAS Docente - PERMANENTE

Vínculo

Servidor Público
Empresa Pública ou Estatal
Pesquisa
Sim
Plataforma Sucupira
Capes UFRN RNP
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