[pt] A temática da Realidade Virtual concretiza sua aplicabilidade e vem se mostrando cada vez mais relevante como tecnologia para ultrapassar as barreiras físicas de comunicação e experimentação do aprendizado. Nesse contexto, a educação aparece como uma das áreas mais propensas a se beneficiar com essa tecnologia, visto que o uso da Realidade Virtual pode proporcionar experiências práticas inimagináveis na absorção de informações e ainda permitir interações complexas a distância, o que auxilia e inova as práticas e metodologias educacionais, contribuindo para a formação de profissionais capacitados aos desafios e necessidades do cenário tecnológico atual de mercado. O estudo propõe e testa um modelo de mensuração de fatores que podem influenciar a adoção da Realidade Virtual no ensino superior. Visando relacionar o tema da Realidade Virtual e a adoção de inovações, o modelo de estudo foi fundamentado nos atributos de inovação da teoria da difusão de inovações (IDT - ROGERS, 2003) e as hipóteses testaram os efeitos da vantagem relativa, da complexidade, da compatibilidade, da experimentabilidade, da observabilidade e da diversão percebida na atitude geral de adoção da Realidade Virtual, assim como o efeito de tal atitude na intenção de adoção dessa tecnologia. A pesquisa, de caráter quantitativo, tem por análise uma amostra de 382 estudantes do ensino superior público e/ou privado no Brasil. Os achados permitem inferir que diversos dos fatores estudados afetam a intenção de adoção da Realidade Virtual para o aprendizado, confirmando a maior parte das hipóteses da pesquisa. Os resultados da pesquisa representam avanços no conhecimento sobre adoção da Realidade Virtual na educação e sugerem importantes contribuições para estudantes e instituições de ensino superior, acerca da adoção e implementação de tecnologias de Realidade Virtual em práticas de ensino. / [en] The subject of Virtual Reality has solidified its applicability and shown itself to be increasingly relevant as a technology to overcome the physical barriers of communication and experiential learning. In this context, education appears as one of the areas most likely to benefit from this technology, since the use of Virtual Reality can provide unimaginable practical experiences in absorbing information as well as allowing for complex distance interactions, assisting and serving to innovate educational practices and methodologies, contributing to the qualification of professionals trained for the challenges and needs of the current technological market environment. The study proposes and tests a model for measuring factors that may influence the adoption of Virtual Reality in higher education. In order to relate the topic of Virtual Reality and innovation adoption, the study model was based on the innovation attributes of the innovation diffusion theory (IDT - ROGERS, 2003) and the hypotheses tested the effects of relative advantage, complexity, compatibility, trialability, observability and perceived playfulness in the general attitude of Virtual Reality adoption, as well as the effect of such attitude on the intention to adopt this technology. The quantitative research analyzes a sample of 382 students from public and / or private higher educational institutions in Brazil. The findings allow us to infer that several of the factors studied affect the intention to adopt Virtual Reality for learning, confirming most of the research hypotheses. The study results represent advances in knowledge about the adoption of Virtual Reality in education and suggest important contributions for students and higher education institutions, with regard to the adoption and implementation of Virtual Reality technologies in teaching practices.

Orientador: Leticia Passos Affini / Resumo: A presente pesquisa apresenta-se como uma investigação acerca da evolução dos dispositivos de imagens imersivas, com o objetivo de conceituar e classificar os aspectos relacionados à geração de ilusão e sensação de imersão. O estudo se divide em três etapas: na primeira, realiza-se uma discussão sobre os conceitos de imersão, imersividade e realidade virtual para a elaboração de uma definição a ser utilizada na última etapa do projeto. Na segunda, listam-se os dispositivos utilizados para a geração de ilusão e sensação de imersividade a partir de revisão literária sistemática, considerando-se tanto os aspectos históricos conceituais e tecnológicos. Na terceira etapa se dá a classificação dos dispositivos imersivos, baseada em suas especificidades imagéticas e no grau de imersividade proporcionado. Como resultado, obteve-se uma compilação com os principais dispositivos imersivos, além de sua classificação pelas distintas formas de imersão proporcionada. / Abstract: This research presents an investigation about the evolution of immersive imaging devices in order to conceptualize and classify aspects related to the immersiveness sensation and illusion generation. The study is divided in three stages: in the first, there is a discussion about the concepts of immersion, immersiveness and virtual reality to be used in the project last stage. In the second step, the devices used to create immersiveness sensation and illusion are listed from the systematic literary review considering the historical-conceptual and technological aspects. In the third stage is presented the immersive devices classification based in its image specificities and in its degree of illusion of immersion proportioned. As a result, it was obtained a compilation with the main immersive devices besides its different forms of immersion presented. / Mestre

[pt] Este estudo apresenta o SVETT (Simulador Virtual de Estudo Topotático do Terreno), um simulador criado com o intuito de auxiliar, no estudo do terreno, os Oficiais-Alunos dos Curso de Aperfeiçoamento Avançado de Oficiais do Corpo de Fuzileiros Navais (C-ApA-CFN), a bordo do Centro de Instrução Almirante Sylvio de Camargo (CIASC), Unidade onde são formados, especializados ou aperfeiçoados os Fuzileiros Navais da Marinha do Brasil, que futuramente serão responsáveis pelo planejamento e condução de Operações Militares. O SVETT permite recriar uma região qualquer no globo terrestre, onde é possível inserir o aluno nessa área e, com os recursos visuais disponibilizados ao instrutor, permite maior facilidade na transmissão de seus conhecimentos, permitindo aos alunos observar detalhes antes apenas imaginados no terreno real. Este recurso funciona como um intermédio entre a teoria e a prática, majorando o conhecimento do aluno antes da sua ida ao exercício no terreno. Avaliamos o simulador com 12 usuários, sendo 7 alunos e 5 instrutores, onde obtivemos resultados positivos no que diz respeito ao processo ensino e aprendizagem. Os resultados sugerem também melhorias para que o simulador seja adequado para todo tipo de usuário, independentemente das suas características, além de uma proposta de estudos futuros. / [en] This study introduces the SVETT (Simulador Virtual de Estudo Topotático do Terreno), a simulator designed to assist, on the terrain study, the Officers-Students of the Advanced Training Course for Marine Corps Officers (ATCMCO), aboard the Centro de Instrução Almirante Sylvio de Camargo (CIASC), Unit where the Marines of the Brazilian Navy are trained, specialized or improved, which in the future will be responsible for planning and conducting Military Operations. TTSS allows one to recreate a region of any part of the globe where it is possible to position the student in that area and, with the visual aids available to the instructor, make it easier to convey the instructor s knowledge, enabling students to view details that usuall were only imagined at the real terrain. This feature acts as an intermediary resource between theory and practice, enhancing student s knowledge prior to their terrain exercise. We evaluated the simulator with 12 users, 7 students and 5 instructors, where we obtained positive results with regard to the teachinglearning process. The results also suggest improvements so that the simulator is suitable for all types of users regardless of its characteristics, in addition to a proposal for future studies.

[pt] Diversos são os trabalhos criativos – obras literárias, artísticas, projetos arquitetônicos e cinematográficos, dentre outros – que nos transportam a diferentes locais e épocas, causando a impressão de estarmos vivenciando outras realidades. Reconhecendo a importância da imersão e sua utilização em tecnologias emergentes como a realidade virtual (RV), objetivou-se, neste estudo, investigar aplicações de RV no universo dos documentários. Buscou-se compreender como a imersão e a interatividade podem potencializar o conhecimento e entendimento do usuário na discussão sobre temas socialmente relevantes por meio da linguagem documental. A partir de revisão da literatura científica abrangendo temas como documentários, imersão, interação e interatividade, construímos uma fundamentação teórica sobre “documentários em realidade virtual”. Em seguida, fizemos um minucioso e abrangente levantamento dos documentários atualmente existentes que utilizam recursos de RV ou similares, como recursos 360°, nos âmbitos nacional e internacional. Dentre os resultados encontrados, selecionamos um grupo de documentários representativos da diversidade dessas experiências e de suas características. E, finalmente, aplicamos em três desses documentários selecionados uma metodologia de análise, com a intenção de verificar se os conteúdos das mensagens e informações propiciadas pelas experiências são potencializados com o uso da imersão e da interatividade em RV, bem como se proporcionam aos seus espectadores/usuários um melhor entendimento e maior envolvimento nas questões abordadas. Essas análises e seus resultados são discutidos em profundidade ao final do estudo, objetivando, em conclusão, uma melhor compreensão do papel da sensação de imersão e de sua potencial contribuição para documentários que utilizam recursos tecnológicos de RV. / [en] There are many creative works - literary, artistic, architectural and cinematographic projects, among others - that transport us to different places and times and give us the impression that we are experiencing other realities. Recognizing the importance of immersion and its use in emerging technologies such as virtual reality (VR), this study aimed to investigate applications of VR in the world of documentaries. We sought to understand how immersion and interactivity can enhance the user s knowledge and understanding in the discussion of socially relevant topics through documentary language. Based on a review of the scientific literature covering topics such as documentaries, immersion, interaction and interactivity, we built a theoretical foundation on documentaries in virtual reality. Then, we carried out a thorough and comprehensive survey of currently existing documentaries that use VR or similar resources, such as 360° resources, at national and international levels. Among the results found, we selected a group of documentaries representing the diversity of these experiences and their characteristics. And, finally, we applied an analysis methodology to three of these selected documentaries, with the intention of verifying whether the contents of the messages and information provided by the experiences are enhanced with the use of immersion and interactivity in VR, as well as whether they provide their viewers/users a better understanding and greater involvement in the issues addressed. These analyzes and their results are discussed in depth at the end of the study, aiming, in conclusion, at a better understanding of the role of the sensation of immersion and its potential contribution to documentaries that use VR technological resources.

[pt] O objetivo desta tese é refletir sobre as possibilidades narrativas e os desafios que a cultura digital traz para o diálogo entre os museus e seus públicos, bem como sobre o papel do Design nesse processo. Partimos do pressuposto de que a cultura digital que permeia a sociedade contemporânea possui características intrínsecas, que facilitam ao museu como instituição ganhar importância na formação cultural da população. Novas possibilidades, por meio das muitas tecnologias disponíveis, intensificam e democratizam sua interação com a população. No estudo, conceitos de Lévy (1999, 2001), Bauman (2001, 2013), Manovich (2001, 2008) e Pariser (2012) sobre a contemporaneidade são articulados com pensamentos de autores dos campos Museal e do Design. O Design é compreendido como uma atividade que, além da materialização de bens tangíveis, se volta para as possibilidades interativas entre pessoas e produtos. Da mesma forma, os museus não devem ser compreendidos como espaços preocupados apenas com a organização, preservação e exposição de artefatos, mas percebidos como centros disseminadores de informações e estimuladores da construção de um pensamento crítico, que mantêm relações com o contexto social no qual estão inseridos. Um mapeamento de tendências e desafios na adoção de tecnologias digitais em museus é elaborado. Para relacionar a fundamentação teórica com a vivência prática, uma pesquisa de campo é realizada, com a utilização de diferentes recursos metodológicos. As perspectivas de profissionais que atuam em museus foram coletadas por meio de entrevistas; e a elaboração e a avaliação pelo público de um experimento em realidade virtual, por meio de um questionário. O experimento se concentrou na reconstrução digital e visualização em 3D de uma múmia da coleção egípcia do Museu Nacional do Rio de Janeiro, destruída no incêndio ocorrido na sede da instituição em 2018. Os resultados da avaliação, realizada com 153 usuários, indicam que novas formas narrativas contribuem para uma ampliação do diálogo entre os museus e seus públicos, potencializam a fruição de seus acervos e auxiliam na democratização do acesso ao conhecimento. O experimento evidenciou que experiências significativas mediadas por tecnologias representam desafios complexos que demandam um trabalho colaborativo entre instituições e equipes interdisciplinares. Os resultados apontam também que para que as tecnologias digitais sejam adotadas em todo o seu potencial, é preciso unir estratégias de criação e comunicação inovadoras, com investimentos contínuos na formação tecnológica de equipes, em equipamentos e em gestão. Nesse processo, o papel do Design se torna fundamental para criar condições favoráveis para que as relações entre os públicos e os acervos sejam potencializadas. As entrevistas mostraram também que o potencial do Design é ainda pouco utilizado nas equipes internas dos museus, e que a interação Design-Museus tem muito a ser explorada. A pandemia de covid-19 intensificou a comunicação digital de grande parte dos museus com os públicos, acelerando o processo de adoção de tecnologias digitais nessas instituições. / [en] The objective of this thesis is to reflect on the narrative possibilities and challenges that digital culture brings to the dialogue between museums and their audiences and on the role of Design in this process. We assume that the digital culture that permeates contemporary society has intrinsic characteristics that facilitate the understanding of the museum as an important institution for the cultural development of the population. New possibilities, through the various technologies available, intensify and democratize its interaction with their public. In the study, concepts by Lévy (1999, 2001), Bauman (2001, 2013), Manovich (2001, 2008) and Eli Pariser (2012) about contemporaneity are articulated with the thoughts of authors in the areas of Museum and Design. Design is understood as an activity that, in addition to materializing tangible objects, also focus on the possibilities of interaction between people and products. Likewise, museums should not be understood as spaces concerned only with the organization, preservation and exhibition of artifacts, but perceived as centers that disseminate information and encourage the construction of critical thinking, which maintain relationships with the social context in which they are inserted. A mapping of trends and challenges concerning the adoption of digital technologies in museums is produced. In order to relate the theoretical foundation with practical experience, a field research is carried out, using different methodological resources. The perspectives of professionals working in museums were collected through interviews; and the elaboration and evaluation by the public of an experiment in virtual reality, through a questionnaire. The experiment focused on the digital reconstruction and 3D visualization of a mummy from the Egyptian collection of the National Museum of Rio de Janeiro, destroyed in the fire that occurred at the institution s headquarters in 2018. The results of the evaluation carried out with 153 users, through a questionnaire, indicate that new narrative forms contribute to expand the dialogue between museums and their audiences; to enhance the enjoyment of their collections; and also to help in the democratization of knowledge. The experiment showed that meaningful experiences mediated by technologies represent complex challenges that require collaborative work among institutions and interdisciplinary teams. The results also pointed out that for digital technologies to be fully adopted, it is necessary to combine innovative creation and communication strategies with continuous investments in the technological training of teams, equipment and management. In this process, the role of Design becomes fundamental in creating favorable conditions for the relationship between the public and the collection to be strengthened. The interviews also showed that Design s potential is underused in museums internal teams, indicating that the Design-Museum interaction still has a lot to be explored. The Covid-19 pandemic intensified the digital communication of most museums with the public, accelerating the process of adopting digital technologies in these institutions.

[pt] Ao longo dos anos, muitos estudos têm explorado o potencial das tecnologias de realidade virtual para apoiar o trabalho colaborativo, em especial para aplicações de treinamento e simulação. Com o uso de um ambiente virtual, é possível criar aplicações para simulação e treinamento capazes de representar cenas reais, permitindo também aumentar a flexibilidade para fazer mudanças estruturais em objetos e outros aspectos do cenário virtual, para, por exemplo, simular situações de emergência e acidentes, difíceis de serem simuladas em um cenário real. Este trabalho estuda o uso da colaboração em ambientes imersivos para dar suporte a treinamentos de usuários. O modelo de colaboração 3C (comunicação, cooperação e coordenação) foi utilizado para modelar e definir as ferramentas de colaboração no desenvolvimento de um aplicativo de realidade virtual colaborativo. O modelo 3C define que em um ambiente de colaboração os indivíduos necessitam trocar informações (comunicação) e se organizarem (coordenação) para que possam trabalhar em conjunto em ambiente compartilhado (cooperação). Para este trabalho foi implementado um programa de treinamento colaborativo entre um usuário imerso em uma CAVE e um usuário remoto não imerso, usando um computador de desktop. Foram implementadas técnicas para ajudar os usuários a realizar a colaboração: waypointing e highlight. Para ajudar o wayfinding, que é o processo cognitivo de definir um caminho através de um ambiente utilizando e adquirindo conhecimento espacial, auxiliado por pistas naturais e artificiais, era permitido ao usuário do desktop posicionar waypoints, pistas artificiais que permitiam a definição de um caminho até o objetivo da tarefa. O highlight consiste na aplicação de uma silhueta nos objetos, destacando-os, permitindo identificar os objetos a serem selecionados com facilidade. Uma série de testes foi elaborada, tendo como principal objetivo avaliar o cenário heterogêneo de colaboração, verificando aspectos como: importância e eficácia da comunicação por áudio, necessidade da comunicação por texto e papel das técnicas auxiliares (highlight e waypointing) como eventuais substitutos ou complementares às técnicas de comunicação, em tarefas baseadas em situações reais com diferentes níveis de complexidade. / [en] Throughout the years, many studies have explored the potential of virtual reality technologies to support collaborative work, particularly for training and simulation applications. By using a virtual environment, it is possible to create applications for simulation and training capable of representing real scenes, which also allow more flexibility to make structural changes to objects and other aspects of the virtual scenario to simulate, for instance, emergency situations and accidents, which are difficult to simulate in a real scenario. This work studies the use of collaboration in immersive environments to support user training. The 3C collaboration model (communication, cooperation and coordination) was used to define the model and collaboration tools in the development of a collaborative virtual reality application. The 3C model defines that in a collaborative environment individuals need to exchange information (communication) and organize (coordination) so they can work together in a shared environment (cooperation). For this work we implemented a collaborative training program between a user immersed in a CAVE and a remote user using a desktop computer. We implement techniques to help users accomplish collaboration: waypointing and highlight. To assist wayfinding, which is the cognitive process of defining a path through an environment using and acquiring spatial knowledge, aided by natural and artificial slopes, it was allowed to the desktop user to create waypoints, artificial slopes that allowed the definition of a path to the task goal. The highlight consists of the application of a silhouette on objects, highlighting them, allowing the users to easily identify the objects of interest. A series of tests was developed with the main objective of evaluating the heterogeneous scenario for collaboration, checking aspects such as: importance and effectiveness of audio communication, text communication need and the role of auxiliary techniques (highlight and waypointing) as eventual substitutes or complements techniques of communication in tasks based on real situations with different levels of complexity.

Objetivo: Construir um programa de Exposição à Realidade Virtual para tratar Fobia Social, avaliá-lo e aperfeiçoá-lo por meio de uma análise quantitativa e qualitativa. Método: Finalizaram o tratamento 21 sujeitos (11 homens e 10 mulheres) entre 18 e 63 anos diagnosticados pelo Manual Diagnóstico Estatístico de Transtornos Mentais 4a edição- texto revisado (DSM -IV- TR) para fobia social. Foram excluídos os sujeitos com depressão grave, com risco de suicídio, transtornos psicóticos e abuso de substância. Principais medidas de avaliação quantitativa: Escala de Ansiedade Social de Liebowitz - LSAS; Escala de Impressão Clínica Global - CGI; Escala para Incapacitação de Sheehan; Escala de Adequação Social - EAS; e Questionário de Pensamentos Automáticos - ATQ 30. Avaliação qualitativa: Questionário Metodológico Qualitativo de Avaliação de Ansiedade Social. Procedimento: as Escalas e os Instrumentos foram aplicados no pré-tratamento, no pós-tratamento e no seguimento após seis meses de tratamento. O Questionário Metodológico Qualitativo de Avaliação de Ansiedade Social foi aplicado no pós-tratamento. O tratamento consistiu em até 12 sessões de 50 minutos cada de exposição à Realidade Virtual. Resultados: Observou-se redução significativa no escore pós-tratamento que se manteve no seguimento, nas escalas que avaliaram ansiedade, fobia e disfunções cognitivas (LSAS, ATQ e EAS). Na CGI, houve redução na gravidade da doença após o tratamento e isto se manteve no seguimento. Os pacientes apresentaram melhora do transtorno que também se manteve no período do seguimento. A Escala de Incapacitação de Sheehan mostrou melhora significativa da vida profissional, social e familiar. O número médio de sessões para a diminuição da ansiedade social foi de 7. Conclusão: O tratamento utilizado neste estudo teve boa aceitação, boa adesão, auxilia na diminuição da ansiedade social como também no enfrentamento das situações temidas. Estudos controlados ulteriores deverão ser realizados para verificar se ratificam estes resultados preliminares / Objectives: To build a Virtual Reality Exposure software for the treatment of Social Phobia, to evaluate and improve it based on quantitative and qualitative analysis. Method: The treatment was completed by 21 subjects (11 men and 10 women) aged between 18 and 63, diagnosed with social phobia by the Diagnostic Statistical Manual of Mental Disorders 4th edition - revised text (DSM - IV-TR). Subjects were excluded on account of deep depression, suicide risk, psychotic disorders or substance abuse. The main measurement instruments for quantitative evaluation were: Liebowitz Social Anxiety Scale - LSAS, Clinical Global Impression Scale - CGI, Sheehan Disability Scale, Social Adjustment Scale - SAS, Automatic Thoughts Questionnaire - ATQ 30. Qualitative evaluation: Methodological Qualitative Questionnaire for the Evaluation of Social Anxiety. Procedure: The Scales and Instruments were applied in the pre-treatment and post-treatment phases and in the follow-up assessment six months after treatment. The Methodological Qualitative Questionnaire for the Evaluation of Social Anxiety was applied in the post-treatment phase. The treatment consisted of twelve 50-minute sessions of exposure to Virtual Reality. Results: A significant decrease in the score in scales that measure anxiety, phobia and cognitive dysfunctions (LSAS, ATQ and SAS) was observed after treatment and it was maintained on follow-up. Patients have shown improvement of the disorder that was also preserved on follow-up. The Sheehan Disability Scale has shown significant improvement in professional, social and family life. The average number of sessions to achieve a reduction of social anxiety was seven. Conclusion: The treatment used in this study has been well received; patients have shown adherence to it and it has helped them to reduce their social anxiety and deal with situations they feared. Further controlled trials should be undertaken to endorse these preliminary results

Os simuladores que empregam técnicas de Realidade Virtual são alternativas vantajosas às formas tradicionais de ensino e treinamento médico. Esses simuladores apresentam requisitos específicos, tais como: interação em tempo real e modelos realistas para representar órgãos e tecidos. Além disso, devem possuir comportamentos físicos suficientemente parecidos com os reais e gerar feedbacks dos procedimentos que estejam sendo simulados. Essas características exigem esforços de programação para o desenvolvimento de técnicas de interação e visualização 3D, além de estudos dos tecidos humanos, incluindo o comportamento físico dos órgãos e tecidos e o estudo das leis da Física envolvidas neste processo. O tema central desta pesquisa é a simulação de procedimentos de punção, sendo que nesse tipo de aplicações são necessários tanto o realismo visual como também o háptico, a fim de proporcionar ao usuário sensações parecidas com as encontradas nos procedimentos reais. Os métodos que utilizam parâmetros físicos são os mais utilizados alcançar o realismo exigido na interação háptica. No entanto, esses métodos deixam a desejar no que diz respeito à interação em tempo real. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver um novo método para simular a deformação de objetos tridimensionais que representam órgãos humanos. De forma que sejam alcançados o realismo visual, o realismo háptico e a interação em tempo real, com um custo computacional aceitável. O método desenvolvido consiste na divisão dos objetos tridimensionais em camadas, a fim de simular o volume e também a heterogeneidade dos órgãos humanos. O número de camadas e a atribuição de parâmetros físicos podem ser definidos de acordo com os diferentes tecidos que compõem o órgão humano e respectivos comportamentos que se pretenda simular. O método foi desenvolvido depois de conduzida uma Revisão Sistemática para levantamento dos métodos utilizados em aplicações para treinamento médico e respectivos níveis de realismo visual e háptico oferecidos. Para demonstrar e testar o funcionamento do método foi criado um simulador genérico de procedimentos de punção, no qual podem ser configurados o número de camadas, os parâmetros visco-elásticos, e assim permitir a avaliação do desempenho e o realismo das simulações. Como exemplo de aplicação o método foi aplicado em um simulador de punção de mama, cuja qualidade foi avaliada por médicos especialistas. Os protótipos foram criados no Laboratório de Tecnologias Interativas da Escola Politécnica da USP (Interlab), a partir de um Framework desenvolvido pelo Laboratório de Aplicações de Informática em Saúde da Escola de Artes Ciências e Humanidades da USP (LApIS). / Simulators that employ Virtual Reality techniques can prove to be an advantageous alternative to the traditional forms of medical learning and training. These simulators have specific requirements, such as real-time interaction and realistic models representing organs and tissues. Moreover, they should possess physical behavior similar enough to real life and generate feedback from procedures being simulated. These characteristics require programming efforts for the development of 3D visualization and interaction techniques, as well as studies of human tissue, including the physical behavior of organs and tissues and the study of the laws of Physics involved in this process. The main theme of this research is the simulation of puncture procedures. This type of application requires a realistic rendering of both visual and haptic traits in order to provide the user with sensations similar to those found in real procedures. Methods which employ physical parameters are more widely used to achieve the realism required in haptic interaction. However, these methods present shortcomings regarding real-time interaction. Thus, the aim of this research was to develop a new method to simulate the deformity of tridimensional objects that represent human organs and to achieve visual realism, haptic realism, and real-time interaction, with acceptable computational costs. The method developed in this study consists in dividing tridimensional objects into layers in order to simulate volume as well as heterogeneity of human organs. The number of layers and the attribution of physical parameters can be defined according to different tissues that compose the human organ and respective behaviors that one wishes to simulate. The method was developed after a systematic review to assess the methods employed in applications for medical training and their respective levels of visual and haptic realism. In order to demonstrate and to test how the method operates, we created a generic simulator of puncture procedures, which can be configured with any combination of layers of tissue and its viscoelastic parameters, allowing for the assessment of simulation performance and realism. As an example, the method was applied to a breast biopsy simulator whose quality was evaluated by specialist doctors. The prototypes were created in the Interactive Technology Laboratory (Interlab) of the Engineering School of the University of São Paulo, from a framework developed by the Laboratory of Computer Applications for Health Care (LApIS) of the School of Arts, Science and Humanities of the University of São Paulo.

Os objetivos do presente estudo foram analisar os efeitos dos videogames interativos Kinect Adventures comparados com a fisioterapia convencional por meio de um treinamento multimodal no controle postural, na marcha, na aptidão cardiorrespiratória e na cognição de idosos da comunidade e verificar a duração dos efeitos das intervenções após 30 dias de seguimento. Tratou-se de um ensaio clínico aleatorizado e cego. Participaram do estudo 50 idosos que foram aleatorizados entre grupo controle e grupo experimental, 25 em cada grupo. Todos os sujeitos foram submetidos a 14 sessões de intervenção, duas vezes por semana, por sete semanas. O grupo controle realizou treinamento multimodal, que incluiu aquecimento, treinamento de equilíbrio estático e dinâmico, condicionamento físico, treinamento de força muscular, treinamento de coordenação motora, flexibilidade muscular e desaquecimento. O grupo experimental praticou quatro jogos do Kinect Adventures, cinco tentativas de cada jogo por sessão. Todos os participantes foram submetidos a três avaliações: inicial (pré), final (pós) e trinta dias após as intervenções (seguimento), realizadas por um avaliador cego em relação ás intervenções. O desfecho primário do estudo foi o controle postural, avaliado por meio do Mini-Balance Evaluation Systems Test. Os desfechos secundários foram: (1) marcha, avaliada por meio Functional Gait Assessment; (2) aptidão cardiorrespiratória, avaliada por meio do Teste do Degrau de seis minutos e (3) cognição, avaliada por meio da Avaliação Cognitiva de Montreal. A análise estatística foi realizada por meio da ANOVA de medidas repetidas e do teste de pós hoc de Tukey para a verificação de possíveis diferenças entre os grupos e avaliações. Foi adotado alfa de 0,05. Não houve diferença entre os grupos após as intervenções e no seguimento em todos os desfechos. Ambos os grupos apresentaram melhora no controle postural, na marcha e na cognição após as intervenções (testes de Pós hoc de Tukey, P < 0,05). Em relação à aptidão cardiorrespiratória, o grupo experimental apresentou melhora após a intervenção e manutenção dos resultados no período de seguimento. Já o grupo controle apresentou melhora somente no período de seguimento. Conclui-se que ambas as intervenções podem proporcionar efeitos positivos no controle postural, na marcha na aptidão cardiorrespiratória e na cognição de idosos da comunidade, sem superioridade entre elas / The objectives of the present study were to analyze the effects of Kinect Adventures interactive videogames compared to conventional physiotherapy through multimodal training in postural control, gait, cardiorespiratory fitness and cognition of the elderly in the community and to verify the duration of the effects of the interventions after 30 days of follow-up. It was a randomized, blinded clinical trial. Fifty elderly individuals who were randomized between the control group and the experimental group participated in the study, 25 in each group. All subjects underwent 14 intervention sessions, twice a week, for seven weeks. The control group performed multimodal training, which included warm-up, static and dynamic balance training, physical conditioning, muscle strength training, motor coordination training, muscle flexibility and cooling. The experimental group practiced four games of Kinect Adventures, five attempts of each game per session. All participants were submitted to three evaluations: initial (pre), final (post) and thirty days after the interventions (follow-up), performed by a blind evaluator in relation to the interventions. The primary endpoint of the study was postural control, evaluated through the Mini-Balance Evaluation Systems Test. The secondary outcomes were: (1) gait assessed by Functional Gait Assessment; (2) cardiorespiratory fitness assessed by the Six-Minute Step Test and (3) cognition assessed through the Montreal Cognitive Assessment. Statistical analysis was performed using repeated measures ANOVA and Tukey post hoc test to verify possible differences between groups and evaluations. Alpha of 0.05 was adopted. There was no difference between the groups after the interventions and in the follow-up in all the outcomes. Both groups showed improvement in control, gait and cognition after the interventions (Tukey Post hoc tests, P < 0.05). Regarding cardiorespiratory fitness, the experimental group presented improvement after the intervention and maintenance of the results in the follow-up period. The control group showed improvement only in the follow-up period. It is concluded that both interventions can provide positive effects on postural control, gait in cardiorespiratory fitness and on the cognition of elderly in the community, without any superiority between them

Com a frequente utilização de Tecnologias da Informação e da Comunicação (TICs) em contextos educacionais, uma nova configuração de atividades virtuais trouxe à tona novos desafios para profissionais da área de educação ou de treinamento. A partir das contribuições originadas no campo da Realidade Virtual, merecem atenção às soluções que se utilizam de Ambientes Virtuais Interativos 3D como uma alternativa às estratégias de treinamento conduzidas em ambientes reais de aprendizagem. Essas soluções ganham destaque à medida que se observa a utilização de diferentes métodos ou formas de se ensinar e aprender com esses ambientes. Nesse contexto o campo das Habilidades Sensório-Motoras (HSM) constitui-se um desafio no que tange à necessidade de desenvolvimento de métodos para quantificar ou qualificar a habilidade de um aprendiz ou profissional que esteja sob avaliação durante a realização de uma tarefa. Diante desse cenário, apresenta-se a pesquisa em pauta, com o objetivo de definir, implementar e validar um método para avaliação da aquisição de HSM em Ambientes Virtuais Interativos 3D no contexto de treinamento médico. O escopo da presente investigação foi definido mediante a realização de um processo de revisão de literatura sobre os principais fundamentos encontrados na área. Por meio da condução de dois processos de Revisão Sistemática, foi possível recuperar o estado da arte sobre métodos e parâmetros utilizados na avaliação da aquisição de HSM. Para atingir os objetivos da investigação, foram conduzidos experimentos com base em um modelo teórico de avaliação e em um método semiautomatizado. Os resultados dos experimentos indicaram que o método construído foi capaz de avaliar diferentes tarefas virtuais durante a aquisição de Habilidades Sensório-Motoras, assim como verificar o grau de convergência e divergência de processos de discriminação e classificação de HSM observados na avaliação de tarefas virtuais pelo método semiautomatizado e por especialistas. / Along with the frequent use of Information and Communication Technologies (ICTs) in educational contexts, a new configuration of virtual activities has brought up new challenges for professionals in the field of education or training. Based on contributions coming from the field of Virtual Reality, solutions used in 3-D Interactive Virtual Environments need to be highlighted as an alternative to training strategies conducted in real learning environments. These solutions gain ground as the use of different methods or ways of teaching and learning are observed in these environments. In this context, the field of Sensory Motor Skills (SMS) becomes a challenge as far as the need for development of methods is concerned in order to quantify or qualify the skills of a learner or a professional who is being evaluated during the performance of a task. This research is set in this scenario aiming to define, implement and validate a method to evaluate the acquisition of SMS in 3-D Interactive Virtual Environments in the context of medical training. The scope of this investigation was defined by means of a literature review on the current major founding principles in the area. Two processes of Systematic Review were conducted which produced the state of the art on methods and parameters used in the evaluation of SMS acquisition. In order to achieve the objectives of the investigation, two experimental studies were conducted based on a theoretical evaluation model and a semi-automated method. The results of the experimental studies showed that the method constructed was able to evaluate different virtual tasks during the acquisition of Sensory Motor Skills, and to verify the convergence or divergence degree of processes of discrimination and classification of SMS observed in the evaluation of virtual tasks by the semi-automated method and by human experts.