Simuladores de Treinamento de Equipamentos em Realidade Mista 

1. INTRODUÇÃO 

Atualmente, a indústria brasileira representa uma grande parcela da economia no Brasil, tendo uma porcentagem de 22,2% no PIB (CNI, 2022). Dessa forma, é de suma importância investir em inovação nesta área, trazendo novas tecnologias para a indústria. Um exemplo de investimento, são as tecnologias imersivas, as quais são denominadas de realidade aumentada, realidade virtual e por fim realidade mista. Essas realidades podem trazer grandes benefícios em simulações para treinamento, sendo um bom investimento para o mercado de trabalho industrial. 

A importância da realidade mista é significativa, quando se considera seu potencial principalmente em um ambiente industrial- tanto para a proteção da saúde de empregados, quanto para uma otimização do tempo da empresa. Esta tecnologia permite a análise visual, em tempo real, do produto montado. As máquinas industriais são geralmente perigosas, de alto custo e requerem muito treinamento. O ambiente virtual permite, também, que as atividades mais complexas sejam praticadas sem qualquer tipo de acidente, o que não seria possível garantir no mundo real (NUNES, Luis; 2020). Dessa forma, a utilização da realidade mista, no aprendizado de operação do maquinário, é mais segura, visto que o trabalho é realizado no ambiente cibernético e ausente de riscos, assim salvaguardando a saúde do operador. Os simuladores treinam os usuários com tarefas reais, atingindo assim, uma nova forma de treinamento em tempo real, deixando a experiência realista (MACEDO, Eline; 2015). Ainda dentro dessa ideia, é possível argumentar no seu benefício para a otimização do tempo, pois esse treinamento virtual pode ser encomendado com antecedência, de forma que os funcionários já estejam devidamente adaptados à nova máquina, quando essa for implantada na indústria, otimizando sua operação. O uso da realidade mista tem o benefício de utilizar a sua característica virtual, para utilização de simuladores em tempo real, para adquirir treinamento passo a passo, com uma melhor ilustração do funcionamento da

máquina (SCHAFT, Frederico; PEREIRA, Carlos; 2010). Considera-se que fica claro que a realidade mista proporcionará uma melhora, tanto aos trabalhadores quanto à empresa; por um lado pode reduzir as taxas de acidentes laborais, por outro garante uma gestão mais precisa do tempo de operação, logo esse treinamento virtual proporciona benefícios às duas partes do sistema produtivo. 

Por ser um simulador ele pode ser comparado a um jogo. Engana-se quem acredita que os games se limitam a um passatempo. Os jogos virtuais já fazem parte da rotina de muitas empresas e podem, sim, ser aliados poderosos para potencializar resultados - e trazer eficiência. Podem ser usados, inclusive, como ferramentas de simulação de operações de risco em ambientes de realidade virtual (PETROBRAS; 2019). 

2. JOGOS NA EDUCAÇÃO 

Os jogos, nestes últimos anos, vêm sendo, cada vez mais, otimizados, mais realísticos e buscando novas áreas de mercado. Os jogos educacionais não se tornam uma exceção neste contexto, como podemos perceber no mercado de jogos educacionais, grande parte é voltado tanto para crianças que estão aprendendo a ler e escrever, como adultos que buscam simuladores para operações ou para outras áreas. Esta ferramenta de ensino, onde os usuários recebem informações de forma interativa, desenvolvendo conhecimento sobre o objeto em estudo. (BRANDELERO PORTO, Isabelle; 2020) 

Um exemplo, nesta área de simuladores na educação é o S-Educ (Um Simulador de Ambiente de Robótica Educacional em Plataforma Virtual), criado por Carla Fernandes e Luiz Marcos Garcia Gonçalves, cujo o simulador ajuda os estudantes a aplicar na prática, sem ter um custo muito grande pois, peças para criar tais robôs seriam de um valor elevado(FERNANDES, Carla; GONÇALVES, Luiz Marcos Garcia, 2012). Outro exemplo de boa prática de simulação para estudos é o do Solaris ( um software de simulação de exploração espacial), apresentado por Lucas De Abreu e Gustavo Zancheta Ribeiro onde o objetivo é ensinar jovens, sobre o sistema solar e aplicar uma educação divertida e dinâmica explorando o sistema solar (ABREU, Lucas; ZANCHETTA, Gustavo; 2021). 

2.1 PLATAFORMA GERALMENTE ADOTADA 

A engine mais utilizada é a da Unity, pois fornece a possibilidade de distribuir para Hololens, cujo nome é universal windows platform e tem um suporte para realidade mista,

e a mesma será liberada de forma gratuita para a loja do hololens. A loja hololens é uma plataforma específica para fazer uploads de aplicativos para hololens, tanto a de primeira geração quanto a segunda geração. O hololens é um óculos especializado em realidade mista, sendo que o mesmo consegue reconhecer gestos feitos pelas mãos, para que se consiga interagir com os objetos virtuais na nossa realidade. 

2.2 PÚBLICO-ALVO 

Os simuladores se destinam a jovens e profissionais da área da indústria e outras, que precisem operar máquinas, carros, aviões e etc. Os simuladores, com suas atividades e orientações, apresenta uma experiência imersiva e dinâmica, de forma segura ao aprendiz. 

2.3 GAME ENGINE 

A game engine escolhida para este projeto foi a Unity, a qual traz de forma gratuita suas ferramentas para o desenvolvimento e estudo deste projeto.. Possui uma comunidade grande, sendo bem popular em vários ambientes operacionais, sendo que este trabalho será disponibilizado na universal windows platform, para a plataforma do hololens. 

3. GAMEPLAY 

A gameplay estará totalmente voltada para o que o usuário decidir fazer com o 

simulador. Ele estará livre para escolher quaisquer opções de máquinas industriais e interagir com qualquer opção de menu da máquina industrial, podendo adquirir quaisquer informações que este simulador poderá exemplificar. 

Como dito antes, o jogador irá ter acesso a todas opções e explicações do jogo, contudo, para ter total aprendizado neste simulador, o jogador terá que ler o tutorial primeiro, depois ler o manual da máquina, onde terá mais alguns detalhes do equipamento específico que estiver usando, e habilitar o modo de focalização, onde irá mostrar os nomes das peças. Seguindo a sequência correta do treinamento, o usuário poderá mapear e completar a sua atividade, assim conseguindo guardar todas as informações para que se possa fazer, fora da simulação. 

Cada equipamento poderá ter suas próprias interações e seus manuais, deixando assim cada treinamento único com suas atividades e tutoriais. As suas atividades com o

método passo a passo tem uma dificuldade normal, sendo solicitado do jogador, apenas o que foi demonstrado ou lido no seus devidos manuais. 

4. PERSONAGENS 

O personagem será o usuário que estiver utilizando o seu equipamento de realidade mista, o qual estará simulando um profissional treinando,o equipamento disponível a sua escolha. O objetivo do personagem será de realizar as atividades e tutoriais e de ler os manuais, para conseguir ter a experiência preparatória, para lidar com máquinas industriais, motores de carro, treinamento militar e etc, quando for utilizar a mesma na prática. 

5. CONTROLES 

O usuário poderá interagir com os objetos 3D apresentados para ele, fazendo um sinal de pinça para que o script, de realidade mista do hololens, consiga identificar que o usuário quer interagir. Sua visão será totalmente controlada pela cabeça da pessoa pois, será utilizado como óculos, dito isso, através da pinça e a visão do usuário, poderá interagir com menus e máquinas industriais. O usuário poderá andar para qualquer lugar e qualquer distância sem ter de se preocupar. 

6. CÂMERA 

A câmera do jogo é utilizada em primeira pessoa, assim, quando o usuário utilizar no hololens, ele terá uma visão real do maquinário na sua frente, dando a imersão maior para o usuário, simulando um local de trabalho.

CONCLUSÃO 

Assim, como mostrou a pesquisa apresentada anteriormente, é possível confirmar que este simulador, voltado para o treinamento, buscou trazer outras formas de conhecimento específicas. Proporciona uma experiência muito aproximada da realidade, de uma forma intuitiva, deixando profissionais da área e muitos outros candidatos interessados na carreira profissional para treinar, ampliar na área e saber como se pode lidar com tais equipamentos de uma forma segura. 

Como a imersão de realidade mista se torna parecida com a do mundo real, os usuários terão como vantagem o aprendizado técnico muito realista, permitindo que os jogadores aprendam, de uma nova forma, para desenvolver conhecimentos de um novo jeito criativo e livre. Uma pesquisa feita pelo MIT (Massachusetts Institute Technology) demonstrou como o uso de novos métodos para estudos poderiam criar uma vantagem mais criativa utilizando esses novos métodos da tecnologia (SCHLEMMER, Eliane;BACKES, Luciana, 2008). 

REFERÊNCIAS 

ABREU, Lucas e ZANCHETTA RIBEIRO,Gustavo. SOLARIS - UM SOFTWARE DE SIMULAÇÃO DE EXPLORAÇÃO ESPACIAL, 2021. Disponível em:<https://repositorio.animaeducacao.com.br/bitstream/ANIMA/20132/1/Solaris%20-%20Um %20Software%20de%20Simula%c3%a7%c3%a3o%20De%20Explora%c3%a7%c3%a3o% 20Espacial.pdf >. Acesso em 19 de Dezembro de 2021. 

BRANDELERO, Isabelle. Desenvolvimento de um aplicativo para colorir utilizando

Realidade Aumentada e técnicas de Live Texturing, 2020. Disponível em:<https://repositorio.animaeducacao.com.br/bitstream/ANIMA/8449/1/Desenvolvimento %20de%20um%20aplicativo%20para%20colorir%20utilizando%20Realidade%20Aumenta da%20e%20t%c3%a9cnicas%20de%20Live%20Texturing%20-%20Isabelle%20Brandelero %20Porto_final.pdf >. Acesso em 09 de Fevereiro de 2022. 

CNI; Indústria total, 2022. Disponível em: https://industriabrasileira.portaldaindustria.com.br/grafico/total/producao/#/industria-total Acesso em 11 de junho, 2022. 

FERNANDES, Carla e GARCIA GONÇALVES, Luiz Marcos. Um Simulador de Ambiente de Robótica Educacional em Plataforma Virtual, 2012. Disponível em: <http://www.natalnet.br/lars/wtdr2012/pdf/106513-W.pdf>. Acesso em 04 de Fevereiro de 2022. 

MACEDO, Eline; UM SIMULADOR BASEADO EM REALIDADE VIRTUAL PARA O TREINAMENTO DE ESTUDANTES NA ADMINISTRAÇÃO DE MEDICAMENTOS INJETÁVEIS, 2015. Disponível em: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/9251 Acesso em 16 de set. 2021. 

MICROSOFT; O que é realidade Mista, 2021. Disponível em: https://docs.microsoft.com/pt-br/windows/mixed-reality/discover/mixed-reality Acesso em 16 de set. 2021. 

NUNES, Luis. - Realidade aumentada e suas aplicações na área de segurança do trabalho, 2020. Disponível em: https://repositorio.animaeducacao.com.br/bitstream/ANIMA/3869/1/REALIDADE%20AU MENTADA%20E%20SUAS%20APLICA%c3%87%c3%95ES%20NA%20%c3%81REA %20DE%20SEGURAN%c3%87A%20DO%20TRABALHO%20-%20Luis%20Nunes.pdf Acesso em 14 de set. 2021.

PETROBRAS. Games e negócios: Como jogos virtuais podem potencializar resultados, 2019. Disponível  em:<https://nossaenergia.petrobras.com.br/pt/energia/games-e-negocios-como-jogos-virtuai s-podem-potencializar-resultados/?utm_source=linkedin&utm_medium=feed&utm_campai gn=Source_always-on&utm_content=social_cpm_geracao-de-valor_games-empresariais_2 02110_alcance_linkedin_saiba-mais_custom-affinity_30s_1st_opiniao-publica_cross>. 

Acesso em 04 de Fevereiro de 2022. 

SCHLEMMER, Eliane e BACKES, Luciana. METAVERSOS: novos espaços para construção do conhecimento, 2008. Disponível em:<https://www.redalyc.org/pdf/1891/189116834014.pdf>. Acesso em 02 de Fevereiro de 2022. 

SCHAF, Frederico Menine; PEREIRA, Carlos. - AMBIENTE DE REALIDADE MISTA 3D COLABORATIVO: MRCS-CARLAB3D, 2010. Disponível em: http://www.sbgames.org/sbgames2012/proceedings/papers/simulacao/W_3.pdf Acesso em 14 de set. 2021.