- PPGI - Programa Pós

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
INFORMÁTICA
Reginaldo Tavares Virgínio Filho
CONTEÚDOS TRIDIMENSIONAIS EM DISPOSITIVOS
MÓVEIS: UM ESTUDO APLICADO AO
DESENVOLVIMENTO DE JOGOS EDUCACIONAIS PARA
CELULARES
João Pessoa
2009
Reginaldo Tavares Virgínio Filho
CONTEÚDOS TRIDIMENSIONAIS EM DISPOSITIVOS
MÓVEIS: UM ESTUDO APLICADO AO
DESENVOLVIMENTO DE JOGOS EDUCACIONAIS PARA
CELULARES
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Informática da Universidade Federal
da Paraíba como quesito para a obtenção do Título de
Mestre em Ciências da Computação.
Orientadores: Profa. Doutora Liliane dos Santos Machado
Prof. Doutor Ronei Marcos de Moraes
João Pessoa
2009
AGRADECIMENTOS
Muitos são aqueles que passam por nossas vidas, mas aqueles que estão
dispostos a prestar algum auxílio devem ser lembrados por todo apoio, incentivo e carinho
prestados, os quais são tão necessários para todos enquanto seres humanos. Ao longo
do desenvolvimento deste trabalho não me faltaram essas pessoas e a elas que, embora
saibam ou não, me ensinaram, me ouviram, se fizeram importantes, venho prestar minha
singela, mas sincera homenagem através destes agradecimentos.
Primeiramente quero agradecer ao meu tão bondoso Deus, que me deu a vida, me
deu a salvação e sempre esteve presente nos meus momentos de alegria, de angústia,
de tribulações, demonstrando o seu amor incondicional. A ele agradeço por ter me dado
essa tão importante oportunidade, por ter me direcionado neste caminho.
Em especial, agradeço a minha orientadora Liliane Machado, por ter se mostrado
grande em paciência e confiança, mas principalmente por sua amizade e sensibilidade em
saber aplicar as palavras certas nos momentos certos de sua orientação.
Ao meu orientador Ronei Moraes, por toda direção, disponibilidade e discussões,
essenciais para o enriquecimento deste trabalho.
Aos meus pais, Reginaldo e Margarete Tavares, que neste mundo são as pessoas
que me deram o sentido maior de amor, de confiança, de sabedoria, de carinho, de
cuidado, de compreensão, de acessibilidade, de disposição e de disponibilidade. Talvez
os colos mais receptivos e confortáveis que existem, mas os que nem sempre foram
usados.
À minha namorada Samara, por todo amor, carinho, preocupação, paciência e
compreensão incondicionais. A mais importante nestes anos não tão fáceis da minha vida.
Agradeço por ser a pessoa que mais me faz feliz. Agradeço também por seu auxílio, desta
vez direto, durante a fase de teste e avaliação deste trabalho.
Às minhas irmãs, por todo incentivo e momentos de despreocupação a mim
proporcionados durante esta jornada e por saberem compartilhar este momento nosso de
felicidade.
Ao meu amigo Alfredo Filho, por me mostrar o que realmente é uma verdadeira
amizade, uma das pessoas que mais se fez presente e disponível e que sempre soube e
sabe, com sinceridade, compartilhar os momentos de alegrias e preocupações. A você,
meu amigo, que também me deixa muito feliz.
Aos meus irmãos da igreja que sempre me incentivaram e se preocuparam comigo,
me perguntando sobre o meu trabalho, intercedendo por mim e sendo fonte de auxílio.
Aqui, em especial durante esta jornada, agradeço à família Malheiros, por toda a acolhida
que me dão, por demonstrar tamanha preocupação e compartilhar minhas alegrias.
Aos meus amigos do Laboratório de Tecnologia para Ensino Virtual e Estatística, os
quais me acompanharam de perto durante a minha pesquisa. A eles que me ajudaram,
cooperaram e mostraram um verdadeiro espírito de equipe baseado em amizade, também
importantes em momentos de descontração. Em especial agradeço a Erisvaldo Júnior,
Alana Marques e Daniel Pires, membros da equipe de jogos do LabTEVE, que
colaboraram comigo diretamente discutindo idéias, questões de projeto e compartilhando
recursos.
Aos demais amigos do curso de computação, das demais igrejas, de outras
cidades, você que sabe que está aqui, também foi muito importante, você que sempre me
auxiliou, me ouviu durante estes anos e faz parte da minha vida.
Aos amigos de mestrado Thaise Kelly, tão amiga, sincera e receptiva, e Gedvan
Dias, com sua praticidade, disposição e discussões, os quais trilharam comigo esta
caminhada.
Aos professores que me auxiliaram sempre que necessário durante minha jornada,
sinceros agradecimentos pelos esclarecimentos, sugestões, disposição, disponibilidade,
contribuindo enormemente para a minha pesquisa. Mais especificamente à Professora
Rogéria Gaudêncio.
Meu muito obrigado!
RESUMO
Os celulares e demais dispositivos móveis são aparelhos que alcançaram uma
rápida e abrangente distribuição global, de modo que sua acessibilidade não está restrita
a classes sociais ou a faixas etárias exclusivas. Além disso, seu desenvolvimento no
âmbito tecnológico também foi notável, no sentido que hoje em dia sua capacidade de
armazenamento e processamento, suas novas funcionalidades adquiridas e seu novo
conjunto de recursos gráficos estão cada vez melhores e permitindo novas possibilidades
de uso.
Dentre os recursos gráficos que apresentaram melhoria pode-se citar o tamanho e
a resolução das telas, a capacidade de representação de cores e a possibilidade de
produção de aplicações que utilizem gráficos tridimensionais. Tais melhorias podem ser
observadas tanto por meio de avanços em hardware, quanto em software.
Este trabalho apresenta uma pesquisa em tecnologias gráficas e uso de conteúdo
tridimensional em dispositivos móveis. Ela está relacionada com uma discussão sobre
jogos educacionais específicos para estes dispositivos. Deste modo, apresenta a
concepção de um jogo educacional para crianças, cujo objetivo é sedimentar conteúdos
de geometria espacial, aliando mobilidade, entretenimento e educação. O jogo foi
avaliado pelos possíveis usuários finais e o seu resultado foi favorável com relação a sua
eficiência nos âmbitos motivacionais, de entretenimento e educacional.
Palavras
Chave:
Jogos,
Jogos
Educacionais,
Dispositivos
Programação 3D, Tridimensionalidade.
Móveis,
Celulares,
ABSTRACT
The cell phones and other mobile devices are instruments that have achieved a fast
and spread distribution, so that their accessibility is not restricted to exclusive age or social
classes. Moreover, their technological development was also remarkable because their
capacity for storage and processing, their new features and their new set of graphical
resources are becoming better and allowing new possibilities for usage.
Among the graphic features that have shown improvement can be mentioned the
size and the resolution of the screens, the capacity of representation of colors and the
possibility of producing applications that use three-dimensional graphics. Such enrichment
can be observed both by advances in hardware, as in software.
This research presents a study in graphic technologies and a use of threedimensional content on mobile devices. It‟s related to a discussion on specific educational
games for these devices. Thus, it presents the design of an educational game for children,
whose goal is to sediment content of spatial geometry, combining mobility, entertainment
and education. The game was evaluated by potential end users and their outcome was
favorable about its motivational, educational and entertainment efficiency.
Key Words: Games, Educational Games, Mobile Devices, Cell Phones, 3D development,
three-dimensional.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1- UM DOS PRIMEIROS CELULARES, COM NÚMERO FIXO DE CARACTERES POR TELA. .... 38
FIGURA 2- JOGO NOKIA SNAKE [NOKIA08]. ......................................................................................................... 39
FIGURA 3- TELAS DO JOGO SNAKE EX, UM DOS PRIMEIROS JOGOS COLORIDOS MAIS
POPULARES[THG03]. ........................................................................................................................................ 40
FIGURA 4- RESULTADOS ESTATÍSTICOS DO SISTEMA DE AVALIAÇÃO DO PROJETO NUMINA. (A)
EXIBIÇÃO DO RESULTADO PARA A SALA-DE-AULA, (B) EXIBIÇÃO DO RESULTADO PARA UM
ALUNO INDIVIDUAL [HEATH05]. ...................................................................................................................... 41
FIGURA 5- EXEMPLOS DE APLICAÇÕES DISPONIBILIZADAS NO AMBIENTE : (A) HYPERCHEM;
(B)RDCALC [HEATH05]. ..................................................................................................................................... 42
FIGURA 6 - TELA DO JOGO GPSTRON [PFUTZENREUTER06]. ....................................................................... 43
FIGURA 7- TELAS DO JOGO SHOW DE BOLA, À ESQUERDA MOMENTO DE INTERAÇÃO, À DIREITA
MOMENTO DE CUSTOMIZAÇÃO DO JOGADOR [MENESES06]. ............................................................ 44
FIGURA 8- CENAS DO JOGO CELLMONS, À ESQUERDA TREINAMENTO DA CRIATURA PELO
JOGADOR, À DIREITA AMBIENTE DO JOGO[MENESES06]. .................................................................... 45
FIGURA 9 - CENAS DO JOGO PRO EVOLUTION SOCCER 2008 PARA CELULARES ONDE PODE-SE
OBSERVAR DIVERSIDADE NA ESCOLHA DOS CLUBES COM QUE JOGAR, DIVERSIDADE NO
CLIMA E O GRAU DE DEFINIÇÃO DOS GRÁFICOS [KONAMI08]. ........................................................... 46
FIGURA 10 - CENAS DO JOGO THE INCREDIBLE MACHINE PARA CELULAR, À ESQUERDA A
MONTAGEM DO QUEBRA -CABEÇA, À DIREITA O MENU DE OPÇÕES DO JOGO[ACIDPIXEL08]. 47
FIGURA 11 - TELA QUE DEMONSTRA A INTERAÇÃO ENTRE JOGADORES NO JOGO EPICMOBILE
[FRANCO07]. ........................................................................................................................................................ 48
FIGURA 12- (A) IMAGEM DE ABERTURA DO JOGO (B) MAPA DO CENÁRIO DO JOGO, CIDADE DE
VENEZA (C) MENU DE TAREFAS [BELLOTTI03]. ........................................................................................ 49
FIGURA 13-ESQUEMA QUE ILUSTRA A DIVISÃO DO JOGO EM NÍVEIS E DOS NÍVEIS EM TAREFAS
[BELLOTTI03] ....................................................................................................................................................... 50
FIGURA 14 - JOGO GLOBAL RACE QUE APRESENTA ÓTIMOS GRÁFICOS, NO ENTANTO UMA
GRANDE LIMITAÇÃO NA INTERAÇÃO 3D [SYMBIAN-FREAK08] ............................................................ 51
FIGURA 15 - JOGO QUAKE S60, DESENVOLVIDO COM OPENGL ES, À ESQUERDA, ABERTURA DO
JOGO MÓVEL QUAKE; À DIREITA, CENA DE CONFRONTO ENTRE JOGADOR E MONSTRO.
[SYMBIAN-FREAK08] ......................................................................................................................................... 52
FIGURA 16 - APLICAÇÕES GRÁFICAS USANDO M3G [RODRIGUES06]. ....................................................... 59
FIGURA 17 - APLICAÇÕES DESENVOLVIDAS COM OPENGL ES [RODRIGUES06]. .................................... 60
FIGURA 18- ARQUITETURA DE UM DISPOSITIVO QUE APRESENTE SUPORTE A M3G E À OPENGL ES
[M3G06]. ................................................................................................................................................................ 60
FIGURA 19 - CICLO DE VIDA DE UM MIDLET. ....................................................................................................... 63
FIGURA 20 - HIERARQUIA DE CLASSES DO JAVAME. ....................................................................................... 64
FIGURA 21 - CRIAÇÃO DO CONTEXTO DA EGL PARA UTILIZAR A OPENGL ES. ........................................ 65
FIGURA 22 - DESTRUIÇÃO DO CONTEXTO DA EGL........................................................................................... 66
FIGURA 23 - FUNÇÃO DE CONTROLE DA CÂMERA. .......................................................................................... 66
FIGURA 24 - DEFINIÇÃO DOS VÉRTICES QUE FORMARÃO UM OBJETO DA CENA. ................................ 67
FIGURA 25 - DEFINIÇÃO DAS CORES DOS VÉRTICES DO OBJETO A SER DESENHADO NA CENA. ... 68
FIGURA 26 - ARMAZENAMENTO DAS INFORMAÇÕES DOS OBJETOS DE CENA EM BUFFERS. ........... 68
FIGURA 27 - POSICIONAMENTO E DESENHO DO OBJETO DA CENA. .......................................................... 69
FIGURA 28 - IMPLEMENTAÇÃO DA FUNÇÃO PERSPECTIVE(). ....................................................................... 69
FIGURA 29 - RESULTADO DOS EXEMPLOS DE CÓDIGOS DADOS NESTA SEÇÃO. ................................. 70
FIGURA 30 - BYTES DE UMA IMAGEM SENDO ARMAZENADOS EM UM BUFFER...................................... 71
FIGURA 31 – ASSOCIANDO O BUFFER COM TEXTURA. ................................................................................... 71
FIGURA 32 - DESENHANDO O OBJETO COM TEXTURA. .................................................................................. 72
FIGURA 33: O GEOESPAÇO CRIADO PELO LEPAC. ........................................................................................... 76
FIGURA 34 - CELULARES DIVERSOS ONDE O TAMANHO DE SUAS TELAS É EVIDENCIADO. .............. 83
FIGURA 35- TESTES UTILIZANDO A PROJEÇÃO EM PERSPECTIVA. ............................................................ 90
FIGURA 36 - TESTES UTILIZANDO A PROJEÇÃO ORTOGONAL OU PARALELA. ........................................ 91
FIGURA 37- MAPA DAS SALAS DO CORREDOR SECRETO DA BIBLIOTECA. ............................................ 106
FIGURA 38- MÁQUINA DE ESTADOS DO GEOESPAÇOMOB. SEQUÊNCIA DE ESTADOS DO CENÁRIO.
............................................................................................................................................................................... 107
FIGURA 39- CASOS DE USO DO GEOESPAÇOMOB. ........................................................................................ 109
FIGURA 40 - DIAGRAMA DE CLASSES DO GEOESPAÇOMOB. ...................................................................... 110
FIGURA 41- TABULEIRO DO GEOESPAÇO EM PROJEÇÃO PERSPECTIVA. .............................................. 111
FIGURA 42 - TABULEIRO DO GEOESPAÇO EM PROJEÇÃO PARALELA. .................................................... 111
FIGURA 43 - ESTRUTURAS DE DADOS PARA ARMAZENAR INFORMAÇÕES SOBRE OS SÓLIDOS
UTILIZADOS PELO JOGO. .............................................................................................................................. 113
FIGURA 44 - FASES DO CENÁRIO DA BIBLIOTECA. ......................................................................................... 115
FIGURA 45 - TELA DE APRESENTAÇÃO DO JOGO. .......................................................................................... 117
FIGURA 46 - MENU PRINCIPAL DO JOGO. .......................................................................................................... 117
FIGURA 47 – TELA QUE PRECEDE O JOGO CONTANDO SUA HISTÓRIA. .................................................. 118
FIGURA 48 - TELA QUE PRECEDE O JOGO CONTANDO SUA HISTÓRIA.................................................... 118
FIGURA 49 - PRIMEIRA SALA DO JOGO COM A PORTA FECHADA. .............................................................. 119
FIGURA 50 - CUBO QUE REPRESENTA O GEOESPAÇO, O TABULEIRO DE DESAFIOS. ........................ 119
FIGURA 51 - TELA QUE APRESENTA A PERGUNTA DO DESAFIO. ................................................................ 120
FIGURA 52 - GEOESPAÇO COM O SÓLIDO A SER ANALISADO. ................................................................... 120
FIGURA 53 - TELA QUE APRESENTA AS ALTERNATIVAS DE RESPOSTA AO JOGADOR. ....................... 120
FIGURA 54 - TELA INDICANDO RESPOSTA CERTA. .......................................................................................... 121
FIGURA 55 - PORTA ABERTA APÓS O JOGADOR VENCER O DESAFIO. ..................................................... 121
FIGURA 56 - TELA INDICANDO RESPOSTA ERRADA. ...................................................................................... 122
FIGURA 57 - SALA COM A PORTA FECHADA. ..................................................................................................... 122
FIGURA 58 - SALA COM A PORTA ABERTA. ......................................................................................................... 122
FIGURA 59 - TELA DE AJUDA DO JOGO. .............................................................................................................. 123
FIGURA 60 - TELA SOBRE O DESENVOLVIMENTO DO JOGO........................................................................ 123
FIGURA 61 – EFICÁCIA, SEGUNDO OS ENTREVISTADOS, DOS JOGOS EDUCACIONAIS PARA O
PROCESSO DE APRENDIZAGEM. ................................................................................................................ 124
FIGURA 62 – GRAU DE SATISFAÇÃO DO CENÁRIO DA BIBLIOTECA PARA OS ENTREVISTADOS. ..... 125
FIGURA 63 – GRAU DE SATISFAÇÃO DO TABULEIRO DOS DESAFIOS PARA OS ENTREVISTADOS. . 126
FIGURA 64 – GRAU DE SATISFAÇÃO DOS ENTREVISTADOS COM AS CORES DO JOGO. ................... 126
FIGURA 65 – GRAU DE FACILIDADE DE SE MANIPULAR O TABULEIRO PARA OS ENTREVISTADOS.
............................................................................................................................................................................... 127
FIGURA 66 – FACILIDADE DAS MOVIMENTAÇÕES NO JOGO USANDO O TECLADO DO CELULAR. .. 127
FIGURA 67 – GRAU DE DIFICULDADE DE SE RESOLVER OS DESAFIOS PARA OS ENTREVISTADOS.
............................................................................................................................................................................... 129
FIGURA 68 – ENTENDIMENTO DO PAPEL DO JOGADOR NO JOGO PELOS ENTREVISTADOS. .......... 129
FIGURA 69 – INTERESSE QUE AS TAREFAS PODEM SUSCITAR.................................................................. 130
FIGURA 70 – FACILIDADE DOS ENTREVISTADOS DE SE ENTENDER AS TAREFAS. .............................. 130
FIGURA 71 – FACILIDADE DOS ENTREVISTADOS DE ENTENDER AS INSTRUÇÕES DO JOGO. ......... 130
FIGURA 72 – GRAU DE APRENDIZAGEM DOS ENTREVISTADOS COM O JOGO...................................... 131
FIGURA 73 – CAPACIDADEDO JOGO DE FAZER O ALUNO RELEMBRAR DE CONCEITOS
MATEMÁTICOS. ................................................................................................................................................. 132
FIGURA 74 – GRAU DE SATISFAÇÃO DOS ENTREVISTADOS COM UM TIPO JOGO ONDE SE DEVE
RESOLVER DESAFIOS PARA ALCANÇAR UM OBJETIVO FINAL. ......................................................... 133
FIGURA 75 – SATISFAÇÃO DOS ENTREVISTADOS EM JOGAR NO CELULAR. ......................................... 133
FIGURA 76 – SATISFAÇÃO DO ENTREVISTADO COM O JOGO. .................................................................... 134
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS
RESUMO
ABSTRACT
LISTA DE FIGURAS
1. INTRODUÇÃO........................................................................................................................................................... 11
1.1. APRESENTAÇÃO ................................................................................................................................................ 11
1.2. MOTIVAÇÃO ....................................................................................................................................................... 12
1.3. RELEVÂNCIA ..................................................................................................................................................... 13
1.4. OBJETIVOS ......................................................................................................................................................... 14
1.5. ESTRUTURA DO TRABALHO........................................................................................................................... 15
2. EMBASAMENTO TEÓRICO................................................................................................................................... 17
2.1. JOGOS .................................................................................................................................................................. 17
2.1.1. Tipos de Jogos ............................................................................................................................................... 20
2.2. JOGOS ELETRÔNICOS ...................................................................................................................................... 22
2.2.1. Elementos básicos de um jogo eletrônico ..................................................................................................... 24
2.2.2. Tipos de Jogos Eletrônicos ............................................................................................................................ 25
2.2.3. Plataformas de Jogos .................................................................................................................................... 28
2.3. JOGOS ELETRÔNICOS EDUCACIONAIS ........................................................................................................ 30
2.4. JOGOS PARA CELULAR .................................................................................................................................... 33
2.5. CONCLUSÃO ...................................................................................................................................................... 36
3. HISTÓRICO E ESTADO DA ARTE DE DESENVOLVIMENTO DE JOGOS PARA DISPOSITIVOS
MÓVEIS .......................................................................................................................................................................... 37
3.1. JOGOS MÓVEIS .................................................................................................................................................. 37
3.2. FERRAMENTAS DE DESENVOLVIMENTO PARA CELULAR ...................................................................... 53
3.2.1. Plataformas de Desenvolvimento .................................................................................................................. 53
3.2.2. APIs gráficas para celulares ......................................................................................................................... 57
3.3. PROGRAMAÇÃO 3D COM OPENGL ES E JAVAME ATRAVÉS DA JSR-239 ................................................. 62
3.3.1. Aplicação de texturas com OpenGL ES ........................................................................................................ 71
3.4. CONCLUSÃO ...................................................................................................................................................... 72
4. GEOESPAÇOMOB .................................................................................................................................................... 74
4.1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................................................... 74
4.2. O GEOESPAÇO .................................................................................................................................................... 76
4.3. GEOESPAÇO PARA CELULAR .......................................................................................................................... 78
4.3.1. O GeoEspaçoMob ......................................................................................................................................... 80
4.4. REQUISITOS PARA USO DE 3D EM CELULARES .......................................................................................... 83
4.5. ADAPTAÇÃO AO DESENVOLVIMENTO PARA DISPOSITIVOS MÓVEIS .................................................. 85
4.6. ESTUDO DO ENREDO DO JOGO ...................................................................................................................... 86
4.7. FERRAMENTAS DE DESENVOLVIMENTO .................................................................................................... 86
4.8. ESTUDO DAS VISUALIZAÇÕES DE CENA .................................................................................................... 88
4.8.1. Estereoscopia com Anaglifo .......................................................................................................................... 88
4.8.2. Tipos de Projeção .......................................................................................................................................... 90
4.8.3. Estudo das cores ............................................................................................................................................ 91
4.9. CONCLUSÃO ...................................................................................................................................................... 92
5. DESENVOLVIMENTO ............................................................................................................................................. 93
5.1. DESENVOLVIMENTO DO GEOESPAÇOMOB ................................................................................................ 93
5.1.1. Propostas e evolução do jogo GeoEspaçoMob ............................................................................................. 93
5.1.2. Enredo ........................................................................................................................................................... 94
5.1.3. Outras características do GeoEspaçoMob ................................................................................................... 95
5.1.4. Desafios ......................................................................................................................................................... 96
5.1.5. Fluxo do Jogo .............................................................................................................................................. 105
5.2. GAME BIBLE..................................................................................................................................................... 107
5.3. ANÁLISE ............................................................................................................................................................ 108
5.3.1. Casos de Uso ............................................................................................................................................... 108
5.3.2. Diagrama de Classes .................................................................................................................................. 109
5.4. IMPLEMENTAÇÃO .......................................................................................................................................... 110
5.5. CONCLUSÃO .................................................................................................................................................... 115
6. RESULTADOS E AVALIAÇÃO .............................................................................................................................. 117
6.1. RESULTADOS ................................................................................................................................................... 117
6.2. AVALIAÇÃO ...................................................................................................................................................... 123
6.3. CONCLUSÃO .................................................................................................................................................... 136
7. CONCLUSÕES ......................................................................................................................................................... 137
7.1. ATIVIDADES REALIZADAS ........................................................................................................................... 138
7.2. TRABALHOS FUTUROS .................................................................................................................................. 139
7.3. CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................................................. 140
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................................... 143
9. ANEXO 1 – GAME BIBLE...................................................................................................................................... 151
10. ANEXO 2 – QUESTIONÁRIO APLICADO ÀS CRIANÇAS ............................................................................ 159
11. ANEXO 4 – TABELAS DE CRUZAMENTO DE RESPOSTAS ........................................................................ 162
11
1.INTRODUÇÃO
1.1.APRESENTAÇÃO
A popularidade adquirida pelos celulares nos primeiros anos do século XXI
revelou-os como uma nova área de trabalho para desenvolvedores de hardware e
software. Devido ao uso massivo que se iniciou a partir dos últimos anos do
século XX [ZYSMAN03], inúmeras perspectivas de integração de serviços e
características nos celulares passaram a ganhar enfoque, evidenciando
pesquisas acadêmicas e industriais voltadas ao estudo de tais tendências
tecnológicas [MYERS03]. Gradualmente, os requisitos para esta integração foram
surgindo e sendo trabalhados, conduzindo os celulares na linha evolutiva pela
qual passou. Por exemplo, no início dos anos 90 os celulares unicamente serviam
para realizar ligações telefônicas de forma móvel e também como agenda de
telefones em alguns casos. A partir do século XXI, dotados de melhor capacidade
de processamento, armazenamento e de comunicação, os celulares passaram de
simples comunicadores de voz a dispositivos de comunicação avançada que
provêem voz, texto e mensagens de vídeo. Além disso, começaram a adquirir
funcionalidades de outros dispositivos eletrônicos como as câmeras fotográficas
digitais, tocadores de mídia e câmeras de vídeo. Eles também têm incorporado
funções de computadores como acesso a Web e a e-mails, bem como a
disponibilidade de planilhas eletrônicas [NOGUEIRA05] [SUBRAMANYA06].
Este trabalho está relacionado com a tecnologia emergente dos celulares
focalizando, em especial, o avanço na área da computação gráfica destes
dispositivos, o que permite o desenvolvimento de aplicações com gráficos mais
sofisticados. Está integrado a esta pesquisa um estudo de caso cujo objetivo é
criar uma aplicação educacional que necessite dos recursos da computação
gráfica tridimensional como forma de auxílio à aprendizagem em sala-de-aula e
como forma de utilizar esta tecnologia como apoio ao desenvolvimento
educacional infantil.
12
1.2.MOTIVAÇÃO
Os avanços que os dispositivos móveis experimentaram na última década
caracterizaram-nos como dispositivos de uso universal. Os dispositivos móveis
abrangem uma diversa gama de aparelhos, dentre eles temos os celulares, os
Personal Digital Assistents (PDAs), os smartphones, os video games de mão, as
smart cameras, etc. [MYERS03]. Particularmente, os celulares tornaram-se
acessíveis a pessoas de todas as classes sociais e de todas as faixas etárias,
desde crianças até pessoas idosas. Neste sentido, até mesmo o design e
conjuntos de aplicações passaram a ser desenvolvidos especificamente para
grupos determinados de usuários [IBGE06].
A adição de diversas funcionalidades nos celulares e o crescimento na sua
utilização fez deles não apenas um simples meio de realizar ligações telefônicas,
mas
um
acessório
que
acompanha
constantemente
o
seu
usuário
[NOGUEIRA05]. Deste modo, estes aparelhos permitem o acesso a serviços
diversos como os de telecomunicação, que vão desde os telefonemas às
conexões em rede (inclusive com a Internet), de apoio a atividades específicas,
como calculadoras, conversores de moeda e também de entretenimento, como o
caso dos jogos [ANATEL06].
Os celulares são dispositivos que foram rapidamente difundidos e
popularizados, alcançando aceleradamente novas e grandes transformações, de
forma que não se pode definir com exatidão os próximos passos do seu
desenvolvimento e como será seu uso futuro. Diante desta dúvida e das
possibilidades, várias pesquisas acadêmicas e industriais foram iniciadas como
forma de tirar o máximo proveito das características que fizeram do celular um
aparelho tão popular. A partir de tais pesquisas, estes dispositivos começam a
adquirir um perfil que os aproximaram cada vez mais de computadores pessoais.
Neste sentido, uma das suas características mais marcantes diz respeito às
restrições de seus recursos computacionais [TAVARES06].
Dentre as áreas de destaque entre os dispositivos móveis está a área
gráfica, a qual, devido a suas características, é conhecida por ser muito cara em
termos computacionais. As limitações do uso da computação gráfica em celulares,
13
particularmente em aplicações que exigem recursos tridimensionais, são foco de
pesquisa e novos desenvolvimentos tanto de software quanto de hardware.
Particularmente, com a produção e o lançamento de placas com aceleração
gráfica para celulares, observa-se a possibilidade de pesquisa e desenvolvimento
específico
de
aplicações
que
demandam
operações
tridimensionais
[TAVARES06]. É nesta área, do processamento gráfico tridimensional para
dispositivos móveis, que se detém este trabalho.
1.3.RELEVÂNCIA
Como se pode ver em repositórios de trabalhos científicos [SCIELO08]
[SBC08][CAPES08], o número de pesquisas inseridas em áreas que abrangem os
dispositivos móveis vem crescendo ao longo dos últimos anos. Dentre eles
encontram-se muitos estudos que propõem desenvolver estratégias que permitam
o seu uso mais eficiente e que lhes concedam mais funcionalidades. No entanto,
estudos estão se voltando também ao desenvolvimento de aplicações para
celulares utilizando-se principalmente destas inovações, estratégias e melhorias
que estão sendo propostas e investigadas.
Na área gráfica mesmo, pode-se observar melhorias, como, por exemplo, o
suporte a um número mais elevado de cores que os modelos antigos, tamanho de
telas maiores e maior definição de imagens. Tais avanços tornam possível o
desenvolvimento de gráficos mais elaborados, inclusive com a inclusão de
gráficos tridimensionais (3D). Apesar de tal possibilidade, o uso do 3D ainda
encontra-se limitado, mas com soluções para superação de tais barreiras sendo
buscadas constantemente. Recursos como APIs (Application Programming
Interface) com funções 3D mais leves e componentes de hardware que favoreçam
o uso do 3D são exemplos destas soluções que podem ser utilizadas para a
inserção da tridimensionalidade em aplicações para dispositivos móveis.
Pretende-se nesta pesquisa contribuir com a produção de novas aplicações que
têm a necessidade de fazer uso da recente tecnologia que está sendo produzida
e proposta para o ambiente gráfico dos aparelhos celulares.
A abrangência dos celulares também está sendo considerada no processo
14
de definição da aplicação pretendida por este trabalho. Poucos exploram
diretamente a questão educacional no meio móvel, apesar de números
estatísticos indicarem que o avanço tecnológico e o crescimento das indústrias de
comunicação e computação móvel têm democratizado e atraído seu uso inclusive
por crianças e adolescentes, as quais se encontram no período de educação
básica [ANATEL06]. Pretende-se também desenvolver uma aplicação que seja
atrativa a este grupo, mais especificamente um jogo, que apresente um cunho
educacional e que leve um jovem a utilizar os conhecimentos adquiridos em salade-aula de uma forma divertida.
Este jogo tem pretensão de levar um conteúdo ensinado na escola de
forma que os conceitos abordados sejam consolidados pelo aluno, mas de
maneira que ele também se entretenha e se divirta neste processo. Por isso a
abordagem através de um jogo, que, além de entreter, apresenta no seu processo
de desenvolvimento uma abordagem de várias áreas da computação, inclusive a
computação gráfica. Neste sentido, a validação da aplicação será realizada por
meio de testes entre o público alvo sob observação de professores como forma
de avaliar tanto a questão de divertimento quanto educacional.
Este trabalho faz parte de um projeto que promove a produção de jogos
educacionais em todo o país, financiados pela FINEP, o EDUGAMES. O projeto
pretende incentivar o desenvolvimento de jogos no contexto nacional que possam
ser utilizados pelos professores na promoção da educação e na integração da
tecnologia ao processo educacional.
1.4.OBJETIVOS
O contexto dos dispositivos móveis ainda não se apresenta completamente
favorável à aplicação do 3D, mas estratégias de adaptação das necessidades de
software 3D e aprimoramento do hardware dos dispositivos convergem a uma
gradual adequação entre eles. O objetivo geral deste trabalho é o estudo de
tecnologias emergentes na área da computação gráfica relacionadas a
dispositivos móveis que se baseiam nestas estratégias, bem como o
desenvolvimento de uma aplicação que tenha a necessidade de explorar tais
15
potencialidades. Especificamente, pretende-se verificar como os recursos gráficos
presentes em dispositivos móveis recentemente desenvolvidos podem ser
utilizados para auxiliar no processo educacional através de jogos tridimensionais.
Para este enfoque, serão apresentados estudos sobre ambientes para
desenvolvimento em celulares, jogos eletrônicos educacionais e bibliotecas para a
construção dos gráficos tridimensionais em jogos. Também serão abordados
temas como a inclusão dos jogos na educação e a usabilidade nos celulares.
Através destes conceitos, será concebido um jogo educacional para ensino
na matemática cujo conteúdo e princípios dependem de um ambiente
tridimensional. Desse modo, será mostrado como dispositivos móveis com
capacidade de processamento gráfico 3D podem ser utilizados para explorar tal
conteúdo.
1.5.ESTRUTURA DO TRABALHO
Esta dissertação está dividida nos seguintes capítulos:
Capítulo 1: Introdução
O capítulo apresenta o trabalho, de forma a expor a motivação em
conduzi-lo, os objetivos propostos a serem realizados e a relevância
científica que possui.
Capítulo 2: Embasamento Teórico
O capítulo apresenta os conceitos de Jogos e dos seus componentes,
bem como conceitos sobre Jogos Eletrônicos e seus desdobramentos.
Em seguida aprofunda-se em Jogos Eletrônicos Educacionais e
apresenta as vantagens dos jogos para celulares e as limitações na
sua produção.
Capítulo 3: Histórico e Estado da Arte dos Jogos Móveis
O capítulo contextualiza os jogos móveis ao longo da história dos
dispositivos móveis, desde seu surgimento, passando pelo crescimento
de mercado, apresentando jogos que foram desenvolvidos ao longo
deste período e jogos que estão sendo produzidos atualmente
explorando a tecnologia emergente para os celulares. O capítulo
16
também
apresenta
as
ferramentas
que
surgiram
para
o
desenvolvimento para dispositivos móveis, inclusive o desenvolvimento
de recursos gráficos tridimensionais que sejam suportados por estes
dispositivos. Estas ferramentas fazem parte do objeto de pesquisa e
que estão sendo utilizadas para a concretização da proposta.
Capítulo 4: Proposta
O capítulo exibe a proposta geral do jogo que será desenvolvido a
partir do estudo das tecnologias emergentes para desenvolvimento de
aplicações em dispositivos móveis que explorem as potencialidades da
computação gráfica, o GeoEspaçoMob, que aborda assuntos da
geometria volumétrica através do GeoEspaço.
Capítulo 5: Estudo de Requisitos
O capítulo faz um levantamento dos problemas que precisam ser
enfrentados na produção do GeoEspaçoMob e um estudo dos
requisitos necessários para o desenvolvimento e para a resolução de
tais problemas.
Capítulo 6: Desenvolvimento
O capítulo descreve o desenvolvimento do GeoEspaçoMob, desde a
fase da concepção do jogo, com a criação do enredo e dos desafios,
passando pela fase de análise, gerando diagramas para melhor
entendê-los, chegando na fase de implementação, onde o código do
jogo é gerado e os resultados são produzidos.
Capítulo 7: Resultados e Avaliação
O capítulo mostra o resultado da pesquisa que foi proposta, o
GeoEspaçoMob, através da exibição de telas em uma sequência
representativa do jogo. Nele também a avaliação do jogo com relação a
sua eficiência nos seus âmbitos de entretenimento e educacional são
analisadas.
Capítulo 8: Conclusões
O capítulo final lista conclusões que puderam ser levantadas durante o
a pesquisa. Nele também há a listagem de expectativas de trabalhos
futuros relacionados com os resultados obtidos. Por fim exibe as
considerações finais do autor relacionadas a este trabalho.
17
2.EMBASAMENTO TEÓRICO
2.1.JOGOS
O homem sempre apresentou a necessidade de desenvolver atividades
que lhe proporcionem prazer. Uma dessas atividades lúdicas é o jogo. De fato, ao
se observar as atividades humanas, o caráter lúdico pode ser facilmente
identificado, revelando que a grande maioria poderia até mesmo ser comparada a
um jogo. Nele encontramos obstáculos e identificamos como fim a vitória ou
derrota, mas cujo objetivo principal é o de proporcionar certo nível de prazer em
uma determinada situação. Existem também as pequenas atividades que são
feitas de modo que o indivíduo possa desafiar-se a si mesmo, como andar
olhando para o teto, ou pular os azulejos pretos de uma calçada xadrez, ou
manter a movimentação dos pés conforme determinado ritmo. Desta forma
evidencia-se que jogos fazem parte das atividades humanas e que, a partir deste
fato, de maneira mais geral, pode-se considerá-los como artefato cultural, que
nasce no seio de uma sociedade como uma forma de saciar a necessidade de
aprazimento. Neste sentido, os jogos são impregnados de características, valores
e significados que remetem ao tempo e espaço em que tal sociedade se encontra
[GRANDO00][MOITA06].
Para Culin (2003), a questão da necessidade se revela no fato de cada
cultura possuir seus próprios jogos e brincadeiras apesar de estarem
geograficamente dispersas. Outro ponto interessante em um de seus estudos diz
respeito à semelhança encontrada entre as formas de jogar os jogos praticados
nestas culturas, mostrando a inerência desta necessidade nas pessoas e como
sua presença é similar em cada sociedade [CULIN75].
Centralizando no conceito, um jogo seria uma atividade com um fim, um
objetivo, cujos participantes se voluntariem em busca de prazeres e desafios.
Porém, nem sempre a superação dos desafios constitui a essência da motivação
de jogar. Segundo o ludologista Zimmerman (2004), a questão da voluntariedade
é crucial, pois para ele a pessoa coagida não estaria jogando e também não
18
estaria alcançando prazer através dessa atividade [ZIMMERMAN04]. Alguns
autores consideram que o objetivo primordial do jogo está no próprio ato de jogar,
pois o usuário deseja ter o jogo como diversão, deste modo ele tem um fim em si
mesmo, no nível de prazer que pode proporcionar. Fato defendido por Célia
Pearce (2004), uma projetista de jogos, a qual aponta que é essencial o
conhecimento de que o mais importante em relação aos jogos é que eles
centram-se no jogar. O que acontece diferentemente dos filmes e da literatura,
onde o objetivo está centralizado na história, a qual se apresenta de maneira
estática [PEARCE04]. Mas em certos casos, este objetivo pode dividir a posição
com outras finalidades, como no caso dos jogos educacionais, o qual será
abordado mais a frente [FRIEDMANN96][PEARCE04]. O jogo se encontra inscrito
em um sistema de regras que o rege, onde a maioria delas são pré-estabelecidas,
a fim de manter o seu caráter de entretenimento sem por sua vez gerar
insatisfação ou tédio ao jogador pelo excesso de liberdade [GRANDO00]
[MOITA06].
Para Huizinga um jogo seria uma atividade onde em meio à imperfeição da
vida real se acharia uma perfeição limitada temporária e espacialmente, como se
fosse um mundo paralelo à vida real, com um significado que esteja fincado em si
mesmo através do qual o jogador experimenta uma liberdade, mas ao mesmo
tempo está abaixo de regras, as quais deveriam ser obedecidas para se alcançar
a finalidade e o significado próprio do jogo [MOITA06][RANHEL05]. Ao analisar-se
a afirmação de Huizinga o caráter que inicialmente seria classificado como
contraditório, da liberdade sob regras, é esclarecido quando se observa que tal
liberdade oferecida pelo jogo parte da concepção de que esse não é a vida real,
mas pode ser uma simulação, uma representação ou a vida real em potencial,
dando maior autonomia ao jogador na tomada de decisões ou no processo de
realização de uma determinada ação despreocupando-o em relação ao grau de
seriedade que poderia ser alcançado nas consequências. Tomando como
exemplo um jogo de RPG, as decisões não envolvem todas as preocupações que
estariam inerentes ao se passar por uma situação similar na vida real, além disso,
ao observar uma má decisão ainda existe a possibilidade de retomar a ação e
refazê-la quantas vezes forem necessárias. Já a obrigatoriedade presente em um
jogo vincula-se a uma limitação que tem por base as regras estabelecidas que
19
visam o alcance da finalidade do jogo, sem as quais o jogo não proporcionaria o
desafio motivador ao jogador [MOITA06]. Huizinga ainda discorre sobre as
funções que os jogos devem apresentar, enumerando três: a competitividade, o
lúdico e o passatempo.
Em conformidade com a conceituação levantada por Huizinga encontramos
Crawford destacando quatro propriedades que são comuns aos jogos. A primeira
propriedade se refere à característica de um jogo ser uma representação
subjetiva de um subconjunto da realidade. A segunda propriedade relaciona-se à
capacidade do jogo de conseguir representar a realidade de maneira a permitir
que haja uma interação, que é a característica que possibilita a exploração deste
mundo ficcional, o que reafirma o que foi dito por Célia Pearce, já que o objetivo
do jogo não está baseado em uma história estática, mas no jogar, onde a sua
própria história é construída pelo jogador. A terceira característica refere-se à
presença de um conflito, de algum obstáculo que dificulte o jogador no processo
de chegada em seu objetivo, que é o desafio. O conflito, em si, implicaria em
perigo, o que pode implicar em danos. No entanto, a quarta propriedade
relaciona-se à segurança do jogo pelo fato deste consistir apenas de uma
representação [CRAWFORD82].
Para Crawford (1982), o prazer não é o único elemento que motiva
pessoas a serem consumidoras de jogos, pois se pode observar nos usuários
objetivos diversos durante um jogo os quais abrangem desde desejos de
assimilação de novos conteúdos até a capacidade de enfrentar mundos
desconhecidos não possíveis no mundo real. As motivações ainda passam por
outros fatores como ânsia pelo poder, a inclusão em algum grupo social e treino
das habilidades cognitivas, dentre outras. E de fatos jogos são capazes de
absorver o jogador de maneira intensa e total, capaz de promover a formação de
grupos sociais com tendências de agregar clãs que compartilhem dos mesmos
interesses.
Como Huizinga, Caillois atribui aos jogos dois pólos antagônicos, dois
princípios que não se completam. O primeiro remete à diversão, à idéia de
brincadeira, à impulsividade, à liberdade. E o segundo pólo é o inverso, algo mais
disciplinado, imperativo, requerendo mais paciência, habilidade e perspicácia,
onde o jogador deve praticar as regras do jogo. Outro ponto interessante
20
acrescentado por ele é que o jogo apresenta a característica da incerteza, ou
seja, não se pode determinar de antemão os resultados alcançados com exatidão,
uma vez que, segundo o autor, o desenrolar de um jogo, embora esteja baseado
em um único roteiro, parte do instinto e da racionalidade de cada jogador
[RANHEL05].
Como dito anteriormente, os jogos são artefatos culturais, porquanto,
nascem dentro de uma sociedade e como tal surgem baseados em valores e
significados, uma vez que foram produzidos por indivíduos. Estes artefatos
sofrerão uma nova leitura por meio de um outro indivíduo, o qual se torna um
sujeito produtor de conhecimento a partir das informações obtidas por meio do
jogo. Neste ponto, então, encontra-se o foco de temas de um número variado de
pesquisas recentes. Visto que um jogo é capaz de levar um jogador à produção
de um conhecimento, então ele é um formulador de opinião, atuando como
influência na vida deste. O intrigante para muitos pesquisadores seria o modo, o
grau e as consequências que se dão a partir desta influência absorvida
[TURKLE97][TURKLE95][LÉVY99][RUSHKOFF99] [FEIXA00].
2.1.1.Tipos de Jogos
Crawford (1982) evidencia cinco principais modalidades de jogos: tabuleiro,
cartas, atléticos, infantil e de computadores. Os jogos de tabuleiro consistem em
uma superfície divida em setores que são povoados por peças movíveis. Nos
arranjos mais comuns, elas estão diretamente associadas aos jogadores,
enquanto que esta superfície representa o ambiente do jogo. Os jogadores
movimentam suas peças através do tabuleiro com o esforço de capturar outros
jogadores ou peças, alcançar um objetivo, ganhar o controle de um território ou
adquirir algum valor. Os principais interesses entre os jogadores é o
relacionamento das disposições geométricas entre as peças de cada jogador.
Dentre os jogos de cartas os mais conhecidos deste tipo de jogo utilizam
um conjunto de 52 símbolos diferentes gerados por dois fatores: treze valores
numéricos e quatro naipes.
Os jogos são elaborados ao redor destas
combinações construídas por estes dois fatores. Jogadores podem ganhar ou
21
perder a posse destes símbolos ou por processos aleatórios ou por realizarem
alguma combinação permitida pelas regras do jogo. A cada combinação legal é
atribuído um valor de vitória para a avaliação final do resultado do jogo. Os
jogadores devem reconhecer tanto as combinações existentes como as potenciais
jogadas e estimar a probabilidade de obter as cartas necessárias para completar
uma combinação. Esta probabilidade deve ser pesada com o valor da
combinação de vitória. A partir do momento em que o número de combinações de
vitória é extenso, o cálculo probabilista necessita de requisitos que provavelmente
excedem os poderes mentais da maioria dos jogadores, tornando-o uma atividade
primordialmente intuitiva. Assim, o interesse principal dos jogadores nestes jogos
é a análise de combinações.
Os jogos esportivos são outra forma tradicional de jogo. Este jogo enfatiza
mais o fator físico que o mental. Suas regras especificam rigorosamente um
conjunto de ações que o jogador é ou permitido de executar ou requerido a
executar. O principal interesse nestes jogos é o uso hábil do corpo.
Outro tipo de atividade de jogos é o jogo infantil. Esconde-esconde e pegapega são exemplos comuns. Tais jogos proporcionam a atividade em grupo
utilizando simples jogos físicos. Embora estes jogos contenham simples
componentes físicos e mentais, sua função não é desafiar as crianças para
atingirem em seus limites. Em vez disto, o jogador pretende nestes jogos usar
suas habilidades sociais e desenvolvê-las.
Finalmente, menciona-se a área de jogos eletrônicos, que inclui os jogos
por computador. Crawford (1982) afirma que estes são jogados em cinco tipos de
equipamentos: máquinas pesadas e dedicadas, máquinas leves e dedicadas,
consoles, computadores pessoais e grandes mainframes. O computador atua
como um oponente na maioria destes jogos e, em muitos deles, também provê
gráficos animados. A maioria dos jogos de computadores são de habilidade e de
ação enfatizando a coordenação entre as mãos e os olhos. Existem várias áreas
dos jogos computacionais: aventura, fantasia ou RPG, jogos de guerra, dentre
outros.
22
2.2.JOGOS ELETRÔNICOS
No presente momento, a sociedade encontra-se em um ponto evolutivo no
qual as interações entre as máquinas e as pessoas estão cada vez mais estreitas.
Um uso massivo das tecnologias está sendo evidenciado nos processos de
comunicação e de socialização de modo que é sobre elas que se constrói a atual
realidade. Baseados nestas relações e nesta nova realidade é que os jovens e as
crianças estão adquirindo suas concepções e identidades [MOITA06]. Uma vez
que os jogos são considerados como objetos culturais, eles também absorvem as
características que condigam com o estado social em que estão sendo
produzidos e utilizados. No caso específico dos jogos desenvolvidos nos últimos
anos, a eles estão sendo incorporadas diversas facetas dos recentes avanços
tecnológicos, criando o que conhecemos como jogos eletrônicos ou games.
Os jogos eletrônicos são considerados como jogos que se apresentam em
meios interativos e dinâmicos e representam um subconjunto da realidade através
do computador [KASVI06]. Para Crawford (1982), esse subconjunto é subjetivo, já
que devido à interatividade do meio existem possibilidades não estáticas de
alcançar o objetivo que depende do modo de jogar do jogador, onde este
receberia informações e, por meio de suas escolhas, as modificaria, culminando
em intervenções na narrativa da história do jogo. Ele ainda distingue jogos
eletrônicos de simulações eletrônicas baseado no grau de subjetividade
empregado, afirmando haver mais objetividade nas simulações, embora se
empregue muito de suas características em alguns tipos de jogos educacionais
[CRAWFORD82] [ALVES04]. Já para a pesquisadora Filomena Moita, a simulação
seria uma das possibilidades em produção de jogos eletrônicos, não consistindo,
portanto, em uma classe distinta dos jogos [MOITA06].
Muitos, principalmente os jovens, despendem uma fatia considerável do
seu tempo nestes games, levando-os a uma rápida popularização, o que os torna
alvos de grandes investimentos. Esta situação faz dos jogos eletrônicos uma das
áreas de desenvolvimento de software que mais cresce, cujo faturamento
consegue alcançar níveis superiores ao de indústrias já consagradas, como a do
cinema por exemplo [ABRAGAMES04]. De modo que é difícil, inclusive, encontrar
23
alguém atualmente que, de alguma forma, não tenha experimentado um contato
com um jogo eletrônico, mesmo que indireto, sendo um produto bem conhecido e
com um potencial poder influente [BATTAIOLA01].
Em termos técnicos da computação, pode-se definir um jogo eletrônico
como um sistema de software que, como qualquer outro, deve seguir uma
sequência de instruções que serão interpretadas e executadas por um
processador que tratará das informações e eventos que lhes servem como
entrada. No entanto, como se trata de um jogo, esta aplicação se caracteriza por
ser interativa e proporcionar entretenimento ao seu usuário, oferecendo-lhe uma
situação conflitante que está inserida em um enredo. O enredo define a história
de que se trata o jogo, as suas regras que devem ser obedecidas e os objetivos
que devem ser alcançados [KUBO06]. O uso dos artefatos eletrônicos permitem
uma interação mais direta no tempo e espaço do jogo pelos usuários,
proporcionando-lhes já um nível de motivação inicial que é indispensável na
apreensão da sua atenção ao jogo [MOITA06].
Percebe-se então que um jogo eletrônico pode ser encarado como um
híbrido entre um jogo, no sentido mais geral da palavra, e um sistema
computacional, possuindo características que abordam ambos os lados. Elas
foram consideradas por Crawford (1997) na sua definição de jogos eletrônicos,
onde ele busca um estudo já realizado sobre jogos e aplica-o conceituando os
jogos computacionais como todo sistema cuja finalidade é o entretenimento, que
utilize de um processamento computacional para executá-lo e encerre os quatro
elementos primordiais do jogo: representação, interação, conflito e segurança.
Os jogos eletrônicos vêm, desde seu surgimento, experimentando grandes
avanços, amoldando-se com as mais novas tecnologias vigentes da época. O
atual atrativo comercial dos jogos tem sido um grande incentivo para o seu
desenvolvimento e para o surgimento de técnicas computacionais cada vez mais
sofisticadas nas mais variadas áreas, apoiando de modo mais intenso estes
avanços [ALVES04].
24
2.2.1.Elementos básicos de um jogo eletrônico
Um jogo eletrônico pode ser caracterizado por se tratar de um sistema que
é composto basicamente por três partes: o enredo, o motor e a interface
interativa. Basicamente a qualidade e o sucesso de um jogo depende inicialmente
de uma perfeita definição destas três partes e das interações existentes entre elas
[BATTAIOLA01].
O enredo do jogo descreve o roteiro, a história, a trama. É diferente de um
roteiro de cinema, pois no caso de um jogo se considera a interferência exercida
pelo usuário. Além da trama, no enredo também se encontram especificados a
jogabilidade do jogo, ou seja, as regras, e os objetivos que devem ser alcançados
pelo jogador através de uma sequência de passos. É principalmente neste
componente que um jogo deve mostrar seu diferencial e, por isso, não é um
processo simples, mas deve envolver um trabalho com especialistas das áreas
que serão abordadas [BATTAIOLA01][CLUA05].
A interface interativa é o componente responsável por conectar o jogador
ao jogo, exibindo sempre o estado atual dos objetos controlados pelo motor.
Considera-se uma boa interface aquela que passa desapercebida pelo usuário,
fazendo-o imergir completamente no enredo do jogo. Sendo assim, para se
projetar uma boa interface é preciso lidar com aspectos artísticos, cognitivos e
técnicos. Artisticamente o objetivo de uma interface é o de agradar e atrair o
usuário, sendo o primeiro incentivo que o leva a jogar determinado jogo.
Cognitivamente, deve-se levar em conta que haverá uma interpretação da
interface feita pelo usuário, e esta interpretação deve condizer com objetivo do
jogo. O nível técnico de uma interface está relacionado com a sua performance,
sua
portabilidade,
sua
complexidade
gráfica,
entre
outros
pontos
[BATTAIOLA01][CLUA05].
Outro ponto importante das interfaces são as informações de status e
opções apresentadas ao jogador. Alguns autores distinguem a interface em duas
diferentes classes, a interface in game e a interface out game. A interface in game
seria a interface que é exibida ao jogador durante o jogo, incluindo as informações
acessíveis ao usuário com relação ao enredo, personagens, ambientes, etc. A
25
interface out game refere-se aos menus fora do jogo, como por exemplo o menu
inicial, os que possibilitam iniciar um novo jogo, o menu das opções, etc
[BRANDÃO06].
Um motor é um software que é capaz de realizar um processamento, mas
que precisa de uma interface para exibir suas saídas. O motor do jogo é o
principal responsável pelo funcionamento do mesmo, é a parte que o controla. É o
motor que processa as entradas e a reação do jogo em relação a ação do
jogador, tratando os processos de baixo nível, controlando os modelos que serão
renderizados, entre outras atividades [FOLDOC96][CLUA05][BATTAIOLA01].
2.2.2.Tipos de Jogos Eletrônicos
Quanto à classificação, pode-se considerar os jogos eletrônicos de acordo
com as características que cada um dos seus três componentes básicos possui e,
da mesma forma, pode-se inferir as características básicas do enredo, interface
ou motor se o tipo do jogo já for conhecido. Visando um entendimento mais
consistente desta classificação, ela será realizada por meio de três categorias
distintas, onde elas consideram, separadamente, características que estejam
presentes em cada uma das partes constituintes dos jogos. Primeiramente tem-se
a classificação dos jogos eletrônicos em relação à sua interface gráfica e a
atuação que ela permite ao usuário. A classificação seguinte leva em conta os
objetivos do jogo que foram estabelecidos na descrição do enredo. Por fim, a
terceira observa o número de usuários que o motor e o jogo em si é capaz de
suportar [BATTAIOLA01][LAMOTHE99][GARD00].
a) Interface
Em função da interface os jogos podem ser considerados em primeira
pessoa ou em terceira pessoa. Os jogos que usam personagens que permitam
este tipo de visualização do ambiente, principalmente os de aventura e simulação,
devem observar que apesar desta diferença parecer sutil e mínima, em termos
psicológicos, para o jogador, elas são muito diferentes.
26
A imersividade passada nos jogos com ponto de vista em primeira pessoa
conduz o jogador a confundir-se com o personagem que o representa, neste caso
chamado de avatar, de modo que ele sinta como se estivesse realmente inserido
no jogo e que as ações realizadas sejam realmente suas, sendo ele o
personagem. Está na imersividade o real objetivo de jogos em primeira pessoa, e
quanto mais facilmente o jogador se sinta inserido no jogo, mais perto deste
objetivo o jogo se encontra. Deve-se evitar neste caso que o avatar realize ações
que quebre esta sensação do jogador, como excesso de falas, autocontrole, etc.
permitindo ao jogador o máximo de controle possível sobre o personagem. A
dificuldade em usar o ponto de vista em primeira pessoa reside nas técnicas para
se contar a história do jogo, uma vez que se retira do jogador muito do controle do
personagem nestas técnicas.
Por outro lado, um jogo em terceira pessoa passa uma melhor distinção
entre o personagem exibido na tela, conhecido como ator, e o próprio jogador,
separando ambas as identidades, onde o jogador passa a controlar o personagem
e não a confundir-se com ele. Neste caso uma sequência de fatos narrativos é
mais fácil de serem empregados na história do jogo, uma vez que o autocontrole
do personagem pelo jogo é suportado em momentos específicos do enredo.
Porém um certo grau de imersão é perdido quando comparado aos jogos em
primeira pessoa [GARD00][BATTAIOLA01].
b) Objetivos
Em função dos objetivos, pode-se encontrar entre os autores mais
consagrados na área de jogos eletrônicos uma diversidade de estilos diferentes
de classificação nesta categoria. Muitos dos jogos apresentam-se não totalmente
inserido em apenas um tipo de jogo considerando o seu objetivo, mas podemos
classificá-lo como um misto de tipos. No entanto, um deles revela-se dominante.
Nesta
classificação
podemos
encontrar
[BATTAIOLA01][LAMOTHE99]
[SANTOS06] [LUZ04][TAROUCO04]:
Jogos de Estratégia – o fim deste tipo de jogo é o de estimular o jogador a
saber gerenciar seus recursos para alcançar os objetivos a ele propostos através
27
do uso de estratégias, táticas e reflexões.
Jogos de Aventura – este tipo de jogo é reconhecido por apresentar um
enredo envolvente que estimula o jogador a realizar ações baseadas no raciocínio
e no reflexo para alcançar o seu objetivo.
Jogos de Luta – jogo baseado em um confronto entre dois personagens
controlados por dois jogadores ou um jogador e o computador, onde deve-se
utilizar principalmente os reflexos dos jogadores para que estes alcancem o
objetivo que normalmente é o de vencer seu oponente.
Quebra-Cabeça e Jogos de Tabuleiro – são jogos já existentes fora do
mundo eletrônico, muitos com alguns milhares de anos, que foram adaptados
para o computador. Seu objetivo é conduzir o jogador a usar o seu raciocínio para
vencer os desafios impostos a ele, os quais variam de acordo com as diferentes
modalidades.
Jogos de Simulação – são jogos que simulam sistemas mecânicos, como
aviões, ou ambientes com atores interagindo entre si, que apresentam o objetivo
de tornar virtual uma situação real, imergindo o jogador em situações similares às
reais, treinando os seus reflexos frente a estas circunstâncias.
Esportes – são jogos que trazem uma versão computadorizada de esportes
já existentes, simulando um ambiente desta modalidade esportiva. O jogador
deverá possuir habilidades e conhecimento das regras do jogo para chegar aos
objetivos propostos pela modalidade.
RPG – também é uma adaptação para computadores de um jogo já
existente de papel, canetas e dados. Este tipo de jogo também possui um enredo
que desperta muito interesse no jogador, envolvendo-o. Os personagens neste
tipo de jogo são configuráveis e suas habilidades podem ser desenvolvidas
durante a trama. Estimula a criatividade dos jogadores que enfrentam várias
situações para adquirir experiência e se desenvolver.
Jogos Infantis – jogos que podem confundir-se com outros tipos de jogos,
mas que possui um objetivo fundamental, o de entreter o público infantil.
Jogos de Educação e Treinamento – jogos que também podem incluir
características intrínsecas dos demais jogos anteriores, mas cujo objetivo
principal seria o de levar algum conteúdo educativo aos jogadores.
28
c) Usuários
Com relação ao número de usuários que o motor de um jogo pode suportar
encontram-se os jogos monousuário e os jogos multiusuários. Os jogos
monousuários, como o próprio nome explica, suportam que apenas um jogador o
manipule por vez. Os jogos multiusuários, no entanto, suportam a manipulação de
mais de um jogador. A princípio, um pequeno número de jogadores era suportado
devido às limitações presentes em termos de processamento gráficos, como a
modelagem e a síntese em tempo real, quanto em termos de comunicação, como
as redes lentas que poderiam impossibilitar a atualização em tempo real dos
estados dos objetos do jogo para todos os jogadores. Entretanto, atualmente,
algumas limitações foram superadas e surgiram diversos jogos, inclusive jogos
Web, que permitem a interação de inúmeros usuários simultaneamente, onde
cada um localiza-se em diferente região geográfica, mas as informações sobre o
jogo lhes são entregues em tempo real [BATTAIOLA01].
2.2.3.Plataformas de Jogos
Cada avanço experimentado pela tecnologia reflete de alguma forma nos
jogos, já que estes são objetos de estudo de várias ciências tecnológicas e não
tecnológicas. Não só as características técnicas se aprimoram, mas também
características que envolvem ciências de outras áreas como humanas e artísticas
estão evoluindo o desenvolvimento dos jogos. A convergência técnica também
participa da evolução criando novas plataformas que possibilitam a execução de
jogos sobre elas. E a cada passo evolutivo os jogos eletrônicos vão sendo
incorporados aos novos dispositivos e novas plataformas.
Dentre as plataformas podemos citar os computadores pessoais (PCs), os
consoles, os celulares, os arcades, os assistentes pessoais digitais (PDAs) como
os que foram ou estão sendo mais utilizados pelos jogadores.
Os arcades foram os principais responsáveis pela democratização do
entretenimento eletrônico, uma vez que eram as plataformas mais acessíveis a
29
todas as classes sociais no início da história dos jogos eletrônicos. São máquinas
de uso público cuja operação se dá mediante o uso de fichas, moedas e
atualmente cartões magnéticos, normalmente carregam um número pequeno de
jogos. Nos anos 70 e 80 esta plataforma experimentou um grande sucesso
[CLUA05].
Os consoles ou, como mais conhecidos, video games são equipamentos
que normalmente devem ser acoplados a uma televisão. O primeiro console foi
lançado em 1972 pela Magnavox Odyssey, com o passar dos anos essa
plataforma experimentou um gradual avanço e atualmente encontramos consoles
de 128 bits com mídia digital [CLUA05].
Os jogos eletrônicos em computadores pessoais (PCs) surgem como
experimentos, como pequenas pesquisas em garagens, para observarem a
linguística e a interação homem-máquina. Os primeiros jogos tratavam-se de
leituras interativas para exploração do ambiente. Acompanhando de perto o
avanço dos PCs, os jogos para esta plataforma também foram evoluindo,
possuindo, atualmente, gráficos avançados, dispositivos e tecnologias que
oferecem melhor imersão e suporte a multiusuários, dentre outros avanços.
Os assistentes pessoais digitais (PDAs) são dispositivos que surgiram na
década de 90 como um intermediário entre uma agenda eletrônica e um
computador. As vantagens apresentadas por estes computadores portáteis
levaram-nos a uma rápida popularização e a um rápido avanço tecnológico,
aprimorando cada vez mais suas capacidades de processamento e de memória.
No entanto os jogos desenvolvidos para os PDAs ainda são um tanto que
limitados, pois seus recursos, apesar do avanço, ainda são limitados quando
compara-se com as demais plataformas [GUIMARÃES03] [MIDLET.ORG01]
[LIMA06].
O celular é um outro tipo de plataforma portátil que também apresenta os
problemas de limitação dos PDAs. Mas como o uso dos celulares é mais massivo
dentre a população mundial, eles têm tomado mais enfoque no que diz respeito à
produção de aplicações, inclusive os jogos. E é sobre este tema que este trabalho
vai focalizar [NOGUEIRA05].
30
2.3.JOGOS ELETRÔNICOS EDUCACIONAIS
Os jogos eletrônicos por si só já desenvolvem alguma característica ou
habilidade do jogador. Isto é observado, por exemplo, no fato de que quanto mais
se joga um determinado jogo, seja ele eletrônico ou não, mais facilmente se
vencerá o desafio novamente. Em particular alguns tipos de jogos eletrônicos são
capazes de desenvolver alguns traços dos jogadores. Jogos de ação, por
exemplo, auxiliam o desenvolvimento psicomotor, estimulam os reflexos, a
coordenação motora e a habilidade de resolução de problemas. Os de aventura
permitem simular atividades que seriam impossíveis de serem exploradas na
realidade, inclusive situações de risco. Os jogos lógicos visam principalmente
desafiar a mente, estimulando a atenção e o raciocínio lógico. Os RPGs
promovem
o
processo
de
aprendizagem
cooperativa
e
aplicação
de
conhecimentos prévios e criatividade. Os jogos de estratégia exploram a
capacidade do jogador em administrar da melhor forma determinadas situações.
Neste sentido, pensou-se que os jogos podem ser bastante úteis na aplicação de
conhecimentos adquiridos na sala-de-aula [TAROUCO04].
Esta nova forma lúdica de exploração de conteúdo acadêmico passa então
a ser motivo de preocupação das mais variadas áreas da ciência, movendo
esforços que abrangem desde o descobrimento de novos desdobramentos
tecnológicos que os deixem mais reais e atrativos até o levantamento de questões
que revelem as influências que esta nova abordagem dos jogos exerceria sobre
seus usuários. Mais especificamente, algumas pesquisas na área da educação
partem com a proposta de observar a possibilidade de construção de jogos cujo
teor principal esteja voltado para a aprendizagem de algum conteúdo acadêmico
específico (são os jogos educacionais) e quais as contribuições que estes tipos de
jogos poderiam introduzir na vida de um aluno, de modo que ele possa ser
utilizado como nova ferramenta da qual os professores poderiam lançar mão e
utilizá-los em sala-de-aula.
Na medida em que introduzem novos conceitos à vida do jogador, o traço
educativo presente em um jogo permite-lhe construir um conhecimento ao jogá-lo.
No entanto, embora o mercado de jogos cresça exponencialmente, lançando-se
31
cada vez mais exemplares, o caráter educativo, quanto a sua relação com o uso
de conhecimentos adquiridos em sala-de-aula, é bastante restrito nos jogos
existentes, os quais geralmente não exploram explicitamente algum conhecimento
escolar [RIEDER 05].
Os jogos educacionais vêm sendo utilizados em algumas escolas, ou de
maneira complementar na própria casa do jogador, de modo que se observa a
potencialidade que poderia ser dada no “processo de resgate do interesse do
aprendiz, na tentativa de melhorar sua vinculação afetiva com as situações de
aprendizagem” (Barbosa, 1998). Então o jogo eletrônico educacional surge com o
objetivo de aproveitar todas as características que popularizaram os jogos
eletrônicos como forma de auxiliar o aluno no processo de aprendizagem, porém
ainda resta um desafio, que seria descentralizar a atenção do jogador do fator de
entretenimento e também voltá-la para os conceitos que devem ser desenvolvidos
[BARBOSA98][TAROUCO04].
Para Dempsey, Rasmussem e Lucassen (1996) os jogos educacionais são
jogos que estão dentro do formato acadêmico e promovem a aprendizagem ao
jogador. Deste modo, um jogo eletrônico educacional seria uma aplicação de
computador cujas características também incluíssem as características de um
jogo educacional convencional [BOTELHO04]. Os jogos eletrônicos educacionais
também absorvem esta característica presente aos jogos educacionais, possuindo
uma capacidade facilitadora na aprendizagem e na construção do conhecimento.
Mais especificamente, o uso dos jogos eletrônicos educacionais está se utilizando
desta característica de promover a aquisição ou consolidação do conhecimento
como uma proposta de rompimento com o paradigma tradicional no contexto
educacional voltando o foco para o construtivismo. Este representa um paradigma
que revela a importância do sujeito na elaboração do próprio conhecimento
através das suas interações com o conteúdo e com o ambiente, não baseando a
aprendizagem apenas nos livros utilizados ou nas explanações do professor. E
neste contexto o jogo eletrônico se constitui uma ferramenta cujas potencialidades
podem ser canalizadas para propósitos educacionais, enriquecendo a prática
pedagógica com os seus recursos e oferecendo aos alunos uma forma prazerosa,
cativante, motivadora e divertida de se aprender [TAROUCO04].
A motivação que desperta em seu usuário e a diversão que proporciona
32
são as principais razões para a produção de jogos educacionais, principalmente
por causa da possibilidade de tornar atraente o conteúdo escolar e estimular o
raciocínio do aluno [JESUS99]. Os jogos neste caso seriam, segundo Laura
Barbosa (1998), um catalisador no processo de alcançar o interesse do aprendiz,
ao tentar melhorar o seu vínculo com a aprendizagem através de uma conexão
afetiva, visto que a falta desta afetividade e as insatisfações constantes, são os
principais bloqueios no período em que se passa na escola. Neste sentido, a
motivação e o divertimento são características essenciais a serem buscadas na
produção de um jogo educacional para que seus objetivos sejam alcançados e
que amenize as insatisfações experimentadas no processo escolar tradicional que
servem como bloqueios na aprendizagem [BARBOSA98][TAROUCO04].
Por possuírem as características dos jogos e por carregarem a abordagem
de um conteúdo acadêmico, a produção e o uso da metodologia dos jogos
eletrônicos educacionais não podem ser realizados sem o conhecimento completo
do mesmo. Tal fato constitui um dos principais problemas quanto ao seu
desenvolvimento, principalmente quando ele está debaixo da responsabilidade de
um grupo cuja especialidade esteja voltada apenas para uma determinada área.
Deve-se ter cautela, pois um jogo eletrônico educacional não consiste em uma
simples ligação ou justaposição da área tecnológica com o sistema educacional.
Principalmente pelo fato de não envolver apenas uma ou duas áreas, mas
abranger o campo de conhecimento de inúmeras ciências. Devido a este fato
cada vez mais estão se levantando pesquisas nos mais variados ramos científicos
por observarem neste artefato características que invadem seus campos de
estudos
[TAROUCO04][ARANHA06].
Dentre
estas
áreas,
pode-se
citar
comunicação social, literatura, sociologia, psicologia, design, tecnologia dos jogos
eletrônicos, antropologia, história, educação, ciências da computação, eletrônica,
entre outras[MOITA06].
Apesar de não se poder discernir com exatidão quais os benefícios que
seriam trazidos com a aplicação de jogos educacionais (isso se explica
observando
as
inúmeras
pesquisas
se
desenvolvendo
neste
sentido),
investigações iniciais já apontam algumas consequências mais visíveis que
entram no campo dos objetivos esperados com esta utilização, como o provável
desenvolvimento de algumas capacidades cognitivas. Dentre os efeitos
33
produzidos, prevê-se uma melhora na responsabilidade do aluno e nas relações
entre aluno-aluno e aluno-professor, já que neste caso os próprios jogos
estimulariam interações entre estas personagens de uma maneira diferente da
qual encontramos no modelo atual de aprendizagem [TAROUCO04].
Os jogos educacionais estabeleceriam um papel inovador no paradigma
tradicional do processo de ensino, eles não são simples aplicações de entrada e
saída de dados, pois a produção de conhecimento não mais deve ser considerada
previsível. Eles passam a focalizar a percepção do indivíduo, suas reações aos
conteúdos a ele expostos e a maneira que ele passa a manipulá-los, rearticulálos, interpretá-los e re-significá-los. Desta forma, os jogos educacionais adquirem
a forma de ferramentas de motivação que possibilite a produção e a construção
do conhecimento [ARANHA06].
Então para Edgar Morin (2000) atualmente apresenta-se a necessidade de
revelar a lógica da incerteza em vez da determinística, ou seja, educar seria
estabelecer uma sistemática de ensino que privilegie estratégias que sirvam de
preparação dos aprendizes frente a imprevistos e a alterações devido à acelerada
vazão de informações que nos rodeia. No centro desta lógica encontramos a
informação, que seria considerada como a matéria prima, o fluxo seria gerado
pelo grande avanço das tecnologias cotidianas e a convergência entre várias
delas. Então o educar através do uso de jogos educacionais também
representaria a preparação do indivíduo a trabalhar juntamente com a máquina
que a cada dia vai se sofisticando e podendo realizar funções mais sofisticadas
[ARANHA06].
2.4.JOGOS PARA CELULAR
Os PDAs e os celulares estão incluídos dentro de um conjunto de
aparelhos que são conhecidos como dispositivos móveis por oferecerem
mobilidade ao manuseá-los. A mobilidade é uma característica indispensável nos
dias atuais, uma vez que o acesso a informações independente do lugar evita
desperdício de tempo, o qual é um recurso de grande valor para a sociedade
moderna [MADAN04].
34
Anos atrás os programas que poderiam ser utilizados em um determinado
modelo de tais dispositivos encontravam-se incluídos de fábrica neles e eram
desenvolvidos sob as orientações do seu fabricante. Com o crescimento da
demanda de aplicativos, o desenvolvimento voltado para a modalidade móvel de
aparelhos gerava algumas situações insatisfatórias, como por exemplo, os
fabricantes necessitavam abrir a arquitetura de hardware e software dos seus
aparelhos para o desenvolvimento, o que não lhes agradava nem acordava com a
política de alguns deles, e os desenvolvedores, apesar de possuírem a
especificação desta arquitetura, não poderiam facilmente portar a sua aplicação
para outros modelos de dispositivos, uma vez que não existia, e ainda não existe,
um padrão nos modelos e cada um possui suas próprias características
[TAVARES06]. De maneira que esta situação fosse contornada, algumas formas
de subvertê-la foram objetos de pesquisa dos fabricantes que buscaram um modo
através do qual outras empresas pudessem desenvolver aplicativos para estes
dispositivos sem que houvesse a necessidade de divulgar suas arquiteturas
proprietárias [BATTAIOLA01]. A solução encontrada foi a criação de uma camada
de
software
que
deixasse
a
arquitetura
do
aparelho
transparente
ao
desenvolvedor e que fosse padronizada para o uso em qualquer modelo de
aparelho que implementasse este padrão [MUCHOW02]. Atualmente, várias
destas camadas foram e estão sendo desenvolvidas e passaram a ser conhecidas
como plataformas de desenvolvimento para dispositivos móveis.
Dentre as atuais plataformas de desenvolvimento, as mais comumente
utilizadas pela sua capacidade de recursos são o Java Micro Edition (JavaME),
que oferece recursos a várias categorias de dispositivos, e a BREW, por permitir o
desenvolvimento através de linguagens nativas, o que reduz o tamanho da
aplicação final [NOGUEIRA05][MULLER05].
Todavia, não se tornou possível o desenvolvimento de jogos apenas pelo
surgimento das plataformas de desenvolvimento, apesar de terem sido um passo
importante. Estudos foram necessários de modo que as características destes
dispositivos fossem consideradas, revelando uma fase de adaptabilidade pela
qual os jogos deveriam passar durante o processo de produção, principalmente
quando um dos dispositivos em questão se trata dos celulares, os quais
apresentam limitações em termos de memória e processamento mais marcantes,
35
assim como uma pequena (e de tamanhos diferentes em diferentes modelos)
área de exibição de imagens, as quais devem ser apresentadas em pequenas
resoluções [SILVA06].
Os
dispositivos
móveis
atuais
apresentam
uma
capacidade
de
processamento gráfico similar a dos consoles quando tinham 16 e 32 bits, época
em que iniciaram um intenso sucesso. Desta forma, muitos dos jogos bem
sucedidos naqueles consoles poderiam passar por uma fase de adaptação para
jogos móveis. Este recente processo adaptativo é possível devido aos avanços
que os dispositivos móveis sofreram desde seu surgimento. Por exemplo,
comparando a configuração gráfica dos primeiros celulares, os quais eram
baseados em caracteres e monocromáticos, os recentes são considerados muito
mais elaborados, embora estes dispositivos estejam aquém do poder gráfico dos
atuais PCs e consoles.
Mas o fato de unir uma qualidade gráfica considerável,
tendências de contínuos avanços, conectividade cada vez mais simplificada e
robusta e, principalmente, o fator da mobilidade estão fazendo do mercado de
jogos móveis, ou jogos para dispositivos móveis, uma área com um grande
potencial de crescimento, e por isso visada pelos desenvolvedores de jogos
[SILVA06].
Apesar das limitações, que estão sendo tecnologicamente contornadas,
uma das vantagens fundamentais em se desenvolver jogos para celulares é o fato
da mobilidade que eles apresentam, uma vez que a demanda de aplicações de
entretenimento tende a crescer para uso em momentos em que atividades
cotidianas não podem ser realizadas, tais como em horas de viagem ou espera
em filas. No entanto, não só aplicações de entretenimento tendem a aumentar a
demanda, mas também aplicações comerciais ou de mercado, possibilitando a
continuidade das atividades de ofício, como responder um email de trabalho em
pleno supermercado [SILVA06][MADAN02].
Outra vantagem se encontra no fato de serem uma categoria de
dispositivos de fácil acessibilidade, a diversidade de modelos no mercado e das
tecnologias utilizadas em cada um destes modelos permite a existência de
aparelhos simples com custo baixo e aparelhos com características mais
avançadas com custo mais alto, ou seja, é um tipo de dispositivo que se encontra
disponível para todas as classes sociais. Com relação a faixas etárias pode-se
36
dizer que os celulares são utilizados por pessoas de todas as idades, desde
crianças até pessoas da terceira idade, sendo a maior concentração na faixa
etária jovem, porém com boa representação nas demais. Esta acessibilidade é
confirmada a partir de dados estatísticos colhidos pela Anatel (2006), Agência
Nacional de Telecomunicações, que estima que no Brasil o número de celulares
ultrapassa os 100 milhões. Já segundo dados do IBGE (2006) o número de
telefones celulares ultrapassa o número de computadores nos lares brasileiros.
Estes dados revelam o quanto a demanda de aplicações para celulares cresce, e
quanto potencial promissor tem este mercado no Brasil. Então aplicações
específicas para cada faixa etária, ou para cada classe social, ou área profissional
a serem utilizadas de forma móvel torna-se foco de desenvolvedores. Como
subgrupo destas aplicações móveis encontram-se os jogos.
2.5.CONCLUSÃO
Neste capítulo foi possível definir os conceitos mais importantes
relacionados aos jogos baseando-se em alguns estudiosos de várias área que
abrangem esta temática. Em seguida, os conceitos foram se afunilando para
jogos eletrônicos e para jogos eletrônicos educacionais, observando, além das
definições, seus componentes, os tipos em que se subdividem e os seus
benefícios. No escopo do projeto, a importância de um jogo educacional permeia
o fato de se unir ao processo de aprendizagem e de consolidação de conteúdo
acadêmico a característica do jogo de divertir e entreter.
Por fim apresentou-se uma especificação sobre jogos para celular
abordando os atrativos para sua produção e as características de mercado que o
envolvem. Neste sentido, a proposta do presente trabalho tem como aplicação o
desenvolvimento de um jogo para celular que também seja um jogo eletrônico
educacional, levando a mobilidade destes dispositivos para o processo de
aprendizagem e consolidação de conceitos aprendidos em sala-de-aula de forma
divertida.
37
3.HISTÓRICO E ESTADO DA ARTE DE
DESENVOLVIMENTO DE JOGOS PARA DISPOSITIVOS
MÓVEIS
3.1.JOGOS MÓVEIS
Os jogos para dispositivos móveis ou jogos eletrônicos desenvolvidos para
plataformas móveis, que serão chamados de jogos móveis [SILVA06], passaram
por um processo de evolução que acompanharam o desenvolvimento destes
dispositivos tanto em hardware quanto em software. Esta linha evolutiva pode ser
retomada ao buscar-se as simples aplicações monocromáticas dos primeiros
jogos móveis e compararmos aos atuais sistemas que permitem uma nova
experiência no campo das cores e da tridimensionalidade, explorando
funcionalidades que até possibilitam a multiplicidade dos jogadores e suporte a
arquivos multimídia de boa qualidade.
Os primeiros países a demonstrarem um crescimento representativo na
área dos jogos móveis foram o Japão e a Coréia do Sul, como pode ser visto na
Tabela 1, a qual demonstra que os países da Ásia são os que mais têm investido
no mercado de jogos móveis. Principalmente devido à importância que os
celulares e demais dispositivos móveis assumem perante a vida dos cidadãos
destes
países
e
devido
[STRATEGYANALITICS05].
ao
largo
uso
dos
Subsequentemente,
serviços
ao
redor
presentes
do
neles
mundo,
o
crescimento tem percorrido um caminho similar ao do Japão e da Coréia.
Segundo a Informa Telecoms e Media, os jogos móveis apresentam um potencial
de crescimento considerável, podendo alcançar a marca de 7,22 bilhões de
dólares de investimento até o ano de 2011 [TELECOMS&MEDIA05].
Os jogos móveis pioneiros foram fomentados pelos primeiros celulares que
apresentavam pequenos displays monocromáticos e que não eram mais
baseados em caracteres, como o da Figura 1. Inicialmente todo software
necessário para um determinado modelo de celular, inclusive os jogos, vinha
instalado de fábrica de forma fixa no aparelho. Em seguida, os dispositivos
começaram a permitir a transferência de arquivos, tanto os oriundos de um
38
servidor WEB, usando a tecnologia WAP de acesso à internet, quanto a partir de
outro aparelho, utilizando a interface infravermelho, como podemos exemplificar
com o modelo Nokia 6510 [NOKIA08]. A possibilidade de aquisição de novos
arquivos foi um passo importante para o início da construção do mercado de jogos
móveis [QUALCOMM08].
Tabela 1-Investimentos em jogos móveis em 2006 e perspectivas para 2010.
2006 (milhões por ano)
2010-2011 (milhões por ano)
Europa Ocidental
42.6
52.5
América do Norte
26.8
48.0
Ásia Pacífica
44.3
67.2
Leste Europeu
25.8
51.3
Américas Central e do Sul
6.8
23.7
Restante do Mundo
5.1
23.1
Total
151.3
265.8
Figura 1- Um dos primeiros celulares, com número fixo de caracteres por tela.
O conhecido jogo Nokia snake [NOKIA08] foi um dos jogos da geração
pioneira. É um jogo monocromático que utilizava os recursos disponíveis nos
telefones da época e que cumpria com o papel de entretenimento de um jogo. Ele
surge em 1997, lançado através do modelo Nokia 6110. A Figura 2 mostra a
39
interface do jogo, onde uma serpente deveria ser conduzida pelo jogador para
alcançar seu alimento, evitando colidir-se com as paredes limites da tela ou com
seu próprio corpo. À medida que se alimenta, a serpente apresenta um
crescimento que visa aumentar o desafio, o qual é complementado pelo nível de
dificuldade escolhido no início do jogo que define a sua velocidade.
Figura 2- Jogo Nokia Snake [NOKIA08].
O próximo passo evolutivo para o avanço dos jogos móveis foi a quebra da
barreira das cores, onde a nova geração de celulares permitiu o desenvolvimento
de jogos bidimensionais coloridos. A partir deste momento se começou realmente
a considerar como promissor o mercado de jogos móveis de forma que
fabricantes e desenvolvedores especializados em jogos fincaram bases sólidas
para a perspectiva de uma experiência mais rica em jogos [QUALCOMM08].
O jogo Snake Ex é um exemplo de jogo que surge quando a Nokia começa
a lançar seus primeiros celulares com visores coloridos. Suas características e
desafios são similares aos do jogo clássico Nokia Snake para celulares
monocromáticos, no entanto existem algumas diferenças que foram introduzidas
em uma segunda versão do jogo ainda monocromático e que permaneceu na
versão em cores. Por exemplo, a cada cinco vezes que se alimenta a serpente
surge um bônus temporário para aumentar a pontuação e os limites da tela não
mais são barreira com que a serpente possa colidir, mas novas barreiras podem
ser definidas, aumentando mais ainda o desafio proposto pelo jogo. Na Figura 3
temos cenas do jogo [NGage08] [Businessweek06][THG03].
40
Figura 3- Telas do jogo Snake Ex, um dos primeiros jogos coloridos mais
populares[THG03].
A geração seguinte de dispositivos móveis passou a apresentar
processadores mais eficazes, suporte a interconexão em redes de velocidade
mais alta, baterias mais duradouras e processamento gráfico mais eficiente. Desta
forma, permitiu que houvesse o lançamento de jogos móveis 3D ou que se
explorasse outros recursos que também passou a integrar ao conjunto de serviços
oferecidos pelos dispositivos ou ao conjunto de características destes novos
modelos. Além disto, o avanço apresentado por esta geração permitiu aos
desenvolvedores projetar jogos mais divididos em níveis, favorecendo que os
jogos móveis fossem mais familiares na experiência dos jogadores que já
estavam habituados com os consoles ou com dispositivos móveis dedicados para
games. Fato este que ofereceu mais segurança às perspectivas de crescimento
da oferta e demanda de jogos móveis.
O projeto Numina não é um jogo móvel, mas é um ambiente móvel de
ensino projetado para favorecer a colaboração entre estudantes e entre
estudantes e a universidade. Ele oferece uma comunidade virtual de
aprendizagem que usa as mais efetivas ferramentas educacionais disponíveis.
Projetado desde 2002 pela Universidade Wilmington da Carolina do Norte (EUA),
este ambiente disponibiliza aplicações que favorecem o aprendizado dos alunos e
a avaliação do grau de assimilação do conteúdo. Estão disponíveis no ambiente
41
ferramentas que dão suporte ao aprendizado de química, de matemática e de
outras áreas da ciência, como HyperChem [HYPER08], Pocket Oscillator
[RAVEND08]
e
Handee
Spectrum
Analyse
[BOFINITI08]
e
o
RDcalc
[PHONATURE08]. O sistema de avaliação consiste em fazer os estudantes que
estão no prédio da universidade receberem questionários dos instrutores e
responderem a estas perguntas. As respostas são armazenadas na base de
dados de um servidor da própria instituição, sendo divulgadas aos alunos
estatísticas relacionadas às respostas de toda a sala em conjunto. Os
participantes do projeto observaram uma melhoria na curva de aprendizado dos
alunos que utilizaram o ambiente do projeto Numina, assim como nas discussões
que eram realizadas em sala-de-aula [HEATH05]. A Figura 4 mostra resultados
estatísticos após a aplicação do questionário e a Figura 5 mostra algumas
aplicações disponibilizadas no ambiente.
Figura 4- resultados estatísticos do sistema de avaliação do projeto Numina. (a)
exibição do resultado para a sala-de-aula, (b) exibição do resultado para um aluno
individual [HEATH05].
42
Figura 5- exemplos de aplicações disponibilizadas no ambiente : (a) HyperChem;
(b)RDcalc [HEATH05].
Jogos que exploram o avanço tecnológico dos dispositivos móveis já estão
sendo produzidos, como por exemplo, o jogo GPSTron se baseia em uma versão
já existente do jogo Tron para computador, onde dois jogadores ou um jogador e o
computador vão construindo uma barreira com a qual o jogador adversário não
pode colidir. Mas nesta versão os jogadores se movimentam no mundo real
portando o dispositivo móvel, onde o GPS do aparelho rastreia sua movimentação
e constrói a barreira baseado neste deslocamento. Neste jogo, os jogadores não
precisam estar no mesmo ambiente, mas apenas seus movimentos são
registrados. Com gráficos simples, o GPSTron tenta atrair a atenção do jogador
utilizando os seus próprios movimentos na construção das barreiras, não
apresentando a necessidade de gráficos mais bem elaborados. No entanto, como
fazem a maioria dos jogos, buscam estratégias eficazes que mantenham o
entretenimento. Para executá-lo é necessário que o dispositivo tenha GPS e
Bluetooth ou GPS e GPRS para a comunicação entre os jogadores
[PFUTZENREUTER06]. A Figura 6 mostra uma tela do jogo.
43
Figura 6 - Tela do jogo GPSTron [PFUTZENREUTER06].
O jogo Show de Bola se baseia em uma disputa de pênaltis, onde um
jogador é o batedor e escolhe as posições onde irá chutar a bola e o outro jogador
é o goleiro, escolhendo as posições de defesa. O jogo é vencido por quem marcar
mais gols. A interconexão de rede é feita através da tecnologia GPRS, onde um
dispositivo se conecta ao servidor o qual permite a possibilidade de escolha de
um oponente que também esteja conectado a ele ou escolhe um que esteja
disponível. O jogo não permanece todo o tempo conectado ao servidor. Antes da
conexão ambos os jogadores já devem ter escolhido as posições de uma
sequência de chutes a gol e posições de uma sequência de defesas, neste
momento se estabelece uma conexão com o servidor que passa as informações
escolhidas entre os adversários. A conexão é finalizada e o jogo prossegue com a
animação das marcações de pênaltis. Esta solução foi a encontrada para evitar
grande tempo de espera ou alta probabilidade de falha na conexão devido às
interrupções que podem ser numerosas em dispositivos móveis [MENESES06]. A
Figura 7 mostra telas do jogo.
44
Figura 7- Telas do Jogo Show de bola, à esquerda momento de interação, à
direita momento de customização do jogador [MENESES06].
O CellMons é um jogo que também faz uso da interconexão de jogadores
em rede através de um servidor. Neste jogo deve-se fazer com que criaturas
pertencentes ao jogador evoluam por meio de treinamentos e de combates. O
jogo prepara todo um ambiente com locais onde os jogadores podem se encontrar
ou mandar e receber mensagens para marcarem combates entre suas criaturas,
locais para treinamento e combate e locais para recuperação. Para evitar o alto
custo de processamento, foi evitada no jogo a utilização de cenários interativos,
substituindo-os por um conjunto de menus onde você escolhe em que ambiente
deseja estar e que atividades fazer neste ambiente [MENESES06]. A Figura 8
mostra cenas do treinamento e do ambiente do jogo. Estes dois últimos jogos
apresentados focam na interconexão de uma comunidade em rede, onde os
oponentes, que seriam os jogadores, podem se enfrentar. Os seus gráficos são
bidimensionais e usam a técnica de sprites, suprindo as necessidades do jogo.
45
Figura 8- Cenas do jogo CellMons, à esquerda treinamento da criatura pelo
jogador, à direita ambiente do jogo[MENESES06].
Outro jogo que também não usa de recursos tridimensionais, mas que só
se tornou viável a partir do atual grau de evolução dos celulares é o jogo Pro
Evolution Soccer 2008, uma versão de um jogo já existente para consoles e PCs
produzido pela Konami Mobile, uma divisão da Konami que desenvolve jogos
móveis. Este jogo é um jogo eletrônico de esportes, mais especificamente de
futebol, onde um jogador comanda um time com o auxílio do computador contra
um outro time inteiramente controlado pela máquina. Unindo o uso de
processadores gráficos dedicados com um motor de Inteligência Artificial (IA)
desenvolvido pela Konami Digital Entertainment GmbH’s European, pôde-se
implementar esta versão com física realista sobre a bola, animação e controle dos
jogadores através da IA. O jogo inclui modos que permitem variar os clubes ou
seleções com as quais se pode jogar, assim como o tempo meteorológico que
influi nos cálculos físicos. Os controles durante a partida podem ser reduzidos de
modo que o jogador precise utilizar apenas seu polegar [PROJECTNEXT08]
[KONAMI08]. As telas do jogo podem ser vistas através da Figura 9. Apesar de
possuir um bom nível de entretenimento para aqueles que gostam de jogos
eletrônicos esportivos, os seus gráficos não apresentam boa definição, porém são
suficientes para o objetivo proposto ao jogo.
46
Figura 9 - Cenas do jogo Pro Evolution Soccer 2008 para celulares onde pode-se
observar diversidade na escolha dos clubes com que jogar, diversidade no clima e
o grau de definição dos gráficos [KONAMI08].
Existem jogos que apesar de não fazerem uso da tridimensionalidade,
sendo bidimensionais (2D), só são possíveis devido ao aumento de poder de
armazenamento e de processamento dos celulares atuais. Como é o caso do jogo
The Incredible Machine produzido pela empresa desenvolvedora de Jogos
Vintage-Sierra. Ele consiste em um jogo de quebra-cabeças onde o jogador
recebe um conjunto de ferramentas as quais devem ser dispostas no ambiente
para se alcançar o objetivo do nível corrente. Como as ferramentas são
representações das conhecidas ferramentas reais, cálculos físicos realistas são
47
necessários para obter um resultado satisfatório no jogo, implicando a
impossibilidade de execução do jogo em modelos de celulares com baixas
capacidades de realização de cálculos. Este jogo estimula o raciocínio do jogador,
no entanto ele não é relacionado a algum conteúdo lecionado em sala-de-aula,
nem estimula a consolidação de algum conhecimento específico, não podendo
ser considerado como um jogo educacional. Cenas do jogo podem ser vistas na
Figura 10 [ACIDPIXEL08] [SIERRA08].
Figura 10 - Cenas do Jogo The Incredible Machine para celular, à esquerda a
montagem do quebra -cabeça, à direita o menu de opções do jogo[ACIDPIXEL08]
O EpicMobile é um jogo para PocketPC que tem como objetivo permitir a
interação de jogadores em um ambiente composto de objetos, serviços,
personagens virtuais e personagens reais. Os personagens reais são os avatares
que representam os jogadores, que se locomovem de acordo com o
deslocamento do dispositivo móvel, por isso o autor chama este jogo de baseado
em localização. O jogador deve agir no jogo de forma a possibilitar a evolução do
seu avatar, através da aquisição de armas que lhe dêem mais poder ou de
objetos que aprimorem certas características como força, agilidade, etc. Esta
aquisição pode ocorrer por meio de combates entre os personagens reais ou
através da realização de missões, as quais podem ser direcionadas a um grupo
48
ou a um único indivíduo. O jogo foi desenvolvido utilizando a plataforma .NET e
linguagem C# [FRANCO07]. A Figura 11 mostra um tela de combate do jogo.
Figura 11 - Tela que demonstra a interação entre jogadores no jogo EpicMobile
[FRANCO07].
O VeGame é um jogo educacional para pocketPC cujo objetivo do projeto é
mostrar que o uso da tecnologia móvel pode dar um apoio às atividades diárias
pessoais e realçar sua interação com o ambiente que o cerca. O projeto Venice
Game explora como jogos em dispositivos móveis podem ajudar usuários a
melhorar suas experiências na arte e na história através de uma agradável e
desafiadora interação com o patrimônio urbano e com as pessoas do ambiente. O
VeGame exemplifica um jogo que usa a tecnologia remota e a computação
ubíqua para criar uma ligação transparente entre o mundo físico e os recursos da
Web. Seu método pedagógico se aproxima do que conhecemos hoje por
construtivismo, onde enfatiza a interação social e com o ambiente físico como
fundamentais para o desenvolvimento da atividade cognitiva. O jogo se
assemelha a uma caça ao tesouro voltado para estudantes entre 15 e 20 anos, os
quais formam times que jogam ao longo das ruas de Veneza descobrindo a arte e
49
a história da cidade. Foi implementado em Micromultimedia Services Language
(MSL), uma linguagem baseada em XML. O MSL suporta o desenvolvimento de
multimídia interativa e pode integrar serviços para usuários de dispositivos
móveis. Ela também abstrai as características de baixo nível da programação
multimídia e de jogos, ajudando os projetistas a se focarem na apresentação de
informações e na interação com usuários. O conteúdo completo do jogo, incluindo
imagens e áudio para todos os níveis ocupam 47 Mbytes. A conexão em rede dos
clientes do VeGame ao servidor é feito por General Packet Radio Service
(GPRS), que era a única infra-estrutura para transferência de dados em Veneza.
Para diminuir o fluxo de dados, todos os arquivos utilizados no jogo foram préarmazenados localmente nos clientes. Um telefone celular inter-media a
comunicação entre o pocketPC e o servidor, o qual se comunica com o pocketPC
por meio de conexão Bluetooth. Para dados trocados diretamente entre os
pocketPCs conexão era realizada em peer-to-peer por Bluetooth [BELLOTTI03]. A
Figura 12 apresenta telas do jogo e demais características. O projeto VeGame é
interessante porque ele permite a exploração de um determinado ambiente assim
como dos objetos e das pessoas que fazem parte dele. Quanto à divisão do jogo
e níveis e de cada nível em tarefas, como mostra a Figura 13, foi um ponto
interessante para abordar separadamente diferentes conceitos que gradualmente
irão ser consolidados pelos alunos.
Figura 12- (a) imagem de abertura do jogo (b) mapa do cenário do jogo, cidade de
Veneza (c) menu de tarefas [BELLOTTI03].
50
Figura 13-Esquema que ilustra a divisão do jogo em níveis e dos níveis em
tarefas [BELLOTTI03]
O uso da tridimensionalidade também pode ser adquirido através do
chaveamento de imagens já pré-renderizadas se não há uma necessidade de
uma total interação com o jogo, como se faz em um jogo comum em duas
dimensões. O Global Race é um exemplo deste tipo de jogo. É um jogo de
esporte, como pode ser visto na Figura 14, mais especificamente de corrida que
oferece várias características paras os seus fãs, como por exemplo, editor de
pistas e outras ferramentas que possibilitam o usuário de gerar conteúdo e
possibilitar o jogo entre múltiplos jogadores, entre a Web e o dispositivo. Ele foi
projetado para utilizar a placa gráfica do modelo Nokia E90, mas também
possibilita o uso por uma vasta diversidade de modelos [SYMBIAN-FREAK08]. A
Figura 14 traz algumas cenas do jogo Global Race.
51
Figura 14 - Jogo Global Race que apresenta ótimos gráficos, no entanto uma
grande limitação na interação 3D [SYMBIAN-FREAK08]
Mas
também
já
existem
jogos
que
fazem
uso
dos
recursos
tridimensionais(3D) em si, como é o caso do jogo Quake S60. Ele é uma versão
de um jogo de tiro em primeira pessoa já conhecido em consoles e PCs. Foi
desenvolvido usando a API gráfica OpenGL ES preparado para telefones
celulares com hardware de aceleração gráfica. Ao contrário de muito jogos,
inclusive alguns que simulam tridimensionalidade, ele realmente usa modelos 3D
para representar os jogadores e os monstros, em vez de usar sprites, uma técnica
de animação de personagens 2D de jogos. O cenário também foi criado como um
verdadeiro espaço 3D, em vez de renderizar-se um mundo 3D através de um
mapeamento 2D com muitas informações e soluções matemáticas [SYMBIANFREAK08] [IDSOFTWARE08]. A Figura 15 mostra algumas cenas do jogo Quake
S60.
52
Figura 15 - jogo Quake S60, desenvolvido com OpenGL ES, à esquerda, abertura
do jogo móvel Quake; à direita, cena de confronto entre jogador e monstro.
[SYMBIAN-FREAK08]
Observa-se que ambos os dois últimos jogos foram desenvolvidos para
uso
em
dispositivos
que
possuem
aceleração
gráfica,
explorando
a
tridimensionalidade. O Quake S60 foi produzido com OpenGL ES e o Global Race
para a placa gráfica do N90. Dentre os jogos apresentados, alguns permitem
multijogadores como uma forma a mais de atratividade. Os que usam
interconexão através da Web são o Global Race, o EpicMobile, o CellMon. Os
que usam tecnologias de celulares para se interligarem são GPSTron, que utiliza
GPRS, o VeGame que utiliza o GPRS interconectando dispositivos e servidor e o
Bluetooth, para interconectar os dispositivos em peer-to-peer. O CellMon e o
Show de Bola também utilizam GPRS, mas para se conectarem com um servidor
Web e envia as informações entre os jogadores. O único jogo que trabalha com o
aspecto educacional é o VeGame, mas a sua abordagem depende que o jogador
se situe na cidade de Veneza, na Itália. O desenrolar desse jogo só acontece
dependendo da posição do jogador, a qual é colhida por GPS. O GPSTron
também é um jogo que se desenrola a partir da localização do jogador que utiliza
um GPS, no entanto, eles não precisam estar no mesmo ambiente, mas os
jogadores são interconectados por meio de GPRS.
53
3.2.FERRAMENTAS DE DESENVOLVIMENTO PARA CELULAR
3.2.1.Plataformas de Desenvolvimento
Inicialmente, a implementação de jogos, bem como dos demais aplicativos,
para dispositivos móveis, não seguia uma padronização, pois esta tarefa era de
responsabilidade de cada fabricante. Entretanto, a popularização do celular
conduziu ao crescimento da demanda de aplicativos, incentivando a busca de um
meio através do qual empresas, além dos fabricantes, pudessem desenvolver
aplicativos para estes dispositivos sem que houvesse a necessidade da
divulgação das arquiteturas proprietárias dos aparelhos. Uma das principais
soluções encontradas foi a criação de uma camada que tornasse a arquitetura
transparente para o desenvolvedor e que fosse padronizada para o uso em
qualquer modelo de aparelho que implementasse este padrão [MUCHOW02].
Algumas destas camadas foram e estão sendo desenvolvidas, passando a ser
conhecidas como plataformas de desenvolvimento para dispositivos móveis
[NOGUEIRA05].
A primeira tentativa de criação de uma camada de transparência para o
desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveis foi o JavaME (Java 2
Micro Edition). Assim, se um fabricante desejasse que aplicativos Java fossem
executados em seu dispositivo, ele precisaria somente implementar uma máquina
virtual Java (JVM) para o seu sistema operacional.
O JavaME é uma versão reduzida da versão padrão do Java (JavaSE) que
contém remoções e alterações para sua adequação aos dispositivos móveis. Sua
arquitetura define Configurações, Perfis e outros pacotes específicos para uso
nestes dispositivos [MUCHOW02][NOGUEIRA05][SUN07]. As Configurações são
especificações que incluem a máquina virtual Java e um conjunto base de
bibliotecas que provêem a API (Application Programming Interface) necessária
para ser usada com uma certa classe de dispositivos [NOGUEIRA05]. Elas
fornecem bases de funcionalidade para um grupo particular de dispositivos que
dividem características similares, tais como conectividade em rede. Uma
Configuração, por exemplo, pode ser projetada para dispositivos que possuem
54
menos de 512 KB de memória e uma conexão de rede intermitente. A máquina
virtual pode ser tanto a máquina virtual Java completa, como pode ser, em alguns
casos, um subconjunto da JVM.
Atualmente, existem duas Configurações: A Connected Limited Device
Configuration
(CLDC)
e
a
Connected
Device
Configuration
(CDC)
[MUCHOW02][SUN07]. A CLDC é uma configuração restrita, especificada para
dispositivos que apresentam limitações relacionadas à baixa capacidade de
processamento, pouca memória e interconexão intermitente. Geralmente, esta
configuração é utilizada com pagers, celulares e alguns tipos de PDAs (Personal
Digital Assistant). As configurações mínimas para os dispositivos alvo são 128 KB
de memória de leitura disponível, 32 KB de memória principal disponível e um
processador de 32 ou 16 bits [MUCHOW02]. A CDC é a configuração voltada para
dispositivos mais potentes, ou seja, que apresentam mais espaço em memória,
processador mais rápido e uma conexão estável. Esta Configuração oferece uma
JVM mais completa e uma porção maior do JavaSE incluída na sua API se
comparada a CLDC. A CDC é geralmente utilizada em receptores de TV, controles
remotos, etc. Os requisitos mínimos para o uso dessa Configuração são 2MB de
memória e processador de 32 bits [MUCHOW02].
Os Perfís são o meio através dos quais são adicionados conjuntos de
funções mais específicos que complementam a Configuração, a fim de criar um
ambiente de execução que visa utilizar aplicações em uma categoria determinada
de dispositivo. Um Perfil é uma APIs de alto nível que define o modelo de ciclo de
vida das aplicações, a interface com o usuário, o armazenamento persistente e o
acesso a propriedades específicas do dispositivo. Por esta razão, existe um
número maior de Perfis que de Configurações: o MIDP (Mobile Information Device
Profile), o FP (Foundation Profile), o PP (Personal Profile) e o PBP (Personal
Basis Profile) [SUN07]. O MIDP é o perfil mais adequado para celulares e PDAs
mais simples. Oferece os requisitos básicos demandados por aplicações móveis
como interface com o usuário, conectividade em rede, armazenamento local de
dados e gerenciamento de aplicativos. O FP é um Perfil específico e o de mais
baixo nível para a Configuração CDC, fornecendo capacidade de rede para
dispositivos fortemente embarcados sem interface gráfica. O PP é outro Perfil
para configuração CDC. Ele é voltado para dispositivos que necessitam de
55
interface gráfica com o usuário, ou os que necessitam suporte a aplicações da
Internet. O PBP é um Perfil subconjunto do PP, voltado para dispositivos
conectados em rede que necessitam de uma interface gráfica simplificada, como
por exemplo, sistemas veiculares, receptores de TV, etc. [SUN07].
Pacotes adicionais incluem mais funcionalidades para as Configurações
CLDC e CDC, e para os Perfis a elas associados, estendendo a plataforma
JavaME. Estes pacotes são feitos para permitir a utilização de características
específicas, tais como conectividade com banco de dados, mensagem wireless,
multimídia, gráficos 3D e serviços via Internet, ou oferecendo APIs padrão para
tecnologias que estão emergindo. Estes pacotes são modulares, pois permitem
adicionar os módulos que realmente serão necessários, evitando sobrecarregar a
lista de funcionalidades [SUN07].
A BREW (QUALCOMM`s Binary Runtime for Wireless Enviroment) é uma
outra plataforma de desenvolvimento para dispositivos móveis em geral. Ela foi
criada com o objetivo de possibilitar a execução de aplicações em uma vasta
variedade de modelos de dispositivos móveis cujo desenvolvimento poderia ser
realizado através de linguagens nativas [MULLER05][QUALCOMM08]. Estas
linguagens nativas com que a BREW permite que se trabalhe são C ou C++. No
entanto, ela apresenta suporte a várias outras linguagens, como Java, Flash e
XML, possibilitando aos desenvolvedores escrever aplicações executáveis em
qualquer sistema operacional de dispositivos móveis. O uso de linguagem nativa,
ou seja, não interpretada, possibilita um ganho no desempenho da aplicação e
economia de espaço na memória do dispositivo, uma vez que a aplicação possui
tamanho
menor
se
comparadas
às
geradas
com
a
JavaME
[MULLER05][NOGUEIRA05].
A plataforma BREW é uma das mais completas com relação a recursos
para desenvolvimento de aplicações, oferecendo assim um ótimo suporte a
gráficos 2D e 3D, ao acesso a funções de som e vibração, à criação e à
manipulação de arquivos e banco de dados, sendo uma plataforma que abrange
uma
vasta
gama
[NOGUEIRA05].
dos
recursos
oferecidos
pelos
dispositivos
atuais
Atualmente, existem três perfis da BREW implementados e
distribuídos: Value, Multimedia e Enchanced. Os dois últimos estão focados no
desenvolvimento de jogos e são os mais utilizados. Eles dão suporte à APIs
56
gráficas, à aceleração de hardware e à APIs que facilitam a criação de
animações,
dentre
outras
funcionalidades
[KRONOS07]
[MULLER05]
[QUALCOMM08].
A BREW, no entanto, é uma plataforma proprietária e exige que
desenvolvedores que querem utilizá-la para programar jogos ou qualquer outro
tipo de aplicação adquiram seu compilador e forneçam o código para testes, antes
da sua disponibilização. Este teste, chamado certificação TREW BREW, deve ser
pago pelo desenvolvedor ou a operadora de rede e, sem ele, o jogo não é
distribuído [KRONOS07][MULLER05].
Comparando as plataformas JavaME e BREW, observa-se que as
ferramentas para programação com a JavaME são bastante familiares para quem
trabalha com Java, o que não ocorre com a BREW, cuja solução é mais fechada.
A BREW utiliza uma interface de programação proprietária ou soluções da
Microsoft, como o Visual Studio. Assim, desde o processo de implementação e,
até mesmo a distribuição da aplicação, envolvem custos para o desenvolvedor. O
lado positivo desta abordagem, no entanto, é o largo mercado que uma aplicação
pode alcançar, já que a distribuição não depende do programador, e sim do
próprio
sistema
distribuidor
global
[MULLER05][NOGUEIRA05][QUALCOMM06].
da
No
BREW
entanto,
[KRONOS06]
os
modelos
de
dispositivos que apresentam suporte à plataforma JavaME possuem um número
superior no mercado sendo mais acessíveis do que os modelos que suportam a
BREW. Neste sentido, apesar do programa de distribuição da Qualcomm, não há
a garantia de uma melhor distribuição das aplicações desenvolvidas sobre a
BREW.
Além disso, o custo de desenvolvimento faz com que o número de
programadores amadores que usam o BREW seja pequeno em relação aos que o
fazem com o JavaME [MULLER05].
Com relação à arquitetura, ambas as soluções apresentam praticamente as
mesmas funcionalidades. No entanto, a BREW fornece maior liberdade ao
programador quanto à escolha da linguagem de programação, já que este
apresenta suporte a várias linguagens. Assim, se a aplicação necessitar de um
processamento eficaz, a JavaME pode não ser a escolha mais apropriada
[MULLER05][NOGUEIRA05].
57
Para sintetizar a análise comparativa entre JavaME e BREW, apresenta-se
a Tabela 2, que retoma toda a comparação realizada.
Tabela 2- Análise comparativa entre as plataformas JavaME e BREW
3.2.2.APIs gráficas para celulares
Apesar de já existirem plataformas de desenvolvimento para dispositivos
móveis, ainda persistiam problemas de padronização e compatibilidade para o
desenvolvimento de aplicações gráficas nestes dispositivos. Ou seja, assim como
existem vários modelos diferentes de telas para celulares, existiam várias
bibliotecas para desenvolvimento gráfico e, às vezes, cada aparelho (inclusive de
um mesmo fabricante) estava relacionado a uma diferente API. Isto exigia um
vasto conhecimento destas APIs para desenvolvimentos de uso geral. Além disso,
havia problemas relacionados à alta demanda de processamento e memória que
os objetos gráficos presentes nas aplicações requeriam, principalmente objetos
3D [ASTLER04].
Recentemente, estão sendo desenvolvidas soluções que busquem resolver
os problemas de compatibilidade, procurando eliminar a vastidão de diferentes
APIs que existem e que dificultam o trabalho do desenvolvedor, resolvendo as
limitações relacionadas a aplicações gráficas. No caso destas limitações, um
58
desempenho adicional pode ser alcançado com a utilização de placas gráficas,
recentemente começando a ser desenvolvidas para dispositivos móveis. Estas
placas pretendem reduzir ainda mais a carga dos aplicativos gráficos na memória
e no processador principal do aparelho, desviando o fluxo gráfico áreas
específicas da placa que trabalhem estas características [MULLER05][PULLI05].
As APIs gráficas para a utilização com os dispositivos móveis foram
modeladas a fim de resolverem estes problemas. Elas podem ser utilizadas para
trabalhar tanto com dispositivos de capacidade gráfica reduzida, quanto com
aqueles dotados de placas gráficas. Dentre elas, as de maior destaque dentro da
área de computação gráfica tridimensional são a M3G, pela sua associação à
plataforma Java, e a OpenGL ES, pela sua capacidade de explorar recursos
gráficos implementados em hardware.
O M3G (Mobile 3D Graphics), também conhecido como JSR-184, é um
pacote opcional que pode acompanhar o MIDP do JavaME para oferecer uma
funções 3D reduzida e interativa [M3G06]. Sua configuração alvo é a CLCD, cujos
dispositivos tipicamente possuem menor capacidade de processamento, pouca
memória e nenhum hardware que suporte aceleração 3D.
Pode-se dividir o M3G em dois modos: o immediate mode e o retained
mode [M3G06]. O immediate mode possibilita a manipulação direta de objetos 3D,
sendo recomendado para aplicações que geram gráficos científicos, por exemplo.
Existe uma compatibilidade entre este modo com a API OpenGL ES, explicada
mais adiante, quando ela estiver presente no dispositivo [SUN07]. O retained
mode é o modo onde se pode utilizar objetos modelados em um pacote gráfico
que seja capaz de gerar arquivos no formato especificado pela M3G. Este arquivo
poderá ser carregado e utilizado pela API gráfica. É possível também, e muito
comum, o uso conjunto dos modos immediate mode e o retained mode [SUN07].
A Figura 16 apresenta alguns exemplos de uso do M3G.
59
Figura 16 - Aplicações gráficas usando M3G [RODRIGUES06].
A variedade de bibliotecas gráficas e o promissor crescimento de
aplicações de entretenimento, motivaram em 2002 o grupo Kronos a basear-se no
poder e na flexibilidade da biblioteca gráfica OpenGL para criar uma API com
características similares e que pudesse ser utilizada em equipamentos com
limitação
de
memória
e
processamento,
dentre
outras
limitações
[ASTLER04][KRONOS07]. Assim, a primeira especificação desenvolvida da API
OpenGL ES (Open Graphic Library for Embedded Systems) foi apresentada em
2003 [KRONOS07].
A OpenGL ES mantém a estrutura básica da OpenGL, porém com certas
mudanças que tiveram que ser feitas para que ela fosse suportada pelos sistemas
embarcados [ASTLER04]:
a)Eliminação de funções redundantes
b)Limitação de características caras computacionalmente
c)Limitação de tipos de dados
d)Remoção da habilidade de recuperar o estado dinâmico de matrizes de
transformação
A Figura 17 traz alguns exemplos de aplicações desenvolvidas com a
OpenGL ES. Pode-se observar aplicações de navegação e modelagem, como
também jogos.
60
Figura 17 - Aplicações desenvolvidas com OpenGL ES [RODRIGUES06].
Quando comparadas, o M3G e a OpenGL ES, observa-se a similaridade da
primeira ao estilo de programação Java, enquanto que a OpenGL ES é
basicamente uma versão reduzida da OpenGL. Além disso, a OpenGL ES faz
acesso direto ao hardware gráfico do dispositivo e seu sistema operacional, sendo
de mais baixo nível que o M3G. A Figura 18 demonstra as camadas da arquitetura
de um dispositivo que oferece suporte tanto à API M3G quanto à OpenGL ES.
Figura 18- Arquitetura de um dispositivo que apresente suporte a M3G e à
OpenGL ES [M3G06].
61
Observa-se, assim, que o M3G foi projetada de modo que se beneficiasse
da implementação da OpenGL ES, caso ela seja suportada pelo dispositivo,
mapeando as funções do M3G para funções da OpenGL ES. No entanto, nem
todas as suas funções são mapeadas pelo M3G, já que o M3G não possibilita
todas as características da OpenGL ES. Caso isso não ocorra hardware gráfico
será feito através da máquina virtual [PULLI05][RODRIGUES06].
Por outro lado, ao utilizar-se a plataforma Java com o M3G, o acesso aos
recursos do M3G são facilitados pelo alto nível da implementação. Isto pode ser
exemplificado pela manipulação intuitiva de objetos na cena, o que ocorre através
de pilhas de matrizes na OpenGL ES [RODRIGUES06]. Mas, justamente por ser
de mais alto nível, o M3G não tem o mesmo desempenho que a OpenGL ES, que
faz acesso direto às camadas mais baixas da arquitetura. Mesmo se beneficiando
das funções da OpenGL, as funções do M3G precisam ser interpretadas e há o
adicional do tempo de acesso às funções OpenGL ES. Além disso, características
presentes na linguagem Java comprometem o desempenho, como a checagem
de tipos e o coletor de lixo, dentre outras.
Com relação às primitivas geométricas, o M3G só dispõe de malhas compostas
por vértices. Já a OpenGL ES possui outras variações, como por exemplo,
pontos, linhas e triângulos, sendo mais flexível ao programador e oferecendo
maior portabilidade para objetos advindos de outros sistemas, como aplicações de
modelagem 3D [PULLI05][RODRIGUES06].
Uma desvantagem do M3G para quem já trabalha na área da computação
gráfica, é sua abordagem orientada a objetos que não se parece com a OpenGL.
Pensando nisso, a SUN criou a especificação de uma API a parte da M3G, o JSR239 (JavaTM Binding for the OpenGL® ES API) [JSR23907]. O JSR-239 (Java
Specification Request 239) é um pacote opcional ao JavaME que especifica
ligações diretas desta plataforma com a biblioteca gráfica OpenGL ES.
Sintetizando a comparação feita entre a M3G e a OpenGL ES, apresentase a seguir a Tabela 3 trazendo um quadro comparativo entre as duas APIs.
62
Tabela 3- Quadro comparativo entre M3G e OpenGL ES
M3G
OpenGL ES
Acesso a recursos
de hardware e do SO
-através da OpenGL ES
-através da máquina virtual
(se o dispositivo não
suportar OpenGL ES)
Acesso direto
Complexidade na
implementação
Menor ( API de alto nível)
Maior (API de nível mais
baixo)
Primitivas
geométricas
Malhas compostas por
vértices
Pontos, linhas e triângulos
3.3.PROGRAMAÇÃO 3D COM OPENGL ES E JAVAME ATRAVÉS DA JSR-239
Como foi exposto na seção 5.4, a plataforma escolhida para o
desenvolvimento do jogo GeoEspaçoMob foi JavaME (J2ME). Como o dispositivo
alvo deste trabalho é o celular, a configuração utilizada com o J2ME é CLDC 1.1 e
o perfil o MIDP 2.1, já citados no capítulo 3. Para o desenvolvimento dos gráficos
usou-se a API OpenGL ES (OGLES), a versão 1.1. A integração entre Java e
OGLES foi realizada por meio da especificação já citada JSR-239 (Java
Specification Request), JavaTM Binding for the OpenGL ES API. A ferramenta
para desenvolvimento em Java utilizada foi a IDE (Integrated Development
Inteface) NetBeans 6.0.
Uma aplicação gerada a partir do perfil MIDP é conhecido como MIDlet.
Para utilizá-lo é necessário especificar uma classe que importe o pacote
javax.microedition.midlet e extenda a classe MIDlet. Esta classe possui três
métodos abstratos que precisam ser implementados para serem usados pela
aplicação. Um dos métodos é o startApp() que é chamado imediatamente depois
do construtor da classe, iniciando o programa, e toda vez que a aplicação é
reiniciada. Ele se diferencia do método main da versão padrão de Java por ser
executado não somente no início da aplicação, mas também a cada vez que ela
passar para um estado ativo, como por exemplo, quando o jogador retornar ao
jogo depois de ler uma mensagem recebida que o interrompeu. O método
destroyApp() é chamado pelo gerenciador de aplicações para indicar a iminência
do término do MIDlet. Como os dispositivos móveis têm arquiteturas não
63
padronizadas, não se garante a execução de tal método. O último método é o
pauseApp(), ele avisa que a aplicação foi interrompida por algum motivo e
provavelmente há a possibilidade de retorno, quando será chamado novamente o
método startApp(). Estes métodos controlam o ciclo de vida de um MIDlet
alterando seus estados, os quais podem ser ativo, interrompido e destruído, como
se observa na Figura 23.
Figura 19 - Ciclo de vida de um MIDlet.
Nos MIDlets, os elementos de interface gráfica são importados do pacote
javax.microedition.lcdui. Todo recurso gráfico é gerenciado pelo objeto Display,
obtido a partir do método Display.getDisplay() e é a partir dele que a aplicação
tem acesso a uma instância única e privada. Dentre os membros do pacote lcdui,
existem grupos principais de elementos. No mais alto nível da hierarquia há a
classe Displayable, a qual dá origem a dois outros grupos, um de alto nível e
outro de médio e baixo nível, como visto na Figura 24. A classe Screen está no
topo das classes de alto nível e apresenta como subclasses as classes:
 Form, objeto que é composto por componentes menores que devem ser
adicionados a ele;
 List, que cria uma tela com uma lista de seleção, a qual deve ser feita
através da manipulação do teclado do celular;
64
 Alert, que cria uma tela de mensagens, que está atrelado a um tempo de
exibição, para que, ao seu término, a mensagem desapareça;
 TextBox, cria uma tela para o usuário inserir um texto, apresenta, além
desta área de texto um título e um subtítulo.
A classe que permite ao desenvolvedor controlar o objeto Display em baixo
nível é a classe Canvas. Usando uma instância da classe Graphics, por exemplo,
pode-se desenhar primitivas e inserir imagens e textos em qualquer posição de
tela.
Figura 20 - Hierarquia de classes do JavaME.
Para o desenvolvimento da parte gráfica do jogo utilizou-se, como exposto
acima, a API gráfica OpenGL ES, para tal uso foi necessário importar o pacote
javax.microedition.khronos.opengles. A OGLES, assim como a OpenGL, é
independente de sistema operacional (SO). Para manipular a comunicação entre
esta API e o sistema de janelas do SO, e manipular o contexto de renderização
utilizou-se uma API dependente do sistema operacional que foi, no caso desta
pesquisa,
a
EGL,
que
deve
ser
importada
através
do
pacote
javax.microedition.khronos.egl.
Antes de iniciar a programação gráfica com a OGLES, é necessário criar
um contexto para atrelá-lo à ela, como também ao gráfico do dispositivo. A Figura
65
25 exemplifica toda a inicialização feita a partir do uso da EGL.
Figura 21 - Criação do contexto da EGL para utilizar a OpenGL ES.
O método getEGL() da classe EGLContext retorna uma instância da classe
EGL. E é inicializado atrelando-o ao display padrão da EGL com o método
eglInitialize(). O método eglChooseConfig() retorna uma lista de configurações de
frame buffer EGL que sejam compatíveis com os atributos passados pela lista de
atributos, neste caso representado pelo array s_configAttribs. A partir de então
são criados o contexto, a instância da classe GL11 e o manipulador do sistema de
janelas, a partir, respectivamente, dos métodos eglCreateContext(), getGL() e
eglCreateWindowSurface(). Antes de finalizar-se uma aplicação, ou trecho dela,
que criou um contexto para a execução da OGLES, é preciso destruir este
contexto, através dos métodos eglDestroyContext() e eglDestroySurface() e
finalizar a EGL, com o método eglTerminate(), como pode-se verificar na Figura
26.
66
Figura 22 - Destruição do contexto da EGL.
Na programação 3D, para a geração de uma cena, Woo et al. (1999)
assume que o processo de visualizá-la é comparável com os passos tomados
para tirar uma fotografia com uma máquina fotográfica. Estas etapas são descritas
a seguir sendo exemplificadas por meio de Figuras com trechos do código de um
programa que pretende desenhar um cubo de faces coloridas que gira
continuamente.
 Posicionamento do tripé e da câmera para fotografar a cena – na biblioteca
OpenGL, mais especificamente na biblioteca GLU, a função gluLookAt()
realiza o posicionamento da câmera de acordo com os parâmetros
passados em sua chamada. Já na OpenGL ES, não há um método
específico para a manipulação da câmera, nem na API EGL. Neste caso, o
método foi criado a partir de algumas transformações de translação e
rotação na cena, como especificado na Figura 27. As variáveis rotX, rotY,
xCamPos, yCamPos e zCamPos foram passados pelo desenvolvedor para
indicar a posição desejada da câmera, e a função position() faz os cálculos
de forma que a câmera seja posicionada corretamente. Permitindo,
inclusive, atualizações em tempo-real de interações com o usuário ao
caminhar em um ambiente virtual.
Figura 23 - Função de controle da câmera.
67
 Arrumar a cena a ser fotografada – esta fase corresponde à etapa de
modelagem, das transformações e do desenho da cena. Na OpenGL, os
objetos são desenhados e modelados a partir de funções como glVertex3f()
que se encontra entre as funções glBegin() e glEnd(). Na OGLES, esta
forma de desenhar a cena não é suportada, foi eliminada para reduzir o
tamanho da API. Para se desenhar com a OGLES, primeiro se define um
array contendo os pontos que serão desenhados (os vértices dos
polígonos), conforme observa-se na Figura 28, e um array que indica as
cores correspondendo aos pontos anteriores, também observado na Figura
29. Como se pode inferir, eles devem representar o mesmo número de
pontos, que neste caso são oito os quais formarão o cubo. Neste caso,
como se pretende desenhar cubo com faces de cores diferentes, são
especificados, de fato, 24 pontos, uma vez que um mesmo ponto vai
assumir três cores diferentes para representar as três faces distintas que
ele forma.
Figura 24 - Definição dos vértices que formarão um objeto da cena.
68
Figura 25 - Definição das cores dos vértices do objeto a ser desenhado na cena.
Depois de definidos os pontos e as cores, eles são armazenados em
buffers, tal qual pode-se verificar na Figura 30. Observa-se na Figura 31
que o conteúdo dos buffers são associados à instância da gl como sendo
vértices, por meio do método glVertexPointer(), ou como sendo cores, por
meio do método glColorPointer(). Então, eles são desenhados a partir de
métodos como glDrawElements(). Já os métodos de transformações da
OGLES são similares às funções da OpenGL. Dentre eles pode-se citar
glTranslatef(), glRotatef() e glScalef().
Figura 26 - Armazenamento das informações dos objetos de cena em buffers.
69
Figura 27 - Posicionamento e desenho do objeto da cena.
 Ajustar as lentes da câmera e o zoom – esta fase é equivalente à
especificação da matriz de projeção. Na OpenGL ES os métodos utilizados
para estes fins são glOrthof(), que define a projeção paralela ou ortográfica,
e glFrustumf(), que define a projeção em perspectiva. Ela não possui o
método glPerspective() como na OpenGL, mas ele pode ser criado, como
mostra a Figura 32, calculando os parâmetros do método glFrusrumf() a
partir do ângulo e do aspect ratio da tela do dispositivo passados como
parâmetro para o método perspective().
Figura 28 - Implementação da função perspective().
70
 Estabelecer o tamanho final da foto – esta fase refere-se ao tamanho da
janela em que o desenho irá aparecer. Na OpenGL ES ela é definida
através do método glViewport().
A GLUT possui um conjunto de funções que respondem a envios de sinais,
como por exemplo o pressionamento de uma tecla do teclado. Elas são as
conhecidas funções callback. Como exemplo pode-se citar a glutKeyboardFunc(),
que responde à eventos de teclado. Para substituir algumas destas funções
callback são usados alguns métodos próprios da classe Canvas do JavaME,
como por exemplo o método keyPressed() que também captura eventos do
teclado do celular.
Como resultado do programa que exemplificou o processo de visualização
de uma cena gerada através de programação 3D, tem-se a Figura 33.
Figura 29 - Resultado dos exemplos de códigos dados nesta seção.
71
3.3.1.Aplicação de texturas com OpenGL ES
Na OpenGL ES, a aplicação de texturas passa por algumas etapas.
Primeiramente os bytes de uma imagem devem ser carregadas em um buffer,
como pode ser visto na Figura 34, onde o buffer texBuf6 recebe os bytes da
imagem paredeEstanteL.jpg. Em seguida, este buffer deve ser associado à
instância da classe OpenGL ES, neste caso a variável gl, indicando que o seu
conteúdo representa uma textura. Para tal é utilizado o método glTexImage2D(),
como pode-se observar na Figura 35. Então, o objeto pode ser desenhado
através do método glDrawArrays(), presente na Figura 36.
Figura 30 - Bytes de uma imagem sendo armazenados em um buffer.
Figura 31 – Associando o buffer com textura.
72
Figura 32 - Desenhando o objeto com textura.
3.4.CONCLUSÃO
Neste capítulo, pôde-se observar a linha evolutiva dos jogos móveis, que
acompanharam o desenvolvimento dos próprios dispositivos móveis, passando
por uma fase marcada por dispositivos monocromáticos, depois os que
disponibilizavam o uso limitado de cores, chegando aos dispositivos que já
permitem uso de técnicas e mídias mais avançadas.
De acordo com as pesquisas realizadas constatou-se que a maioria dos
jogos desenvolvidos para os dispositivos móveis enfatizam principalmente o
entretenimento do usuário, sem focar nenhuma outra pretensão, como a
abordagem de conteúdos educacionais. Na verdade poucos são os jogos e até
mesmo aplicações educacionais desenvolvidos para celulares. Neste capítulo, de
dez aplicações, duas se propõem a ser educacionais, sendo que apenas uma
delas é um jogo e nenhuma delas foi projetada para celular. Com relação à
tridimensionalidade apenas dois jogos utilizam recursos 3D, no entanto nenhum
deles apresentava a necessidade do uso, apesar de apresentarem gráficos
aprimorados para celulares.
Também
apresentou-se
neste
capítulo
algumas
ferramentas
para
desenvolvimento para dispositivos móveis. Primeiramente discorreu-se sobre
plataformas de desenvolvimento, que é uma camada de software que permite o
desenvolvimento de aplicações sobre sua especificação. Neste caso as
plataformas JavaME e BREW. Em seguida observou-se algumas APIs para a
produção
de
aplicações
gráficas,
inclusive
que
apresentem
recursos
tridimensionais. Dentre elas foram citadas a OpenGL ES e M3G. Por fim, foi
73
discutido sobre o processo de programação 3D em celulares utilizando OpenGL
ES com a especificação JSR-239. Com o fim de exemplificar tal discussão foi
exibido o código e o resultado de uma aplicação teste.
74
4.GEOESPAÇOMOB
4.1.INTRODUÇÃO
Por
possuir
características
mais
limitadas,
Sampaio
considera
o
desenvolvimento de jogos para celular como um processo mais simplificado do
que o desenvolvimento de jogos para PC. Ele indica a ocorrência de tal fato
basicamente devido à menor capacidade de armazenamento e processamento
dos aparelhos celulares. Dessa forma, faz-se necessário eliminar ao longo da
concepção e do desenvolvimento traços computacionalmente caros que também
representariam maior grau de complexidade para o desenvolvedor [SAMPAIO04].
No entanto, contrariamente à afirmação de Sampaio, o desenvolvimento de
aplicações para celulares não implica simplesmente em apenas eliminar
características que fariam parte de um programa desenvolvido para um PC. No
entanto, a tarefa de suprimir traços caros no desenvolvimento já seria suficiente
para negar a simplicidade de desenvolvimento para celular. Além disso, pode-se
citar outras tarefas e cuidados que devem ser observados durante o
desenvolvimento para telefones celulares que não apenas negam a simplicidade
deste processo, mas revelam o quanto difícil e cauteloso deve ser o trabalho do
desenvolvedor. Dentre essas tarefas pode-se citar o processo de otimização do
código, a observância do tamanho da tela e o cuidado no desenho da interface, a
adequação do tamanho do sistema para o contexto limitado de memória de
armazenamento e memória de execução, assim como controle dos gastos de
bateria, a geração de um arquivo executável adequado para cada um de diversos
modelos de aparelhos no mercado, etc. Mais especificamente, no caso do
desenvolvimento de jogos, a dificuldade traz um desafio a mais, que é manter o
fator da atratividade e do entretenimento em um ambiente onde diversas
limitações devem ser tratadas.
Das características que implicam em custos computacionalmente caros, a
tridimensionalidade (3D) é uma delas, no entanto, seu uso traria benefícios por
apresentar-se como um fator de atração para os usuários. É um traço que, em
poucos anos atrás, não se imaginaria o uso em celulares, justamente pela alta
75
demanda de recursos computacionais que necessita. Mas atualmente encontramse disponíveis versões mais simples de APIs que permitem este uso do 3D em
celulares, cuja simplicidade implica em maior cuidado por parte do desenvolvedor
no uso de suas funções para a concepção de uma aplicação viável a um celular.
Em geral o 3D traz a necessidade de novas abordagens de concepção,
interface e navegação às aplicações que antes eram utilizadas em ambientes
bidimensionais. Embora muitas aplicações necessitarem comprovadamente do
uso da tridimensionalidade, muitas das aplicações comerciais 3D não apresentam
esta necessidade, que, quando utilizada, principalmente para públicos infantis,
promove uma interação mais intuitiva do sistema, uma vez que a manipulação de
objetos espaciais é mais próximo do real que a manipulação de objetos planos
[DRURY01].
No capítulo 3 pode-se também observar que a maioria dos jogos
desenvolvidos academicamente ou industrialmente enfoca apenas como motivos
de seu desenvolvimento o entretenimento de seus usuários. Poucos exploram a
tridimensionalidade como necessidade para a exibição de determinado conteúdo,
embora ela cumpra com o papel de realizar a atratividade. Observam-se jogos
como Global Race [SYMBIAN-FREAK08] e Quake S60 [IDSOFTWARE08] que
usam de recursos tridimensionais, mas cujo conteúdo não necessita deste uso, no
entanto tiram proveito da tecnologia vigente. Nenhum destes jogos também, ou
dos demais jogos descritos no capítulo anterior, trabalharam a questão
educacional em sua abordagem. Como já afirmado, eles apresentam como fim
levar prazer e entretenimento ao usuário. Diferentemente deles, o jogo proposto
por este trabalho tem como objetivo não apenas entreter o jogador, mas auxiliá-lo
na consolidação de conteúdos que devem ser, por seus professores, já
trabalhados em sala-de-aula. Como os conceitos que se trabalhará neste jogo
estão inserido dentro da área de geometria espacial, faz-se necessário que o jogo
possa trabalhá-los graficamente, principalmente os relacionados à visualização
das propriedades dos objetos espaciais. Neste sentido, o uso do 3D é necessário,
de forma que permita um alto grau de interação entre o jogador e os objetos
tridimensionais, eliminando qualquer dúvida que ele venha a possuir e auxiliando
na consolidação dos temas trabalhados.
O legado de levantamento de informações é utilizado como base para o
76
desenvolvimento deste trabalho, o qual apresenta um estudo sobre a produção de
aplicações
de
entretenimento
para
dispositivos
móveis
que
exploram
potencialidades da manipulação 3D. Neste caso, é apresentado como isto poderia
ser utilizado no desenvolvimento de aplicações de suporte educacional que
apresentam a necessidade desta manipulação. Uma das principais vantagens
seria aliar entretenimento à educação, bem como aliar estes fatores à mobilidade.
4.2.O GEOESPAÇO
O geoespaço é um de jogo de tabuleiro, como mostra a Figura 19,
composto por dois tabuleiros dispostos paralelamente, separados no espaço por
uma distância determinada, a qual consideramos como a altura do geoespaço.
Cada tabuleiro é composto por uma malha de pontos dispostos em uma forma
matricial, cuja distância vertical e horizontal entre um ponto e seu vizinho é
sempre a mesma.
Figura 33: o GeoEspaço criado pelo LEPAC.
77
Elaborado pela equipe do Laboratório de Estudos e Pesquisas da
Aprendizagem Científica (LEPAC) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB),
orientados pela Professora Rogéria Gaudêncio do Rêgo, o geoespaço surge no
contexto do uso de materiais concretos no ensino da matemática como uma nova
forma de abordar o conteúdo de geometria espacial em sala-de-aula, aliando à
prática educacional tradicional das escolas a motivação proveniente do
divertimento proporcionado pelos jogos.
Ele surge baseado na idéia de um jogo já existente em que um dos seus
objetivos consiste em trabalhar a geometria plana: o geoplano. Desenvolvido em
1952 pelo matemático e pedagogo egípcio Dr. Caleb Gattegno, o geoplano surge
como uma ferramenta didática destinada a construir além dos conceitos de
geometria plana, os conceitos de fração, proporção, simetria, dentre outros
[MORAES08].
Inicialmente este jogo consistia em um tabuleiro de madeira onde havia
pregos dispostos em linhas e colunas formando um quadriculado. Estes pregos
eram utilizados para darem suporte a ligas elásticas, as quais eram utilizadas para
desenharem as Figuras planas que o Dr. Gattegno iria trabalhar em sala-de-aula
com seus alunos. Atualmente existem inúmeros modelos de geoplanos, dentre
eles encontramos o quadrado, o isométrico, o circular e o cartesiano, feitos a
partir de diferentes tipos de material.
Com o geoplano, o próprio aluno se torna capaz de desenvolver e
consolidar conceitos que estejam envolvidos com a temática abordada durante o
jogo. É um recurso auxiliar para tradicionais formas de ensino que estimulam o
interesse do aluno por meio do entretenimento que proporciona e que, além disso,
desenvolvem a criatividade.
Dentre as formas de se utilizar o geoplano pode-se descrever uma
infinidade de opções. No geoespaço, com relação à variedade de propostas de
jogos que podem ser desenvolvidos, podemos classificá-las dentro de três áreas:
Visualização
de objetos espaciais – trabalhando a questão de simetria,
identificação de formas, construção de formas, etc.;
Cálculo
de propriedades dos objetos espaciais – trabalhando com área das
faces e das bases, perímetro das arestas, número de vértices e de arestas e
78
volume;
Competição
– onde os competidores utilizam da informação espacial com o
fim de impedirem a próxima jogada do seu oponente;
Apesar da classificação acima, outras maneiras de se trabalhar com o
geoespaço podem ser definidas como propostas de uso, uma vez que não há
imposição de um modo específico para se trabalhar com ele; permitindo, logo, o
desenvolvimento de novas configurações ao se trabalhar o jogo com as formas
geométricas.
4.3.GEOESPAÇO PARA CELULAR
Ao desenvolver-se o geoespaço para celular propõe-se a construção da
noção espacial da geometria no aluno do sexto ano (antiga quinta série),
trabalhando o reconhecimento dos seus objetos, os conceitos desta área da
geometria e a racionalização das suas propriedades. O seu propósito visa que o
aluno utilize o conhecimento apreendido em sala-de-aula, praticando-o, para que
desta forma ele esteja organizando-o e consolidando-o, fazendo o uso de um
meio mais atrativo, que é o jogo, e apreendendo informações adicionais que
serão transmitidas pelo próprio jogo.
Uma vez que o público alvo se encontra no atual sexto ano, a maneira mais
essencial de se trabalhar com os sólidos seria o treinamento da visualização
tridimensional, o que consiste basicamente na preocupação da geometria espacial
nesta fase escolar. Mas, uma vez que alunos do sexto ano já apresentam um
conhecimento desenvolvido em anos anteriores na área da geometria plana,
então, seria importante explorar esse conhecimento já existente para estimular o
aluno a desenvolver sua noção da tridimensionalidade, relacionando as partes de
um objeto espacial com os objetos planos já conhecidos e suas propriedades.
O desenvolvimento para celular parte da exploração de sua característica
primordial: a mobilidade – traço que é ainda pouco trabalhado no âmbito
educacional, mas que merece uma prática mais difundida devido tanto à
popularidade alcançada por estes dispositivos, quanto ao caráter imediatista que
a humanidade está absorvendo, de modo que, para se realizar algumas tarefa,
79
não se espera mais horas ou dias, nem espera estar-se presente em um local
específico para a sua concretização, uma vez que as condições necessárias para
a sua execução pode-se encontrar sempre em mãos. Isso pode ser observado em
compras que podem ser feitas pela internet ou pelo celular, em transações
bancárias e em outras operações.
A exploração da mobilidade com o celular permitirá ao professor o uso do
jogo como técnica didática sem precisar da preparação de ambientes específicos
fora ou dentro da sala-de-aula. Também possibilitará o uso pelo aluno em diversos
lugares, inclusive em momentos de “ociosidade obrigatória”, como períodos de
espera em fila ou em salas de consultórios médicos.
Porém a tridimensionalidade em dispositivos móveis e, em especial, nos
celulares tende a caracterizar-se como um problema. Os celulares também são
conhecidos como um tipo de sistema embarcado, significando que eles
apresentam um fim específico e basicamente todo o seu hardware e software
foram desenvolvidos para dar suporte a este fim, disponibilizando pouco desses
recursos para outras funcionalidades. Significando, assim, que eles têm poucos
requisitos disponíveis para a execução de outros programas, principalmente para
os que trabalham com gráficos 2D ou 3D, como os jogos eletrônicos.
Há
pouco
tempo
atrás,
o
uso
da
computação
gráfica
e
da
tridimensionalidade nos celulares já podia ser observado em algumas aplicações,
principalmente em jogos. Contudo eram jogos que não exigiam tanta interação no
mundo tridimensional, de forma que bastavam algumas planificações de cenas
tridimensionais para o bom andamento do jogo. No entanto o geoespaço depende
muito da interação do aluno com o tabuleiro, o que inviabiliza a criação prévia de
planificações básicas de cenas tridimensionais, ao passo que cada cena do
geoespaço deve ser calculada em tempo real durante a interação do usuário,
demandando, dessa forma, um complexo grau de processamento e de memória
suficiente para guardar as informações da cena a cada instante. Um suporte para
estes cálculos ainda não é oferecido de uma forma eficiente para a grande
maioria de aparelhos disponíveis no mercado.
Melhorias foram apresentadas, pelos celulares, em termos de hardware.
Aliado a estes avanços, vem se pesquisando ultimamente o uso de plataformas
80
[NOGUEIRA05] e bibliotecas para desenvolvimento de software que sejam mais
enxutas que suas versões existentes para um computador de uso geral. Algumas
das pesquisadas incluem justamente a aplicação da área gráfica da computação,
onde grandes avanços têm sido registrados, como por exemplo, o surgimento das
APIs gráficas tridimensionais M3G da SUN e OpenGL ES desenvolvida pela
Khronos.
Apesar do surgimento de tais bibliotecas o caráter de limitação de
hardware dos sistemas embarcado ainda restringe o desempenho tridimensional
destes aparelhos. Mas o próximo passo dos hardwares nos dispositivos móveis é
a criação de uma unidade de processamento gráfico que já venha nas placas de
diversos modelos de celulares cujo objetivo é de dedicar-se exclusivamente ao
cálculo de informações gráficas [NVIDIA07].
4.3.1.O GeoEspaçoMob
O GeoEspaçoMob é uma implementação do geoespaço para celular. Ele
irá abordar alguns dos tipos de desafios propostos pelos seus membros
desenvolvedores, abordando o conteúdo da geometria espacial lecionado no
sexto ano. Portanto trata-se de um jogo educacional para os alunos entre dez e
doze anos de idade.
Como o uso de um jogo de tabuleiro propondo desafios pode não
apresentar um nível atrativo adequado para o público alvo, preferiu-se aplicar os
desafios do geoespaço em um contexto de jogo de aventura, visto que, como a
motivação e o divertimento são características essenciais em um jogo, os jogos
de aventura apresentam um recurso poderoso a mais para destacarem estes
pontos e atraírem o interesse do jogador: o enredo. Isto não implica que pode
haver falta de cuidado no processo de criação de um enredo nem que um jogo de
aventura qualquer seja mais atrativo que um jogo de tabuleiro.
O GeoEspaçoMob será um jogo monousuário, uma vez que o escopo do
trabalho não abrange a interconexão entre os dispositivos e será projetado para
ser em primeira pessoa, facilitando a sensação de imersão do próprio jogador na
narrativa do enredo, como já discutiu-se no capítulo 2. No desenvolvimento do
81
GeoEspaçoMob será necessário trabalhar com tecnologias que dão suporte à
produção de jogos para celulares. A parte do jogo que trata da aventura também
será produzida em três dimensões, assim como a que trata dos desafios que ele,
através do aluno, terá que responder. Esta parte será de fato desenvolvida
baseada na representação do espaço tridimensional, uma vez que ela depende
muito da interação do aluno e deixa-o livre para manusear os tabuleiros do jogo,
não permitindo prever os movimentos realizados. Então, dado o conteúdo que
aborda e a proposta de interação, a representação do geoespaço tem grande
dependência de bibliotecas gráficas para o desenvolvimento tridimensional nos
celulares.
Este jogo foi sugerido por professores de matemática e a proposta de
desenvolvimento do GeoEspaçoMob está sendo toda assistida pela educadora
Rogéria Gaudêncio do Rego. De início, todo processo de verificação de seu
conteúdo será auxiliado pela professora Rogéria, assim como a verificação dos
fatores de entretenimento e de desafio do jogo. A validação será realizada através
de testes feitos por meio de alunos na devida faixa etária para confirmar a
utilidade do GeoEspaçoMob.
Tal acompanhamento é de fato importante, não apenas por garantir que o
conteúdo seja abordado, mas para garantir que o método educacional seja
utilizado corretamente. Neste caso, propõe-se a utilizar o método construtivista,
onde o aluno irá fazer uso do ambiente disponibilizado pelo jogo com o fim de ele
mesmo ter as condições necessárias para consolidar o conteúdo abordado em
sala-de-aula. Então, o construtivismo será trabalhado por meio de desafios
propostos, motivações sugeridas pelo enredo, diálogo entre personagem e
jogador com mensagens de apoio e correção, dentre outras técnicas que ajudem
o aluno neste processo.
A abordagem feita através do GeoEspaçoMob, que faz uma união de jogo
de aventura com desafios, foi dentre as propostas a escolhida por ser
considerada a que traria um maior fator atrativo ao jogador sem no entanto
prejudicar o jogo devido ao limitado processamento do dispositivo. Dentre as
demais propostas poderia-se citar:
1.Um jogo de competição – esta abordagem consiste em jogadas alternadas
82
de dois jogadores ou uma jogada do jogador e outra da inteligência do jogo.
Estas jogadas resumem-se em desenhar um objeto cujo volume ou outra
propriedade do sólido correspondesse a alguma operação entre números
dados aleatoriamente. Este desenho deve ser feito corretamente em um
espaço ainda não utilizado do tabuleiro, caso contrário o oponente chegará à
vitória. Os principais fatores limitantes desta abordagem são o fato de o
tabuleiro no celular ser reduzido para permitir um número ideal de jogadas, a
complexidade dos algoritmos de inteligência artificial e a complexidade dos
algoritmos de reconhecimento dos sólidos para o contexto dos dispositivos
móveis.
2.Um jogo somente de desafios – esta abordagem consiste em uma sequência
de desafios em que o jogador deve resolver desenhando o que se pede na
malha de pontos ou respondendo alguma pergunta relacionada ao objeto que
já veio desenhado no geoespaço, caso contrário o jogo seria finalizado. No
entanto, esta abordagem necessita de um adicional que oferecesse a
atratividade necessária para motivar o jogador a permanecer no jogo.
Um dos fatores limitantes para a criação da competição, como citado, foi o
tamanho reduzido do campo do geoespaço para se realizar um número suficiente
de jogadas. O campo reduzido deve-se ao fato de serem ainda pequenas as telas
dos celulares modernos quando comparamos com as que costumeiramente
usamos nos PCs. A Figura 20 mostra um conjunto de celulares enfatizando o
tamanho reduzido de suas telas, característica que é comum na grande maioria
dos telefones.
Análises com relação aos tamanhos de tela permitiram avaliar as
dimensões ideais para aplicar o geoespaço no celular. Como resultado, foram
observados dois conjuntos de dimensões que seriam confortáveis para o trabalho
nas pequenas telas e dariam mais possibilidades de jogadas: o 5x5x5 pinos e o
6x6x6 pinos. O geoespaço pode ser rotacionado para possibilitar a visão de todos
os ângulos do tabuleiro e dos objetos nele construídos, então seria necessário um
espaço livre que envolvesse as malhas para que durante a rotação elas
continuassem dentro do espaço de visualização. Como ambos os tamanhos
analisados oferecem esta possibilidade, então optou-se pela dimensão de 6x6x6
pinos. A altura, de fato, não apresenta 6 pinos, mas uma distância similar àquela
83
que se tem ao usar 6 pinos, que seria de 5 unidades de comprimento. Esta opção
também permite uma maior variedade de opções de respostas em comparação
com a outra opção. Tal escolha também levou em consideração o tamanho real
que possuem os visores dos atuais celulares, como se observar na Figura 20.
Figura 34 - Celulares diversos onde o tamanho de suas telas é evidenciado.
4.4.REQUISITOS PARA USO DE 3D EM CELULARES
Existem aplicações, como visto em alguns exemplos no capítulo 3, que
utilizam de recursos tridimensionais apenas como forma de aprimorar sua
qualidade gráfica e tornar o ambiente disponibilizado pelo sistema mais
confortável para o usuário final. Esta realmente é uma forma indicada de
empregar o 3D, mas existem aqueles programas que necessariamente requerem
seu uso devido ao conteúdo que abordam. Dentre eles incluem-se os que
abordam os conteúdos de geometria espacial. A geometria espacial é um ramo da
matemática que trata dos objetos espaciais, o estudo de suas propriedades e das
84
relações entre os seus elementos. Propriedades como comprimentos e áreas
podem ser tratadas pela geometria plana, mas volume e profundidade só podem
ser trabalhados a partir da geometria espacial.
Como visto no capítulo 3, a tridimensionalidade é uma característica cara
em termos computacionais. Os objetos 3D precisam de várias informações para
ser representados corretamente através de um computador, principalmente se
permitirem um bom nível de interação do usuário com estes objetos
[COUTINHO04]. O volume de dados e metadados necessários para representar
um conjunto de objetos tridimensionais é grande e a mudança de posição e
propriedades requer novos cálculos para tratar estas alterações em tempo-real,
demandando muito da memória e do processador. Logo, a construção de
ambientes tridimensionais apresenta custos elevados, representando um dos
exemplo da complexidade do uso do 3D em plataformas de jogos que oferecem
recursos limitados.
Apesar do
surgimento
das plataformas de
desenvolvimento
para
dispositivos móveis, que facilitaram a produção de software para estes meios de
recursos limitados, e das APIs gráficas enxutas, para o uso do 3D neles, os
desenvolvedores ainda têm de enfrentar certos desafios na produção de
aplicações com interface gráfica elaborada para celulares. Um dos principais
obstáculos seria a falta de padronização das proporções e dos tamanhos de telas
dos diferentes modelos de aparelhos, o que cria um grande problema com relação
às dimensões e disposições dos elementos gráficos que os programas devem
exibir. Em uma aplicação como um jogo, em que os gráficos são de extrema
importância para manter a motivação do jogador, como visto no capítulo 2, esse
cuidado deve ser considerado com mais afinco, uma vez que um jogo usualmente
utiliza combinações de imagens que podem ser determinantes para sua difusão.
A produção de um conteúdo adaptável, com relação à portabilidade de
uma mesma aplicação para diferentes tipos de celulares, também é um problema,
pois é uma tarefa muito fatigante e não resulta em um produto final com tão boa
qualidade quanto à preparação dos gráficos exclusivos para um determinado
modelo. A adaptabilidade fica restrita a pontos menos específicos dos aparelhos,
como por exemplo o uso de determinadas plataformas de desenvolvimento de
software e o mapeamento de teclas. No entanto a produção de um conteúdo
85
adaptável revela outros problemas. A vasta gama de modelos detém
características que são especificamente voltadas para o propósito do aparelho em
si, então não há uma padronização com relação às propriedades dos celulares.
Os principais recursos com os quais se enfrentariam problemas ao tentar-se
produzir um programa adaptável aos modelos seriam a memória, tamanho das
telas, resolução gráfica e processamento gráfico e de operações 3D.
4.5.ADAPTAÇÃO AO DESENVOLVIMENTO PARA DISPOSITIVOS MÓVEIS
No Laboratório de Tecnologias para o Ensino Virtual e Estatística
(LabTEVE) desenvolveram-se dois jogos baseados no geoplano, um para
desktop, o GeoPlanoPEC (GPC) [MORAES08] e outro para celular o
GeoPlanoMob. O processo de adaptação do jogo do PC para os celulares exigiu
uma remodelação da idéia do jogo. O GeoPlanoPEC consiste em um jogo de
competição, onde o tabuleiro de tamanho 14x14 pinos é apresentado e o aluno
joga contra o computador. Desta forma, foi necessário incluir uma inteligência
artificial (IA), de forma que as jogadas feitas pelo próprio jogo fossem inteligentes
e desafiassem as crianças. Na concepção do GeoPlanoMob, foi considerado
inviável adotar a mesma abordagem que o GPC. Primeiramente porque o
algoritmo da IA requer uma capacidade de processamento e de memória que os
celulares não têm ainda a capacidade de oferecer, o que tornaria o jogo lento e,
consequentemente, desmotivante. Outra limitação que precisou ser tratada foi
com relação ao tamanho da tela do aparelho, uma vez que suas dimensões e
resolução são bem menores que de um PC. Primeiramente, o tamanho do
tabuleiro teve que ser reduzido a 7 pinos de comprimento e 7 pinos de altura.
Outro problema pelo qual passou a produção do GeoPlanoMob foi com relação à
produção de um jogo adaptável ou portável a inúmeros modelos de celular.
Apesar de conseguir-se lidar com várias outras características dos celulares,
observou-se
que
a
disposição
dos
elementos
gráficos
sempre
ficava
comprometida ao se trocar o modelo de teste devido às diferentes resoluções
gráficas e aos diferentes tamanhos de tela. Também constataram-se algumas
disparidades com relação à performance do jogo. Alguns celulares apresentavam
melhor capacidade de memória e processamento que outros, o que tornou a
86
velocidade do jogo instável. Então o mais recomendado, que é o mais praticado
entre os desenvolvedores, é a produção de conteúdos voltados para uma classe
específica de aparelhos celulares. No entanto, a capacidade de configuração de
personagens e cenários para serem utilizados em variedades de celulares está
continuamente se aprimorando, juntamente com o constante avanço na área
gráfica, na resolução, na quantidade de cores que podem representar, no poder
de processamento e na capacidade de memória [MADAN05] [SILVA06].
4.6.ESTUDO DO ENREDO DO JOGO
Um importante requisito sobre o ponto de vista do GesEspaçoMob seria a
combinação de um enredo envolvente com a proposta de desenvolver um jogo
educacional. Este tipo de jogo deve proporcionar diversão aos seus jogadores,
mas também estimulá-los a estar treinando algum conhecimento adquirido e
trabalhado em sala-de-aula, facilitando sua aprendizagem ou consolidação. Ações
que desviassem o jogador das boas condutas como roubos, lutas ou mortes
deveriam ser evitadas, segundo a posição de alguns educadores e algumas
pesquisas. Para os que defendem este tipo de exploração, indicam que esta
abordagem
necessita
de
um
bom
estudo
para
ser
bem
trabalhada
[ANDRADE03][ALVES03].
4.7.FERRAMENTAS DE DESENVOLVIMENTO
Como mencionado no capítulo 3, ambientes para desenvolvimento são
disponibilizados para as plataformas JavaME e BREW que auxiliam nas
atividades do desenvolvedor. No entanto, as ferramentas utilizadas com a BREW
são aplicações proprietárias e já significam em custos. A BREW propõe maior
flexibilidade quanto à escolha da linguagem com que se pode trabalhar, mas o
seu processo de testes e de distribuição, apesar de facilitar a divulgação de um
trabalho, pode ferir mais a liberdade do desenvolvedor, uma vez que ele não
possuirá mais controle da sua produção.
Como, principalmente no mercado brasileiro, a maioria dos celulares está
87
incluindo em seu pacote de aplicações a plataforma JavaME e os modelos
preparados com BREW são exclusivos, ou seja, em menor número, a escolha
pelo uso da plataforma Java observa a possibilidade de maior divulgação do jogo,
principalmente quando os aparelhos implementarem as funções da API OpenGL
ES em hardware.
Iniciando os estudos acerca das bibliotecas gráficas M3G e OpenGL ES,
procurou-se verificar as capacidades de ambas. Na análise observou-se que a
M3G, apesar de ser mais amigável para trabalhar por apresentar-se em mais alto
nível e com funcionalidades pré-implementadas, registra um desempenho mais
limitado, uma vez que a OpenGL ES pode possuir acesso direto ao hardware
gráfico se este se fizer presente no aparelho. Ela também não se caracteriza
como linguagem de alto nível, nem precisa ser interpretada. Por isso, a OpenGL
ES se mostra mais eficaz em termos de processamento gráfico, além de permitir
o uso mais diversificado de técnicas próprias da computação gráfica. Além disso,
por sua semelhança com a utilizada API OpenGL, permite inferir perspectivas de
continuação de uso e de evolução das especificações da OpenGL ES. Revela-se
então uma das pretensões deste trabalho, a produção de uma aplicação cujo uso
possa ser mantido e aprimorado com a evolução dos celulares.
Para iniciar o estudo da OpenGL ES foi necessária a aquisição de um
pacote de desenvolvimento que possibilitasse conceber o programa e emulá-lo
como se estivesse testando em celulares. Algumas implementações destes
pacotes puderam ser encontradas durante a pesquisa, porém poucas preparadas
para o desenvolvimento no Sistema Operacional Linux. Dentre os pacotes, achouse o da PowerVR voltado para Linux, fomentada pela Imagination Technologies
[IMAGINATION08]. Esta implementação não permitia o desenvolvimento em Java,
apenas em C/C++, e os testes iniciais basearam-se nesta versão. Logo depois, a
SUN disponibilizou uma versão de MIDP (Mobile Information Device Pofile) que
suportava a especificação JSR-239(Java Specification Requests 239 - JavaTM
Binding for the OpenGL® ES API) [JSR23907], pacote adicional que permite que
JavaME faça acesso direto às funções da OpenGL ES implementadas em
hardware. Então o estudo logo direcionou o foco nas soluções de Java.
Apesar do uso com Java, que é interpretado, o uso de OpenGL ES ainda
ganha em termos de desempenho porque ele acessa a funções desta API, as
88
quais não são implementadas pela SUN e interpretadas pela Máquina Virtual
Java, mas estão incluídas no aparelho em software ou em hardware. Neste
sentido, se estas funções estiverem presentes em hardware, o desempenho em
relação ao uso do M3G seria melhor, uma vez que a especificação JSR-184 foi
definida para ser uma API 3D interativa e leve, especificada pela SUN, cujas
funções encontram-se implementadas em Java e devem ser interpretadas pela
sua máquina virtual. Ela foi feita o mais simples possível para ser usada no rápido
desenvolvimento de aplicações 3D [M3G08].
4.8.ESTUDO DAS VISUALIZAÇÕES DE CENA
Depois de escolhidas as ferramentas para construção do GeoEspaço,
como próximo passo da pesquisa, foram estudados outros aspectos considerados
importantes na montagem de cenas gráficas. Estes aspectos foram relacionados
com os benefícios que iriam ser adicionados ao jogo. A principal preocupação com
relação ao estudo destas propriedades se concentrava na condição de
visualização que seria oferecida do ambiente tridimensional ao aluno-jogador,
uma vez que o objetivo trabalhado pelo jogo, levando em consideração a idade
das crianças e o conteúdo abordado até o sexto ano, é preparar o aluno para a
visualização 3D a partir do conhecimento que ele já possui do mundo plano ou
2D.
4.8.1.Estereoscopia com Anaglifo
Dentre os aspectos que foram analisados nos testes já realizados, cita-se a
estereoscopia, técnica da computação gráfica que permite a visualização 3D, e os
tipos de projeção do espaço gráfico que dariam um melhor suporte ao objetivo
pretendido pelo jogo. Nesta fase foi feito um estudo sobre visões estereoscópicas
para a possibilidade de o jogo ser elaborado permitindo realmente que o jogador
tivesse uma noção de profundidade através de imagens em estéreo. Este tipo de
visualização se baseia no fato de que o corpo humano captura duas imagens
diferentes a cada instante, uma para cada olho. Este fato de capturar imagens
89
diferentes permite que o homem adquira a sensação de profundidade ao
combiná-las no centro óptico do córtex cerebral. Dentre as formas de se obter o
par de imagens estereocópicas 3D Machado (1997) descreve três métodos em
sua dissertação de mestrado: off-axis, on-axis e rotação.
O método off-axis assume que existem dois centros de projeção,
projetando duas imagens idênticas onde a da esquerda deve ser capturada pelo
olho esquerdo e a da direita pelo olho direito. Ou seja, ambas as imagens são as
mesmas, mas projetadas em locais diferentes.
O método on-axis utiliza um único centro de projeção, no entanto ambas as
imagens são transladadas para lados opostos em uma visão perspectiva. A
utilização da visão perspectiva faz com que as imagens projetadas não sejam
idênticas, fato que ocorre sem ocasionar prejuízos, pois de ambos os métodos, é
o que mais se assemelha com a visão humana.
O método de rotação é uma técnica computacional muito rápida, onde as
imagens são obtidas através de rotações contrárias da imagem central. O
geoespaço não permitiria o uso deste método, pois como ele é formado por
pontos sua rotação não geraria imagens diferentes para gerar um efeito
estereoscópico.
No caso dos testes realizados nesta fase, foi utilizado o método off-axis,
que se mostrou satisfatório, uma vez que a sensação de profundidades diferentes
entre diferentes pontos do tabuleiro do geoespaço pôde ser notada. Como os
elementos a serem visualizados eram apenas pontos, o efeito do método que foi
utilizado não diverge significantemente do efeito do método on-axis, o qual é
considerado como o mais próximo da visão humana. No entanto, após os testes,
imaginou-se o desconforto em se ter que utilizar óculos especiais estereoscópicos
juntamente com celulares para jogar, já que com a mobilidade, nem sempre se
estaria em um contexto propício para tais óculos. Além do próprio desconforto
pessoal, por se ter que usar uma ferramenta a mais. Neste sentido, para criar a
noção de profundidade partiu-se para a idéia da utilização de cores diferenciadas
e de uso adequado de projeções.
No entanto, o estudo acerca da estereoscopia permitiu prever um possível
uso desta técnica com o surgimento de aparelhos cujas telas permitam a
autoestereoscopia, a qual não necessita fazer uso de óculos para proporcionar
90
uma visão tridimensional. Nesta técnica, a geração e a seleção do par de imagens
são feitas pelo próprio dispositivo e evita o desconforto do uso de ferramentas
adicionais para gerar o efeito 3D. Tal efeito possivelmente auxiliará os alunos a
terem uma melhor compreensão dos objetos espaciais, facilitando com o objetivo
de aprimorar sua noção dos conceitos de geometria espacial [HALLE97].
4.8.2.Tipos de Projeção
Com relação aos tipos de projeção, a visualização em perspectiva ajuda na
melhor manipulação pelo aluno do objeto na cena por possibilitar uma melhor
distinção na profundidade em que se encontram os pontos da malha. A projeção
paralela permite uma visualização sem distorções do objeto, da maneira em que
são desenhados nos livros didáticos, o que pode levar o aluno a uma melhor
compreensão do sólido construído, como são mostrado nas Figuras 21 e 22.
Figura 35- Testes utilizando a projeção em perspectiva.
91
Figura 36 - Testes utilizando a projeção ortogonal ou
paralela.
4.8.3. Estudo das cores
Outro cuidado que se deve ter na elaboração de um jogo, que também está
muito entrelaçado com a questão dos gráficos e com a faixa etária alvo são as
cores. Todo o jogo deve ser planejado considerando as preferências do público
alvo, da sua faixa etária, tanto com relação ao enredo, como por exemplo as
histórias que agradariam este grupo, as personagens que se identificariam com
eles, quanto com relação à aparência do cenário que mais lhes seria confortável e
como eles prefeririam a aparência dos personagens. Um estudo sobre cores,
neste caso, foi feito de forma que elas se encaixassem com o objetivo do jogo e
agradassem seu público-alvo infantil. Segundo Moraes et al. (2008), a seleção
das cores de uma aplicação deve, principalmente, contemplar dois propósitos.
Primeiro, elas devem ser escolhidas como um dos mais importantes fatores
utilizados para prender a atenção dos jogadores, sobretudo em um jogo voltado
para crianças. Segundo, a escolha deve evitar certos tipos de contrastes,
impedindo que ocorra algum tipo de desconforto para o usuário ou perca de
92
informações.
4.9.CONCLUSÃO
Neste capítulo foi apresentado o jogo da presente pesquisa, o
GeoEspaçoMob. Este jogo pretende abordar o conteúdo de geometria espacial
presente no currículo do sexto ano do ensino fundamental, de modo que seja uma
ferramenta útil para trabalhar a observação e a consolidação das propriedades
espaciais pelos alunos. Também mencionou-se o trabalho conjunto com
educadores que estejam dispostos a apoiar a progressão deste projeto.
Neste capítulo também foi apresentado o estudo de pontos necessários
para o desenvolvimento do jogo educacional para celular. Primeiramente foram
levantados alguns problemas que existem neste processo de desenvolvimento
para dispositivos que são mais limitados com relação aos seus recursos.
Também foi relatado a fase de estudos e testes que precederam a
concepção do jogo, os quais foram necessários para tomar determinadas
decisões e posicionamentos para esta seguinte fase, como a escolha da
plataforma de desenvolvimento e da API gráfica que serão utilizadas. Em seguida
exibiu-se alguns estudos que foram necessários antes de começar a elaboração
do jogo em si, como os que estavam relacionados ao enredo, ao uso de
estereoscopia, ao uso de projeções e ao uso de cores que fossem adequadas ao
escopo da proposta do GeoEspaçoMob. O resultado do teste da estereoscopia
mostrou-se satisfatório em celular, no que diz respeito à possibilidade de uso, no
entanto considerou-se insatisfatório o fato da necessidade do uso de acessórios
complementares como óculos de anaglifo (óculos que filtram cores diferentes para
cada olho permitindo explorar a estereoscopia). Com relação aos testes das
projeções optou-se pelo uso de ambos os tipos, tanto a ortogonal, de forma que o
aluno tenha uma visualização como nos livros, tanto a em perspectiva, de forma
que o aluno tenha uma visualização mais real, com melhor noção de
profundidade.
93
5.DESENVOLVIMENTO
5.1.DESENVOLVIMENTO DO GEOESPAÇOMOB
O jogo proposto se passará em uma biblioteca e terá a estrutura de um
jogo de pistas. Nesta biblioteca haverá corredores com salas secretas e
passagens secretas que serão descobertas ao longo do jogo. O aluno obterá
dicas matemáticas e passatempos para ajudá-lo a alcançar o objetivo final e
ganhará conhecimento de geometria espacial a cada novo nível.
5.1.1.Propostas e evolução do jogo GeoEspaçoMob
Como forma de explorar a tecnologia gráfica recente dos celulares surgiu a
idéia de desenvolver um jogo educacional que abordasse o conteúdo espacial da
geometria. Esta disciplina torna necessário o uso da tridimensionalidade uma vez
que aborda conceitos que só podem ser representados a partir de gráficos 3D. O
GeoEspaço, descrito no capítulo 4, então, preenche esta proposta.
A concepção do GeoEspaçoMob passou por diversas fases. A idéia do jogo
começou a partir do geoespaço desenvolvido pelos pesquisadores do LAPEC da
UFPB. O primeiro passo tomado foi observar as possibilidades de jogos que um
educador poderia utilizar com seus alunos de forma que eles se divirtam e
estejam utilizando dos conhecimentos passados em sala-de-aula. Após este
levantamento de possibilidades tentou-se adaptar uma destas formas de jogo de
modo que se encaixasse no contexto dos celulares.
Primeiramente imaginou-se na elaboração de um jogo que unicamente
trouxesse ao público o tabuleiro. Desta forma, pensou-se de início em um jogo
competitivo entre a criança e o computador, onde a inteligência artificial iria
dificultar as jogadas para realizar a tarefa que lhe fosse pedida, assim como ela
teria dificultar as tarefas pedidas ao computador, quem não conseguisse concluir
sua tarefa, perderia o jogo. Como já foi mencionado no capítulo anterior, devido
às restrições existentes de recursos nos aparelhos celulares, a utilização de uma
boa inteligência artificial ficaria limitada, descartando esta possibilidade.
A próxima idéia seria a concepção de um jogo que consistiria em desafios
94
ou tarefas exibidas sequencialmente para as crianças. Elas teriam que manipular
o geoespaço com o fim de construir um sólido com as propriedades que lhes
foram solicitadas. Desta forma, o jogo consistiria apenas do tabuleiro onde se
cumpriria um exercício passando para a tarefa seguinte. Devido às mesmas
restrições encontradas para a inclusão da inteligência, a complexidade
relacionada ao algoritmo de reconhecimento de formas espaciais não é
compatível com o contexto do celular.
A próxima fase da evolução do jogo foi a de envolver os desafios ou tarefas
realizadas no geoespaço em uma trama, uma história, um enredo em que o
jogador vai ser inserido para alcançar um objetivo. Estes desafios estariam
baseados na análise de um objeto já construído no tabuleiro e na correta resposta
a uma pergunta sobre ele. Então não seria apenas apresentado ao aluno um
tabuleiro, mas ele estaria construindo uma história, em que aos poucos se faria
necessário que ele fosse em busca do geoespaço para poder dar seguimento ao
jogo, como se o jogador tivesse que estar resolvendo pistas para descobrir o que
fazer e alcançar o objetivo final do jogo.
De início se imaginou em uma história com alienígenas tentando conquistar
o conhecimento dos humanos, mas em seguida voltou-se para uma história de
pistas em que o personagem teria que achar um livro raro antes de ladrões o
encontrarem. A ambientação em que se pensou para o jogo foi em uma biblioteca,
por ser um local em que se podem treinar outras áreas do conhecimento do aluno
durante sua aventura, como o conhecimento de artes e história como também até
mesmo estimulá-lo a usar este ambiente. Então, o jogo preenche a necessidade
de
um
conteúdo
que
necessariamente
precise
de
uma
representação
tridimensional para ser bem trabalhado em sala-de-aula, de forma que é possível
o aluno consolidar melhor o assunto abordado através de livros que são uma
forma de representação plana.
5.1.2. Enredo
A história do GeoEspaçoMob é ambientada em uma biblioteca pública que
é frequentada pelo personagem, o GeoBoy. Ele, como aluno do sexto ano do
ensino fundamental, resolve ir à biblioteca estudar para uma prova de geometria
95
que fará durante a semana em que se passa o jogo. No hall de entrada, ele
encontra um jornal em cima de uma mesinha de leitura com a seguinte manchete:
“Ladrões de peças raras voltam a atacar!”. De acordo com o jornal, a polícia, após
algumas análises do comportamento destes ladrões, desconfia que o seu próximo
alvo seria a biblioteca em que o GeoBoy se encontra, embora não soubesse o
que, ao certo, eles estariam buscando encontrar. GeoBoy, então, decide investigar
que material raro a biblioteca possuiria.
Após algumas pesquisas, ele descobre que aquela biblioteca abriga um
raro livro de conhecimentos, escrito por Leonardo da Vinci, cujo conteúdo nunca
foi revelado, embora haja muitos mistérios que o envolvem sobre a humanidade.
É um livro de valor incomensurável e que, por isso, não pode cair nas mãos
erradas. De conhecimento da notícia e da raridade que está abrigada naquela
biblioteca, GeoBoy decide ir em busca deste livro com o fim de achá-lo antes dos
ladrões e entregá-lo às autoridades competentes.
Esquadrinhando todos os detalhes dos salões das bibliotecas o GeoBoy
encontra uma passagem secreta que o leva para um corredor escondido,
composto por uma sequência de salas. Elas possuem portas e passagens
secretas que levam para outras salas e GeoBoy deseja examiná-las pois acha
que está próximo de achar a raridade. Porém as portas das salas encontram-se
fechadas e o personagem precisa abri-las para acessar a seguinte, mas isso só
se tornará possível ao se resolver certos desafios, pois são eles os responsáveis
pela abertura das portas. Então o GeoBoy deve utilizar seus conhecimentos e os
conhecimentos adquiridos nos desafios anteriores para estar avançando na busca
do livro misterioso.
No final, após encontrar o livro e entregá-lo nas mãos das autoridades, o
GeoBoy se preocupa por não ter estudado para a sua prova. No entanto,
descobre durante a prova que, com o os desafios, ele foi capaz de aprender e
treinar a geometria espacial.
5.1.3.Outras características do GeoEspaçoMob
Os desafios propostos nas salas do corredor secreto da biblioteca devem
96
ser realizados no GeoEspaço, onde os alunos, por meio do GeoBoy, estarão em
busca de abrir as portas para investigá-las. Existem várias salas e cada uma
especializada em uma área do conhecimento da geometria espacial, ou seja,
existem as salas que abordarão em seus desafios bases de sólidos, altura,
volumes, etc. O GeoBoy será desafiado de acordo com a especialidade de cada
uma.
As especialidades das salas serão responsáveis pela divisão do jogo em
fases ou níveis, o qual contará com nove salas e sete desafios até chegar ao seu
fim. Elas correspondem diretamente aos níveis de desafios descritos para o
GeoEspaço, onde níveis diferentes trabalham conceitos diferentes da geometria.
5.1.4.Desafios
O geoespaço para celular baseia seus desafios nos desafios propostos
para o geoespaço físico, os quais podem ser separados em níveis que se
enquadram nas áreas de visualização e de cálculo de propriedades dos objetos
espaciais. Dentro de cada nível serão realizados os desafios do seguinte tipo:
Identificar
propriedades de uma forma volumétrica exibida – exibe-se um
sólido e requer-se que se reconheça nele alguma propriedade específica.
Como auxílio para o desenvolvimento dos desafios aplicados com o
geoespaço, buscou-se ajuda com educadores na área da matemática que
também apresentam trabalhos acadêmicos voltados para a aprendizagem,
liderados pela Professora Rogéria Gaudêncio do Rêgo. Também foi necessário o
uso de livros utilizados no ensino fundamental como fonte de inspiração para os
desafios a serem lançados.
Com
o
fim
de
promover
o
desenvolvimento
da
noção
da
tridimensionalidade, os níveis dos desafios trabalharão aos poucos com
informações que já são conhecidas no sexto ano letivo, de modo que o próprio
aluno seja capaz de relacionar o conteúdo já apreendido em anos anteriores e o
conteúdo abordado no ano em questão com novos conceitos que serão
abordados pelo GeoEspaço. Este é o objetivo incorporado na proposta de dividir o
geoespaço para celular em níveis, onde os níveis estão sequenciados de tal
97
forma:
Nível 1 – neste nível o foco principal seria trabalhar a visualização,
principalmente através do reconhecimento de formas;
Nível 2 – os níveis 2 e 4 se propõem em trabalhar com as bases dos
sólidos. O nível 2 aborda o perímetro da base;
Nível 3 – conceituações de elementos básicos como arestas, faces,
vértices, dentre outras;
Nível 4 – aborda a questão da área das bases dos sólidos;
Nível 5 – aborda o conceito de área lateral do sólido.
Nível 6 – explorar os conceitos de área total.
Nível 7 – a proposta deste nível é introduzir o aluno ao cálculo de volume.
Apesar do volume não ser tratado no sexto ano, poderia ser introduzido um
cálculo simples, garantindo ao aluno um bônus de conhecimento ao jogar no
geoespaço.
NÍVEL 1 - VISUALISAÇÕES
-Localização:
Sala1.
-Objetivo:
Visualizar explorando a interação com o objeto para reconhecer as formas.
-Problema para o usuário:
Reconhecer formas dentro de sólidos espaciais no GeoEspaço.
-Perguntas:
1.Qual a forma presente na face (ou na base do sólido)?
As opções de resposta podem ser:
-quadrilátera, triangular, pentagonal, hexagonal, etc.
2.Qual a seguinte forma?
As opções de respostas podem ser:
-Pirâmides: quadrada, triangular, retangular, hexagonal, etc.
98
-Prismas
de
bases:
quadradas,
triangulares,
retangulares,
hexagonais, etc.
NÍVEL 2 – PERÍMETRO DA BASE
-Localização:
Sala 2.
-Objetivo:
Abordar o conceito de perímetro das bases e faces do sólido.
-Problema para o usuário:
Será oferecido um sólido para o aluno e ele será questionado sobre o
perímetro.
-Perguntas:
1.Qual o perímetro da base da pirâmide/prisma?
As opções de respostas podem ser:
Base quadriláteras:
Perímetros
Bases
4
1x1
6
1x2, 2x1
8
1x3, 2x2, 3x1
10
1x4, 2x3, 3x2, 4x1
12
1x5, 2x4, 3x3, 4x2, 5x1
14
2x5, 3x4, 4x3, 5x2
16
3x5, 4x4, 5x3
18
4x5, 5x4
20
5x5
99
NÍVEL 3 – EXPLORAÇÃO ELEMENTOS QUE COMPÕEM UM SÓLIDO
-Localização:
Sala 3.
-Objetivo:
Oferecer propriedades de elementos básicos de um objeto espacial (aresta,
vértices, faces etc.).
-Problema para o usuário:
Será oferecido um sólido para o aluno.
Antes apresentaremos o conceito básico do elemento que será explorado.
Os sólidos poderão ser rotacionados e o conceito sempre estará
disponibilizado para o jogador caso ele esqueça durante o passatempo.
1.Quantos vértices/faces/arestas possuem o sólido mostrado?
As opções de respostas podem ser:
Prismas:
Base
vértice
Aresta
Lado
Face
Triângulo
6
9
3
5
Quadrilátero
8
12
4
6
Pentágono
10
15
5
7
Hexágono
12
18
6
8
Octógono
16
24
8
10
Base
vértice
Aresta
Lado
Face
Triângulo
4
6
3
4
Quadrilátero
5
8
4
5
Pentágono
6
10
5
6
Hexágono
7
12
6
7
Octógono
8
16
8
9
Pirâmides:
100
NÍVEL 4 – ÁREA DA BASE
-Localização:
Sala 4.
-Objetivo:
Abordar o conceito de área das bases e faces do sólido.
-Problema para o usuário:
Será oferecido um sólido para o aluno e este será questionado sobre o
área das suas faces ou bases.
-Perguntas:
1.Qual a área da base da pirâmide/prisma?
As opções de respostas podem ser:
Área
Bases
1
1x1
2
1x2, 2x1
3
1x3, 3x1
4
1x4, 2x2, 4x1
5
1x5, 5x1
6
2x3, 3x2
8
2x4, 4x2
9
3x3
10
2x5, 5x2
12
3x4, 4x3
15
3x5, 5x3
16
4x4
20
4x5, 5x4
25
5x5
101
NÍVEL 5 – TRABALHAR COM O CÁLCULO DA ÁREA LATERAL
-Localização:
Sala 5.
-Objetivo:
Explorar o conceito de área lateral.
-Problema para o usuário:
Será oferecido ao usuário um sólido. Com este será fornecida a altura de 5
unidades de comprimento.
-Perguntas:
1.Qual a área lateral deste prisma?
102
Área lateral
Bases
20
1x1
30
1x2
40
1x3
50
1x4
60
1x5
30
2x1
40
2x2
50
2x3
60
2x4
70
2x5
40
3x1
50
3x2
60
3x3
70
3x4
80
3x5
50
4x1
60
4x2
70
4x3
80
4x4
90
4x5
60
5x1
70
5x2
80
5x3
90
5x4
100
5x5
NÍVEL 6 – TRABALHAR COM O CÁLCULO DA ÁREA TOTAL
-Localização:
Sala 6.
-Objetivo:
Explorar o conceito de área total.
103
-Problema para o usuário:
Será oferecido ao usuário um sólido. Com este será fornecida a altura de 5
unidades de comprimento.
-Perguntas:
1.Qual a área total deste prisma?
Área total
Bases
22
1x1
34
1x2
46
1x3
58
1x4
70
1x5
34
2x1
48
2x2
62
2x3
76
2x4
90
2x5
46
3x1
62
3x2
78
3x3
94
3x4
110
3x5
58
4x1
76
4x2
94
4x3
112
4x4
130
4x5
70
5x1
90
5x2
110
5x3
130
5x4
150
5x5
104
NÍVEL 7 – TRABALHAR COM O CÁLCULO DE VOLUME BÁSICO
-Localização:
Sala 8.
-Objetivo:
Estimular a aprendizagem do cálculo de volume básico de sólidos
espaciais.
-Problema para o usuário:
Será oferecido ao usuário um sólido. Com este será fornecida a altura de 5
unidades de comprimento.
-Perguntas:
1.Qual o volume do sólido considerando a altura do geoespaço 5
unidades?
PRISMAS:
Volume
Bases
5
1x1
10
1x2, 2x1
15
1x3, 3x1
20
1x4, 2x2, 4x1
25
1x5, 5x1
30
2x3, 3x2
40
2x4, 4x2
45
3x3
50
2x5, 5x2
60
3x4, 4x3
75
3x5, 5x3
80
4x4
100
4x5, 5x4
125
5x5
105
PIRÂMIDES:
Volume
Bases
5/3= 1,6
1x1
10/3= 3,3
1x2, 2x1
15/3= 5
1x3, 3x1
20/3= 6,6
1x4, 2x2, 4x1
25/3= 8,3
1x5, 5x1
30/3= 10
2x3, 3x2
40/3= 13,3
2x4, 4x2
45/3= 15
3x3
50/3=16,3
2x5, 5x2
60/3= 20
3x4, 4x3
75/3= 25
3x5, 5x3
80/3=26,6
4x4
100/3= 33,3
4x5, 5x4
125/3= 41,6
5x5
Como pode ser observado na tabela acima, o cálculo de volume de
pirâmide envolve operações matemáticas mais complicadas, desta forma no nível
7 só será utilizado o prisma para a realização do cálculo de volume.
5.1.5.Fluxo do Jogo
Os desafios no geoespaço são partes essenciais no enredo, pois é por
meio deles que há a continuidade do fluxo do jogo, permitindo que as salas e os
níveis consecutivos sejam alcançados. É por meio destas tarefas que novas salas
serão abertas para serem exploradas pelo jogador até que ele alcance o objetivo
final. Como visto na seção anterior, os níveis dos desafios serão distribuídos entre
as salas do corredor secreto da biblioteca. Então, todas as salas deverão ser
percorridas para que o livro seja encontrado. O mapa do jogo, exibido na Figura
37, mostra a interligação entre as salas. Esta noção de espaço é importante de se
106
conhecer, evitando que o jogador se perca ao jogar, promovendo o correto fluxo
do jogo.
Este fluxo pode ser descrito como uma sequência de salas pelas quais o
jogador deve passar, entremeadas pelos desafios que ele deve enfrentar, e pode
ser representado por uma máquina de estados, onde cada sala representa um
estado que tem ligação com um estado seguinte. Esta sequência segue a ordem
numérica das salas, no entanto cada uma delas apresenta uma porta que precisa
ser aberta para se alcançar a próxima. Desta forma, antes de sair do estado sala1
fechada (sala 1 com a porta fechada) para o estado sala 2 fechada, deve-se
passar pelo estado sala 1 aberta (a sala 1 com porta aberta). A máquina de
estados do jogo, onde a sequência possível de salas ou estados que se deve
seguir, baseado no mapa, é apresentada na Figura 38.
Figura 37- Mapa das salas do corredor secreto da biblioteca.
107
Figura 38- Máquina de estados do GeoEspaçoMob. Sequência de estados do
cenário.
5.2.GAME BIBLE
A Game Bible ou Game Design Document é o documento do jogo onde é
especificada sua descrição técnica. Ele descreve todos os personagens, todos os
níveis, a física do jogo, as visões, os menus, etc. A partir dele os envolvidos no
desenvolvimento do jogo podem começar a ver seu esqueleto. Por ser uma
descrição detalhada, não representa uma tarefa fácil sua elaboração, nem pode
ser considerado estático, é um documento dinâmico, mas que contém as bases
sólidas do jogo a ser desenvolvido.
A proposta de se elaborar este documento é saber com certo nível de
detalhes que jogo se pretende fazer e, assim, facilitar nas outras fases do
processo produtivo. O trabalho dos outros participantes da equipe também fica
mais simples de integrar quando toda a equipe possui uma visão geral comum
detalhada e padronizada do jogo que estão desenvolvendo.
108
Deste modo, segundo Bethke (2003), na boa elaboração de Game Bible
completa deve-se seguir alguns passos. Primeiro, deve-se definir o jogo o mais
claro possível. Depois de uma descrição geral, passa-se para uma definição do
núcleo do jogo, relatando características mais técnicas, como por exemplo os
tipos de visualizações possíveis do jogo, o diagrama das teclas de controle, os
tipos de atividades que o jogador é permitido ou deve fazer durante o jogo e os
tipos de elementos que aparecem na interface gráfica para o usuário. Terceiro, se
detalha alguns mecanismos do jogo, como a física, o mecanismo multijogador, os
menus, etc. O quarto passo é a descrição de elementos do universo do jogo,
como por exemplo o mundo onde acontece o jogo, as partes relevantes de sua
história, um mapa que o represente; os personagens que participam da história,
suas aparência, suas personalidades, suas atitudes, como interagem com o jogo,
quais suas capacidades, o que podem portar e utilizar, etc.; os níveis e missões;
etc. No quinto passo deve-se elaborar uma listas de características do jogo, por
exemplo, a lista de sprites 2D ou modelos 3D, a lista de níveis, de missões, de
ambientes, a lista de seus personagens e de seus movimentos, a lista de efeitos
sonoros e de músicas, a lista de efeitos especiais, etc.
A Game Bible do GeoEspaçoMob encontra-se anexada a este documento.
5.3.ANÁLISE
5.3.1.Casos de Uso
Os casos de uso descrevem as funcionalidades propostas para o sistema.
Ele representa suas unidades funcionais e descreve os eventos que os ativam a
partir de mensagens provindas de outras subunidades ou dos atores. O ator
representa uma entidade que interage com o sistema, mas sobre o qual não se
detém controle.
Os casos de uso listados para o jogo GeoEspaçoMob foram: ver ajuda (see
help), ver sobre (see about), sair (exit), jogar o jogo (play the game), ver menu
(see menu), procurar o desafio (find task), procurar porta aberta (find opened
door), exibir o desafio (show task), completar desafio (complete task), verificar
desafio (verify task), abrir porta (open door). Estes casos de usos podem ser
109
observados no diagrama de casos de usos da Figura 39.
Figura 39- Casos de Uso do GeoEspaçoMob.
5.3.2.Diagrama de Classes
O diagrama de classes é um diagrama útil por definir toda a estrutura das
classes do sistema e seus relacionamentos. O diagrama de classes da Figura 40,
representa o sistema do GeoEspaçoMob. Ele é composto por oito classes
relacionadas.
A primeira classe é a geoEspaço, ela é a principal classe da aplicação pois
estende a classe MIDlet de JavaME. É a partir dela que o jogo é executado no
celular. A classe 3DScene é a responsável pela exibição dos ambientes 3D do
jogo. Ela controla a instância da OpenGL ES, seus estados e chaveia entre o
ambiente virtual da biblioteca e a representação tridimensional dos tabuleiros dos
desafios. A classe environment é responsável por montar todo o cenário dos
corredores da biblioteca e a classe camera é responsável por implementar os
métodos que simulam a câmera do jogo. A classe board é responsável por montar
os tabuleiros dos desafios, os quais são definidos pela classe taskManager, a qual
gerencia qual desafio é apropriado para determinado nível. A classes solid e
quadrilateral são as responsáveis por armazenar as informações dos objetos que
110
serão utilizados pela classe taskmanager para serem analisados pelos jogadores
nos tabuleiros do desafio.
Figura 40 - Diagrama de classes do GeoEspaçoMob.
5.4.IMPLEMENTAÇÃO
A implementação do GeoEspaçoMob passou pelas várias fases que
acompanharam o processo de concepção do jogo, como visto na seção anterior.
Durante a fase em que o jogo consistiria apenas dos tabuleiros do geoEspaço, a
primeira preocupação foi em elaborá-los. Eles já permitiam todas as interações,
inclusive a construção de objetos tridimensionais, possibilidade que passou a ser
descartada na idéia final do jogo.
Nesta fase houve a implementação dos tabuleiros do geoespaço. De início,
pensou-se em fazer tabuleiros mais parecidos com o geoespaço real. No entanto,
havendo-se planos delimitando o cubo que os forma prejudicaria a visualização
do objeto que estivesse construído dentro, o que feriria um dos principais
objetivos do jogo, que seria a apresentação da visualização e das formas
111
espaciais aos alunos. Então os tabuleiros passaram a ser formados por uma
malha de pontos, onde cada um representava um pino. Os sólidos seriam
formados a partir de ligações entre quaisquer pares destes pontos.
Na implementação dos tabuleiros do GeoEspaçoMob as preocupações
com as cores estiveram presentes em cada momento. Com base nos princípios
se seleção de cores apresentado no capítulo 5, elas foram escolhidas de forma
que sua combinação na interface fosse agradável. Empregaram-se, então, cores
que proporcionassem relaxamento, cores que estimulassem e que facilitassem a
visão tridimensional do jogo. Como o geoespaço é formado por dois tabuleiros,
considerou-se interessante que no celular eles permanecessem com cores
distintas para se evitar alguma confusão ao manipulá-los. Uma vez que nesta
primeira fase do jogo o aluno iria poder construir os sólidos, preferiu-se colocar
uma cor quente no tabuleiro em foco, no qual o jogador estaria selecionando os
pontos e uma cor fria no outro. Como fundo para o geoespaço a cor preta foi
preferida por proporcionar melhor a noção de profundidade no ambiente
tridimensional do jogo que demais cores. A aparência final do tabuleiro do
geoespaço pode ser observada nas Figuras 41 com a projeção em perspectiva e
42 com a projeção em paralela.
Figura 41- Tabuleiro do geoespaço
em projeção perspectiva.
Figura 42 - Tabuleiro do geoespaço
em projeção paralela.
112
A partir da idéia para o GeoEspaçoMob onde o jogador não tinha mais a
possibilidade de formar os sólidos nos tabuleiros, mas somente lhe era pedido
identificar alguma propriedade ou elemento que o próprio jogo se encarregava de
desenhar, surgiu um novo problema. O jogo tinha de ser capaz de construir
alguma figura volumétrica e saber quais as propriedades dela, para isto estes
objetos ou deveriam estar armazenados em algum tipo de arquivo, ou estarem
carregados na memória do dispositivo, ou serem calculados em tempo real. A
geração em tempo real seria inviável devido ao grande número de informações
que seriam necessárias calcular para utilizá-las tanto no desenho, quanto nos
questionamentos do desafio, o que levaria a um grande número de operações
que prejudicariam o desempenho do jogo. O armazenamento em arquivo foi
dispensado devido à instabilidade encontrada na API de registro de dados com
relação à diversidade dos modelos de celulares. A opção escolhida então foi a de
carregar o objeto a ser selecionado na memória a cada solicitação que é feita, por
meio do gerenciamento dinâmico de Java, deixando suas informações registradas
no código. Esta estratégia tende a tornar o jogo maior em termos de espaço de
armazenamento para ser salvo no aparelho, no entanto, outras medidas foram
tomadas para evitar redundâncias, as quais serão abordadas a seguir.
Como no jogo existem questões de identificação e outras de cálculo de
propriedades, nas questões que requerem que os alunos meçam informações
como área e perímetro, limitou-se ao trabalho apenas com sólidos que possuem
bases quadriláteras, uma vez que envolvem cálculos mais simples. Nas que
envolvem apenas identificação de propriedades como arestas, faces ou vértices,
foram utilizados uma maior variedade de formas como base dos sólidos. Neste
sentido, criaram-se dois tipos de estruturas que podem ser observadas na Figura
43. A primeira é chamada de Solid, que armazena informações específicas sobre
propriedades a ser identificadas. A segunda é a Quadrilateral. Ela armazena
propriedades somente de quadriláteros, mais especificamente de retângulos, as
quais serão calculadas.
113
Figura 43 - Estruturas de Dados para armazenar informações sobre os sólidos
utilizados pelo jogo.
O campo type de ambas as estruturas especifica se o sólido é um prisma
ou uma pirâmide. O campo vertexesX e vertexesZ só podem ter valores de 0 a 5,
uma vez que a malha de um dos tabuleiros do geoespaço tem a formação de 6
pinosx6 pinos. Então, cada número representa um dos seis valores no eixo x ou
no eixo z, cuja combinação pode exprimir qualquer um dos pinos dentro da malha.
Estes campos são arrays que indicam os vértices da base do sólido, sendo que
cada elemento de um dos arrays tem uma correspondência com o elemento do
outro array que ocupa a mesma posição. Os valores presentes neste campo não
se referem diretamente a nenhum tabuleiro, mas se o objeto for um prisma, o jogo
tratará estas informações de forma que ambos os tabuleiros interliguem pontos
que estejam em posições correspondentes considerando esses valores. Se o
objeto for uma pirâmide, haverá um ponto a mais nestes arrays, o último, o qual
será interligado com todos os outros, estes estarão no tabuleiro oposto.
Um mesmo sólido poderia ser desenhado em diferentes posições do
tabuleiro do geoespaço, aumentando, assim, a variedade de objetos para se
analisar. No entanto, registrar o mesmo objeto em diferentes instâncias das
estruturas por causa do posicionamento tenderia a aumentar o tamanho do
programa. As estratégias utilizadas para evitar estas redundâncias foram duas. A
114
primeira relaciona-se com o fato de sempre armazenar os vértices do sólido
considerando o ponto (0,0), ou seja, ele estaria sempre deslocado para a origem.
A segunda está associada com os campos nIncreaseX e nincreaseZ, que indicam,
o máximo de deslocamento que pode ser dado àquele objeto desenhado, sem
que ele saia do tabuleiro, respectivamente, no eixo x e no eixo z. Com estes
números, se adquire aleatoriamente dois outros valores que estejam entre zero e
eles para serem adicionados aos valores indicados por vertexesX e vertexesZ.
Na estrutura Solids os campos nVertexes, nFaces, nEdges e nBaseSide
são arrays que indicam respectivamente o número de vértices, o número de
faces, o número de arestas e o número de lados da base de uma instância. Cada
elemento do array representa uma das alternativas da pergunta feita ao jogador
para que ele analise. O primeiro elemento do array é a resposta certa, no entanto
a ordem das alternativas que é exibida ao jogador não é a mesma continuamente.
O jogo sempre mistura as opções, guardando consigo a resposta correta.
Na estrutura Quadrilateral os campos sizeX e sizeZ indicam o tamanho, em
comprimento (que é diferente do número de pinos), dos lados da base do
retângulo que estão, respectivamente, no eixo x e no eixo z. Os campos area,
perimeter, sideArea, totalArea e volume são arrays que indicam respectivamente
as medidas de área, perímetro, área lateral, área total e volume do sólido
representado pela instância da estrutura. Cada elemento do array representa uma
alternativa para uma pergunta que seria feita ao jogador sobre a propriedade. O
jogo trata estes arrays da mesma forma que ele trata os arrays utilizados nas
perguntas feitas a partir de objetos da estruturas Solid, o que já foi explicado.
Para próxima idéia do GeoEspaçoMob, onde os desafios seriam atrelados
agora a uma história, ao enredo do jogo, já estavam prontos o tabuleiro do
geoespaço e os desafios que seriam apresentados neles. Restava apenas a
construção do ambiente do jogo, a biblioteca.
A biblioteca (Figura 37), é um ambiente grande para ser carregado todo de
uma só vez pelos primeiros celulares existentes que podem executar a OpenGL
ES, por meio da JSR-239. Uma estratégia, então, foi necessária para a
construção do ambiente. Como o jogador só estaria presente em uma sala por
vez e elas são salas retangulares e de mesma dimensão, todas elas são
construídas sobre os mesmos planos, que formam uma caixa, alterando-se
115
apenas as cores de cada uma das paredes e os posicionamentos do jogador ao
entrar nelas.
Na primeira fase da construção da biblioteca pensou-se em usar cores nas
suas paredes, como se pode observar na Figura 44(a), no entanto não gerava a
sensação de um ambiente virtual por se diferenciar muito dos ambientes reais.
Logo em seguida pensou-se na aplicação de texturas para proporcionar ao
ambiente uma aparência mais próxima a uma biblioteca real. Nesta etapa vários
testes se sucederam até o ambiente final, que pode ser visto na Figura 44(b) e na
Figura 44(c).
Figura 44 - Fases do cenário da biblioteca.
5.5.CONCLUSÃO
Este capítulo mostrou todo o processo de desenvolvimento do jogo
GeoEspaçoMob, desde sua fase da concepção, com toda a modificação de
116
propostas e idéias que houve durante a pesquisa. Passou pela fase de análise,
onde foram gerados diagramas para melhor entendimento de jogo, inclusive com
a criação de estruturas que armazenam as informações dos sólidos a serem
analisados. Chegando na fase de implementação, a qual foi realizada
gradativamente,
componente
por
componente.
A
interligação
entre
os
componentes faz parte do resultado final da codificação e será descrita no
capítulo seguinte.
117
6.RESULTADOS E AVALIAÇÃO
6.1.RESULTADOS
O jogo, quando iniciado, exibe ao jogador sua tela de apresentação, a qual
contém seu título e seu subtítulo e a imagem da biblioteca de fundo (Figura 45).
Esta tela é temporária e em poucos segundos ela desaparece, exibindo o menu
principal do jogo (Figura 46). As opções do menu são “Jogar”, “Ajuda”, “Sobre”,
“Sair”.
Figura 45 - Tela de apresentação do
jogo.
Figura 46 - Menu principal do jogo.
A opção jogar do menu leva ao jogo propriamente dito. No entanto, antes
de o jogador ter o controle do personagem, a história do jogo lhe é contada
através de uma pequena sequência de telas (Figuras 47 e 48), as quais o jogador
controla seu tempo de exibição, permitindo que ele só passe à tela seguinte
quando terminar de ler o trecho da história que está sendo exibido.
118
Figura 47 – Tela que precede o jogo
contando sua história.
Figura 48 - Tela que precede o jogo
contando sua história.
Ao término das telas que contam a história do jogo, o jogador se encontra
dentro da primeira sala do corredor secreto, deparando-se com uma porta
fechada, como mostra a Figura 49. Para abri-la é necessário que ele investigue a
sala a procura do cubo do geoespaço, o qual está sendo representado na Figura
50.
Indo de encontro a este cubo, o jogador é levado a um desafio para que,
assim, possa abrir a porta. A primeira tela do desafio exibe a pergunta que é feita
ao jogador, como mostra a Figura 51. Após ler a pergunta, pressionando a tecla
indicada pelo nome “GeoEspaço”, o jogador é levado ao tabuleiro (Figura 52), o
qual contém um objeto que deverá ser analisado por ele conforme a pergunta que
lhe foi feita. Nesta tela, o jogador poderá chavear entre a projeção em perspectiva
ou ortográfica apertando a tecla „#‟ do celular. Com a tecla indicada por
“Responder”, aparece a tela das alternativas de respostas (Figura 53), onde o
jogador pode utilizar as teclas de direção e numéricas padrões dos celulares para
marcar a sua resposta. Pressionando a tecla “Resposta”, o jogo verifica, então, se
a opção escolhida é a correta ou não. Quando o jogador estiver em alguma das
últimas três telas descritas, ele poderá consultar as outras, caso tenha esquecido
119
a pergunta, ou queira analisar o objeto no geoespaço já sabendo das alternativas
de resposta.
Figura 49 - Primeira sala do jogo com
a porta fechada.
Figura 50 - Cubo que representa o
geoespaço, o tabuleiro de desafios.
120
Figura 51 - Tela que apresenta a
pergunta do desafio.
Figura 52 - geoespaço com o sólido a
ser analisado.
Figura 53 - Tela que apresenta as alternativas de resposta ao jogador.
Caso o jogador responda corretamente, lhe é exibida uma tela que indique
que sua resposta está correta (Figura 54), e a porta da sala em que ele está é
121
aberta (Figura 55). Se a resposta escolhida foi errada, exibe-se ao jogador uma
tela indicando que a resposta não estava certa (Figura 56), mas também lhe exibe
uma mensagem desafiadora para que ele não venha a perder a motivação de
continuar jogando o jogo. Então o jogo continua seguindo um fluxo similar, onde o
jogador encontra novas salas com portas fechadas (Figura 57) e deve tentar abrilas (Figura 58).
Figura 54 - Tela indicando resposta
certa.
Figura 55 - Porta aberta após o
jogador vencer o desafio.
122
Figura 56 - Tela indicando resposta
errada.
Figura 57 - Sala com a porta fechada.
Figura 58 - Sala com a porta aberta.
A opção de ajuda do Menu leva a uma tela que explica o objetivo do
jogador de achar o cubo que representa o geoespaço para abrir a sala (Figura
123
59). A opção sobre o jogo fala um pouco do Laboratório que o desenvolveu, o
LabTEVE, e indica uma URL onde se pode encontrar mais informações sobre o
jogo e sobre as atividades do laboratório, como mostra a Figura 60. A opção sair
do menu finaliza o jogo.
Figura 59 - Tela de ajuda do jogo.
Figura 60 - Tela sobre o
desenvolvimento do jogo.
6.2.AVALIAÇÃO
As decisões de projeto tinham como fim, em última instância, agradar o
público alvo, afinal um programa pode ter sido construído utilizando as melhores
opções, computacionalmente falando, mas se não satisfizer o usuário final, as
escolhas não valeram a pena. Então, após o desenvolvimento do jogo, foi
necessário averiguar se ele seria realmente adequado em termos motivacionais,
atrativos, de entretenimento e educacionais. Como forma de analisá-lo, foram
realizados alguns testes com crianças que estivessem incluídas na faixa etária do
público alvo do jogo. Fizeram parte da fase de testes 15 crianças convidadas de
vários colégios da cidade de João Pessoa, concentrados na rede pública de
ensino dos bairros dos Bancários e Valentina Figueiredo.
Os testes compreenderam a seguinte sequência de passos:
1. Apresentar ao jogador o que seria um jogo educacional e qual a proposta
124
do GeoEspaçoMob;
2. Permitir que a criança jogue o jogo sem interrupções;
3. Aplicar o questionário.
O teste ideal para o trabalho deveria ser realizado com um celular
específico para o jogo. No entanto, durante o trabalho não foi possível tal
aquisição devido ao restrito mercado dos aparelhos capazes de executar a
especificação JSR-239.
Após colhidos os dados dos questionários respondidos pelas crianças, eles
foram organizados para permitir uma análise adequada. O anexo 2 mostra o
questionário aplicado. O anexo 3 mostra os gráficos de frequências de respostas
de cada questão e o anexo 4 mostra o cruzamento de informações entre duas
questões específicas do questionário.
Pelo gráfico de frequências da primeira questão (Figura 61), observa-se
que todos acreditam que os jogos educacionais são ferramentas que auxiliam os
alunos a aprender (86,67% responderam afirmativamente e 13,33% responderam
um pouco). Observa-se que nenhum aluno questionou a eficiência dos jogos
educacionais no processo de aprendizagem.
Figura 61 – Eficácia, segundo os entrevistados, dos jogos educacionais para o
processo de aprendizagem.
Pela segunda questão (Figura 62) observa-se que o cenário da biblioteca
agradou a 67% dos usuários, sendo que 27% gostaram parcialmente do cenário,
6% indicaram que não gostaram do cenário e apenas um participante indicou que
125
achou o cenário escuro. Este fato pode ser considerado devido ao teste ter sido
realizado através de um emulador em um PC e a iluminação do ambiente
influenciou no jogo. Uma vez que foi difícil alterar o posicionamento de forma que
a iluminação do jogo não fosse prejudicada, o incômodo para o aluno deve ter
permanecido. Portanto, a maioria demonstrou ter gostado do ambiente e muitos
se expressaram explicitamente sobre o cenário, como “legal” e “interessante”. Já
o cenário dos desafios, examinando a terceira questão (Figura 63), também
agradou a 67% das crianças, sendo que 13% estão parcialmente satisfeitos com
o cenário, apenas um não gostou e 13% resolveram não opinar. Novamente a
grande maioria dos alunos apreciou o cenário do jogo. Com relação às cores
utilizadas, ao observar a questão 10 (Figura 64), conclui-se que elas foram
consideradas agradáveis e adequadas em seu uso uma vez que 73% dos
pesquisados disseram ter gostado das cores e que elas os ajudaram a se
concentrar e 27% acham que as cores não tem muita importância. Dentre eles,
apenas um aluno indicou que as cores precisam ser mais chamativas. Por estas
análises foi possível inferir que a maioria dos participantes da pesquisa se
agradou dos gráficos do jogo em geral, do uso das cores e que os cenários foram
satisfatórios para os alunos que participaram dos testes.
Figura 62 – Grau de satisfação do cenário da biblioteca para os entrevistados.
126
Figura 63 – Grau de satisfação do tabuleiro dos desafios para os entrevistados.
Figura 64 – Grau de satisfação dos entrevistados com as cores do jogo.
Com relação às formas de manipulação do jogo, pode-se observar estas
características através das questões 4 e 9. A quarta questão (Figura 65) pergunta
sobre a manipulação do tabuleiro dos desafios, ou seja, o tabuleiro do geoespaço.
Acharam fácil a manipulação 53% dos participantes, 33% acharam parcialmente
fácil, 7% não gostaram da forma de manipulação e 7% resolveram não opinar.
Logo, a grande maioria não sentiu dificuldades na forma de manipular os
tabuleiros dos desafios.
Segundo a nona questão (Figura 66), a maioria dos
jogadores achou adequada a manipulação do jogo através do teclado do telefone.
127
Dos participantes, 60% pronunciaram ser fácil a forma de jogar usando o teclado
do celular (via emulador), 20% acharam que poderia ser mais fácil, dentre os
quais um sugere o jogo em terceira pessoa para o jogador se posicionar melhor
no jogo, e 20% acharam que a forma de manipulação é complicada. Porém, como
o teste foi realizado utilizando um emulador, estas questões de manipulação
devem ser avaliadas mais adequadamente quando houver a aquisição do telefone
que suporte o jogo.
Figura 65 – Grau de facilidade de se manipular o tabuleiro para os entrevistados.
Figura 66 – Facilidade das movimentações no jogo usando o teclado do celular.
128
Com relação aos desafios que o jogo propõe às crianças pode-se examinar
as respostas das questões 5, 8, 12, 13 e 14. Com relação à quinta questão
(Figura 67), 40% das crianças apontaram alguma dificuldade em resolver os
desafios, sendo que estes indicaram que nem todo o conteúdo foi abordado em
sala-de-aula. Acharam difíceis os desafios, apesar de o conteúdo já ter sido
abordado em sala-de-aula, 33% dos alunos. Os que não apresentaram
dificuldades foram 13% e 14% não opinaram. Desta forma, percebeu-se que 46%
indicaram que o conteúdo já foi estudado por eles, sendo que alguns precisam
consolidá-lo mais que os outros. Portanto, verificou- se que 73% indicaram
apresentar dificuldades para resolver os desafios, sendo o conteúdo abordado
conhecido ou não. Um dos grandes problemas apontados que geraram tal
dificuldade foi o fato de os alunos terem esquecido conceitos e fórmulas. No
entanto, este pode ser considerado um ponto positivo para jogo, pois ele visa
estimular ao aluno relembrar tal conceito. Com relação à oitava questão (Figura
68), cujo questionamento foi sobre a facilidade de entender o jogo, a maioria
entendeu o seu papel durante o jogo, pois 67% dos participantes da pesquisa
consideraram fácil entender o que realizar no jogo, 20% acham que o jogo
poderia ser mais fácil e 13% não entenderam o que fazer no jogo. Na décima
segunda questão (Figura 69) perguntou-se sobre os desafios do geoespaço.
Consideraram as tarefas interessantes 73% das crianças e 27% indicaram que
poderiam ser melhores, ou seja, a maioria dos pesquisados se satisfez com os
desafios. Avaliando as respostas da décima terceira (Figura 70) questão, onde se
pergunta sobre a facilidade de entender os pedidos das tarefas, a grande maioria
considerou de fácil o entendimento, pois 40% dizem que entendeu as instruções
do jogo e outros 40% entenderam parcialmente, sendo que 20% indicaram que
não entenderam. Com relação à questão décima quarta (Figura 71), 73%
indicaram que as instruções do jogo são fáceis de entender e 27% que são
parcialmente fáceis de entender, logo, não se encontrou dificuldades no
entendimento das instruções do jogo. Analisando estas respostas pode-se inferir
que a maioria acha que os desafios foram interessantes, mas houve certa
dificuldade em resolvê-los. Com esta informação faz-se necessário cruzar as
informações de frequências de algumas perguntas para se inferir quais seriam os
129
motivos de tais dificuldades.
Figura 67 – Grau de dificuldade de se resolver os desafios para os entrevistados.
Figura 68 – Entendimento do papel do jogador no jogo pelos entrevistados.
130
Figura 69 – Interesse que as tarefas podem suscitar.
Figura 70 – Facilidade dos entrevistados de se entender as tarefas.
Figura 71 – Facilidade dos entrevistados de entender as instruções do jogo.
131
Para averiguar se o jogo foi capaz de alcançar seu objetivo nos termos
educacionais, foram utilizadas as questões 6 e 7. Na sexta questão (Figura 72) foi
verificado se o aluno aprendeu alguma coisa, 73% indicaram que sim, 20%
disseram que parcialmente e 7% disseram que não. Isto demonstra que o jogo
trouxe alguma informação nova para a maioria dos alunos. Na sétima questão
(Figura 73) foi perguntado sobre a capacidade do jogo em auxiliar o jogador a
relembrar os conceitos matemáticos, 87% afirmaram que sim e 13% disse que
parcialmente. Examinando estas respostas, observou-se que a maioria dos alunos
indica a capacidade do jogo fazê-los relembrar os conceitos que aprendeu em
sala-de-aula e que conseguiu aprender outros conceitos definidos em alguns
pontos do jogo.
Figura 72 – Grau de aprendizagem dos entrevistados com o jogo.
132
Figura 73 – Capacidadedo jogo de fazer o aluno relembrar de conceitos
matemáticos.
Com o questionário também foi possível observar, no geral, se o jogo foi
capaz de agradar a quem joga, considerando-se as questões 11, 15 e 16. Na
décima primeira questão (Figura 74) 93% dos convidados, a grande maioria,
indicou que um jogo de realização de tarefas com conteúdo de sala-de-aula é
satisfatório por ajudar o aluno e diverti-lo e 7% não o consideraram. Na décima
quinta questão (Figura 75) foi perguntado se as crianças acham bom jogar no
celular. Os resultados mostraram que a maioria apreciou, onde 60% afirmaram
que sim, 27% acham parcialmente bom, 6% não gostaram e 7% preferiram não
opinar. Novamente, cabe aqui relembrar que os testes foram realizados a partir de
um emulador em um PC e não no celular, então, este ponto pode requer uma
avaliação posterior com o uso do aparelho celular. Na décima sexta questão
(Figura 76) foi perguntado se os participantes gostaram do GeoEspaçoMob, 67%
responderam que o jogo é bom e que tornariam a jogar novamente, 13%
gostaram mas não retornariam a jogar, 7% não gostaram do jogo e 13% não
opinaram. Boa parte dos que indicaram que não retornaria a jogar apontou a
dificuldade que achou no jogo no sentido de que ele requer que se relembre
conceitos e fórmulas ensinadas na sala de aula. Infere-se, então, que a maioria
dos participantes se satisfez com o jogo e que a abordagem com a realização de
tarefas ou desafios para alcançar o seu objetivo final foi boa. Também foi
verificado que o uso do celular como plataforma de jogo também é agradável à
criança como jogador. Portanto, a maioria considerou o GeoEspaçoMob um bom
133
jogo, inclusive indicando que o retornariam a jogar.
Figura 74 – Grau de satisfação dos entrevistados com um tipo jogo onde se deve
resolver desafios para alcançar um objetivo final.
Figura 75 – Satisfação dos entrevistados em jogar no celular.
134
Figura 76 – Satisfação do entrevistado com o jogo.
Durante a análise observou-se, na quinta questão, que muitas crianças
sentiram dificuldades na resolução dos desafios. Para verificar em que pontos da
resolução elas sentiram esta dificuldade criou-se tabelas cruzando informações
entre duas questões para inferir onde o jogo poderia melhorar. Então, para esta
fase da análise, cruzou-se as informações da questão 5, com as questões 12, 13,
14 e 15. Como pode ser visto nas tabelas de informações cruzadas no anexo 4,
na tabela 2, que relaciona a questão 5 com a 13, as crianças que sentiram
dificuldades disseram que não foi simples entender os desafios. No entanto, com
relação a questão 12 (Tabela 1- Anexo 4), elas acharam interessante um jogo com
realização de tarefas. Na associação com a questão 14 (Tabela 3- Anexo 4) elas
acharam que foi fácil entender as instruções do jogo e na relação com a questão
15 (Tabela 4- Anexo 4) elas afirmaram ser divertido jogar no celular. Logo, concluise que tal dificuldade esteja relacionada com o fato de não considerarem fácil o
entendimento do desafio, seja por causa do enunciado da tarefa que o jogo pede
para ela resolver, ou por causa da sua disposição no jogo. Buscando as
sugestões relacionadas a esta questão dadas pelas crianças, muitas indicam que
seria interessante que os jogadores tivessem a possibilidade de observar as salas
da biblioteca através de um mapa e pudessem localizar-se e localizar a posição
dos desafios neste mapa. Logo, um dos fatores desta limitação encontrada pelas
crianças pode tanto ser a falta de senso de localização dentro do mundo do jogo,
como também a linguagem utilizada quando se pede os desafios, o que pode não
135
estar adequado para o público alvo.
O questionário também esteve aberto para as crianças justificarem suas
respostas, darem sugestões e criticarem o jogo, como pode ser visto no anexo 2.
Com
relação
às
sugestões,
muitas
crianças
colaboraram
visando
o
aprimoramento do jogo. Uma de suas principais propostas, como já foi falado, foi
a inclusão de um mapa do ambiente. A presença do mapa serviria de ajuda para
que elas se localizassem durante o jogo. Outras sugestões dadas com o propósito
de ajudar o jogador a identificar seu posicionamento e sua localização foram a
adaptação do jogo em terceira pessoa e o uso de numeração nas portas do jogo,
informando a que sala elas conduzem. A segunda sugestão mais solicitada pelos
participantes foi a presença de uma trilha sonora. O áudio em um jogo viria, acima
de tudo, como uma forma de melhorar a imersão e a concentração do jogador.
Também houve sugestão para proporcionar mais mistério ao jogo, como, por
exemplo, incluir passagens secretas nos quadros da biblioteca e até mesmo que
certas portas já abertas fossem misteriosamente fechadas. Outras sugestões
mais particulares tinham como objetivo deixar o jogo mais identificado com o
gosto de certas crianças em particular, como a sugestão de trocar o cenário da
história de uma biblioteca para um shopping center. Estas sugestões foram
consideradas e analisadas, algumas se encaixam com o objetivo do jogo e
auxiliariam na jogabilidade e outras iriam deixá-lo mais atrativo e mais divertido.
No geral, apesar de se encontrar algum problema com relação à
dificuldade de entendimento dos desafios, as crianças consideraram o jogo
divertido, um jogo bom, de forma que voltariam a jogá-lo. No âmbito educativo o
jogo conseguiu o objetivo de trabalhar os conceitos de geometria espacial com os
alunos. Neste aspecto, as crianças confirmaram que foi possível relembrar o que
elas já haviam aprendido em sala-de-aula para utilizar na resolução das tarefas,
como também adquirir novos conhecimentos, não tão complexos, que foram
explicados durante o jogo. Além disso, o GeoEspaçoMob foi considerado
agradável, com bons gráficos, uma boa manipulação e com grande utilidade como
ferramenta de apoio ao ensino.
136
6.3.CONCLUSÃO
Neste capítulo, exibiu-se o resultado da pesquisa, a produção do jogo
GeoEspaçoMob, demonstando todo o seu fluxo por meio das telas que são
exibidas a medida que ele é jogado. Também foi exposto e analisado o teste
efetuado para a validação do jogo. Este teste foi realizado com crianças que se
incluíam no conjunto do público alvo do GeoEspaçoMob, as quais responderam
um questionário com 16 perguntas de múltipla escolha após terem passado um
período de cerca de 20 minutos jogando-o.
Com a análise das respostas conseguiu-se verificar que o jogo foi
considerado atrativo e motivante, de forma que manteve os participantes
envolvidos e despertou seu desejo de jogá-lo novamente. Particularmente, sob o
aspecto educacional, o questionário permitiu observar que o jogo trabalhou
satisfatoriamente o conteúdo de sala-de-aula, levando o aluno a relembrar os
conceitos da área de geometria espacial.
137
7.CONCLUSÕES
A motivação primordial deste trabalho foi o acelerado desenvolvimento que
os celulares adquiram nos últimos anos. Este desenvolvimento atingiu várias
características destes aparelhos, como por exemplo, a interconexão com as redes
telefônicas, a capacidade de memória principal, a capacidade de processamento,
a aquisição de funcionalidades de outros dispositivos e também o aprimoramento
na sua capacidade gráfica. Dentro desta área, o ganho mais recente, não apenas
para os celulares, mas também para uma vasta gama de dispositivos móveis, foi o
surgimento de hardware e software que permitissem a utilização de cenas
tridimensionais processadas em tempo-real dentro de um contexto limitado de
recursos computacionais.
Outro ponto de motivação deste trabalho foi a acessibilidade que os
celulares obtiveram com a difusão e a popularização alcançada desde seu
surgimento. Esta acessibilidade alcança não somente várias regiões do globo,
mas também todas as classes sociais e todas as faixas etárias de uma
população. Então, não se trata de um dispositivo restrito, mas de fácil acesso para
crianças em idade escolar de qualquer região do Brasil [IBGE06].
Foi proposto neste trabalho um estudo das tecnologias gráficas e do uso de
conteúdos tridimensionais em dispositivos móveis resultantes desta contínua
evolução que eles estão apresentando. Aliado a este estudo, foi papel da
pesquisa a realização de uma análise sobre jogos, incluindo sobre a elaboração
de jogos voltados para os dispositivos móveis. Como estudo de caso, propôs-se o
desenvolvimento de um jogo educacional que expandisse a idéia dos demais
jogos por abordar conteúdos escolares por meio de dispositivos móveis que
necessitassem do uso das tecnologias estudadas durante a pesquisa. Este jogo
teve como finalidade abordar alguma matéria lecionada em de sala-de-aula para
crianças, de forma que elas pudessem ter a acessibilidade ao jogo por meio de
seus aparelhos celulares. Como necessidade desta proposta houve a integração
de pesquisadores da área de educação com pesquisadores da área
computacional.
Os estudos conduzidos na pesquisa resultaram na concepção do jogo
138
GeoEspaçoMob, o qual é um jogo educacional cujo objetivo é sedimentar o
conhecimento em geometria espacial de crianças na faixa etária de 10 a 12 anos
de idade. Para a integração dos gráficos tridimensionais com o ambiente do
celular foi utilizada a API gráfica OpenGL ES 1.1, através da ligação que Java faz
entre sua máquina virtual e a implementação da OpenGL ES do dispositivo, a
especificação JSR-239 – Java Bindings for OpenGL ES API. Esta versão da
OpenGL ES também permite o uso de aceleração gráfica por meio de hardware
caso os celulares possuam placas gráficas apropriadas, as quais estão
lentamente sendo introduzidas nos dispositivos móveis em geral, especialmente
nos celulares.
A produção do GeoEspaçoMob tornou capaz a verificação da possibilidade
de uso de recursos tridimensionais em celulares. Com estratégias para vencer as
limitações que tais dispositivos apresentam, conteúdos 3D podem ser
adequadamente exibidos e trabalhados. Este requisito da computação gráfica, no
entanto, requer uma remodelagem na interação, manipulação e uso dos dados. O
fato dos dispositivos móveis possuírem poucas teclas, por exemplo, implica em se
definir as funcionalidades mais importantes para um determinado contexto e uma
detalhada interligação entre eles.
O fato de ser um jogo educacional ainda torna possível prever o uso desta
tecnologia na abordagem conteúdos específicos que necessitam do 3D, como por
exemplo, conteúdos de geometria espacial, servindo de suporte ao ensino.
Também pode-se idealizar a produção de simuladores de situações reais, através
de estudos de realidade virtual para celulares.
Para executar o GeoEspaçoMob, o celular tem que ser capaz de executar
Java e a especificação JSR-239, a qual liga Java a OpenGL ES. Existem, no
entanto diversas outras opções de tecnologias para ter-se o uso do 3D em
dispositivos móveis.
7.1.ATIVIDADES REALIZADAS
O autor, durante o período de pesquisa, fez parte do Laboratório de
Tecnologias para Ensino Virtual e Estatística (LabTEVE), onde participou do
projeto de pesquisa “EDUGAMES - Jogos educacionais para ensino de
139
componentes matemáticas e geográficas usando realidade virtual e telefones
celulares com software livre”, o qual faz parte de um convênio com a FINEP.
Neste período o autor também realizou atividades extras, participou da
organização do X Simpósio de Realidade Virtual e Aumentada (SVR 2008) e
também participou de workshops e palestras promovidas pelos membros do
LabTEVE. Os resultados parciais desta dissertação foram apresentados em
Tavares, R. et al.(2008).
7.2.TRABALHOS FUTUROS
Como trabalhos futuros pretende-se incluir no jogo GeoEspaçoMob
algumas características que não se fizeram presentes na primeira versão gerada.
Uma destas características que pode ser citada é a trilha sonora do jogo. Alguns
autores [BATTAIOLA01] indicam que os efeitos de som são importantes por ser
um fator a mais que proporcione o prazer em jogar, assim como as músicas de
fundo, apesar de indicarem que estas apresentam menor importância. Assim, um
estudo adequado sobre trilha sonora para jogos educacionais poderá ser
realizado para integração no jogo.
Abre-se também oportunidade para se pesquisar e avaliar uma nova
abordagem do jogo que utilize conectividade. Sua importância vem da
possibilidade de permitir que alunos interajam a partir do próprio sistema do jogo,
em seus próprios aparelhos em uma atividade cooperativa ou colaborativa, sendo
este um possível fator de atratividade do jogo, como também mais um fator
educacional, pois tornaria possível a troca de conhecimento.
O jogo geoespaço também está sendo desenvolvido para plataforma
DeskTop pelo LabTEVE, o GeoEspaçoPEC, por Morais et al. (2008). Uma
possibilidade de trabalho futuro seria integrar versões de jogo, de modo que elas
promovam juntamente a consolidação do conteúdo que abordam, de forma
complementar, não mais de forma isolada. Neste aspecto, observa-se que a
integração de mídias e plataformas tem sido grandes aliados nos projetos
pedagógicos recentes, pois é uma das formas de se envolver docentes e
discentes, como também a escola e todo o ambiente que os envolve, contribuindo
de maneira satisfatória para o processo de ensino.
140
Outra possibilidade vislumbrada com este trabalho consiste no fato de
estudar as próximas tecnologias para dispositivos móveis que forem surgindo
como forma de complementar e aprimorar os gráficos do jogo. Por exemplo, o
surgimento de telas de dispositivos com autoestereoscopia [HALLE97], que seria
uma forma de visualização de conteúdos tridimensionais sem a necessidade de
uso de óculos especiais. Com o auxílio desta técnica, a limitação apontada na
estereoscopia devido ao desconforto ao se utilizar óculos juntamente com um
dispositivo móvel, seria transposta e novas formas de abordagem do jogo
poderiam ser discutidas e implementadas com a autoestereoscopia. Neste caso,
um estudo inicial sobre a estereoscopia em aparelhos móveis já foi iniciado neste
trabalho.
7.3.CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste trabalho, procurou-se estudar os jogos com relação a sua história,
concepção, identificação dos seus elementos e seu uso na educação, enfatizando
quais os benefícios que esta associação proporcionava. Procurou-se também
relatar as inovações que estão surgindo como forma de permitir aperfeiçoamento
do uso de gráficos em dispositivos móveis, incluindo o uso de gráficos
tridimensionais. Assim, buscou-se identificar a importância de utilizar esta
tecnologia como ferramenta de apoio ao ensino de conteúdos que são melhor
representados com este uso. Esta foi então a proposta tratada: a elaboração de
um jogo educacional para a consolidação de conteúdo de geometria espacial
utilizando recursos que permitissem e possibilitassem a tridimensionalidade em
dispositivos móveis.
Como foi expresso no capítulo 3, o processo de desenvolvimento de
aplicações para celulares se tornou mais fácil a partir do surgimento de
ferramentas que contribuíram para esta simplificação. Mas na medida em que a
pesquisa foi se desenvolvendo, observou-se que, apesar de existirem plataformas
de desenvolvimento para celulares que incluem pacotes para se trabalhar com
jogos e APIs para desenvolvimento gráfico, o processo de produção ainda requer
um grau de complexidade um pouco maior que se teria com a produção para
desktop.
141
O primeiro desafio veio depois que a idéia do jogo foi elaborada. O fato de
ter que se desenvolver para um dispositivo que ainda apresente restrições
computacionais e gráficas leva a uma constante preocupação em obedecer a esta
condição. A idéia do jogo esteve sempre sendo reconsiderada para avaliar as
questões de qualidade e desempenho do jogo. Esta preocupação também
prosseguiu para a próxima fase, a análise do sistema. Na geração de casos de
uso e de diagrama de classes, muita redundância e estruturas desnecessárias
precisaram ser retiradas. Questões com relação a que tipos de dados se deveria
utilizar, que tipo de objetos se deveria criar e quais estruturas de dados se
inseriam melhor naquele contexto precisaram ser analisadas. Uma questão bem
particular levou em consideração a forma de armazenamento dos objetos a serem
examinados pelos alunos. Então, teve-se que desenvolver uma estrutura de
dados que
eliminasse
as redundâncias,
mas que
não permitisse um
processamento elevado, como descrito no capítulo 6.
Na fase de implementação o cuidado permaneceu, mas, em particular, com
relação à implementação gráfica do jogo. Apesar da API OpenGL ES apresentar
maneiras um pouco mais complexas de geração de cenas do que a OpenGL, a
adaptação que ela realiza automaticamente é mais confiável que a adaptação das
APIs gráficas da própria plataforma de desenvolvimento, a M3G. O principal
desafio que se poderia ter com relação ao uso da OpenGL ES é com relação ao
tamanho e a resolução da tela do aparelho. Uma vez que estas informações
definem o tamanho do pixel da tela, distorções poderiam ser criadas quando se
utilizavam aparelhos com dimensões muito discrepantes.
Outra situação desafiadora ocorreu com relação à diversidade de modelos
de aparelhos, cada um com características próprias. Os fabricantes, inclusive, os
produzem com objetivos específicos, dando preferências a determinadas
propriedades. Esta coleção de aparelhos diferentes tornou difícil de averiguar se
uma determinada falha representa erro da implementação, ou se representa
algum erro que provém do modelo que se está usando para teste.
No entanto, uma das fases mais desafiadoras no processo de
desenvolvimento para celular foi a fase de concepção da aplicação. Produzir um
sistema ou um jogo que se adapte a um celular quando se costuma desenvolver
para PCs não é uma tarefa trivial. Na produção do GeoEspaçoMob, como se
142
verificou no capítulo 5, a idéia do jogo foi modificada diversas vezes, começando
de uma idéia muito cara para o contexto do celular, com o uso de inteligência
artificial, que foi transformada em uma idéia mais barata, como uma sequência de
tarefas. O fato de ter que pensar sempre nas restrições pode se tornar perigoso
se levar o desenvolvedor a reduzir demais o sistema desnecessariamente. Porém
no caso do GeoEspaçoMob, considerou-se que um atrativo a mais poderia ser
incluído, criando um jogo que integra aventura e desafios. De fato, a nova
abordagem que foi dada ao jogo foi possível, principalmente considerando os
modelos de dispositivos que vêm surgindo no mercado, os quais apresentam
características cada vez mais aprimoradas.
No processo de avaliação do jogo, confirmou-se a sua capacidade de
induzir os jogadores a tentar relembrar alguns conceitos de geometria espacial
que já haviam sido abordados em sala-de-aula, promovendo uma consolidação
do conteúdo. Outras crianças participantes afirmaram, inclusive, terem aprendido
algum conceito enquanto jogavam. Esta análise demonstrou que o jogo cumpriu
com sua proposta educacional satisfatoriamente, uma vez que tais afirmações
foram feitas pela maioria dos participantes.
Durante a fase de testes, lidar com crianças em idade escolar mostrou
resultados que vão além daqueles expressos nos questionários analisados no
capitulo 7. A observação do comportamento das crianças durante esta fase
demonstrou, de maneira subjetiva, o grau de interesse que uma forma divertida
de se abordar conteúdo escolar pode despertar nos alunos. A sensação de
brincadeira se envolveu com a disposição e o interesse de relembrar o conteúdo
de sala-de-aula. A troca de dicas entre as crianças relacionou-se com a
transferência de informações de uma para a outra. O interesse em refazer o jogo
para alcançar melhores marcas associou-se com o processo de consolidação do
conteúdo e de aprimoramento. A capacidade de criticar os pontos frágeis do jogo
demonstra realmente uma habilidade para avaliação das situações. Desta forma,
com a conclusão do trabalho pode-se não apenas validar o jogo GeoEspaçoMob,
mas inferir a importância de aplicar-se tanto as tecnologias vigentes, como as
emergentes, na produção de conteúdos que sejam úteis para a promoção da
educação no contexto nacional de ensino.
143
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[TAVARES06] Tavares Fo., Reginaldo V. ; MACHADO, Liliane S. (2006).
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Computacional, 2006, João Pessoa. Anais do 6o Encontro Regional de
Matemática Aplicada e Computacional, 2006.
[TAVARES08] Tavares Fo., Reginaldo V. ; Machado, Liliane S. ; Moraes, Ronei M.;
Rego, Rogéria G. (2009). “GeoespacoMob - Playing and Learning Spatial
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Computer Education, 2009, Buenos Aires. Proceedings of ICECE 2009.
[TELECOMS&MEDIA05] Informa Telecoms & Media, Mobile Games, 2005.
Disponível em http://www.informatm.com/itmgcontent/icoms.
[THG03]
Tom's
Hardware
Guide.
Nokia
3650.
Disponível
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www.thg.ru/consumer/20030522/print.html. Último acesso em 11 de março de
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[TURKLE95] Turkle, S. (1995). “O segundo eu: os computadores e o espírito
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[TURKLE97] Turkle, S. Life on the Screen. (1997). Identity in the age of the
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150
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(www.electronicbookreview.com/v3/servlet/ebr?essay_id=zimmerman&command=
view_essay).
151
9.ANEXO 1 – GAME BIBLE
GeoEspaçoMob
As aventuras do GeoBoy: Desafios no
Geoespaço
152
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
1- Histórico do Projeto
O jogo GeoEspaçoMob veio com uma proposta primordial de ser um jogo educacional, executado em celulares, que
abordasse o conteúdo de geometria espacial para alunos do sexto ano. Primeiramente se pensou em desenvolver um
jogo competitivo entre o aluno e a inteligência do jogo. Em seguida esta idéia foi substituída por um jogo que tratava de
uma sequência de tarefas que eram requisitadas ao jogador. E por fim esta idéia foi substituída por um jogo de
aventura que incluísse, como forma de alcançar o seu objetivo, a resolução de desafios. Esta aventura seria
ambientada em uma biblioteca e tem como objetivo encontrar um livro raro escrito por Leonardo da Vince, contendo a
descrição de alguns mistérios da vida, antes que os ladrões de raridades o encontrem.
2 - Resumo do Projeto
2.1 – Conceito do Jogo
O jogo baseia-se em um jogo educacional de aventuras, onde o personagem conhecido por GeoBoy precisa desvendar
alguns desafios para encontrar um livro raro escrito por Leonardo da Vince antes que os ladrões de raridade o
encontre. Ele se passa no corredor secreto da biblioteca pública, que é formado por nove salas que dão acesso umas
às outras por meio de portas que de início estão trancadas, mas precisam ser abertas pelo jogador ao desvendar
corretamente os desafios de cada sala.
2.2 – Conjunto de características
O GeoEspaçoMob é um jogo voltado para celular, que apresenta sete níveis, onde cada nível apresenta um desafio. O
modo de visualização é 3D em primeira pessoa, com cores especificadas com 8 bits por depender da limitação do
dispositivo.
2.3 – Gênero
O GeoEspaçoMOb é um jogo educacional, que aborda o conteúdo de geometria espacial do sexto ano. É um jogo de
aventura que segue uma sequência pré-definida de ações.
2.4 – Público-alvo
O público alvo do GeoEspaçoMob são crianças que estão no quinto e sexto ano do ensino fundamental, ou seja
crianças que estejam na faixa etária entre 10 e 12 anos de idade.
2.5 – Resumo do Fluxo do Jogo
O jogador, quando está no cenário da biblioteca, se move pelas salas do corredor secreto da biblioteca, mas ele
precisa abrir as portas para acessar outras salas. Para abri-las, o jogador precisa pegar os cubos dos desafios, entrar
no desafio e solucioná-lo. Para pegar o cubo é necessário achá-lo e, então, se aproximar dele.
2.6 – Olhar e Sentir
O jogo será em primeira pessoa, no modo aventura, a visão do jogo será o cenário do interior da biblioteca, no modo
do desafio, a visão do jogo será o tabuleiro onde o desafio está.
2.7 – Escopo do Projeto
2.7.1 – Número de cenários;
O GeoEspaçoMob apresenta como cenário os corredores secretos de uma biblioteca pública
2.7.2 – Número de níveis;
O jogo apresenta sete níveis, cada um abordando uma área propriedades específicas de objetos da geometria
espacial.
3 – Jogabilidade e Mecânica
3.1 – Jogabilidade
153
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
3.1.1 – Progressão do Jogo
O jogo consiste em o personagem explorar salas do corredor secreto da biblioteca, passando sala após sala, até
encontrar o livro raro. Para permitir o acesso de uma sala à outra, o jogador deve encontrar os desafios, que são as
chaves para abrir as portas fechadas.
3.1.2 – Estrutura das Missões / Desafios
Em cada sala do corredor o jogador deve procurar o cubo do geoespaço presente naquele ambiente para abrir as
portas que estão fechadas.
3.1.3 – Estruturas dos Quebra-cabeças
Os desafios acontecem no geoespaço, o qual apresenta dois tabuleiros que constituem como malhas de pontos. Neste
tabuleiro são desenhados alguns objetos tridimensionais a partir da ligação entre dois pontos.
3.1.4 – Objetivos
O objetivo principal do jogo é encontrar o livro raro escrito por Leonardo da Vince e entregar às autoridades, evitando,
assim que os ladrões o encontre e tenham posse dos segredos nele descritos.
Os objetivos parciais em cada sala é abrir as portas que estão fechadas para se chegar na última sala através da
resolução dos desafios no geoespaço.
3.1.5 – Fluxo do Jogo
A sequência de salas que devem ser visitadas pelo GeoBoy se encontra na progressão numérica de 1 a 7.
3.2 – Mecânicas
O jogo se passa dentro das salas do corredor secreto da biblioteca, não há como sair deste corredor. No entanto para
adquirir acesso a outras salas é preciso antes abrir as portas.









3.2.1 – Movimentos
3.2.2.1 – Movimentos Gerais
A movimentação por meio dos celulares é bastante limitada. No modo da aventura, o usuário deve movimentar-se na
biblioteca utilizando as teclas direcionais do celular, ou as teclas numéricas referenciadas a estas elas. No modo do
desafio, o tabuleiro que é movimentado pelo jogador, para que ele tenha a visualização total do sólido que está
analisando. As teclas para este caso são as direcionais, ou as teclas numéricas referenciadas a estas elas.
Na biblioteca:
Seta para a direita ou tecla 6  move o personagem para a direita;
Seta para a esquerda ou tecla 4  move o personagem para a esquerda;
Seta para cima ou tecla 2  move o personagem para cima;
Seta para baixo ou tecla 8  move o personagem para baixo.
No geoespaço:
Seta para a direita ou tecla 6  move o geoespaço para a direita;
Seta para a esquerda ou tecla 4  move o geoespaço para a esquerda;
Seta para cima ou tecla 2  move o geoespaço para cima;
Seta para baixo ou tecla 8  move o geoespaço para baixo.
Tecla #  altera os tipos de projeção.
3.2.2 – Objetos
3.2.3.1 – Pegando objetos
O jogador vai encontrar cubos dentro da sala representando o geoespaço. Por causa das limitações do celular, o
movimento de pegar este cubo, é apenas se aproximar dele o suficiente.
3.2.3 – Planilha de Fluxo de Telas
154
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
3.2.4 – Descrição de Telas
3.2.8.1 – Tela de Apresentação
Apresenta o jogo com seu título, o subtítulo e a imagem da biblioteca do jogo.
3.2.8.2 – Tela do Menu principal
Apresenta as opções do jogador, as quais são: “Jogar”, “Ajuda”, “Sobre” e “Sair”.
3.2.8.3 – Tela Narrativa
Conta a narrativa da história ao jogador, para que ele conheça seu objetivo principal e os objetivos
parciais.
3.2.8.4 – Tela Biblioteca
É onde o jogador caminha pelo cenário da biblioteca com o fim de alcançar seu objetivo.
3.2.8.5 – Tela Pergunta
Nesta tela encontra-se a pergunta feita ao jogador para direcionar sua análise no geoespaço.
3.2.8.6 – Tela Geoespaço
A malha de pontos do geoespaço é exibida, assim como o objeto a ser analisado.
3.2.8.7 – Tela Respostas
Apresenta as alternativas de respostas à pergunta para o jogador escolher.
155
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
3.2.8.8 – Tela de Acerto/Erro
Indica se o jogador acertou ou errou a pergunta, se ele errou exibe uma mensagem motivacional para o
jogador continuar o jogo.
3.2.8.9 – Tela Ajuda
Relembra ao jogador seu objetivo no jogo.
3.2.8.10 – Tela Sobre
Exibe informações sobre o jogo e os desenvolvedores.
4 – Enredo, Universo e Personagens
4.1 – Enredo e Narrativa
A história do GeoEspaçoMob é ambientada em uma biblioteca pública que é frequentada pelo personagem, o
GeoBoy. Ele, como aluno do sexto ano do ensino fundamental, resolve ir à biblioteca estudar para uma prova de
geometria que fará durante a semana em que se passa o jogo. No hall de entrada, ele encontra um jornal em cima de
uma mesinha de leitura com a seguinte manchete: “Ladrões de peças raras voltam a atacar!”. De acordo com o jornal,
a polícia, após algumas análises do comportamento destes ladrões, desconfia que o seu próximo alvo seria a biblioteca
em que o GeoBoy se encontra, embora não soubesse o que ao certo eles estariam buscando encontrar. GeoBoy,
então, decide investigar que material raro a biblioteca possuiria.
Após algumas pesquisas, ele descobre que aquela biblioteca abriga um raro livro de conhecimentos escrito por
Leonardo da Vinci, cujo conteúdo não é muito conhecido, embora haja muitos mistérios que o envolvem sobre o
conhecimento da humanidade, de valor incomensurável e que, por isso, não pode cair nas mãos erradas. De
conhecimento da notícia e da raridade que está abrigada naquela biblioteca, GeoBoy decide ir em busca deste livro
com o fim de achá-lo antes dos ladrões e entregá-lo às autoridades competentes.
Esquadrinhando todos os detalhes dos salões das bibliotecas o GeoBoy encontra uma passagem secreta que
o leva para um corredor escondido composto por uma sequência de salas. As salas possuem portas ou passagens
secretas que levam para outras salas e GeoBoy deseja examiná-las pois acha que está no caminho de achar a
raridade. Porém as portas das salas encontram-se fechadas e o personagem precisa abri-las para passear por elas,
mas isso só se tornará possível ao se resolver certos desafios, pois são eles os responsáveis pela abertura das portas.
Então o GeoBoy deve utilizar seus conhecimentos e os conhecimentos adquiridos nos desafios anteriores para estar
avançando na busca do livro misterioso. No final, após encontrar o livro e entregá-lo nas mãos das autoridades, o
GeoBoy se preocupa por não ter estudado para a sua prova, mas descobre durante a prova que, com o os desafios,
ele foi capaz de aprender e treinar a geometria espacial.
4.1.1 – Elementos do enredo
Tempo: A aventura se passa no tempo presente, na semana em que o GeoBoy tem uma prova de geometria espacial.
Local: O jogo em si se passa nos corredores secretos da biblioteca pública frequentada pelo GeoBoy.
Personagem: o único personagem do jogo é o GeoBoy.
4.2 – Universo do Jogo
4.2.1 – Impressões gerais do universo do jogo
O universo do jogo são as salas do corredor secreto da biblioteca pública frequentada pelo GeoBoy
4.2 2 – Área
As salas do corredor são pequenas, e apresentam portas e passagens para outras salas. É um local secreto da
biblioteca que foi encontrada pelo GeoBoy ao tentar descobrir onde se encontra o livro raro escrito por Leonardo da
Vince. Não são salas muito iluminadas, mas também não são escuras. Como é um local secreto da biblioteca
apresenta paredes de pedras e chão de pedras e madeira. Apresenta inúmeras estantes de livros e quadros famosos.
As salas são bastante similares e entram todas no contexto da biblioteca. Dentro das salas também se encontram
pequenos cubos, que representam os tabuleiros do geoespaço, onde o jogador encontra os desafios para abrir as
portas.
4.3 – Personagens
156
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
4.3.1 – Personagem 1 : GeoBoy.
4.3.1.1 – Prelúdio
O GeoBoy é um estudante do sexto ano do Ensino Fundamental, no enredo ele está na biblioteca para
estudar para uma prova de geometria espacial.
4.3.1.2 – Personalidade
Ele é um garoto estudioso, corajoso. Presta atenção nas aulas e usa seu conhecimento para alcançar
seus objetivos. Não gosta muito de errar, mas sabe que isto faz parte e às vezes é só prestar mais atenção.
4.3.1.3 – Aparência
O geoboy tem a aparência de um garoto de 11 anos de idade, branco, cabelos e olhos negros. Seu
figurinho é casual, como da maioria das crianças na sua idade.
4.3.1.4 – Habilidades especiais
Ele tem a habilidade de raciocinar para resolver desafios e se auto motivar caso erre.
4.3.1.5 – Relevância no Enredo do Jogo
É ele quem desenvolve o enredo na fase dos desafios para alcançar o objetivo proposto pelo enredo.
4.3.1.6 – Relacionamentos com outros personagens
O jogo não apresenta outros personagens com quem o GeoBoy possa se relacionar.
4.3.1.7 – Estatísticas
Como é este personagem que representa o jogador, este seria seus olhos em todo o tempo do jogo.
5 – Níveis
Os níveis do GeoEspaçoMob estão relacionados com os conceitos de geometria espacial abordados. Porém todos eles
estão incluídos no mesmo mapa, representado abaixo.
5.1 – Nível 1
5.1.1 – Resumo
Neste nível é abordado a identificação de formas geométricas espaciais e planas.
5.1.2 – Objetivos
Desenvolver a visualização explorando a interação com o objeto para reconhecer as formas.
5.2 – Nível 2
157
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
5.2.1 – Resumo
Neste nível começa-se a abordar alguns conceitos de geometria plana para que sirvam de referência para a construção
da noção tridimensional.
5.2.2 – Objetivos
Abordar o conceito de perímetro da base do sólido.
5.3 – Nível 3
5.3.1 – Resumo
Neste nível, algumas propriedades dos sólidos são apresentadas ao usuário.
5.3.2 – Objetivos
Exibir algumas características dos sólidos (arestas, vértices, faces, etc.).
5.4 – Nível 4
5.4.1 – Resumo
Neste nível aborda outro conceito de geometria plana para que sirvam de referência para a construção da noção
tridimensional.
5.4.2 – Objetivos
Abordar o conceito de área da base do sólido.
5.5 – Nível 5
5.5.1 – Resumo
Neste nível começa-se a abordar alguns conceitos de geometria espacial, mas que estão intimamente relacionados
com os conceitos da geometria plana, de maneira que os cálculos envolvem apenas cálculos de áreas.
5.5.2 – Objetivos
Abordar o conceito de área lateral do sólido.
5.6 – Nível 6
5.5.1 – Resumo
Neste nível continua a abordar alguns conceitos de geometria espacial, mas que estão intimamente relacionados com
os conceitos da geometria plana, de maneira que os cálculos envolvem apenas cálculos de áreas.
5.5.2 – Objetivos
Abordar o conceito de área total do sólido.
5.7 – Nível 7
5.5.1 – Resumo
Este nível aborda de maneira simples um conceito de geometria espacial.
5.5.2 – Objetivos
Abordar o conceito de volume do sólido.
6 – Interface
6.1 – Sistema Visual
6.1.1 – HUD(Head-Up Display)
Não há informacoes que precisam ser controladas a cada instante, como nível de vida, ou itens, embora em versões
posteriores pretende-se a incusao de alguns itens.
6.1.2 – Menus
O jogo possui um menu principal, o qual pode ser acessado a qualquer momento do jogo na biblioteca, em que o
jogador pode optar em iniciar ou recomeçar o jogo, pedir ajuda, ler informações sobre o jogo ou sair.
6.1.3 – Sistema de Renderização
A renderização do jogo é 3D, permitido pela API gráfica OpenGL ES, a qual possibilita esse tipo de renderização em
dispositivos móveis.
6.1.4 – Modelos de Iluminação
O modelo utilizado é o modelo de Gouraud, em que há uma variação de tonalidades.
6.2 – Sistema de Controle
O controle do jogo pelo jogador é feito pelas teclas especiais do celular. Cada tela apresenta as opções que o jogado
158
Versão do Game: 1.0
Projeto: GeoEspaçoMob
Data: 13 / 01 / 2009
Versão Game Design Bible: 1.0
6.3 – Sistema de Ajuda
A ajuda é exibida no menu principal e apresenta uma única mensagem que indica o objetivo principal do jogo.
7 – Projeto Técnico
7.1 – Equipamento-alvo
O jogo tem como equipamento-alvo celulares que possuem suporte para rodarem OpenGL ES a partir da especificação
Java JSR-239.
7.2 – Ambiente desenvolvido (Hardware e Software)
O jogo foi desenvolvido no sistema Linux Fedora 9, em uma máquina com 2Gb de memória, 250 Gb de HD, mas foi
utilizado o ambiente de emuladores do NetBeans 6.0 para os testes do jogo. Ele emula as características dos celulares
para executar as aplicações destinadas a ele.
7.3 – Procedimentos e padrões de Desenvolvimento
O jogo foi desenvolvido por meio de prototipagens, onde, a cada fase deste projeto, componentes diferentes foram
sendo incorporados ao jogo. Primeiramente o tabuleiro do geoespaço, logo após os desafios e por fim o ambiente da
biblioteca.
7.6 – Linguagem de programação
A linguagem de programação utilizada foi Java, mais especificamente a sua versão para dispositivos com recursos
limitados o JavaME.
8 – Softwares Secundários
8.1 – Editores
A modelagem das texturas foram feitas utilizando o GIMP 2.2.
A edição do código do jogo foi feita no NetBeans 6.0
9 – Gerenciamento
9.1 – Plano de Teste
Os testes compreenderam na seguinte sequência de passos:
1. Apresentar ao jogador o que seria um jogo educacional e qual a proposta do GeoEspaçoMob;
2. Permitir que a criança jogue o jogo sem interrupções;
3. Aplicar o questionário.
O teste ideal para o trabalho deveria ser realizado com um celular específico para o jogo. No entanto, durante o
trabalho não foi possível tal aquisição devido ao restrito mercado dos aparelhos capazes de executar a especificação
JSR-239.
Estes testes tiveram como objetivo validar as características motivacionais, de entretenimento e educacionais
do jogo.
10 – Equipe
A concepção do roteiro do jogo teve como participantes as professoras Liliane Machado, do Departamento de
Informática, e Rogéria Gaudêncio, do Departamento de Matemática e os alunos Reginaldo Tavares, aluno de mestrado
pelo PPGI (Programa de Pós-Graduação em Informática) da UFPB (Universidade Federal da Paraíba), e Alana
Marques, aluna do curso Tecnológico de Sistemas de Internet da Coinfo (Coordenação de Informática) do CEFET-PB
(Centro Federal de Educação Tecnológica da Paraíba).
159
10.ANEXO 2 – QUESTIONÁRIO APLICADO ÀS CRIANÇAS
160
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Exatas e da Natureza
Laboratórios de Tecnologias para Ensino Virtual e estatística
GEOESPAÇOMOB:
UM JOGO PARA CELULAR VOLTADO À EDUCAÇÃO MATEMÁTICA
Este jogo foi desenvolvido como uma ferramenta auxiliar de ensino para alunos do 5º ao 7º ano
escolar.
Agradecemos desde já a sua colaboração na resposta deste questionário. Em caso de resposta
negativa, pede-se para justificar.
1.Você acha que jogos educacionais vão lhe ajudar a aprender?
( )Sim
( )Um pouco
( )Não
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2.A aparência dos corredores secretos da Biblioteca é boa?
( )Sim
( )Um pouco
( )Não
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3.A aparência do tabuleiro dos desafios do GeoEspaço é boa?
( )Sim
( )Um pouco.
( )Não
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
4.A forma de manipular o tabuleiro dos desafios do GeoEspaço é fácil?
( )Sim
( )Um pouco.
( )Não
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
5.Você sentiu dificuldade ao resolver os desafios do GeoEspaço?
( )Sim, mas o conteúdo não foi dado em sala de aula ainda.
( )Sim, mas o conteúdo já foi dado em sala de aula.
( )Não, mas os desafios não são tão fáceis.
( )Não, os desafios são muito fáceis.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
6.Você aprendeu alguma coisa nova com o jogo?
( )Sim.
( )Um pouco.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
7.O jogo é capaz de ajudar a lembrar dos conceitos matemáticos (perímetro, área, formas
geométricas, sólidos, aresta, vértice, face, base, volume)?
( )Sim.
( )Um pouco.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
8. Foi fácil entender o que fazer no jogo?
161
( )Sim, foi fácil.
( )Poderia ser mais fácil.
( )Não, foi difícil.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
9.A forma jogar , usando o teclado do celular e movimentando os gráficos do jogo,:
( )é fácil.
( )poderia ser mais fácil.
( )é complicada.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
10.As cores do jogo:
( )são bonitas e ajudaram a me concentrar no jogo sem cansar os olhos.
( )são feias.
( )não tem importância.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
11. Você considera legal um jogo onde você tem que resolver tarefas para alcançar o objetivo
final?
( )Sim, além me ajudar a aprender, me diverte.
( )Um pouco.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
12.As tarefas do GeoEspaço são interessantes?
( )Sim, pois são bons desafios.
( )Poderiam ser melhores.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
13.Foi fácil entender os pedidos das tarefas?
( )Sim.
( )Um pouco.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
14.Foi fácil entender as instruções do jogo?
( )Sim.
( )Um pouco.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
15.É legal jogar no celular?
( )Sim.
( )Um pouco.
( )Não.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
16.Você gostou do jogo?
( )Sim e jogaria novamente.
( )Sim, mas não jogaria novamente.
( )Não, achei chato.
( )Não, não tenho celular.
( )Não, não gosto de jogos.
Justificativa e/ou sugestões: ______________________________________________________
_____________________________________________________________________________
162
11.ANEXO 4 – TABELAS DE CRUZAMENTO DE
RESPOSTAS
Tabela 4 – Entendimento das tarefas solicitadas aos alunos entrevistados e a facilidade da
realização das mesmas.
Q12\Q51
Bons
Melhores
Não
Total
Nulo
SIM 1
3
2
SIM 2
5
1
NÃO 1
2
NÃO 2
5
6
2
0
Total
10
3
0
13
2
15
Tabela 5 – Facilidade de entender as tarefas solicitadas e a facilidade da realização das
mesmas
Q13\Q51
Sim
Pouco
Não
Total
Nulo
SIM 1
1
2
2
5
SIM 2
3
2
1
6
NÃO 1
1
1
NÃO 2
2
0
Total
5
5
3
13
2
15
Tabela 6 - Facilidade de entender as instruções do jogo e a facilidade da realização das
mesmas
Q14\Q51
Sim
Pouco
Não
Total
Nulo
1
SIM 1
2
3
SIM 2
5
1
NÃO 1
2
NÃO 2
5
6
2
0
Total
9
4
0
13
2
15
SIM 1 – Sim, senti dificuldade, mas o conteúdo não foi dado em sala de aula ainda.
SIM 2 – Sim, senti dificuldade, mas o conteúdo foi dado em sala de aula.
NÃO 1 – Não, não senti dificuldade, mas os desafios não são tão fáceis.
NÃO 2 – Não, não senti dificuldade, e os desafios são muito fáceis.
163
Tabela 7 – Grau de satisfação de se jogar no celular e a facilidade da realização das
mesmas
Q15\Q52
Sim
Pouco
Não
Total
Nulo
2
SIM 1
3
2
5
SIM 2
3
1
2
6
NÃO 1
1
1
NÃO 2
2
0
Total
7
4
2
13
2
15
SIM 1 – Sim, senti dificuldade, mas o conteúdo não foi dado em sala de aula ainda.
SIM 2 – Sim, senti dificuldade, mas o conteúdo foi dado em sala de aula.
NÃO 1 – Não, não senti dificuldade, mas os desafios não são tão fáceis.
NÃO 2 – Não, não senti dificuldade, e os desafios são muito fáceis.