3D environments in the process of teaching and learning

O presente artigo discute a mediação das novas tecnologias, nomeadamente dos ambientes virtuais tridimensionais (3D), no desenvolvimento e exploração de conteúdos educativos. Nesse sentido foi desenvolvida uma aplicação tridimensional que permitiu fazer o estudo da amigabilidade, usabilidade, acessibilidade e funcionalidade deste ambiente 3D no contexto de um processo de ensino e aprendizagem. O processo iterativo e incremental de desenvolvimento do ambiente 3D e respectivos objectos de aprendizagem foi orientado pelo Modelo em Espiral e recorreu a vários softwares de modelação 3D. A utilização e avaliação do protótipo final e correspondente metodologia de investigação baseou-se no estudo de caso. As conclusões retiradas deste estudo revelaram que a utilização destes ambientes virtuais 3D e respectivos objectos de aprendizagem em contextos educativos proporcionam novos horizontes no processo de ensino e aprendizagem. This paper discusses new technology mediation, namely three-dimensional virtual environments (3D), in the development of educational contents. In this context we developed an application to study usability, accessibility and functionality of a 3D environment in an learning context. The iterative and incremental development of the 3D environment and their learning objects was driven by the Spiral Model and several 3D modeling programs were involved. The use and evaluation of final prototype and corresponding research methodology was based on case study. The conclusions of this study revealed that the use of 3D virtual environments and its learning objects in educational contexts offer new horizons to the teaching-learning process

GLOBAL 3D/4D APPLICATIONS: BEYOND ALL BARRIERS

Le soluzioni SkylineGlobe by Skyline Software Systems, Inc. si propongono come un ambiente utile all’integrazione di dati e sistemi provenienti da diverse piattaforme di ambito territoriale per l’acquisizione, la creazione, l’annotazione, la pubblicazione, l’erogazione, la visualizzazione, l’interrogazione e l’analisi di geodatasets in un ambiente 3D/4D di facile utilizzo, distribuzione e condivisione.SkylineGlobe by Skyline Software Systems, Inc. stands as a fair solution for data and system integration from territorial platforms in order to acquire, create, authoring, publish, network, visualize, query and analyze geodatasets in a easy to use, to deliver and to share, 3D/4D environment

Ambientes 3D no processo de ensino e aprendizagem

O presente artigo discute a mediação das novas tecnologias, nomeadamente dos ambientes virtuais tridimensionais (3D), no desenvolvimento e exploração de conteúdos educativos. Nesse sentido foi desenvolvida uma aplicação tridimensional que permitiu fazer o estudo da amigabilidade, usabilidade, acessibilidade e funcionalidade deste ambiente 3D no contexto de um processo de ensino e aprendizagem. O processo iterativo e incremental de desenvolvimento do ambiente 3D e respectivos objectos de aprendizagem foi orientado pelo Modelo em Espiral e recorreu a vários softwares de modelação 3D. A utilização e avaliação do protótipo final e correspondente metodologia de investigação baseou-se no estudo de caso. As conclusões retiradas deste estudo revelaram que a utilização destes ambientes virtuais 3D e respectivos objectos de aprendizagem em contextos educativos proporcionam novos horizontes no processo de ensino e aprendizagem. This paper discusses new technology mediation, namely three-dimensional virtual environments (3D), in the development of educational contents. In this context we developed an application to study usability, accessibility and functionality of a 3D environment in an learning context. The iterative and incremental development of the 3D environment and their learning objects was driven by the Spiral Model and several 3D modeling programs were involved. The use and evaluation of final prototype and corresponding research methodology was based on case study. The conclusions of this study revealed that the use of 3D virtual environments and its learning objects in educational contexts offer new horizons to the teaching-learning process

Spatial and Temporal Digital Documentation Platform with Game Concepts

With the constant development of 3D graphics systems and game engine editors, growth in the use of digital and visualization technologies for documentation and preservation of cultural heritage content followed. It has become more important to improve these solutions and bring to the users an interactive and immersive experience enhancing cultural knowledge acquisition. New technologies such as 3D reconstruction and 360º photography introduce a new way of preserving objects or even entire buildings and cities at a computer graphics level. At the same time, tools such as Unity allow the development of software, for example games, that simplify the creation of a virtual environment and build attractive and interactive approaches for the user to participate. Using the Trafaria stronghold as a use case, this dissertation focuses on the creation of a digital documentation platform that can preserve both the physical site, through the recreation of a 3D environment, and the intangible historical and sociocultural elements through game concepts building an interactive experience for the users. The result of this thesis is a framework to allow a more structured method for building applications with similar components as the one developed in this thesis, applications relying on a 3D environment and allowing its mutation as well as implementing media visualization tools. In addition, the creation of a prototype that allows the user to explore a 3D environment while observing the recreated structures of the stronghold based on 3D models, and the development of interactive methods to promote the visualization of historical content placed in the environment. The prototype also allows the evolution of the system, making it possible to rearrange the environment into different setups. The system went through an evaluation process where users tested the diverse features and the results express a positive response towards the usability of the platform, as well as a positive opinion on the virtualization of the historical site and the interactive methods for content visualization.Com o constante desenvolvimento de sistemas gráficos 3D e motores de jogos, seguiu-se um crescimento no uso de tecnologias digitais e de visualização para documentação e preservação do conteúdo do património cultural. Tornou-se mais importante aprimorar essas soluções para trazer aos utilizadores uma experiência interativa e imersiva que também possibilite a aquisição de conhecimento cultural. Novas tecnologias como econstrução 3D e a fotografia 360º introduzem uma nova forma de preservar objetos ou mesmo edifícios inteiros e cidades a nível da computação gráfica. Ao mesmo tempo, ferramentas como o Unity permitem o desenvolvimento de softwares, como jogos, que simplificam a criação de um ambiente virtual e constroem abordagens atrativas e interativas para a participação do utilizador. Utilizando o Presídio da Trafaria como caso de uso, esta dissertação foca-se na criação de uma plataforma de documentação digital que visa a preservação tanto do património físico, através da recriação de um ambiente 3D, como dos elementos históricos e socio- culturais intangíveis através da construção de métodos de gamificação construindo uma experiência interativa para os usuários. O resultado desta tese visa uma framework que permita um método mais estruturado de construir aplicações com componentes similares à desenvolvida nesta tese, aplicações que utilizam ambientes virtuais 3D, que permitam a sua mutação e que implementem ferramentes para visualização de media. E também a criação de um protótipo que permita ao usuário explorar um ambiente 3D observando as estruturas recriadas o Presídio com base em modelos 3D, e o desenvolvimento de métodos interativos para promover a visua- lização de conteúdos históricos presentes nesse ambiente. O protótipo também permite a mutação do sistema, possibilitando rearranjar o ambiente em diferentes configurações. Para alcançar um resultado satisfatório o protótipo passou por um processo de avaliação onde os utilizadores testaram as diversas funcionalidades para avaliar a versão final do protótipo, resultando numa resposta positiva relativamente à usabilidade mas também em relação aos metodologias desenvolvidas para os diferentes tipos de interação

Desenvolvimento de um jogo sério utilizando unity 3D para o estudo de anatomia no ensino fundamental

TCC (Graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina.Araranguá. Tecnologias da Informação e Comunicação.Com a crescente expansão das tecnologias da informação e comunicação, é natural que a mesma também deva ser incorporada no contexto educacional com maior efetividade. Neste âmbito surge a necessidade do desenvolvimento de novos softwares que auxiliem o professor a transmitir o conteúdo de ensino e auxiliem os alunos a interagir com o conteúdo de ensino durante o processo de aprendizagem. Com este objetivo, foi elaborado este trabalho, sendo que as etapas necessárias são: estudar os conceitos de tecnologias educacionais; estudar a estrutura dos sistemas do corpo humano para o ensino fundamental; estudar a plataforma de desenvolvimento de jogos Unity 3D; elaborar o projeto de um ambiente de ensino e interação através de um jogo sério para o ensino fundamental; desenvolver o ambiente de ensino utilizando o Unity 3D; aplicar este ambiente desenvolvido em sala de aula; avaliar e analisar a usabilidade do ambiente de ensino dentro do contexto de jogos sérios na educação. A metodologia utilizada consiste em estudos teórico-empíricos apoiados em implementações, experimentos e estudos de caso. Como resultado, pode-se perceber que a aceitação do jogo EducaCorpoHumano3D foi satisfatória, tanto por parte dos alunos quanto por parte dos professores. Para os alunos, os mesmos aprendem de uma forma lúdica e o jogo sério auxiliou na motivação dos estudos do corpo humano. Para os professores, o jogo sério auxiliou a repassar o conteúdo de ensino de uma forma mais clara e objetiva, pois no jogo é possível manipular os objetos no ambiente 3D, facilitando a compreensão de conceitos tradicionalmente apresentados em forma de gravuras nos livros.With the growing expansion of information and communication technologies, it is natural that it should also be incorporated into the educational context in a more effectively way. In this context there is a need to develop new software that helps the teacher to transmit educational content and assist students during the interaction in the learning process. In this work the necessary steps in order to achieve these goals are the following: study the concepts of educational technologies; study the structure of the human body systems for elementary education; study the Unity 3D game development engine; design a learning and interaction environment through a serious game for elementary education; develop the learning environment using the Unity 3D; apply the learning environment in the classroom; and, evaluate and analyze the usability of the learning environment within the context of serious games in education. The methodology consists of theoretical and empirical studies supported by implementations, experiments and case studies. As a result of this work, we were able to observe that the acceptance of EducaCorpoHumano3D game was satisfactory, both by students and by teachers. For students, they seize in a playful way and the serious game helped in the motivation of the human body studies. For teachers, the serious game helped pass the educational content in a more objective way, because in the developed game the students were able to manipulate objects in the 3D environment, facilitating the understanding of concepts traditionally presented in the form of printed books

Sviluppo di un banco prova automatico per l'analisi modale di strutture.

Il presente lavoro ha avuto come obiettivo lo sviluppo di un banco prova automatico per l'analisi modale di strutture. L'attività si è concretizzata nella realizzazione di una interfaccia su PC capace di interpretare opportunamente dei modelli CAD dei componenti in prova, la guida di un ROBOT sul quale viene posizionato il trasduttore LASER per l'acquisizione, il dialogo con il trasduttore LASRE, l'archiviazione e la visualizzazione 3D dei risultati. Tale interfaccia è stata sviluppata principalmente in ambiente LabVIEW con due tool per la creazione delle geometri del componente in prova in ambiente Excel ed ANSYS

Abstração Refletida no Processo de Gênese Instrumental em Ambiente 3D

Apresentamos análises de um estudo de caso em que investigamos, na formação inicial de professores de matemática, a apropriação do Ambiente de Geometria Dinâmica (DGE) GeoGebra 3D na construção de conhecimento geométrico espacial. Estabelecemos uma conexão entre a Abstração Refletida (Piaget) e o processo de Gênese Instrumental (Rabardel) do sujeito, quando submetido a uma sequência de tarefas: usuário do ambiente 3D (gênese instrumental pessoal); na simulação da função de professor (gênese instrumental profissional) nesse mesmo ambiente. Apresentamos um modelo para essa conexão entre as duas teorias. Consideramos que o sujeito se apropriou do ambiente 3D quando tomou consciência das características do ambiente: dependência funcional geométrica; variação dinâmica para destacar a invariância geométrica; compreensão da limitação do lápis e papel (ambiente estático) em relação ao ambiente dinâmico 3D. Ao realizar as tarefas inferimos que houve a abstração refletida sobre o seu processo de gênese instrumental

Multiphase procedure for landscape reconstruction and their evolution analysis. GIS modelling for areas exposed to high volcanic risk

This paper – focussed on the province of Naples, where many municipalities with a huge demographic and building density are subject to high volcanic risk owing to the presence of the Campi Flegrei (Phlegrean Fields) caldera and the Somma-Vesuvius complex – highlights the methodological-applicative steps leading to the setting up of a multiphase procedure for landscape reconstruction and their evolution analysis. From the operational point of view, the research led to the: (1) digitalisation, georeferencing and comparison of cartographies of different periods of time and recent satellite images; (2) elaboration and publication of a multilayer Story Map; (3) accurate vectorisation of the data of the buildings, for each period of time considered, and the use of kernel density in 2D and 3D; (4) application of the extrusion techniques to the physical aspects and anthropic structures; (5) production of 4D animations and film clips for each period of time considered. A procedure is thus tested made up of preparatory sequences, leading to a GIS modelling aimed at highlighting and quantifying significant problem areas and high exposure situations and at reconstructing the phases which in time have brought about an intense and widespread growth process of the artificial surfaces, considerably altering the features of the landscape and noticeably showing up the risk values. In a context characterised by land use conflicts and anomalous conditions of anthropic congestion, a diagnostic approach through images in 2D, 3D and 4D is used, with the aim to support the prevention and planning of emergencies, process damage scenarios and identify the main intervention orders, raise awareness and educate to risk, making an impact on the collective imagination through the enhancement of specific geotechnological functionalities of great didactic interest

La anastilosis arqueológica de dos tumbas macedonias en un ambiente virtual 3D

[EN] Archaeological restoration of monuments is a practice requiring extreme caution and thorough study. Archaeologists and conservation experts are very reluctant to proceed to restoration and indeed to reconstruction actions without detailed consultation and thought. Nowadays, anastylosis executed on the real object is practically prohibited. Contemporary technologies have provided archaeologists and other conservation experts with the tools to embark on virtual restorations or anastyloses, thus testing various alternatives without physical intervention on the monument itself. In this way, the values of the monuments are respected according to international conventions. In this paper, two such examples of virtual archaeological anastyloses of two important Macedonian tombs in northern Greece are presented. The anastyloses were performed on three-dimensional (3D) models which have been produced using modern digital 3D documentation techniques, such as image-based modelling and terrestrial[ES] La restauración arqueológica de monumentos es una práctica que requiere extrema precaución y un estudio exhaustivo. Los arqueólogos y expertos en conservación evitan normalmente proceder a la restauración y a las acciones de reconstrucción sin reflexión y una consulta detallada. Actualmente, la ejecución de anastilosis sobre el objeto real está generalmente prohibida. Las tecnologías contemporáneas han proporcionado las herramientas a los arqueólogos y otros expertos en conservación para embarcarse en restauraciones virtuales o anastilosis, probando así varias alternativas sin intervención física en el monumento. De esta manera, los valores de los monumentos se respetan de acuerdo a las convenciones internacionales. En este artículo, se presentan dos ejemplos de anastilosis arqueológicas virtuales de dos importantes tumbas macedonias en el norte de Grecia. Las anastilosis se realizaron en los modelos tridimensionales (3D) que se han producido empleando técnicas modernas de documentacióStampouloglou, M.; Toska, O.; Tapinaki, S.; Kontogianni, G.; Skamantzari, M.; Georgopoulos, A. (2020). Archaeological anastylosis of two Macedonian tombs in a 3D virtual environment. Virtual Archaeology Review. 11(22):26-40. https://doi.org/10.4995/var.2020.11877OJS26401122Adembri, B., Cipriani, L., & Bertacchi, G. (2018). Virtual anastylosis applied to the architectural decoration of mixtilinear buildings in Villa Adriana: the case study of the scattered friezes of the Teatro Marittimo. Applied Geomatics,10(4), 279-293. https://doi.org/10.1007/s12518-018-0207-5Andronikos, M. (1987). Some Reflections on the Macedonian Tombs. The Annual of the British School at Athens, 82, 1-16. https://10.1017/S0068245400020256Athanasiou, F., Malama, M., Miza, M., Sarantidou, M., & Papasotiriou, A. (2012). The restoration of the Macedonian tomb Macridy Bey in Derveni of Thessaloniki. 3rd Panhellenic Conference of Restorations, Society for the Study and Promotion of Scientific Restoration of Monuments (ETEPAM). Athens, 1-3 November 2012 (in Greek).Athanasiou, F., Malama, M., Miza, M., Sarantidou, M., & Papasotiriou, A. (2015). The restoration of the facades of the Macedonian tomb Macridy Bey in Derveni of Thessaloniki. 4th Panhellenic Conference of Restorations, Society for the Study and Promotion of Scientific Restoration of Monuments (ETEPAM). Thessaloniki, 26-28 November 2015 (in Greek).Besios, M. (1991). Excavation researches in Northern Pieria. The Archaeological Works in Macedonia and Thrace, AEMTh 5, 171-178. 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CAA conference Proceedings, Fusion of Cultures: XXXVIII Annual Conference on Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology - CAA2010, Granada, Spain, Apr 6-9, 2010.Descamps-Lequime, S. (2011) (Edit.). Au royaume d' Alexandre le Grand: La Macédoine antique. Paris: Louvre editions.Fedak, J. (1990). Monumental tombs of the Hellenistic Age: A Study of Selected tombs from the Pre-Classical to the Early Imperial Era. Phoenix. Supplementary volume: 27. Toronto: Buffalo: London: University of Toronto Press. https://doi.org/10.3138/9781442677340Giannakis, G., Calogeridis, P., & Besios, M. (2000). Protection - presentation of Macedonian tombs of Korinos, The Archaeological Works in Macedonia and Thrace, AEMTh 14, 395-405. Thessaloniki 2002, Ministry of Culture & Aristotle University of Thessaloniki (in Greek).Ginouvès, R. (1993). Macedonia from Philippos B up to the Roman conquest. Athens: Ekdotiki Athinon.Gossel, B. (1980). Makedonische Kammergraeber. 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Reconstrucción 3D de un entorno a partir de mapas de profundidad

Este trabajo muestra el desarrollo de un sistema de visión de máquina y una red de comunicación capaz de recolectar información de las distintas entre objetos que componen un ambiente especifico con características definidas, esta recolección de información se hizo con el fin de realizar un reconstrucción 3D del entorno antes mencionado. Este dispositivo se instaló sobre una plataforma móvil manejada a control remoto, la cual navega por el entorno permitido que el dispositivo realice la toma de daros para su posterior procesamiento, y que el usuario final pueda tener un acceso remoto a los datos para navegar por el entorno reconstruido en 3D y poder realizar una exploración supervisada del desplazamiento de la plataformaPregrad