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A. Ciências Exatas e da Terra - 2. Ciência da Computação - 5. Informática na Educação
DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE INTERATIVO LIVRE PARA AUXILIAR O APRENDIZADO DE GEOMETRIA DESCRITIVA.
Camilo Almeida de Sena 1   (autor)   camilo@dcc.ufmt.br
Eunice Pereira dos Santos Nunes 3   (orientador)   eunicenunes@pop.com.br
Henrique Gonçalves Salvador 1   (autor)   henrique@send2.net
Janahyne Carolinda Nunes 1   (autor)   janacba@hotmail.com
João Luiz da Silva Pereira Cuiabano 2   (orientador)   cuiabano@cpd.ufmt.br
Josiel Maimoni de Figueiredo 3   (orientador)   josiel@icmc.usp.br
Luciana Correia Lima de Faria Borges 3   (orientador)   lclfborges@terra.com.br
1. Graduando do Curso de Ciência da Computação / Instituto de Ciências Exatas e da Terra / UFMT
2. Prof. MSc. do Departamento de Arquitetura e Urbanismo / Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecn
3. Prof. MSc. do Departamento de Ciência da Computação / Instituto de Ciências Exatas e da Terra / UFMT
INTRODUÇÃO:
A disciplina Geometria Descritiva é uma das mais importantes na fase inicial dos cursos de Arquitetura e Urbanismo e das Engenharias (Civil, Elétrica, Sanitária, Mecânica), pois seu conteúdo possibilita que o aluno abstraia o mundo real (tri-dimensional) e os represente de forma adequada no papel (bi-dimensional). Através do uso do computador esse processo pode se tornar interativo e incremental, possuindo uma gama de funcionalidades difícil de ser obtida utilizando ferramentas tradicionais. Este trabalho apresenta resultados de um projeto multidisciplinar que envolve a implementação de um software cujo objetivo é auxiliar no ensino da disciplina de Geometria Descritiva. Pelo fato da ferramenta ser voltada para uso didático e para facilitar sua disseminação, optou-se trabalhar dentro da filosofia de software livre, para permitir aos alunos de Arquitetura ou Engenharia a facilitação na sua distribuição e ao mesmo tempo permitir aos alunos da área de Computação o aprendizado da implementação de um software que utiliza todos os conceitos básicos das disciplinas de Computação Gráfica e Engenharia de Software.
METODOLOGIA:
Este projeto de iniciação científica envolve professores dos Departamentos de Arquitetura e Urbanismo e Ciência da Computação e alunos do curso de Ciências da Computação da UFMT.
Devido ao aspecto multidisciplinar do projeto foram trabalhadas duas vertentes principais relacionadas aos aspectos de Engenharia e Computacionais: design e linguagens 3D. Foram realizadas entrevistas, exploração de softwares semelhantes e pesquisa bibliográfica, com o intuito de documentar todos os requisitos funcionais do software.
Devido à sua facilidade de uso pela Internet, foi decidido utilizar a linguagem Java para a manipulação de arquivos e interface gráfica e a biblioteca Java 3D para modelagem do ambiente virtual. Para isso foi utilizado o ambiente de desenvolvimento integrado Net Beans, que trabalha sobre a Java 2 Platform, Standard Edition, edição padrão da plataforma de desenvolvimento Java.
A estratégia adotada para a modelagem da interface foi que esta atendesse aos requisitos de interatividade do software otimizando a relação entre a funcionalidade de seus componentes e o espaço por eles ocupado na tela.
Para a manipulação de arquivos foi utilizada como principal biblioteca a Java.io.*, que faz controle de entrada e saída de dados e arquivos. Foram usados também métodos ObjetcOutputStream() e FileOutputStream(), juntamente com as subclasses FileWriter PrintWriter, FileReader e BufferedReader, para criação e leitura dos arquivos gerados, permitindo a recarga do mundo salvo.
RESULTADOS:
A utilização do software na disciplina de Geometria Descritiva possibilitou aos alunos maior facilidade no aprendizado, pois permitiu que as construções das representações dos objetos fossem de forma interativa. Além disso, a possibilidade de construção incremental dos objetos permitiu que representações extremamente complexas fossem construídas rapidamente a partir de objetos simples, como pirâmides e cubos. Para a área de Computação o software auxiliou no aprendizado dos alunos da disciplina de Computação Gráfica por ser um exemplo que implementa diversos conceitos dessa área.
Na implementação do ambiente virtual, priorizou-se a representação das primitivas básicas e suas projeções. O software permite ao usuário escolher qual primitiva representar, como paralelepípedo, esfera, cilindro ou cone, podendo definir suas dimensões e coordenadas para posicionamento. Há também a opção de entrar com dados em texto que definirão pontos e segmentos de reta no espaço. A partir dessas informações o software renderiza o objeto e suas projeções nos planos xz e yz, seguindo a convenção dos eixos como sendo x o eixo paralelo à linha do horizonte, y como sendo o eixo vertical e z a profundidade. São múltiplas as opções de ângulos de visualização dos objetos, ou seja, posicionamento dos objetos representados em relação ao observador e vice-versa, incluindo rotação, aproximação, afastamento e deslocamento.
CONCLUSÕES:
Devido à funcionalidade oferecida na manipulação dos arquivos e do ambiente virtual conclui-se que o software corresponde aos seus objetivos ao nível de interface gráfica.
Com a implementação dos arquivos foi obtida com êxito a possibilidade de recuperação dos mundos modelados, o que torna possível o desenvolvimento descontinuado de trabalhos maiores, onde o resultado da etapa atual é salvo e retomado posteriormente sem problemas quanto a perda de dados.
O uso adequado desta ferramenta computacional no ensino fornece novo dinamismo no processo de aprendizagem. Este trabalho apresentou de forma resumida os resultados obtidos no desenvolvimento de uma ferramenta que auxilia no ensino da disciplina de Geometria Descritiva, que por ser introdutória das demais disciplinas de Desenho Básico e Desenho Técnico, possui extrema relevância nos cursos de Arquitetura e Engenharia. Na área de Computação a ferramenta desenvolvida auxilia no aprendizado dos conceitos iniciais da mesma. Outro fator relevante do projeto é que sua realização dentro dos conceitos da filosofia de software livre permitirá que sua disseminação seja facilitada e que outros usuários influenciem nas melhorias futuras.
Instituição de fomento: Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Mato Grosso / FAPEMAT
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave:  Java; 3D; Geometria Descritiva.

Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004