Realidade aumentada para aprendizagem de desenho técnico: desenvolvimento e validação da ferramenta HypergeoAR

Abstract

Esta tese investiga a aplicabilidade da Realidade Aumentada (RA) no auxílio à aprendizagem de Desenho Técnico (DT). Diante dos desafios impostos pela pandemia de Covid-19, que exigiram rápidas adaptações para o ensino digital, surgiu a demanda por inovações tecnológicas que facilitassem o aprendizado, especialmente em disciplinas que requerem intensa visualização espacial, como as ciências exatas. Assim, o trabalho dedica-se ao desenvolvimento e à avaliação do HypergeoAR, visando auxiliar na compreensão dos conceitos de DT por meio da visualização interativa de peças 3D. A pesquisa inclui uma análise crítica de ferramentas de RA existentes, destacando a inovação e os impactos positivos no processo de aprendizagem, mas também apontando para a escassez de recursos acessíveis e de código aberto para a comunidade educacional. Adicionalmente, técnicas de Experiência do Usuário (UX) são adaptadas e heurísticas personalizadas aplicadas para avaliar a eficácia do HypergeoAR entre os alunos. Os resultados da avaliação do HypergeoAR por parte dos alunos indicam emoções positivas e uma contribuição significativa no auxílio da compreensão dos conceitos de DT, alinhando o projeto com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU e enfatizando seu potencial para promover uma educação mais inclusiva e inovadora. A conclusão destaca a relevância da RA na educação contemporânea, sobretudo auxiliando o ensino de DT.

This thesis investigates the applicability of Augmented Reality (AR) in helping to learn Technical Drawing (DT). Faced with the challenges posed by the Covid-19 pandemic, which required rapid adaptations to digital teaching, the demand for technological innovations that facilitate learning arose, especially in subjects that require intense spatial visualization, such as exact sciences. Therefore, the work is dedicated to the development and evaluation of HypergeoAR, aiming to assist in the understanding of DT concepts through the interactive visualization of 3D parts. The research includes a critical analysis of existing AR tools, highlighting innovation and positive impacts on the learning process, but also pointing to the scarcity of accessible and open source resources for the educational community. Additionally, User Experience (UX) techniques are adapted and personalized heuristics applied to evaluate the effectiveness of HypergeoAR among students. The results of the HypergeoAR evaluation by students indicate positive emotions and a significant contribution in helping to understand DT concepts, aligning the project with the UN Sustainable Development Goals (SDGs) and emphasizing its potential to promote more inclusive education and innovative. The conclusion highlights the relevance of AR in contemporary education, especially in assisting the teaching of DT.