DOMUS - Interactive Archaeology

2014 XVI Symposium on Virtual and Augmented Reality
DOMUS: Cyber-Archeology in three-dimensional
virtual environment
DOMUS: Ciberarqueologia em ambiente virtual
tridimensional
Alex da Silva Martire
LARP – Museu de Arqueologia e Etnologia
Universidade de São Paulo
Sao Paulo/SP, Brasil
[email protected]
Simulando uma casa romana do século I d.C. (denominada
domus, no latim), o projeto tridimensional se enquadra no
recente ramo que vem se desenvolvendo dentro da teoria e
metodologia arqueológicas, a Ciberarqueologia, que se baseia
no uso da Realidade Virtual para a análise de material
arqueológico bem como a divulgação final de resultados.
Abstract—This article presents the development of the project
elaborated by the Laboratory for Roman Provincial Archaeology
(LARP-USP) named DOMUS: an online application that enables
users to navigate in three-dimensional virtual environment that
simulates an ancient house during the Roman Empire. Starting
from the concept of simulation and cybernetics, the article details
the main points of Cyber-Archaeology - area of study that relates
Virtual Reality to Archaeology - and describes the steps involved
in the development of DOMUS. Finally, we present the
educational activities to be implemented based on DOMUS.
Este artigo, então, parte da conceituação de simulação,
imersão e interatividade dentro do campo da Arqueologia,
explanando, assim, os conceitos-chave da Ciberarqueologia,
para depois apresentar as etapas de desenvolvimento do projeto
DOMUS. Por fim, o artigo é concluído citando-se as atividades
secundárias que serão baseadas no uso do DOMUS em salas de
aula.
Keywords—cyber-archaeology; cybernetics; simulation; virtual
reality; application
Resumo— Este artigo apresenta o desenvolvimento do projeto
elaborado pelo Laboratório de Arqueologia Romana Provincial
(LARP) da USP denominado DOMUS: aplicativo de acesso
online que permite aos usuários a navegação em um ambiente
virtual tridimensional que simula uma antiga casa existente
durante o Império Romano. Partindo da conceituação de
simulação e cibernética, o artigo pormenoriza os principais
pontos da Ciberarqueologia – área de estudo que relaciona a
Realidade Virtual com a Arqueologia – e descreve as etapas
envolvidas no desenvolvimento do aplicativo DOMUS. Por fim,
são apresentadas as atividades educativas que serão aplicadas
tendo por base o DOMUS.
Palavras-chave—ciberarqueologia;
realidade virtual; aplicativo
I.
cibernética;
II.
Provavelmente, Gepeto é o titereiro mais famoso do
mundo. A obra redigida por Carlo Collodi em 1883 nos
mostrou como a marionete chamada Pinóquio foi construída
por Gepeto (e que, depois de muitas aventuras, se tornou um
menino de verdade). Pinóquio, em seus primeiros momentos,
quando ainda um boneco sem vida, estava preso a fios que
eram controlados por Gepeto. Os fios que ligavam Pinóquio a
Gepeto são como os rizomas que foram conceituados pelo
filósofo francês Gilles Deleuze e pelo psicanalista Félix
Guattari [1]: “Os fios da marionete, considerados como rizoma
ou multiplicidade, não remetem à vontade suposta una de um
artista ou de um operador, mas à multiplicidade das fibras
nervosas que formam por sua vez uma outra marionete
seguindo outras dimensões conectadas às primeiras. ‘Os fios ou
as hastes que movem as marionetes – chamemo-los a trama.
Poder-se-ia objetar que sua multiplicidade reside na pessoa do
ator que a projeta no texto. Seja, mas suas fibras nervosas
formam por sua vez uma trama. E eles mergulham através de
uma massa cinza, a grade, até o indiferenciado...”. Em outras
palavras, há fatores dependentes (as mãos de Pinóquio são
simulação;
INTRODUÇÃO
O Laboratório de Arqueologia Romana Provincial (LARP)
do Museu de Arqueologia e Etnologia (MAE) da Universidade
de São Paulo (USP) desenvolveu durante o segundo semestre
de 2013 um dos primeiros simuladores brasileiros em realidade
virtual baseado em vestígios arqueológicos da Roma Antiga, o
DOMUS (www.larp.mae.usp.br/domus.html).
978-1-4799-4261-9/14 $31.00 © 2014 IEEE
DOI 10.1109/SVR.2014.15
SIMULAÇÃO E ARQUEOLOGIA: TITEREIROS PÓSMODERNOS?
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O aplicativo DOMUS – objeto central de nosso artigo - foi
desenvolvido para que o usuário se sinta presente no ambiente.
Ele é uma simulação de um passado em potencial, de um
passado que poderia vir a ser real, no sentido proposto por
Pierre Lévy. Os vestígios de domus nos são contemporâneos:
estão espalhados pelos territórios habitados pelos antigos
romanos, principalmente em Pompeia e Herculano; essas casas
não possuem mais pessoas vivendo nelas e, mesmo que isso
fosse verdade, não seriam as mesmas pessoas de dois mil anos
atrás. A realidade das domus, atualmente, é outra. No entanto,
partindo de estudos arqueológicos e historiográficos, nos é
possível estabelecer uma rede de informações que acabam por
gerar outra realidade, a da simulação: temos a domus
reconstituída tridimensionalmente em um ambiente virtual e
qualquer pessoa pode experimentá-la tal como ela poderia ser
no passado. É importante frisar que não existe uma
possibilidade, mas várias, e que o DOMUS é apenas uma
delas. A imersão e a interação estão na base da Realidade
Virtual, e disso o DOMUS preenche os requisitos. Do mesmo
modo, DOMUS é um projeto ciberarqueológico pois não é
passivo como a Arqueologia Virtual: é multivocal e ativo.
movidas pela ação de Gepeto) e fatores independentes (a
multiplicidade dos fios, por interações mútuas, geram outros
movimentos imprevisíveis) na dinâmica das marionetes [2].
Desse modo, o exemplo de Pinóquio nos serve como metáfora
para o que acontece no ambiente de simulação tridimensional:
a interação de diferentes usuários com os modelos e dados é
imprevisível, ao mesmo tempo em que a troca de informações
ocorrida durante a simulação auxilia no processo dinâmico da
interpretação. É sempre uma atividade recíproca.
A simulação é o cerne da Ciberarqueologia. Não existe uma
única definição de simulação, porém, uma das mais famosas
pertence ao filósofo francês Jean Baudrillard, que escreveu [3]:
“Dissimular é fingir não ter ainda o que se tem. Simular é
fingir ter o que não se tem. O primeiro refere-se a uma
presença, o segundo a uma pura ausência. Mas é mais
complicado pois simular não é fingir: ‘Aquele que finge uma
doença pode simplesmente meter-se na cama e fazer crer que
está doente. Aquele que simula uma doença determina em si
próprio alguns dos respectivos sintomas’ (Littré). Logo, fingir
ou dissimular deixam intacto o princípio da realidade: a
diferença continua a ser clara, está apenas disfarçada, enquanto
que a simulação põe em causa a diferença do ‘verdadeiro’ e do
‘falso’, do ‘real’ e do ‘imaginário’. O simulador está ou não
doente, se produz ‘verdadeiros’ sintomas? Objetivamente não
se pode tratá-lo nem como doente nem como não doente”.
III.
CIBERNÉTICA E ARQUEOLOGIA: APRESENTANDO
CONCEITOS E INTERAGINDO COM O PASSADO
Segundo o matemático Norbert Wiener, criador do termo
na década de 1950, a cibernética é: “(…) um campo mais vasto
que inclui não apenas o estudo da linguagem mas também o
estudo das mensagens como meios de dirigir a maquinaria e a
sociedade, o desenvolvimento de máquinas computadoras e
outros autômatos (...), certas reflexões acerca da psicologia e
do sistema nervoso, e uma nova teoria conjetural do método
científico” [9]. O termo cybernetics (em inglês) deriva do
grego kubernetes, “palavra utilizada para denominar o piloto
do barco ou timoneiro, aquele que corrige constantemente o
rumo do navio para compensar as influências do vento e do
movimento da água. Além do sentido de controle, reforçado
pela correspondência que kubernetikos tem com o latim
gubernator, a máquina de leme utilizada em navios seria um
dos mais antigos dispositivos a incorporar os princípios
estudados pela cibernética” [10].
Segundo a visão de Baudrillard, a simulação existe quando
não temos mais algo real: ela é a substituição daquilo que
existiu por algo que nunca existiu. O filósofo vai além, dizendo
que: “Hoje a abstração já não é a do mapa, do duplo, do
espelho e do conceito. A simulação não é já a simulação de um
território, de um ser referencial, de uma substância. É a geração
pelos modelos de um real sem origem nem realidade: hiperreal” [3]. A ciberarqueologia, então, trabalharia no campo do
hiper-real (ou seja “mais real do que o real”) como sugere
Maurizio Forte [4]? Se formos concordar que o hiper-real traz
hiperinformações, ou seja, informações que estão fora daquilo
considerado real, então a resposta é sim, a ciberarqueologia é
uma simulação hiper-realista. Porém, se nos nortearmos a
partir das ideias de Pierre Lévy [5] – que são opostas aos
conceitos de real/simulação de Jean Baudrillard – e
considerarmos que não existe a dicotomia real/virtual, pois
tudo é real, então a ciberarqueologia é uma simulação que não
pretende substituir algo que não existe, mas mostra-se como
um desenvolvimento, uma outra maneira de se buscar
informações a partir da realidade.
Os conceitos fundamentais da cibernética influenciaram
estudos nas mais diversas áreas cognitivas. Uma delas é a
Arqueologia, que vem dialogando com pesquisas de
ciberneticistas desde a década de 1950, mas que somente há
cerca de treze anos tem desenvolvido experimentos práticos
nessa área. O maior expoente desse novo ramo denominado
Ciberarqueologia (Cyber-Archaeology) é o arqueólogo e
professor Maurizio Forte, que esteve envolvido intensamente
em toda a evolução da área digital dentro do campo
arqueológico.
Se o intento da simulação é o da reprodução da vida (seja
ela no presente ou no passado), então a sensação de
pertencimento, de presença, é algo inerente a qualquer
atividade que pretenda simular uma outra atividade [6] [7]. A
presença, assim, é uma sensação que faz mais sentido dentro da
proposta de realidade de Pierre Lévy do que na proposta de
Jean Baudrillard – para quem a realidade já não é mais possível
de ser alcançada, uma vez que percebemos o mundo somente
por meio de simulações. Se nada é real, como podemos ter
certeza de que estamos presentes (dentro de um simulador ou
não)? A negação da realidade, em meu ponto de vista, pode, de
fato, levar à validação das interessantes ideias propostas por
Nick Bostrom [8], afirmando que toda a nossa realidade pode
ser uma simulação, tal como no filme Matrix, de 1999.
Autor de uma obra extensa, Maurizio Forte [4]
recentemente redigiu um artigo que explica o desenvolvimento
dos métodos de trabalho que culminaram na ascensão da
pesquisa
ciberarqueológica.
Segundo
o
autor,
a
ciberarqueologia é a evolução pós-moderna da Arqueologia
Virtual (Virtual Archaeology) desenvolvida nos anos 1990. O
surgimento e ápice da Arqueologia Virtual acompanhou o
desenrolar do aperfeiçoamento na área da computação gráfica:
nessa década, a qualidade de renderizações cresceu
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substancialmente, permitindo aos pesquisadores e artistas
criarem imagens fotorrealistas antes nunca vistas (basta
lembrar que nessa década foram lançados os longas-metragens
Toy Story, em 1995, e o primeiro filme realizado inteiramente
em computadores no mundo, o brasileiro Cassiopeia, em
1996). A Arqueologia Virtual assistiu ao surgimento de
trabalhos focados inteiramente na reconstrução de réplicas
arqueológicas: essas reconstruções virtuais, além de estarem
completamente separadas do processo de interpretação
arqueológico, não apresentavam quaisquer tentativas de
simular a vida como ela poderia ser no passado. As maiores
referências que temos para a Arqueologia Virtual são o artigo
de Paul Reilly [11], considerado o primeiro trabalho sobre esse
tema, e o livro organizado por Maurizio Forte [12], obra que
apresentou o estado-da-arte do tema.
construção de relações espaciais e temporais capazes de
reconectar o território com o ‘mapa’, a paisagem arqueológica
com a paisagem antiga, seguindo um caminho metodológico de
validação e transparência” [13].
A ciberarqueologia, assim, vai de encontro à visão
essencialmente metodológica da arqueologia digital. Essa
visão, de acordo com Ezra Zubrow [16], transforma a
arqueologia digital em uma ferramenta como qualquer outra
que o arqueólogo possui, igualando-a a toda miríade de
técnicas de datação ou reconstrução ambiental: desse modo,
muitos podem ver a arqueologia digital como sendo “a-teórica”
ou até mesmo “antiteórica” – uma vez que as técnicas podem
ser usadas por qualquer escola de pensamento arqueológico
obtendo os mesmos resultados. A ciberarqueologia, ao
contrário, colabora para a discussão de que os
desenvolvimentos digitais criam ou ajudam a influenciar a
criação de teorias: as inovações digitais determinam o escopo
da teoria em muitas maneiras. “O domínio digital enfatiza o
que é muito grande e o que é muito pequeno, e torna possível
reenfatizar tanto o individual como o ator primário. Na
verdade, se se acredita que ele reconstrói processos mentais
humanos, é porque ele pode ser um substituto para a teoria em
si” [16].
Desde os anos 2000, no entanto, a visualização passiva de
renderizações e animações de reconstruções arqueológicas
cedeu lugar ao diálogo com a cibernética (em grande parte,
propiciado pelo avanço tecnológico computacional, reduzindo
custos e aumentando a capacidade de processamento). Tendo a
ciberarqueologia o prefixo “ciber”, isso aponta que existe,
então, um ciclo de autorregulação e reflexividade; assim sendo,
a metodologia empregada no contexto arqueológico consiste
em: trabalho de campo; entrada de dados; processamento;
interpretação;
validação;
interação;
retroalimentação
(feedback); transmissão cultural; comunidades virtuais e
corporificação (avatar) [13]. Desse modo, ao contrário da
Arqueologia Virtual – centrada em modelos 3D apenas –, a
Ciberarqueologia está preocupada com a interação com os
modelos e o ambiente; por exemplo: as hipóteses de
iluminação diurna e artificial em oficinas de cerâmica da
Grécia Antiga [14], ou a reconstrução digital de patrimônio
histórico do parque arqueológico de Xian, na China [15].
IV. CIBERARQUEOLOGIA NA PRÁTICA: O APLICATIVO
DOMUS DO LABORATÓRIO DE ARQUEOLOGIA ROMANA
PROVINCIAL DA USP
A ciberarqueologia pode ser aplicada, principalmente, em
duas vertentes:
• Coleta de dados no campo (com dispositivos que
transformam as informações em meio digital), e
visualização científica tridimensional em laboratório a
fim de se analisar o que está sendo escavado (e,
posteriormente, todo o conjunto de dados obtidos). Por
exemplo, trabalhos que são desenvolvidos em
Çatalhöyük [17], na Turquia, onde cada etapa da
escavação é registrada tridimensionalmente para servir
como reconstituição do sítio (que, ainda hoje, é um
processo bidimensional, centrado em relatórios de
campo, desenhos de estratigrafias/vestígios, e
fotografias).
Por estar inteiramente presente no domínio do digital (as
capturas fotográficas e escaneamentos tridimensionais, por
exemplo, não são analógicos), a ciberarqueologia eleva a
interpretação dos dados a um novo patamar: o da simulação. A
ciberarqueologia está baseada no papel ativo do usuário como
ator principal do sistema e interação; do mesmo modo, o ciclo
cibernético produz um processo de simulação que tem por
objetivo a simulação do passado, não apenas a sua
reconstrução. Igualar arqueologia virtual à reconstrução do
mundo antigo parece ser, em alguns casos, redutivo e, em
outros, utópico, como explica Maurizio Forte [13]: “Redutivo
porque parece ter por objetivo métodos de recomposição
estrutural e arquitetural, e não o estudo dos processos e
relações entre ambientes arquiteturais e organismos. Utópico
porque reconstruir o mundo antigo é interessante como
método, mas não realizável em um processo único. Por fim, a
transmissão de um modelo interativo e cibernético deve
permitir também às futuras comunidades de cientistas
continuarem nosso trabalho, corrigindo nossos erros e
sugerindo novas interpretações arqueológicas”. O autor
discorre sobre o foco central da ciberarqueologia: “Em um
sentido epistemológico, o mundo antigo não pode ser
reproduzido e reconstruído, mas, na tentativa de recompor o
contexto, é possível codificar as relações/propiciamentos
(affordances) as quais o espaço-tempo cancelou. Em resumo,
poderíamos dizer que a ciberarqueologia está centrada na
• Divulgação de resultados e como recurso
didático/educativo. O desenvolvimento de aplicativos
que façam a interação entre usuário (seja ele arqueólogo
ou público em geral) e ambientes virtuais
tridimensionais é a etapa final da ciberarqueologia.
Nela, são mostrados todos os resultados oriundos das
pesquisas anteriores e ocorre a multivocalidade, onde
todas as pessoas podem opinar e trabalhar juntas para
melhorar a experiência imersiva digital realizada por
meio de computadores.
O projeto do Laboratório de Arqueologia Romana
Provincial (Museu de Arqueologia e Etnologia da
Universidade de São Paulo) denominado DOMUS insere-se no
segundo uso mais comum da ciberarqueologia: o de divulgação
de resultados ao público final. Por ser um aplicativo
tridimensional virtual, o DOMUS – embora não sendo um
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desejávamos que escolas públicas e particulares (além de
faculdades e pessoas interessadas) tivessem acesso a um
conteúdo que não é muito trabalhado em salas de aula: a
Antiguidade Romana. Sabemos que aulas sobre Antiguidade
Clássica fazem parte do currículo das instituições básicas de
ensino no país, contudo, é um tema que nem sempre é possível
de ser aprofundado em sala de aula devido às particularidades
do próprio programa que a escola adota. Outro tópico relevante
para a definição de DOMUS como um aplicativo educativo é o
fato de a arqueologia praticamente não ser estudada em salas
de aula: nos livros de História geralmente a cultura material é
relegada ao plano de coadjuvante dos textos, ilustrando aquilo
que está escrito. A proposta de se ter um ambiente virtual
tridimensional que simule uma domus produzido
exclusivamente por arqueólogos especializados em Roma
Antiga é o diferencial no aplicativo DOMUS: sem
intermediadores, todo o conteúdo é feito por arqueólogos e
chega diretamente aos professores e alunos, possibilitando
novas abordagens de ensino que não fiquem atreladas aos
livros didáticos (que, geralmente, são escritos por historiadores
ou pedagogos, não arqueólogos).
game ou um serious game – acaba por se enquadrar no
processo de desenvolvimento de jogos eletrônicos. Segundo
Machado et al. [18], todo game divide-se em dois caminhos
distintos: 1) Criação artística – elementos usados para a
montagem do jogo, tais como modelos 3D, texturas, sons,
trilhas sonoras etc.; 2) Programação – utilização de um engine
(motor gráfico) para a renderização gráfica e coordenação de
tarefas, além da integração dos elementos artísticos: em outras
palavras, o momento em que a interação é programada. Porém,
tal como nos jogos eletrônicos, a ciberarqueologia requer um
levantamento prévio de dados para a avaliação do que estará
presente no aplicativo e como será apresentado. Sendo assim, a
metodologia empregada no DOMUS – e que será descrita a
seguir – consistiu em três etapas:
• Estudo arqueológico, bibliográfico e imagético sobre o
assunto em questão (uma casa romana grande, ou seja,
domus, no latim).
• Criação artística.
• Programação.
Os objetivos do DOMUS, então, foram definidos do
seguinte modo:
A. Etapa 1
Esta etapa é a responsável pelo resultado final, uma vez que
é o momento de se planejar cuidadosamente o que será feito
nas etapas seguintes. Obviamente, é necessário haver diálogo
entre todos os membros da equipe para futuras modificações
que surjam no decorrer do processo de produção; no entanto, é
na etapa inicial que tentamos estabelecer, com a maior precisão
possível, todos os elementos que desejamos ter no aplicativo.
• Possuir navegação livre dentro da casa – permitir ao
usuário ir para onde quiser sem um roteiro préestabelecido (embora saibamos que roteiros definidos
também colaboram no aprendizado, a ideia principal
por trás do DOMUS é o da experimentação, deixando a
pessoa descobrir a casa como quiser).
Temos de, primeiramente, escolher um objeto de estudo, ou
seja, necessitamos responder à questão: O que fazer?
• Oferecer textos que surjam na tela de acordo com o
local em que o usuário se encontre – denominados
textos-triggers pelo grupo de trabalho, essas pequenas
informações servem de explicação sucinta para temas
que são aprofundados nos textos de apoio.
O DOMUS apareceu como a possibilidade de se apresentar
ao público leigo (e aos arqueólogos da área também) uma casa
pertencente às pessoas mais abastadas que viveram na Roma
Antiga. Uma domus era uma representação em menor escala de
uma parte significativa do mundo romano, onde vida pública e
vida particular estavam mescladas. Nas domus também
trabalhavam escravos, libertos e cidadãos assalariados: havia,
em muitos casos, lojas que estavam fisicamente atreladas às
casas, auxiliando a movimentação da economia no período
romano. Dentro de uma domus, o chefe da casa recebia seus
clientes em seu escritório (tablinum) para tratar de assuntos
políticos que não tivessem sido terminados em praça pública,
senado ou outra instituição de igual poder. Ao mesmo tempo, a
domus era um feito de engenharia impressionante, com água da
chuva captada por abertura no telhado e banheiras com água
aquecida no subsolo. Desse modo, a escolha por desenvolver
uma reconstrução-simulação de uma domus foi realizada pelo
LARP a fim de se mostrar ao público a complexidade da
sociedade romana a partir de um dos seus mais imponentes
vestígios: as casas térreas.
• Oferecer textos de apoio – o aplicativo possui uma lista
de textos redigidos pelos pesquisadores do LARP que
versam sobre os seguintes assuntos: domus romana,
impluvium, balneum e latrina (pesquisador Alex dos
Santos Almeida); tablinum e taberna (pesquisadora
Irmina Doneux Santos); lararium (pesquisadora Tatiana
Bina); lamparinas (pesquisador Marcio Teixeira
Bastos); afrescos (pesquisador Alessandro Mortaio
Gregori); mosaicos (pesquisadora Silvana Trombetta);
Vitrúvio e a arquitetura (pesquisador Anisio Cândido
Pereira Filho); economia romana (Prof. Dr. Vagner
Carvalheiro Porto); e cerâmica romana (Profa. Dra.
Maria Isabel D’Agostino Fleming – coordenadora do
LARP). Esses textos foram pensados e trabalhados de
modo a oferecer aos professores material complementar
para uso em sala de aula bem como a qualquer pessoa
que deseje saber um pouco mais sobre o tema e use o
texto de apoio como ponto de partida (uma vez que
todos têm referências bibliográficas de autores que são
reconhecidamente grandes especialistas na área).
Definido o objeto de trabalho, é necessário traçar seus
objetivos. Essa parte de desenvolvimento é uma das mais
trabalhosas e que consomem mais tempo, pois é nela que
respondemos à questão: Por que fazer?
• Estabelecer um comparativo entre o tridimensional
modelado e os vestígios arqueológicos – por meio de
uma Galeria de Imagens, é oferecida ao público a
DOMUS foi pensado como um aplicativo educativo desde
o seu início. Sendo assim, ele foi desenvolvido porque
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2)/programação (etapa 3) – a partir do material imagético.
Todos os textos de apoio, depois de revistos e corrigidos,
foram formatados de acordo com o layout discutido em
reuniões e salvos em formato PDF para livre impressão.
possibilidade de se comparar a reconstituição 3D do
aplicativo com fotos de objetos encontrados em casas
romanas e vestígios dessas casas.
• Ter acesso online gratuito e irrestrito – por
pertencermos a uma instituição de ensino pública, a
Universidade de São Paulo, é indiscutível que toda a
sua produção deva ser retribuída à população sem
qualquer custo. Do mesmo modo, o LARP é financiado
pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São
Paulo (FAPESP), órgão sustentado com verba pública:
a melhor maneira, então, de se divulgar um trabalho nos
dias de hoje é a internet, permitindo a todos terem a
experiência de caminhar em uma domus interativa e
aprofundar seus conhecimentos com material
bibliográfico próprio.
B. Etapa 2
Esta etapa é a responsável por quase tudo o que veremos na
tela do computador quando o aplicativo rodar. A criação
artística é um processo em que o tempo empregado dependerá
diretamente da pessoa (ou pessoas) responsável (eis) pela
modelagem e texturização tridimensional. Como todo trabalho
artístico nessa área, parte-se de esboços baseados em
referenciais imagéticos e textuais e desenvolvem-se todos os
pormenores para que os modelos fiquem o mais próximo
possível da ideia inicial buscada pelo grupo de pesquisadores.
É muito comum que os primeiros modelos não se enquadrem
perfeitamente às necessidades, tendo, então, de ser modificados
ou totalmente refeitos. A criação artística é uma etapa que
requer paciência e atenção, pois a sua produção afetará tudo o
que será realizado na Etapa 3.
A última questão a ser posta na Etapa 1 de
desenvolvimento acaba sendo também a única pergunta das
Etapas 2 e 3: Como fazer?
Primeiramente, é preciso estabelecer qual a região
territorial que melhor fornece vestígios arqueológicos do objeto
em questão. Em nosso caso, foi a cidade de Pompeia, na Itália.
Soterrada pela erupção do Vesúvio em 79 d.C., o sítio
arqueológico da cidade é um dos mais ímpares do mundo,
contando com estruturas muito bem conservadas de todos os
ambientes romanos da época. Naturalmente, para a construção
3D de um modelo de domus, Pompeia forneceu dados
fotográficos e bibliográficos inigualáveis. Foram feitos
levantamentos em livros, acervos pessoais de fotos, plantas e
imagens na internet que formaram a base para o
desenvolvimento artístico posterior. É imprescindível também
deixar claro se a reconstrução 3D é baseada em um vestígio
singular (por exemplo, uma domus em específico) ou se
pertencerá a uma generalização: no caso do DOMUS, foi feita
a opção por um modelo genérico de casa romana baseada em
vestígios de diversas domus – essa escolha reflete o objetivo
didático/educativo do aplicativo, pois assim tivemos a
liberdade de modificar os ambientes internos a fim de se
enquadrarem ao propósito explicativo dos textos-triggers
(como no caso dos afrescos e mosaicos).
O DOMUS foi totalmente modelado com o software
Autodesk Maya (2013/2014). Uma das principais ferramentas
disponíveis no mercado, o Autodesk Maya possui interface que
facilita a rapidez da produção de modelos 3D e exporta
arquivos já texturizados no formato .FBX – que é aceito sem
problemas por engines. Os objetos tridimensionais do DOMUS
foram modelados separadamente (casa e demais itens) e depois
exportados – também separadamente – para o motor gráfico.
Nossa domus foi produzida tendo por base os seguintes
processos:
• Todo o material imagético – como fotos e plantas – foi
reunido e discutido entre os pesquisadores a fim de se
ter uma ideia geral de como a casa iria aparecer ao
público. Estabelecidos os parâmetros básicos, o
modelador (pesquisador Alex da Silva Martire) deu
início aos trabalhos.
• A modelagem inorgânica partiu de uma planta de
domus baseada na cidade de Pompeia e posta no
Autodesk Maya como image plane. Foi realizado o
processo denominado “blocagem” para se ter a noção
de escala e depois as paredes e o teto foram modelados
sem quaisquer detalhes.
• Com a estrutura básica pronta, foram realizadas as
aberturas nos locais das portas dos cômodos bem como
suas janelas.
• As colunas e batentes das portas foram modeladas e
colocadas em seus lugares, além das vigas de
sustentação do compluvium (abertura no teto do átrio) e
do peristilo (jardim aberto).
• Estando finalizada a estrutura, foram realizadas as
separações de polígonos que seriam as paredes, pisos,
afrescos e mosaicos.
Figura 1. Planta da domus utilizada no aplicativo.
Após a consolidação do banco de dados sobre as domus, o
trabalho de produção foi desenvolvido simultaneamente em
duas frentes: 1) produção dos textos-triggers e textos de apoio
– a partir do material bibliográfico; e 2) criação artística (etapa
• Cada subdivisão da casa recebeu sua texturização:
foram utilizadas fotografias de afrescos e mosaicos
encontrados em Pompeia (principalmente) e no mundo
romano (como em alguns casos de mosaicos). A
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recriação das texturas do Primeiro Estilo de Afresco e
das paredes do átrio, tablinum e peristilo, foram
produzidas inteiramente em Photoshop, uma vez que
não havia imagens com qualidade suficiente para o que
desejávamos.
C. Etapa 3
A última etapa de desenvolvimento é aquela que
estabelecerá, de fato, a ligação entre o usuário e o ambiente
virtual tridimensional. Nela, toda a interação é programada,
bem como a adição de menus, sons e trilhas sonoras. É
importante haver um planejamento prévio consistente de como
o usuário vai navegar por esse ambiente a fim de que a
interface seja intuitiva para pessoas de todas as idades.
• Com toda a casa finalizada (modelada e texturizada), o
arquivo foi exportado com a extensão .FBX.
• Os quatro processos principais – estudo de referencial,
modelagem, texturização e exportação – foram
repetidos para todos os demais objetos observados no
interior da domus.
Para o DOMUS, foi escolhido o motor gráfico (engine)
Unity. O motor gráfico é uma biblioteca que possui
funcionalidades pré-programadas a fim de se facilitar o
desenvolvimento de um aplicativo (ou jogo) a partir do zero.
Em nosso caso, o Unity foi a ferramenta que mais se mostrou
apropriada para o uso, uma vez que possui amplo material
disponível em livros e na internet, além de possuir uma curva
de aprendizado relativamente curta para quem já tem
conhecimentos de softwares 3D.
Figura 2. Modelagem e início da texturização da domus no Autodesk
Maya.
É importante fazer todo o planejamento prático do
aplicativo nesta etapa: será decisivo para a qualidade final
quando os modelos forem trabalhados dentro do engine. Assim
sendo, é imprescindível ter em mente que um aplicativo em
tempo real é diferente de uma animação 3D, pois há limite de
número máximo de polígonos que podem aparecer na tela:
vértices em demasia significam maior necessidade de
processamento computacional e, consequentemente, lentidão
na visualização (pois ocorre queda na taxa de quadros por
segundo).
Figura 4. DOMUS sendo finalizado no Unity.
A produção do aplicativo DOMUS começou na versão
gratuita do Unity. O desenvolvedor (pesquisador Alex da Silva
Martire) importou todos os arquivos .FBX produzidos no
Autodesk Maya para a área de trabalho do Unity e os distribuiu
espacialmente. Com todos os modelos em cena, começou o
processo de criação da interação. A saber:
Como evitar esse problema?
• Utilizar o menor número de polígonos possível durante
a modelagem.
• Para aumentar a sensação de imersão, foi escolhida a
visão em Primeira Pessoa, fazendo com que a câmera
dentro do Unity representasse os olhos do usuário. Para
a movimentação fluida e mais parecida com a humana,
foi utilizado o asset UFPS, encontrado na Asset Store
do próprio Unity. Desse modo, utilizando as teclas W,
A, S, D do teclado o usuário consegue se movimentar
pelo ambiente e, com o mouse, estabelecer os lugares
que deseja visualizar.
• Resolver a questão de detalhes de objetos por meio de
texturização ao invés de modelagem.
• Ter o maior número possível de objetos pertencentes a
uma mesma textura no mesmo mapeamento UV.
• Foram colocados em cena os box colliders nos objetos
desejados, evitando que o usuário possa “atravessar” os
modelos 3D.
• Luzes do tipo point foram dispostas sobre as lamparinas
e animadas para emular chamas de velas, bem como o
tipo directional para simular o sol presente no skybox.
• Com o plugin Playmaker, foram criados os triggers na
cena que disparam os textos explicativos – todos como
objeto GuiTexture.
Figura 3. Renderização com Mental Ray da domus finalizada (Autodesk
Maya).
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152
• Os sons de passos no ambiente foram criados com o
asset UFPS, e a trilha sonora (recriação de música
romana da época) foi adquirida no iTunes.
o quesito desempenho de hardware: sendo um aplicativo 3D, é
necessário, para a utilização fluida e sem queda de FPS, um
computador que contenha placa de aceleração gráfica de vídeo
(GPU). Em computadores munidos apenas com placas de
vídeo onboard, o desempenho é reduzido e necessita-se utilizar
a qualidade “Baixa” oferecida pelo aplicativo, embora não
impossibilitando totalmente a experiência por parte do usuário.
• Por fim, foram criados o menu (com os links para os
Textos de Apoio) e a Galeria de Imagem em formato
carrossel (com o asset La Galerie).
Figura 5. Galeria de Imagens do aplicativo DOMUS.
Figura 6. DOMUS rodando no browser Chrome.
Com o projeto finalizado, alguns problemas foram
observados dentro da versão gratuita do Unity: a ausência de
sombras prejudicava o grau de realismo pretendido pelo
aplicativo, bem como a textura estática aplicada para simular a
água no impluvium e balneum; em diversos momentos havia
queda na taxa de quadros por segundo (frames per second –
fps), chegando, em alguns casos, a 9 fps (quando o ideal é 30
fps ou mais).
V.
CONCLUSÃO
Sendo um dos projetos pioneiros em sua área, o DOMUS
oferece aos arqueólogos, historiadores, professores, alunos e
público em geral a possibilidade de imersão em uma antiga
casa romana. O processo de cognição recebe reforço quando o
usuário consegue analisar o conjunto de um monumento ao
invés de apenas estudar seus fragmentos (oferecidos por meios
textuais ou materiais). A Realidade Virtual, desse modo, surge
como uma fonte de recursos excepcionais para o aprendizado
arqueológico, tornando a Ciberarqueologia uma área com
grande potencial de desenvolvimento dentro de seu campo.
Para solucionar essas questões, foi adquirida a versão Pro
do aplicativo Unity. A migração para esta versão trouxe
melhorias significativas ao produto final:
• Com a utilização de Occlusion Culling, a renderização
em tempo real da domus só ocorre nos lugares onde a
câmera está posicionada, diminuindo o número de draw
calls na tela ao ter a opção static batching selecionada e
aumentando a quantidade de quadros por segundo
(variando, agora, entre 25 e 90 fps).
Graças ao poder de processamento computacional dos dias
de hoje e seu preço acessível, a utilização de ambientes virtuais
tridimensionais para o estudo e a divulgação de resultados de
pesquisas arqueológicas tende a aumentar significativamente
nos próximos anos. O DOMUS é um claro exemplo de
trabalho realizado por pesquisadores especialistas em suas
áreas que utilizou poucos recursos financeiros durante seu
desenvolvimento, deixando claro que a Ciberarqueologia pode
ser pesquisada no âmbito acadêmico nacional.
• Com a utilização de Lightmapping, toda a iluminação
deixou de ser feita em tempo real (consumindo recursos
de processamento) e passou a fazer parte da
texturização da casa, tornando o sombreamento suave e
realista.
O DOMUS entrará na etapa de aplicação e avaliação
durante o ano de 2014. Para tanto, vem sendo desenvolvido
projeto em conjunto com o Setor Educativo do Museu de
Arqueologia e Etnologia da USP que consistirá em duas etapas
principais: 1) trabalho em sala de aula com os alunos de
escolas públicas e particulares da cidade de São Paulo no qual
serão apresentados ao DOMUS e poderão concluir pequenos
objetivos ditados pelos professores; 2) visitação guiada ao
acervo do MAE para reforçar o estabelecimento da relação
entre aquilo observado no ambiente virtual e os vestígios
arqueológicos. Para a avaliação do DOMUS, serão utilizados
questionários respondidos pelos usuários (alunos e professores)
a fim de se analisar os principais pontos fortes e fracos do
aplicativo, bem como o potencial para futuros
desenvolvimentos dentro do LARP e do MAE-USP.
• A água presente no impluvium e no balneum foi
substituída pelos prefabs de água próprios da versão Pro
do Unity, tornando-se dinâmica e refletindo o ambiente
ao redor.
• Foram aplicados efeitos especiais de câmera, trazendo
luz ambiente etérea e agregando valor artístico ao
aplicativo antes totalmente técnico.
Finalizando o desenvolvimento do DOMUS, o aplicativo
foi exportado para plataforma Web, tornando-se passível de ser
acessado online no website do LARP através de linguagem
HTML. A opção por disponibilizá-lo na internet reflete a
preocupação do laboratório em tornar sua produção acessível
livre e gratuitamente. Contudo, deve-se levar em consideração
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153
AGRADECIMENTOS
[8]
O autor agradece à Fundação de Amparo à Pesquisa do
Estado de São Paulo (FAPESP) – Processo 2012/09004-6 –
pelo apoio financeiro, aos Professores Doutores Romero Tori
(Poli-USP), Fátima de Lourdes dos Santos Nunes (Poli-USP),
Marcelo Knörich Zuffo (Poli-USP) e Maurizio Forte (Duke
University), aos colegas pesquisadores do LARP e à
orientadora, Professora Doutora Maria Isabel D’Agostino
Fleming.
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
REFERÊNCIAS
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[14]
G. Deleuze and F. Guattari, Mil platôs. Capitalismo e esquizofrenia, vol.
1. São Paulo: Editora 34, 2000.
M. Forte (ed.), Cyber-Archaeology. Oxford: Archaeopress, BAR (2177),
2010, pp. 9–13.
J. Baudrillard, Simulacros e Simulação. Lisboa: Relógio D’Água
Editores, 1991.
M. Forte, “Cyber-Archaeology: a post-virtual perspective”, in press,
2012.
P. Lévy, O que é o virtual?. São Paulo: Editora 34, 2007.
M. Slater; B. Spanlang and D. Corominas, “Simulating virtual
environments within virtual environments as the basis for a
psychophysics of presence”, in: ACM Transactions on Graphics, vol. 29,
n. 4, Article 92, 2010.
K. Kilteni; R. Groten and M. Slater, “The sense of embodiment in
Virtual Reality”, in: Presence, vol. 21, n. 4, 2012, pp. 373-387.
[15]
[16]
[17]
[18]
155
154
N. Bostrom, “Are you living in a computer simulation?”, in:
Philosophical Quarterly, vol. 53, n. 211, 2003, pp. 243-255.
N. Wiener, Cibernética e sociedade: o uso humano de seres humanos.
São Paulo: Cultrix, 1984.
J. Ho Kim, “Cibernética, ciborgues e ciberespaço: notas sobre as origens
da cibernética e sua reinvenção cultural”, in: Horizontes Antropológicos
10, n. 21, 2004, pp. 199-219.
P. Reilly, “Towards a virtual archaeology”, in: Proceedings CAA90,
1990, pp. 133-139.
M. Forte (ed), Virtual Archaeology: re-creating ancient worlds. New
York: Harry N. Abrams, 1996.
M. Forte, “Cyber-Archaeology: notes on the simulation of the past”, in:
Virtual Archaeology Review (VAR), vol. 2, n. 4, Sevilla, 2011, pp. 718.
C. Papadoupolos and Y. Sakellarakis, “Virtual windows to the past:
reconstructing the ‘ceramics workshop’ at Zominthos, Crete”, in:
Proceedings of the 38th Conference on computer applications and
quantitative methods in archaeology, Granada, 2010.
M. Forte, “Virtual worlds, Virtual Heritage and Immersive Reality: the
case of the Daming Palace at Xi’an (China)", in: R. Rizzo; A. Mignosa
(Eds.). Handbook on the Economics of Cultural Heritage. Edward Elgar
Cheltenham, Fall, 2013, pp. 499-507.
E. Zubrow, “Digital Archaeology: a historical context”, in: T. Evans and
P. Daly (Eds.), Digital Archaeology. Bridging method and theory.
London, New York: Routledge, 2006, pp. 10-31.
M. Forte, “Cyber-Archaeology. How 3D modeling is unpeeling the
Neolithic at Çatalhöyük”, in: Current World Archaeology, Issue 61,
2013, pp. 36-40.
L. Machado; R. M. Moraes and F. L. S. Nunes, “Serious games para
saúde e treinamento imersivo”, in: F. L. S. Nunes; L. S. Machado; M. S.
Pinho; C. Kirner. (Orgs.). Abordagens Práticas de Realidade Virtual e
Aumentada. Porto Alegre: SBC, 2009, pp. 31-60.