pintura interativa do pleistoceno.

introdução.

O Museu de Ciências Naturais da PUC Minas, fundado em julho de 1983, é um espaço interdisciplinar da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Abriga uma das maiores coleções de fósseis da América do Sul, além de uma coleção científica de espécimes de flora e fauna. A instituição, dinâmica, conjuga pesquisa, educação, cultura e entretenimento. O Museu é filiado ao Conselho Internacional de Museus (ICOM).

O Museu PUC Minas tem um importante acervo paleontológico, com cerca de 70 mil peças, que dá destaque à fauna de mamíferos do Pleistoceno, período que vai de 1,8 milhão a 11 mil anos atrás. Há animais como a preguiça-gigante, o tatu-gigante, o tigre-dente-de-sabre, o toxodonte, o mastodonte e o macaco Protopithecus, entre outros, além da descrição de novas espécies. Tudo isso ajuda a compreender o processo evolutivo de alguns grupos.

interações “mãos à obra”.

Desde o fim do século XX, o debate sobre interação em museus se popularizou [8]. Para atualizar o Museu PUC Minas e, ao mesmo tempo, torná-lo mais atrativo e interativo, este projeto foi financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais.

A proposta inicial do Museu era tornar a exposição “A Grande Extinção: 11 mil anos” mais interativa e envolvente por meio de um espetáculo audiovisual. O foco da ação era uma pintura de 12,8 m × 3,9 m que retrata o ambiente e os animais que viveram no Brasil durante o Pleistoceno (fig. 1).

A primeira ideia era uma proposta linear, sem nenhuma interação “mãos à obra”. Na primeira reunião, discutiu-se a possibilidade de caminhar para algo interativo, que permitisse aos visitantes agir sobre a pintura. Os coordenadores do Museu manifestaram a preocupação de perder o foco no assunto científico. O desafio, portanto, era criar uma interação que não distraísse, mas que aumentasse a imersão no tema, permitindo que os visitantes aprendessem e se envolvessem com a interface.

Para entender o comportamento dos visitantes e o modo como a equipe do museu conduz as visitas guiadas, dois designers observaram visitantes e funcionários durante um dia inteiro. A principal conclusão foi que a experiência de visitar um museu é basicamente social. Os visitantes costumam conversar entre si sobre os objetos, e há uma curiosidade geral, de modo que sempre há muitas perguntas dirigidas à equipe do museu.

A investigação contextual é uma técnica de coleta de dados em campo que estuda em profundidade alguns indivíduos cuidadosamente selecionados, para chegar a uma compreensão mais completa da prática de trabalho de todos os clientes. Por meio de investigação e interpretação, ela revela pontos em comum na base de clientes de um sistema. [7]

Desejava-se uma interação simultânea entre vários usuários, porque a visita a um museu é um evento social, não uma atividade individual. O desenvolvimento também deveria respeitar as características de um museu de ciências naturais e a importância das peças, e não transformá-lo apenas em um museu tecnológico.

projetando a interatividade.

Depois de algumas reuniões, as ideias ganharam forma em esboços 3D, fluxos interativos e storyboards.

O caminho que vamos seguir é o de que esboçar em design de interação pode ser pensado como análogo ao esboço tradicional. Como precisam capturar a essência de conceitos de design em torno de transições, dinâmica, sensação, fraseado e todos os demais atributos únicos de sistemas interativos, os esboços de interação precisam ser, necessariamente, distintos dos tipos de esboço que vimos até aqui. [2]

A solução principal foi o uso de realidade aumentada para manter a pintura intacta e, ao mesmo tempo, acrescentar a ela interatividade e movimento. Para obter esse efeito, a solução escolhida foi uma superfície interativa sobre a pintura, com um laser infravermelho captado por uma câmera ligada a um computador que roda OpenFrameworks com a biblioteca OpenCV. Como ponteiro, escolheu-se o laser infravermelho porque um laser de luz visível poderia afetar a visibilidade da interface, criando um ruído visual indesejável. Outra possibilidade era uma interface “só com o corpo”. Com uma única webcam é possível capturar gestos sem nenhum acessório, como no exemplo do Microsoft Kinect [9], mas isso poderia significar um desenvolvimento muito mais caro e uma experiência menos precisa e individual.

O laser infravermelho foi um item difícil de comprar. Só foi encontrado no eBay [4], com um vendedor chinês.

Essa pareceu a solução mais clara para tornar a pintura interativa. Embora a narrativa linear tenha sido mantida, a equipe do Museu poderia iniciá-la quando quisesse, antes ou depois de acionar todo o painel de interação.

Para estender a interatividade da pintura, planejou-se um piso interativo, como extensão da pintura na parte inferior do painel. O piso interativo é um tipo de instalação muito bem documentado, que pode ser encontrado no site do NUI Group [10].

Para manter o ambiente real integrado à interação digital, optamos por tornar as vitrines também interativas. Assim, quando o usuário aponta o laser infravermelho para um animal na pintura, a vitrine correspondente, com amostras de fósseis, é iluminada.

1. O laser aponta

   O visitante mira um animal na pintura com o laser infravermelho, invisível ao olho e sem ruído na imagem.

2. A câmera lê

   Uma câmera capta o ponto e o CCV o transforma em dados de rastreio. No máximo três pontos ao mesmo tempo.

3. A pintura responde

   Janelas de informação, animação e som aparecem sobre a pintura, projetados por dois projetores.

4. A vitrine acende

   A vitrine com os fósseis do animal apontado é iluminada, ligando a imagem ao objeto real.

desenvolvimento.

Para começar o desenvolvimento, foi feito um estudo abrangente. Começando pelo Sistema de Projeção Principal, era preciso um meio de obter a posição do ponteiro e interpretá-la.

“O Community Core Vision, ou CCV, é uma solução de código aberto e multiplataforma para visão computacional e sensoriamento por máquina. Ele recebe um fluxo de vídeo como entrada e produz dados de rastreio e eventos que são usados na construção de aplicações multitoque.” [3]

Embora o CCV seja voltado a mesas multitoque, é possível usar sua capacidade de encontrar blobs para outros fins. Não há limitação de software para o uso de blobs, mas, para evitar muitas interações simultâneas misturadas, o número foi limitado a 3 ao mesmo tempo. Para criar a interface na projeção principal, usou-se o Adobe Flash Toolkit para gerar as janelas de informação, e a camada de áudio foi gerada no Pure Data [16]. Para a narrativa linear, usou-se um framework baseado no IanniX [5], que aciona animações e sons e pode ser manipulado como um software de edição de vídeo, ainda em fase de desenvolvimento. Todos os elementos de animação são independentes e animados com a tecnologia Adobe Flash [1].

O toolkit OpenFrameworks [11] foi usado para criar o piso interativo, junto com o OpenCV [13], para capturar a interação do usuário por meio de um ponteiro laser infravermelho e uma câmera.

Para comunicar todas essas plataformas, foi desenvolvida uma estrutura de mensagens OSC [14]. Todos os itens se comunicam por ela (fig. 3).

solução de hardware.

A estrutura de hardware é determinante neste projeto. Com um orçamento fixo para comprar todo o equipamento, projetar e desenvolver, toda economia era bem-vinda. O Sistema de Projeção Principal deveria cobrir toda a superfície da pintura, 12,8 m × 3,9 m, com boa resolução. Poderia ter sido usado um projetor grande, de uso externo, mas, pelo preço elevado, a segunda solução foi usar dois projetores menores. Como a superfície projetada já tem imagens, às vezes escuras demais para enxergar, era preciso um projetor de alta luminância. Outro requisito era o tamanho final da tela, 12,8 m × 3,9 m. Para encontrar o projetor adequado, a referência do site Projector Central [12] foi essencial: foram feitas muitas comparações, mas o único revendedor oficial disponível no Brasil era a Sanyo. O modelo Sanyo XU-106 atende às necessidades, com 4.500 lumens ANSI e, como calculado no Projector Central, distância de projeção suficiente para formar uma tela com 2 projetores que cubra a pintura de 12,8 m × 3,9 m.

Para evitar muitos cabos VGA e Firewire longos, optou-se por instalar todos os equipamentos no teto, com vigas de apoio para fixar computadores, projetores e câmeras. Ainda assim, será instalada uma rede sem fio para permitir manutenção remota e pequenos ajustes, e a calibração será feita com um controle remoto infravermelho. O principal problema dos controles remotos infravermelhos é a falta de um botão de ligar. Para resolver isso, um circuito infravermelho foi comprado na internet [6].

próximos passos.

Para concluir a instalação no Museu PUC Minas, algumas coisas estão pendentes. O tempo planejado inicialmente não foi suficiente para terminar todas as tarefas. Um ponto importante ainda não concluído é o ajuste da instalação elétrica, porque é preciso mudar a estrutura elétrica para permitir o controle de luminância com microcontroladores Arduino [15]. Essa estrutura é essencial para finalizar a instalação.

O software de configuração continua em desenvolvimento. A ideia é criar um ambiente de configuração totalmente funcional, para evitar a necessidade de manutenção técnica.

Antes da instalação final, está prevista uma semana de testes, em que serão feitos ajustes até que a versão definitiva esteja pronta para os visitantes.