Fonte: Unsplash

Nesta entrevista com o Prof. Alyson Carvalho, professor do Instituto Metrópole Digital (IMD) da UFRN e especialista em Realidade Virtual, você se vislumbrará com as inúmeras possibilidades de pesquisas científicas que podem ser realizadas com a Realidade Virtual. Veja aqui conceitos, dicas, desafios e perspectivas sobre esta fantástica tecnologia.

Entrevistador: Gostaríamos de começar a entrevista sabendo um pouco mais sobre a sua trajetória acadêmica e como você chegou na temática da realidade virtual

Prof. Alyson: A minha trajetória acadêmica é toda na UFRN, eu entrei no curso de computação, e logo no primeiro período iniciei como monitor de programação. O orientador da monitoria era o professor Selan, que ainda é professor da UFRN. Ele foi meu orientador e trabalha com a área da realidade virtual, principalmente com visualização de dados.

Em 2009 eu vi uma oportunidade de participar do primeiro evento cientifico na minha carreira e conhecer um pouco mais da área da realidade virtual. Por coincidência tinha um trabalho de um colega, que hoje também é professor da UFRN, professor Leonardo, que estava aceito, mas não tinha quem apresentasse por que ele não iria ao congresso. Eu acabei indo para apresentar o trabalho. Esse foi o pontapé inicial, lá em 2009, a primeira vez que participei do SVR (Simpósio Brasileiro de Realidade Virtual e Aumentada). A partir daí eu pude conhecer os pesquisadores da área, conhecer mais sobre a área, testar a realidade virtual.

Meu TCC da graduação e meu mestrado foram com o professor Selan ambos na área de realidade virtual. Como eu não tinha bolsa no mestrado, consegui um trabalho na área de dispositivos móveis, e nesse trabalho desenvolvi a primeira versão do SIGAA MOBILE. Nessa época abriu concurso pro IMD (Instituto Metrópole Digital, UFRN), e eu fiz para área de dispositivos móveis, por essa experiência de ter feito o SIGAA MOBILE e terminei sendo aprovado. Ainda durante o mestrado, eu assumi como professor do IMD e comecei a atuar nessa área de web e dispositivos móveis. Depois de um tempo dentro do IMD tivemos alguns concursos para área de jogos e realidade virtual e não obtivemos aprovados, então conversamos internamente e terminamos fazendo minha transferência para o setor de jogos e realidade virtual.

Concluí meu mestrado em realidade virtual, e ingressei no doutorado em Bioinformática com o professor César como orientador, englobando as áreas de realidade virtual, neurociência, neuropsicologia. A estamos fazendo um trabalho bem legal nessa área. Basicamente minha trajetória foi toda na computação, e eu estou colocando o pezinho na Bioinformática agora.

Entrevistador: Você poderia definir para o nosso público mais leigo o que é a realidade virtual e como funciona essa tecnologia?

Prof. Alyson: A realidade virtual é uma simulação do computador em tempo real, que permite que você esteja em um ambiente virtual através de múltiplos canais de interação. Existem vários dispositivos de realidade virtual, mas falando basicamente nos seres humanos, somos seres muito visuais, muito do nosso processamento é visual, então a forma mais comum de realidade virtual que a gente vê por aí são _headsets _VR.

Ao colocar os óculos de realidade virtual, pode-se ser transportado para outros ambientes apenas com o que está sendo visualizado. O principal na realidade virtual não é o usuário ver esses ambientes, mas que possa interagir, pelo menos com o giro da cabeça ao olhar ao redor ou, com um controle, movimentar-se dentro do ambiente. Vendo a realidade virtual como uma simulação de computador onde o usuário pode interagir com os elementos através de múltiplos canais sensoriais. Então idealmente tem estímulo visual, estimulo auditivo com fones, existem dispositivos hapticos para toques, sensações de força e também trabalha-se muito nessa área de dispositivos de cheiro e de gosto, que é complicado de aplicar, mas existe.

Posso passar o dia inteiro dando várias diferentes definições de realidade virtual, mas a maior verdade que eu ouvi em um congresso de realidade virtual, é que a realidade virtual só entende quando experimenta. Então quem tiver a oportunidade, visite um laboratório, ou experimente realidade virtual de baixo custo, como os dispositivos do tipo cardboard que basicamente são lentes de plástico e papelão dobrado formando um óculos onde se coloca o celular dentro e visualiza. Quando se usa a VR percebe-se como somos facilmente enganáveis, como podemos entrar em uma montanha-russa virtual e ter essa experiência sentado no sofá de casa.

Entrevistador: A gente às vezes pensa muito na realidade virtual, como você tinha citado inicialmente, na parte de jogos, só que é muito mais que isso. Eu quero te perguntar, Alyson, sobre a parte da pesquisa, o que tem sido feito utilizando a realidade virtual? Você já citou algumas, será que você pode citar algumas outras? E talvez algumas outras aplicações dentro da Bioinformática?

Prof. Alyson: Sim claro, todo mundo conhece a realidade virtual relacionada com jogos e experiências interativas divertidas, mas essa é uma das menores aplicações de realidade virtual. A realidade virtual sempre foi muito cara e de difícil operação. Os primeiros registros são da década de 60/70, onde era muito custoso, tudo feito dentro de laboratórios. Um dos primeiros grandes laboratórios de realidade virtual que eu pude visitar aqui no Brasil era inteiramente da Petrobras e só para escavação e visualização de poços de petróleo, relacionado com o posicionamento de sondas. Então, as aplicações há vinte, trinta anos eram de estudos ou visualizações para áreas mais específicas.

Agora que a realidade virtual baixou de custo e passou a ser uma coisa mais do consumidor. Hoje o usuário pode comprar um óculos bom por trezentos, quatrocentos dólares e ter isso em casa. Com isso começam a surgir joguinhos e outras aplicações mais para diversão. Mas a história da realidade virtual sempre foi com pesquisa aplicada em campos industriais.

O mais legal é descobrir como usar a realidade para ajudar outros campos. No nosso laboratório, a pesquisa tem sido sempre em cima disso. Alguns exemplos mais práticos: é muito comum o uso da realidade virtual na área da psicologia, onde se pode, por exemplo, fazer o enfrentamento de uma fobia sem a presença real do elemento fóbico. Por exemplo, para medo de aranha, é possível colocar uma aranha virtual longe do usuário e ela pode se aproximar e no caso do pânico tomar conta um botão de segurança pode ser acionado e ela desaparece, isso claro tudo acompanhado por um psicólogo. Se consegue simular sensações sem colocar a pessoa dentro da situação de perigo, então essa é uma das grandes aplicações da realidade virtual. Em treinamento de bombeiros, treinamento de polícia e exército, encontramos a aplicação da realidade virtual.

Outro ponto muito interessante da realidade virtual é que você pode trazer para um laboratório o que chamamos de Ecological Validity, em poucas palavras é o fato do seu experimento feito em laboratório valer para o mundo. Eu trago 10 pessoas que tem medo de avião e 10 que não tem medo de avião para dentro do laboratório e peço para eles preencherem um questionário sobre como eles se sentiriam caso o avião tivesse uma pane no ar. Eu não vou capturar nada real nesse questionário porque eles não estão com medo, eles estão somente em um laboratório respondendo um questionário. Mas se eu crio uma experiência estressante desse tipo em realidade virtual, eu consigo dentro do laboratório colocar essas pessoas de fato nas situações que eu queira ver e ter uma resposta muito mais real. Então esse é um uso muito legal da realidade virtual, e isso vem sendo muito usado também em animais. Por exemplo, em experimentos em ratos explorando labirintos, com a realidade virtual você consegue construir labirintos como você quiser do tipo que você quiser, mudar como você quiser com um toque em um código, não é uma coisa física. E por fim outra aplicação bem interessante é que é possível quebrar a física e conseguir criar ambientes que não são possíveis no mundo real. No meu doutorado, por exemplo, fiz o experimento onde o usuário mexe a mão, e sente o dedo mexendo por que a mão não está imobilizada, mas não vê os dedos mexendo por que o usuário está vendo a mão em realidade virtual em cima da dele onde os dedos não respondem. O usuário tem a sensação háptica do dedo mexer, a sensação física, mas não tem a visão, com isso cria-se a quebra de paradigma que não seria possível no mundo real. Esses três pontos, são os pontos mais legais, você poder tirar o perigo, você fazer coisas no ambiente virtual, trazer para o laboratório o mundo, e o terceiro ponto de você quebrar as leis e as regras do mundo dentro desse ambiente virtual que você cria.

Outro ponto que a realidade virtual é forte, é na parte de visualização e colaboração remota. Hoje todo mundo está remoto por aí, temos a experiência de meet ao ver um ao outro, mas faz muitos anos que isso é pesquisado em realidade virtual. Existem pesquisas que procuram melhorar, por exemplo, a sensação de você de repente encostar na pessoa do outro lado usando luvas com feedback háptico ou ver imagens em 3D para melhorar a participação. Isso tem sido usado em ambientes corporativos para o desenvolvimento de pesquisas. Uma experiência muito legal que tem em Bioinformática, usando um pouco da parte que tem de visualização, é o pessoal fazer visualização de moléculas, ligantes e de diversos dados biológicos de maneira colaborativa. Pessoas de diversas partes do mundo podem entrar na mesma sala usando o equipamento de realidade virtual e visualizar a mesma molécula, o mesmo ligante e discutir e apontar locais usando os equipamentos de realidade virtual como se tivessem todos na mesma sala.

Entrevistador: E quanto as suas pesquisas? Você que está atuando como professor, o quê que você está empregando dentro das suas pesquisas na realidade virtual?

Prof. Alyson: Bom, eu comecei tentando pesquisar a realidade virtual como uma possibilidade para melhorar os equipamentos, mas isso é muito difícil, e é uma coisa que exige muita matemática para as partes de software e hardware. Basicamente precisa-se de muito dinheiro para competir com Facebook, Nvidia e outras grandes empresas que estão trabalhando nisso. Se não tiver uma injeção de dinheiro grande para trabalhar é uma coisa muito complicada, então eu vi que a única oportunidade para um laboratório como o nosso, um laboratório que está iniciando, é de prestarmos serviço de realidade virtual. Isso foi uma coisa que eu aprendi muito no meu sanduíche, na Alemanha, na Universidade de Tubingen, que, a realidade virtual ainda é um pouco complicada, apesar de estar muito mais fácil e muito mais barato. Se você tem um laboratório central de realidade virtual onde diversos outros laboratórios podem colaborar com outras aplicações, as coisas funcionam muito mais rápido. Estamos tentando levar adiante essa ideia, nosso laboratório, por exemplo, tem parcerias com o pessoal da música onde exploramos o uso da realidade virtual através de projeções na música como uma maneira de modificar a experiência do espectador. Durante uma ópera ou um concerto, projeções nas paredes do palco podem conversar com o concerto e melhorar de alguma forma a experiência de quem está assistindo. Temos projetos com o pessoal do Museu Câmara Cascudo da UFRN, na área de icnologia, que são as marcas que deixamos no mundo. Eles tem muitas pegadas de dinossauros encontradas no interior do Rio Grande do Norte, e fizemos algumas projeções mostrando como essas pegadas ficaram lá e como elas foram construídas com o fluxo das águas. Fizemos uma grande simulação disso e as crianças adoraram, os dinossauros gritavam com elas lá. E tudo baseado muito em ciências, procuramos modelos realistas dos dinossauros, sons que provavelmente eles faziam e com o apoio do pessoal da paleontologia conseguimos experiências bem realistas.

Existem também outras parcerias com um pouco mais de pesquisa. Tentamos desenvolver algumas pesquisas com o pessoal do design na área de planejamento de espaço de cockpits de aeronaves. Temos alguns projetos de fatores humanos, onde colocamos uma bailarina para dançar em realidade virtual e vimos qual era a reação dela, o que mudava para ela quando ela dançava vendo as próprias mãos ou quando ela não visse. Temos algumas pesquisas para o pessoal do petróleo na área de visualização de afloramentos e de visualização de rochas com o pessoal da geologia. Desenvolvemos projetos com visualização de moléculas para o pessoal da Bioinformática, mas esse é um projeto que encontramos algumas aplicações já feitas, então não levamos muito adiante. Basicamente o grande ponto é usarmos a realidade virtual como um serviço, temos diversos projetos em áreas diferentes e estamos abertos a receber mais, então se alguém tiver uma ideia muito boa, procura o nosso laboratório para podermos agregar ao projeto e levar possibilidades novas a pesquisadores que já entendem de uma área.

Entrevistador: São todos projetos muito incríveis. Quero te perguntar agora sobre os desafios nessa área, você já falou sobre os custos que são muito altos, será que você pode pontuar mais algum?

Prof. Alyson: Aqui no Brasil principalmente temos o problema do custo, lá fora consegue-se um headset bom para pesquisa por 300 a 400 dólares. Se você for comprar esses equipamentos em lojas que importam, chegam de 6.000 a 8.000 reais. Já se torna mais caro na realidade de algumas áreas de pesquisa. Por isso eu falo mais uma vez de um laboratório mais centralizador, que você pode ir lá usar o equipamento em vez de ter que comprar para o seu. Além disso, temos também o desafio da pesquisa de desenvolvimento, o desenvolvimento de uma pesquisa em realidade virtual é bem capciosa. Não é uma coisa complicada, mas você tem que ter atenção nos mínimos detalhes, precisa quase de um checklist de voo ali para desenvolver uma experiência de realidade virtual, não é algo que se aprende do dia para noite. Porque é muito comum que as pessoas enjoem da realidade virtual, delas terem alguma náusea pelo desacoplamento de algo que você está vendo e pelo que você está sentindo. Falando para quem quer começar, os desafios são de adquirir os equipamentos, o custo e as questões de importação, esse é um ponto que está um pouco mais tranquilo, o segundo ponto é de aprender a desenvolver as experiências. Como eu disse, não é difícil de aprender, existem tutoriais online fantásticos na internet. Mas você precisa ter tempo, querer e saber programar, e assim você consegue desenvolver essas experiências adquirindo esses equipamentos. Os desafios de entradas principalmente são esses, mas também tem o desafio da construção dos equipamentos. Hoje em dia já tem algumas empresas que vendem os equipamentos necessários, mas se você quiser fazer o seu, que às vezes sai mais barato, vai ter um trabalhinho de precisar conhecer as peças de montagem de sistemas e circuito.

Entrevistador: Como você enxerga o futuro da realidade virtual? Como será o seu uso daqui para frente?

Prof. Alyson: Esse tópico é muito discutido dentro da comunidade, muito discutido também fora da comunidade. O Metaverso, como colocado hoje, está sendo empurrado como o futuro da realidade virtual, para poder participar das coisas dentro do metaverso, mas a gente não sabe se esse é o futuro mesmo, a empresa que controla tem as suas questões e tudo mais, o que notamos como pesquisador, falando do futuro da realidade virtual, é mais portátil, mais realista e mais acessível. A gente pensa sempre nisso, a gente fala nos tijolões dos óculos, mas a gente quer que isso diminua e que um óculos pequeno e de grau possa de alguma forma trabalhar com realidade aumentada talvez, ou realidade virtual mesmo, ou então diminuir esses equipamentos, diminuir os custos, tornando cada vez mais acessível. Entre 2009 e 2010, quando eu entrei para a área, a gente estava comprando um headset _que custou 23,6 mil e não sei quantos reais e esse _headset é metade ou se não menos da qualidade do que hoje custa $300, e você está falando de dez, onze anos, então o preço barateou muito. E para o futuro vai deixar ainda mais acessível e equipamentos de melhor qualidade. Uma coisa que afeta muito a experiência, é a taxa de atualização, quantos quadros por segundo você tem dentro do visualizador, a gente consegue coisas mais potentes, lentes melhores, então é evoluir o equipamento e baixar o custo, para que isso fique mais acessível, acho que são pontos-chave.

A gente também pensa um pouco em construir aplicações-chave que use a realidade virtual, a gente quer que as pessoas usem, que as pessoas acessem, mas não necessariamente para viver dentro como o Metaverso, mas essas aplicações-chave em muitas áreas podem trazer breakthroughs muito importantes, essa coisa da terapia com realidade virtual até dez, quinze anos atrás só era discutido em eventos e hoje a gente começa a ver algumas empresas implantando isso nas suas terapias. Temos também uma aplicação muito interessante chamada vacina VR onde você coloca as crianças em um ambiente virtual onde ela ajudava a salvar um planeta, e para salvar o planeta você tinha que passar pela dor do gelo, que é a hora que a enfermeira passa o álcool, depois enfrentar a dor do fogo que é quando metia a agulha, eles criavam uma experiência que você tinha sensações replicadas pela enfermeira colocando a vacina em uma criança. Foi constatado que as crianças choravam menos, que tinham menos dor, que era uma experiência muito menos traumática, elas estavam ajudando a salvar o mundo sentindo uma dorzinha. O futuro é encontrar essas aplicações e não deixar no laboratório, faz mais ou menos uns cinco anos que eu li sobre isso, hoje já poderia ter em todo canto um oculozinho, de baixo custo para celular, para aplicar essas vacinas em crianças que fossem mais medrosas ou ariscas. O futuro é isso, a expansão da realidade virtual que a gente discute em laboratório a dez, quinze anos, termos equipamentos melhores e mais baratos, e aplicações que cheguem aos seus clientes e deixem de ser somente uma coisa de laboratório.

Entrevistador: E para finalizar a nossa entrevista, qual a orientação que você daria para as pessoas que queiram começar a estudar a realidade virtual. Como que eles podem iniciar os seus estudos?

Prof. Alyson: Bom para começar na realidade virtual, o que você precisa ter é só vontade, você não precisa ter nem o óculos, existem duas ferramentas principais hoje, que são motores de jogos gratuitos muito bons que são utilizados na realidade virtual: é o Unity e Unreal Engine. O Unreal, você programa ele numa linguagem C++ e também numa linguagem visual que eles têm. O Unity trabalha principalmente com C#, eu acredito que qualquer um desses dois você não tem como errar. Recomendação pessoal, principalmente para quem está começando, é o Unity, talvez você tenha um aprendizado maior com o C# se você não for programador, ele é muito fácil de aprender, muito intuitivo e tem muita coisa pronta. Se você entrar no próprio site do Unity tem uma aplicação funcional de realidade virtual, onde você entra numa casa e fica olhando as coisas e mobilia a casa sem uma linha de código. Você clica e arrasta objetos até a casa ficar pronta e você clica e arrasta os códigos já prontos até a realidade virtual funcionar, então você faz tudo sem uma linha de código justamente para aprender como é a realidade virtual. Tem um curso gratuito e fantástico no site onde você consegue desenvolver uma aplicação em realidade virtual, mesmo sem uma linha de código. “Ah, mas eu não tenho óculos”, o próprio Unity tem um simulador de realidade virtual onde você usa alguns atalhos do teclado e consegue simular o girar da cabeça, o levantar, o baixar, consegue simular o controle, apontar para algum lugar, se mover. Você consegue testar toda a aplicação sem mesmo ter um óculos.

Caso você consiga acesso a um óculos, aí você pode fazer o _deploy _da sua aplicação. Eles explicam como faz para todos os modelos, não é algo complicado, e você pode testar a vontade. Se ter acesso a um óculos não está na sua realidade, você pode ir em um laboratório, aí você pode fazer a realidade virtual.

A realidade virtual para celular era uma coisa que o Google suportava diretamente, mas agora eles abriram para a comunidade tomar conta e chamam hoje de Google VR (GVR). Você pode encontrar pacotes do GVR para o Unity e no próprio Unity você pode transformar uma aplicação numa aplicação de realidade virtual no celular. Tendo um celular android, você faz o deploy e a partir daí você precisa somente de um visualizador, que você acha na internet muito barato de vinte a quarenta reais. Muito comum você encontrar nessas lojas de importados que tem em vários lugares do Brasil. Marcas grandes como a Multilaser, já estão fabricando esses óculos, onde você encaixa e faz a visualização usando o seu celular como tela e processador. A recomendação é que o celular tenha principalmente um giroscópio, um acelerômetro e uma tela relativamente grande. Não precisa ser o maior de todos, mas um com a tela pequena atrapalha um pouco. E com isso você consegue fazer algumas experiências.

Quando eu entrei na UFRN, a gente não tinha acesso a óculos. Muitas das nossas primeiras experiências foram desenvolvidas nesse esquema de realidade virtual para celular, usando GVR e usando os kits do Unity. Então não tem nenhuma barreira de entrada hoje, só precisa da vontade para você começar a desenvolver, principalmente entender que essa realidade virtual para celular funciona. Não é a melhor experiência, mas para você fazer suas primeiras coisas funcionam, é interessante e essas aplicações que a gente vinha discutindo mais atualizadas como vacina VR, por exemplo, elas precisam ser de baixo custo. Então trabalhar para celular tem essa vantagem de você conseguir espalhar um pouco mais essa aplicação, por isso vale a pena aprender essa tecnologia, vale a pena começar usando esse de baixo custo e se as coisas forem dando certo em breve você pode ter acesso a um óculos, adquirir um óculos ou de alguma forma ter contato com essa realidade virtual imersiva, completa.

Entrevistador: Muito obrigado pela sua participação nessa entrevista! Foi uma aula e tanto sobre realidade virtual. Espero que essa área cresça e que muitas pessoas procurem saber mais a respeito e consiga imergir nessa tecnologia.

Prof. Alyson: Bacana! Agradeço mais uma vez o convite, muito divertido ficar um tempão aqui falando sobre realidade virtual. Eu espero que a gente possa levar cada vez mais para mais pessoas e criar cada vez mais projetos legais, porque também como usuário eu sinto falta de ver coisas mais legais.

Para saber mais informações sobre Realidade Virtual ou mesmo agendar uma visita no laboratório, você pode entrar em contato com o Prof. Alyson pelo e-mail: alyson[at]imd.ufrn.br