Relatório técnico do projeto VGRAD

1. PROJETO VGRAD/UFPEL – RELATÓRIO TÉCNICO 01
Prof. Dr. Carlos A. P. Campani1
Palavras-chaves: Realidade virtual; mundos virtuais; virtualidade; OpenSimulator;
ferramentas educacionais; educação
Objetivos
Este relatório apresenta os resultados parciais de uma parte da pesquisa feita no período de
janeiro a novembro de 2019, no âmbito do projeto VGRAD, da Universidade Federal de
Pelotas (UFPel).
O Projeto V-GRAD pretende explorar as aplicações educacionais dos mundos virtuais 3D. A
pesquisa sendo desenvolvida no Projeto V-GRAD foca na gênese e validação de um
ambiente virtual 3D acadêmico para aplicações educacionais, nas metodologias
educacionais que exploram as potencialidades do mundo virtual 3D e o estudo sobre a
dinâmica de trabalho e aprendizado colaborativo em mundos virtuais. O projeto mantém o
VGRID, um Grid acadêmico OpenSimulator, voltado para aplicações educacionais, contendo
três regiões: Campus Virtual; Pelotas Virtual; e Criativa.
Neste relatório refletimos sobre as consequências da definição de virtualidade de Bergson
para o entendimento da percepção dos mundos virtuais, objetivando a sua aplicação em
educação.
Introdução
Avanços no desempenho dos computadores pessoais, na tecnologia gráfica e de redes de
computadores resultaram nas condições propícias para o surgimento de aplicações de
realidade virtual 3D imersiva. Sistemas computacionais de simulação de mundos virtuais
criados para permitir a interação entre os usuários, representados por personas digitais
chamados avatares, em um ambiente 3D imersivo, são comuns nos dias de hoje.
Active Worlds2
, por exemplo, é um destes ambientes e foi disponibilizado desde 1995, sendo
até hoje explorado para promover aplicações empresariais e educacionais. Outro exemplo é
1 Professor com doutorado em Ciência da Computação – Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2005),
lotado no Instituto de Física e Matemática – Universidade Federal de Pelotas
2 Url: https://www.activeworlds.com/

2. o Second Life3
, estabelecendo-se como uma rede social 3D. Entretanto, estes dois
exemplos são de acesso restrito, por meio de software do tipo proprietário, o que significa
que os usuários dependem de um provedor que controla o ambiente. Foi somente em 2007,
com o surgimento do projeto OpenSimulator4
, que o uso deste tipo de ambiente tornou-se
acessível, por meio da disponibilização de uma ferramenta aberta e gratuita. Esta condição,
provavelmente, promoveu a disseminação do uso deste ambiente virtual 3D para aplicações
educacionais, exposições virtuais e representações de arquitetura e urbanismo.
Mundos Virtuais
Um mundo virtual é uma representação espacial de um ambiente virtual persistente, que
pode ser experimentado por numerosos participantes de uma vez só, os quais são
representados dentro do espaço por avatares. Ou seja, um sistema síncrono e persistente,
de pessoas representadas como avatares, facilitado por computadores conectados em rede
[1].
Atividades compartilhadas necessitam de comunicação síncrona. A noção de “tempo
compartilhado” permite a execução de atividades de grupo coordenadas. Mundos virtuais
fornecem aos usuários uma sensação de espaço, distância e coexistência com outros
participantes, produzindo uma “percepção de ambiente” [1].
A propriedade de persistência denota que o mundo virtual não pode sofrer pausa,
continuando a existir mesmo após o participante ter abandonado o sistema. Um participante,
em um sistema persistente, tem a sensação que o sistema existe mesmo sem a presença
de usuários. Os objetos com movimento, como o Sol, nuvens, os ponteiros de um relógio ou
as pás de um moinho de vento, continuarão em movimento mesmo que não haja usuários
logados no sistema.
Isso permite discernir mundos virtuais de jogos multijogador que são síncronos, mas não
possuem persistência, e mundos virtuais de redes sociais, como o Facebook, que são
persistentes mas não são síncronas, nem possuem avatares, apenas perfis de agentes [1].
Exemplos de mundos virtuais são o Active Worlds, o jogo World of Warcraft, o Second Life e
os grids OpenSimulator, onde estão presentes as características de interação síncrona e
persistência, e os usuários são representados por avatares [1].
3 Url: https://secondlife.com/?lang=pt-BR
4 Url: http://opensimulator.org/wiki/Main_Page

3. Representações 2D e 3D do espaço urbano já fazem parte do cotidiano das pessoas. O
Google Maps e Google StreetView são exemplos de ferramentas que possibilitam a
exploração de representações virtuais. O Google Earth nos fornece representações 3D de
estruturas e prédios urbanos que podem ser visualizados em uma visão em ângulo. No
entanto, todos eles não exploram a ideia de mundos virtuais, pois lhes falta o uso de
avatares e a possibilidade de interação entre os usuários, o que impede a imersão no
ambiente. Precisamos detalhar e avançar na compreensão do que representa o conceito de
imersão.
Viver no domínio virtual chamou a atenção de arquitetos, filósofos, cientistas sociais e a
comunidade acadêmica e profissional mais ampla. Aplicações dos mundos virtuais em
educação e projetos em arquitetura são, nos dias de hoje, uma realidade. A ideia de
colaboração entre os agentes no espaço virtual tem sido um tema de pesquisa bastante
abordado [9].
Os mundos virtuais permitiram a realização da visão futurista de André Malraux que, nos
anos 60, em seu livro “Le musée imaginaire”, propôs a ideia de um “museu sem paredes”,
um museu que disponibilizasse seu acervo para visitantes remotos [4]. O ambiente oferecido
pelos mundos virtuais constituem-se em uma plataforma para distribuição online de
conteúdo 3D interativo e em tempo real.
Imersão e Presença
O conceito de presença pode ser definido informalmente como “sentir-se lá” [7]. Como seres
dotados de um corpo físico, reagimos psicologicamente ao ambiente em torno de nós, e
interagimos com ele, através da auto localização espacial e dos movimentos e posturas
assumidas pelo nosso corpo e pelas outras pessoas em volta de nós. Nosso corpo, assim
como o dos outros participantes, serve como referencial para as interações no ambiente. Em
um ambiente virtual imersivo 3D, o avatar assume estas funções, de forma a desenvolver-se
a sensação de “estar ali”, dentro do ambiente. O fenômeno psicológico de “sentir-se dentro
do avatar” é chamado de “encarnação.”
Um sistema computacional projetado para conectar pessoas à distância, de forma que
possam comunicar-se ou conviver e interagir, pode apresentar dois níveis de interação. O
mais simples é o que podemos chamar de “paradigma do telefone”, em que o sistema
computacional é percebido apenas como um meio para que a comunicação flua entre os
usuários. Esse é o caso típico de uma sala de bate-papo com um chat textual ou

4. videoconferência. Num nível maior de interação, o caso de um mundo virtual, as pessoas
sentem-se “próximas”, convivendo em um ambiente compartilhado, representadas por seus
avatares. Neste segundo nível emerge a sensação de presença.
Quanto à posição da câmera em um jogo, e a visão que o jogo oferece ao usuário, que tem
impacto na imersão, temos jogos em primeira pessoa, em que a câmera está nos olhos do
avatar, e jogos em terceira pessoa, em que a visão do jogo inclui o avatar do usuário na
cena. A imersão, em um jogo 3D, pode ser aumentada por meio de dispositivos de visão 3D,
como o Oculus Rift ou o Google Cardboard. Alguns autores diferenciam imersão e presença,
qualificando a imersão como um conceito tecnológico, enquanto a presença é definida como
um conceito psicológico [7].
Imersão e presença estão relacionadas ao conceito de encarnação. Este conceito significa
que o sistema computacional provoca um enfraquecimento da divisão mental entre o
jogador e seu avatar. De uma forma geral, os pesquisadores concordam vagamente com
uma definição de presença como sendo a sensação de estar fisicamente presente em um
ambiente remoto mediado com objetos virtuais [6].
Embora haja alguma discussão sobre as diferenças entre imersão e presença, há alguma
concordância sobre como forma-se a presença. O modelo de formação de presença possui
dois passos. Primeiro, o usuário deve recorrer a dicas que o façam perceber o ambiente
como um espaço plausível. Em segundo lugar, o usuário deve perceber-se como localizado
dentro do espaço.
Considerando-se este processo, alguns autores definem presença como uma experiência
binária, na qual a percepção de auto localização e possibilidades de ação estão conectadas
a um ambiente espacial mediado, e as capacidades mentais estão limitadas pela ambiente,
em vez da realidade. O modelo apresenta duas dimensões: um senso de auto localização; e
a percepção de possibilidades de ação [7].
O conceito de presença, entendido como a sensação de “estar lá”, é enfatizado em
ambientes virtuais imersivos 3D como uma forma de melhorar a colaboração entre os
avatares, em direção a algum objetivo comum [6].

5. Virtualidade e Realidade
Há muito tempo a literatura discute as relações entre realidade e virtualidade, procurando
uma resposta para a questão sobre o que é real e o que é virtual. Um exemplo são algumas
das obras de ficção científica de Philip K. Dick, como “Do Androids Dream of Electric
Sheep?” (1968), que apresenta a possibilidade de implantar no cérebro memórias virtuais
que seriam indiscerníveis das memórias reais. Outro exemplo é o conhecido filme “The
Matrix” (1999), dirigido por The Wachowski Brothers, que apresenta um mundo distópico, em
que as máquinas mantém os seres humanos escravizados por meio de uma realidade
simulada, gerada por computadores.
Na atualidade, nossas noções de virtualidade, como já vimos, são fortemente inspiradas em
tecnologia de computadores. No entanto, há mais de 100 anos atrás, Bergson deixou-nos
uma concepção de virtualidade muito mais profunda e bem fundamentada [11].
A noção intuitiva moderna de virtual, que emerge do uso de ambientes virtuais
computacionais, pode ser chamada de “noção inocente de virtualidade”, em oposição à
noção filosófica de Bergson, e mais recentemente, aos trabalhos de Deleuze [8]. Abandonar
uma noção tecnológica em favor de uma noção ontológica, é o que Heidegger chama de
“destecnologizar a tecnologia”, permitindo encontrar a essência da tecnologia, que não é
tecnológica, mas limitada epistemologicamente e ontologicamente [2].
As concepções de Bergson focam sobre matéria, percepção, memória e consciência. A ideia
crucial de Bergson é que a parte é virtual e o todo é real. Virtualidade pertence ao domínio
da subjetividade: a percepção virtual; a ação virtual; e a memória virtual [10]. O conceito de
virtual de Bergson baseia-se na relação entre mente e matéria, percepção e intuição. Para
Bergson, a percepção abandona a realidade objetiva e aprofunda-se na intuição e no
indeterminado.
Toda multiplicidade implica elementos reais e elementos virtuais. Não há objeto puramente
real. Todo real rodeia-se de uma névoa de imagens virtuais. Não há como separar as
imagens virtuais do objeto real e vice-versa. Estas emissões virtuais, que são criadas e
destruídas durante o processo de percepção, são breves no tempo, incertas e
indeterminadas [8]. Na filosofia, “tempo” é sempre subjetivo, constituindo-se em uma relação
do sujeito com ele próprio e com o mundo. Para Bergson, a relação entre o sujeito e o
objeto, sua distinção e sua união, deve ser posta em termos de tempo ao invés de espaço
[10].

6. Isso significa que ocorre uma dinâmica, em que no centro da nuvem do virtual está um
virtual de ordem mais elevada, cada partícula virtual rodeando-se de seu próprio cosmo
virtual, em um movimento que ocorre indefinidamente. A percepção real é como uma
partícula cercada de uma nuvem de imagens virtuais que se distribuem em círculos
moventes, em um momento indo para a periferia, afastando-se do real e, em outro
momento, voltando-se em direção ao real. Neste movimento, sua brevidade a mantém sob
um princípio de inconsciência [8].
As imagens virtuais medem, no conjunto dos círculos, um continuum ou spatium,
fragmentado por decomposições regulares e irregulares do tempo [8]. A medida que estas
camadas se aprofundam, o objeto torna-se virtual. O real é a individualidade construída. Há
perpétua troca entre o objeto real e sua imagem virtual. A imagem virtual não pára de tornar-
se real. Como num espelho que se apossa do personagem, a imagem virtual absorve toda a
realidade do personagem.
Assim, o real rodeia-se de virtualidades, cada vez mais extensas, longínquas e diversas,
criando efêmeros. Mas o movimento inverso também ocorre, quando os círculos se
estreitam, e o virtual aproxima-se do real, tornando-se indistinguível deste [8].
A relação do real com o virtual não é a que se estabelece entre dois reais. Os reais implicam
indivíduos constituídos, ao passo que a relação entre o real e o virtual forma uma
individualização em ato ou uma singularização [8].
Ação Virtual de Bergson e Percepção do Espaço Segundo Gibson
Para melhor entender o que é a percepção e ação virtual de Bergson, é necessário entender
como ocorre a percepção do espaço segundo Gibson.
Gibson reinterpreta o problema da percepção profunda. Neste contexto, considerando o
espaço Newtoniano, um único olho estático é incapaz de captar qualquer informação sobre
o espaço tridimensional. Uma vez que diversos objetos no espaço estejam em linha, tendo
um ponto único como projeção na retina, o olho imóvel não poderá apreender nenhuma
informação sobre as distâncias relativas entre os objetos (como nos casos dos pontos 1 e 2
da Figura 1). Ou seja, será incapaz de perceber o que está perto e o que está longe. Isso
leva a tentativas de perceber a distância por meio de “dicas de profundidade” [11].

7. Figura 1: Projeções dos pontos do espaço na retina
Gibson abordou o problema de uma forma diferente, voltando-se para a noção de “piso” ou
“chão”. Desta forma, reformulando o problema, ele consiste na determinação de como o
continuum de distância através do piso em todas as direções é percebido visualmente.
Neste caso, quando o olho é posto em movimento, algo varia na retina, e as distâncias
relativas entre pontos no piso são representadas por suas projeções na retina (como nos
casos dos pontos A e B da Figura 1). Gibson introduziu o conceito de gradientes de
densidade de textura. Um exemplo típico seria um piso azulejado. Os azulejos são a
“unidade de textura”, possuindo uma separação horizontal decrescente como uma função de
distância, estabelecendo uma percepção de distância contínua em todas as direções na
superfície (Figura 2) [11].
Figura 2: Gradiente de Densidade de Textura
Quando posto em movimento, como, por exemplo, trafegando em uma via, o gradiente
torna-se um campo de fluxo ótico, um gradiente de vetores de velocidade em que existe
uma velocidade de ponto crescente a medida que a distância em relação ao olho decresce.
Estas relações projetivas são usadas para gerar cenários virtuais 3D em sistemas
computacionais atuais. No entanto, para Gibson, o mundo é “diretamente especificado” por
sua informação, o cérebro meramente “ressoa” esta informação [11].
Gibson percebeu que invariantes como o fluxo de campo existem sobre o tempo, eles não
podem ser transmitidos pelos nervos como bits de informação, não podendo ser

8. encontrados em um dado momento do tempo em uma dada posição espacial do nervo. Ele
concebe o sistema visual como constantemente “sintonizando” a si próprio, como se
sintoniza um canal de rádio, continuamente corrigindo-se, convergindo e focando suas
lentes. O ajuste para a “recepção” de mais alta fidelidade, ele chama de ressonância [11].
Bergson entende a percepção como um campo holográfico, em que “cérebro”, “corpo” e
“objetos” circundantes não têm mais independência, ou realidade externa mútua, quanto as
partículas da física. São abstrações nascidas da partição fundamental em “objetos” e
“movimentos.” Percepção individual, argumenta Bergson, é ação virtual. Um organismo é
um sistema de elementos de campo organizado para a ação [11].
Para Bergson, virtualidade é uma modalidade ontológica da consciência ou duração.
Duração é entendida como uma sucessão de estados qualitativos da mente, indiscerníveis,
mas possíveis apenas por sua interconectividade [2].
A Virtualidade e a Realidade dos Mundos Virtuais Computacionais
Não é difícil perceber que as pessoas possuem a crença de que os objetos em um ambiente
virtual computacional não são reais. As diferenças entre uma cadeira real e um modelo 3D
de uma cadeira, feito em um programa de modelagem 3D, incluem qualidades como
ocupação de um espaço físico, massa, propriedades químicas, com as quais a cadeira real
interage com os objetos do espaço físico. Estas características são comuns aos objetos
físicos, que “existem”, em oposição a objetos que são imaginados ou representados [3].
Além disto, podemos fazer uma discussão sobre o “valor” de uma experiência virtual. Neste
sentido, alguns autores contrapõe o que chamam de “emoções baratas”, obtidas com a
experiência virtual, à “experiência do sublime” quando a experiência é real. Segundo estes
autores, a realidade virtual é capaz de nos levar a lugares que não poderíamos ir, mas a
experiência virtual é incapaz de substituir a experiência real [12]. Já outros autores
discordam desta opinião, não considerando a experiência virtual como uma “realidade de
segunda categoria” [5]. Devemos lembrar que o “valor” da experiência virtual não é o único
parâmetro que deve ser analisado. Resta muito a se discutir sobre os efeitos “extra virtuais”
da experiência “intra virtual”.
O que surge da discussão feita até agora é que a dinâmica da percepção implica a
existência do “real no virtual” e do “virtual no real.”

9. Para Bergson, a imagem não é puramente mental nem puramente externa à mente, mas
está no meio caminho entre estas duas coisas. Matéria não está lá, no mundo, mas é uma
mistura de ser temporal e mundo, memória e percepção. Assim, a experiência não pode ser
reduzida a descrições objetivas, como em uma abordagem cartesiana.
Giovanna Borradori propõe que, em contraste à uma interpretação representacionalista de
virtualidade, de acordo com a qual virtualidade pode ser “representada” como a soma total
dos efeitos de comunicações e tecnologia da informação, a virtualidade deve ser entendida
como uma expressão de intencionalidade. Intencionalidade é a capacidade subjetiva de
representar coisas, propriedades e estados. A autora descreve a virtualidade como um
componente constitutivo da experiência, irredutível a processos físicos, assim como à
quantificação e formalização [2].
A experiência em um mundo virtual computacional é, para o usuário, muito mais que
imagens tridimensionais projetadas em uma tela. Isto faz surgir questões sobre a forma com
que os objetos e eventos, dentro de um mundo virtual, são percebidos pelo usuário e como
se estabelecem relações sociais a partir destas experiências. Este problema deve ser
abordado em uma perspectiva ontológica e psicológica e não meramente tecnológica.
Precisamos refletir sobre as seguintes questões: Como ocorre a percepção no mundo
virtual? Que existência possuem os objetos, ações e eventos virtuais? Podem os objetos e
eventos virtuais serem considerados parte do mundo real ou meramente realidade
simulada? Qual a distinção entre o real e o virtual?
Philip Brey argumenta que certos tipos de objetos, ações e eventos virtuais qualificam-se
como reais, no sentido que eles não só simulam, mas ontologicamente reproduzem a
entidade que estão imitando. Segundo o mesmo autor, objetos e ações virtuais podem
ontologicamente reproduzir objetos e ações institucionalizados, objetos, como dinheiro, e
ações, como negociar bens. Ações virtuais com frequência possuem efeitos “extra virtuais”
(físicos) em consequência de efeitos “intra virtuais”, pelos quais são qualificados como
ações no mundo real [3].
David J. Chalmers propõe o conceito de “virtualismo digital.” Segundo ele, a maioria dos
autores que defendem que a experiência virtual é irreal e ficcional estão errados. Ele chama
esta visão de “virtualismo ficcional.” Ele argumenta que esta visão está associada a
interpretar “realidade virtual” exclusivamente à luz dos jogos de computador, particularmente
aqueles jogos baseados em universos ficcionais. Ele contrapõe experiências virtuais deste

10. tipo com mundos virtuais usados com objetivo de socialização e comunicação [5]. Ambientes
deste tipo são usados atualmente em aplicações educacionais, permitindo a interação à
distância entre alunos e professor. Para Chalmers, objetos virtuais, entendidos como objetos
digitais, possuem “poderes causais” (de afetar outros objetos virtuais e usuários).
Considerando o valor das relações virtuais, cujo maior impacto é na percepção das pessoas
e nos sentimentos subjacentes, que diferença há em dizer “eu te amo” para uma pessoa,
através de um avatar em um mundo virtual, por meio digital, e dizer o mesmo no mundo
real?
Para melhor entender a percepção do real e do virtual, imaginemos a seguinte situação:
Uma pessoa está olhando uma montanha no horizonte. Mas será que ela tem a experiência
direta da montanha? Para melhor compreensão usaremos a primeira imagem da Figura 3.
Não é a montanha que “toca” os olhos, mas sim raios de luz refletidos pela montanha, que
incidem na retina e são enviados, como sinais sinápticos, para o cérebro, onde ele “monta” a
imagem, na forma de um campo holográfico não localizado, desencadeando a partir daí,
emoções que refletem a percepção particular da pessoa. Em nenhum momento a
consciência é capaz de “tocar” a montanha, de ter a percepção direta do objeto. A imagem
da montanha não está presente em nenhum neurônio em particular, mas armazenada no
cérebro de forma difusa e indeterminada, submetida à intuição e às imagens por ela
geradas.
Podemos montar um outro cenário, em que a montanha é representada por bits
armazenados na memória de um computador. Estes bits são renderizados na tela do
computador, na forma de uma imagem da montanha (Figura 3). Esta imagem é percebida
pelo cérebro da mesma forma que o objeto real, desencadeando emoções da mesma forma.
Isso significa que o cérebro é capaz de atribuir alguma realidade à imagem digital.
Chamaremos esta realidade de realidade digital.

11. Figura 3: Realidade Digital
Concluímos, da discussão feita neste artigo até agora, que a realidade e a virtualidade são
domínios que se entre penetram e se misturam, cada um deles incidindo sobre o outro,
através da percepção humana, que percebe o mundo não por meio de uma representação
digital projetiva, mas como um campo holográfico, não localizado no espaço (utopos), que é
continuamente “sintonizado” pelo cérebro humano.
As ações virtuais assumem uma intencionalidade que é indiscernível das produzidas por
ações reais. Assim, a experiência em um ambiente virtual assume aspectos que são reais
para os agentes envolvidos na experiência. Além disto, sendo objetos de uma realidade
digital, os objetos virtuais assumem algum grau de realidade ao serem percebidos pelos
usuários de um sistema de realidade virtual.
Resultados, Discussão e Questionamentos para Pesquisa Futura
Fica claro na discussão pregressa que há realidade no virtual e vice-versa. No processo de
percepção do ambiente, os planos virtuais afastam-se e aproximam-se do objeto real em
movimentos opostos de precessão e sucessão. Tanto o objeto real está envolto de
virtualidades, quanto o virtual de realidade. Nos mundos virtuais, os objetos digitais
possuem uma “realidade digital”. Os eventos intra virtuais assumem realidade na percepção
humana e tem efeitos extra virtuais.
Cabe aqui uma discussão sobre a “qualidade” da experiência virtual e o significado que ela
assume para os usuários de um sistema de realidade virtual. A partir da discussão feita, nos
parece que, para as percepção humana, um sistema de realidade virtual em que ocorre o
fenômeno da presença pode oferecer um espaço interativo virtual rico para aplicações em
educação. Devemos refletir melhor sobre a ferramenta OpenSimulator em si, sua qualidade
e facilidade de uso, o que será feito em outro momento.

12. Restam alguns questinamentos importantes a serem respondidos pela pesquisa:
• Tendo em vista a escalada da abstração, dentro da Teoria de Flusser, que leva do
mais real para o mais virtual, poderíamos identificar o retorno da dimensão do
modelo de mundo virtual 3D para a dimensão do concreto, como sendo o processo
de retorno dos planos virtuais para o objeto real, que acabam confundindo-se?
• Como as experiências intra virtuais, nos mundos virtuais, é afetado pelos conceitos
de presença e imersão?
• Existem vantagens (didático-pedagógicas) no uso de ambientes virtuais interativos
3D em educação à distância, comparado com alternativas como Moodle ou Canvas?
Como isso se relaciona com nossa reflexão sobre o conceito de virtualidade de
Bergson e o conceito de presença?
• Quais as diferenças nas dinâmicas de exposições virtuais 2D e Web3D (museus,
mostras científicas, etc.)? Como a reflexão feita neste trabalho (imersão, presença,
virtualidade versus realidade) pode ajudar a explicar a dinâmica das exposições
virtuais 3D?
Referências Bibliográficas
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