2 Tre modellar for tilgjeving
2.5 Tilgjeving og moralske grunnar
O ambiente de treinamento, que foi desenvolvido utilizando o software Unity 3D na sua versão 5.5.0, consiste de cinco níveis diferentes que possuem objetos e dificuldades distintas. O grau de dificuldade avança à medida que o usuário avança de nível.
O protocolo de treinamento a ser executado foi proposto por um profissional da área da saúde. Este protocolo consiste em apresentar ao usuário uma série de atividades em que o mesmo deve mover objetos de tamanhos e formatos distintos de um ponto até ou ponto determinado no ambiente virtual. Os objetos variam entre cilíndricos, esféricos e cúbicos. A Figura 27 apresenta a tela inicial da aplicação, apresentado os cincos níveis existentes, assim como o nível “Calibrar” que consiste de um nível onde é possível testar a conexão com os sensores para garantir que tudo está funcional, não é mandatório acessar esse nível antes de iniciar o jogo.
Figura 27 - Tela inicial do jogo sério
Na Figura 28 é possível visualizar a tela do primeiro nível, onde no canto superior esquerdo está disponível uma barra que apresenta o progresso do jogador, enquanto que no canto superior direito são apresentados a pontuação do jogador e o nível em que ele se encontra. No centro da tela é exibido uma área onde um personagem virtual passa instruções sobre as tarefas ou movimentos que devem ser realizados a seguir. Por fim, é possível visualizar uma barra azul no canto inferior central, está barra representa a quão fechada ou aberta está a prótese
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Figura 29 - [1] Fechamento máximo da prótese. [2] Abertura máxima da prótese
O ambiente virtual conta com dois cenários distintos, sendo o primeiro representando uma sala de uma casa (Figura 28) e o segundo representando parte de um escritório (Figura 30). Em ambos os cenários o usuário deve mover os objetos presentes na cena de seu ponto inicial até a área demarcada em azul. Caso o usuário perca o objeto de forma que não seja possível pegá-lo novamente, o jogo irá destruir o objeto existente e instanciar um novo objeto no seu ponto de origem. Um marcador com a quantidade de objetos perdidos é exibido logo ao lado da pontuação, sendo incrementado a cada objeto perdido. O jogo considera que o objeto foi perdido quando este objeto sai da área de alcance do usuário. Esta área é demarcada por um objeto invisível que demarca o espaço que o usuário pode utilizar. Ao fim de cada nível é exibido uma mensagem por ter concluído o nível e o tempo gasto nele.
Figura 30 - Segundo cenário do jogo sério
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5.4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Este capítulo buscou apresentar as tecnologias utilizadas para o desenvolvimento da aplicação, assim como explanar sobre o funcionamento do jogo sério. O trabalho utilizou de dispositivos de entrada diferentes durante seu processo de desenvolvimento. O primeiro foi o Leap Motion, utilizado a medida em que o jogo sério foi desenvolvido para testar as novas implementações, e o segundo foi a junção do tirante com sensores capazes de rastrear o antebraço do usuário e a força exercida durante a movimentação do ombro no tirante. No próximo capítulo, o processo de validação do software, assim como uma discussão sobre os resultados obtidos são apresentados.
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6. R
ESULTADOS ED
ISCUSSÃO6.1. INTRODUÇÃO
Neste capítulo, é apresentada a metodologia de teste, validação e avaliação de usabilidade do sistema desenvolvido neste trabalho, com o intuito de evidenciar os resultados destacando suas limitações.
6.2. METODOLOGIA DO TESTE
Esta pesquisa faz parte do projeto “Correlatos neurais associados a adaptação e aprendizagem motora” que está registrado na Plataforma Brasil do Ministério da Saúde, sob o CAAE: 60910916.0.0000.5152, tendo como Pesquisador Responsável o Professor Dr. Alcimar Barbosa Soares.
Os testes de validação do sistema foram efetuados nas dependências do bloco de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia – Campus Santa Mônica. O ambiente montado consistiu de um notebook com um monitor de 24’ polegadas e do tirante juntamente com a caixa de sensores apresentada no Capítulo 5. O espaço disponível era grande o suficiente para garantir que os usuários pudessem realizar os movimentos necessários durante o jogo.
A realização dos testes se deu da seguinte forma: em um primeiro instante, os participantes eram informados sobre o objetivo da pesquisa e as etapas que forem desenvolvidas até o presente momento. Logo após, solicitou-se que o participante se sentasse em frente ao monitor com o jogo para que ele colocasse o tirante e fossem feitos os ajustes na posição do tirante e sensores (Figura 31). Após realizar os ajustes no tirante foi apresentado o jogo ao participante explicando sobre o funcionamento e o objetivo das tarefas.
Em seguida, o jogo foi iniciado e foi realizada a calibração dos sensores para cada participante onde o mesmo deve permanecer com o braço aberto na posição horizontal com a
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mão apontando para o sentido contrário do corpo. Essa posição permite o correto rastreamento do braço do participante no ambiente real e a sua replicação no ambiente virtual. Após a calibração, o participante já está apto a realizar as tarefas propostas no jogo. O tempo para completar cada nível é livre, ou seja, não há um limite de tempo para concluir o nível, podendo o participante levar o tempo que for necessário. Foi solicitado que o participante completasse no mínimo dois níveis, ainda deve-se levar em consideração que o participante pode apresentar cansaço caso leve muito tempo para completar o nível, nessa situação o participante pode optar por realizar uma pausa ou realizar o teste em outro momento.
Os testes foram realizados com sete usuários não amputados e um usuário amputado (Figuras 32 e 33), possibilitando assim avaliar o sistema com base em diferentes pontos de vista, tendo o ponto de vista do amputado como prioritário. As tarefas a serem realizadas consistiam em mover o objeto em cena do ponto de origem até a área demarcada. Ao fim da realização do teste é aplicado o questionário de avaliação do jogo sério, explicando cada pergunta e os termos específicos presentes de forma que o participante tenha consciência do que se trata cada questão (Apêndice 1). Um vídeo com o participante amputado utilizando o tirante e realizando os primeiros testes com o jogo sério pode ser visualizado no seguinte link: https://youtu.be/b__RNpTFjak .
. Figura 31 - Adequação do posicionamento dos sensores
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Figura 32 - Amputado com caixa de sensores acoplada
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6.3. ELABORAÇÃO DO QUESTIONÁRIO
O desenvolvimento do questionário de avaliação se deu com base nos critérios para avaliação de software apresentados em (ABNT, 2003) que é uma norma para qualidade de produto de software. Ainda, atentou-se às diretrizes sobre usabilidade expressas em (ABNT, 2002). A norma ISO 9126 propõe atributos de qualidade, que estão distribuídos em seis características principais:
• Funcionalidade: evidencia a existência de um conjunto de funções e suas propriedades especificadas;
• Confiabilidade: evidencia a capacidade do software de manter seu nível de desempenho sob condições estabelecidas durante um período de tempo estabelecido;
• Usabilidade: evidencia o esforço necessário para poder utilizar o software; • Eficiência: evidencia os recursos gastos em relação à acurácia e abrangência com
as quais usuários atingem objetivos;
• Manutenibilidade: evidencia o esforço necessário para modificar, remover defeitos ou adaptar o software;
• Portabilidade: evidencia a capacidade do software em ser transferido de um ambiente para outro.
A norma ISO 9241-11 cita que para especificar ou medir a usabilidade é necessário identificar os objetivos e decompor eficácia, eficiência e satisfação e os componentes do contexto de uso subcomponentes com atributos mensuráveis e verificáveis (Figura 34) (ABNT, 2002). No questionário, é possível avaliar as questões em uma escala de 1 a 5, considerando que 1 é uma avaliação negativa e 5 uma avaliação positiva.
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Figura 34 - Estrutura de usabilidade (ABNT, 2002).
6.4. RESULTADOS
O questionário aplicado englobou os seguintes quesitos:
• Usabilidade: evidencia a facilidade de utilização do software;
• Funcionalidade: evidencia que o conjunto de funções atende as necessidades explícitas e implícitas para a finalidade que se destina o software (reabilitação para amputados a fim de minimizar o tempo de adaptação a uma prótese); • Eficiência: evidencia que os recursos e os tempos envolvidos são compatíveis
com o tempo de desempenho requerido para o jogo, neste quesito busca-se identificar se o sistema responde de forma esperada;
• Experiência de Uso: elementos e fatores relativos à interação com o jogo, neste quesito considera-se que imersão está relacionado a quão envolvente é o ambiente.
6.4.1. Usabilidade
No que se refere a usabilidade do software, pode-se notar que é possível compreender o funcionamento do jogo sem a necessidade de grande intervenção externa e dispões de informações de fácil legibilidade, tais como a progressão do nível, pontuação e nível atual. Uma funcionalidade a ser melhorada é a manipulação dos objetos em cena que se demonstrou complicada, levando o usuário a gastar muito tempo para aprender como interagir e manipular os objetos virtuais (Figura 35). A jogabilidade de modo geral apresentou divergências nas avaliações, onde apenas um usuário classificou o jogo como fácil, enquanto que dois usuários o avaliaram como um jogo de dificuldade intermediária (Figura 36).
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No geral, o jogo apresentou uma aceitação significativa sobre o seu potencial para uso no processo de reabilitação de amputados de membros superiores, tendo como principais vantagens uma interface intuitiva e tempo de resposta aceitável entre os movimentos realizados no ambiente real e virtual. Como características que precisam ser aprimoradas, tem-se a melhoria da precisão dos movimentos realizados e modificação na forma de interação no ambiente virtual, buscando aprimorar os códigos de forma a proporcionar uma interação mais intuitiva com os objetos virtuais.
No próximo capítulo são apresentadas as conclusões deste projeto bem como propostas para trabalhos futuros com base nos dados aqui apresentados.
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7. C
ONCLUSÕESO presente trabalho propôs um ambiente virtual de treinamento para amputados de membros superiores a fim de minimizar seu tempo de adaptação a uma prótese real. Este ambiente utiliza um tirante com sensores para captura da força exercida sobre o mesmo e a movimentação do antebraço do usuário como dispositivo de entrada do sistema. Com base nas informações obtidas por meio do questionário, observou-se que os métodos e técnicas utilizadas para o desenvolvimento do jogo sério se mostraram consistentes e adequadas para o propósito proposto.
Conforme citado nos resultados, existem critérios que necessitam ser ajustados e aperfeiçoados para que o jogo alcance um nível mais satisfatório, com foco principal na precisão dos movimentos e interação entre os objetos virtuais. A estrutura desenvolvida para interagir com o ambiente virtual que conta com o tirante e os sensores mostrou-se adequada e importante para o processo de treinamento, visto que o usuário amputado vai se desenvolver durante este processo obtendo maior controle sobre o tirante, o que permitirá a ele reduzir o tempo necessário para se adaptar à sua prótese real.
A ferramenta Unity 3D® se mostrou adequada para o desenvolvimento, visto que o
ambiente construído conseguiu passar ao usuário a sensação de estar imerso àquele ambiente. É importante ressaltar que o usuário amputado que realizou os testes afirmou se sentir dentro do ambiente virtual com a sensação de estar realmente movendo uma prótese real.
A aplicação do formulário para avaliação do jogo sério foi uma ferramenta importante para identificar os pontos fortes e os pontos que precisam ser aperfeiçoados para proporcionar ao usuário um nível maior de satisfação e interação com o ambiente virtual. Por fim, com base no feedback fornecido pelos participantes da pesquisa pode-se concluir que o jogo sério desenvolvido se mostrou adequado e com características importantes para o processo de reabilitação de amputados.
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7.1. TRABALHOS FUTUROS
Como maneira de aperfeiçoar o sistema para trabalhos futuros, espera-se ajustar e aprimorar as funcionalidades que não demonstraram estar em nível satisfatório de execução, tais como a captura dos movimentos com precisão e a interação entre os objetos virtuais.
Também, considera-se importante realizar uma pesquisa e análise do uso de mais sensores e/ou aquisição de modelos diferentes que sejam mais precisos e a sua substituição na estrutura proposta, identificando os possíveis ganhos de velocidade e precisão no ambiente virtual. Ainda, considera-se a adaptação do jogo sério para seu uso no treinamento com próteses mioelétricas e adição de novos protocolos de treinamento.
Outra possibilidade é o uso de mais um sensor para a captura dos movimentos do braço do usuário, proporcionando a ele mais ângulos de liberdade e um nível mais interação dentro do ambiente virtual com um espaço maior de interação. Além disso, o desenvolvimento de mais níveis para o jogo, trazendo objetos virtuais que se assemelham aos objetos utilizando no cotidiano dos usuários e a geração de um relatório ao fim de cada nível. Por fim, realizar testes com mais amputados a fim de aprimorar o jogo sério, pois para cada tipo de amputação, adequações de interação com o jogo precisam ser realizadas.
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75
Apêndice I
Formulário de Avaliação do Jogo Sério
Nome: _______________________________________________________________ Data: / / .
Marque apenas 1(um) espaço em branco para cada questão. Usabilidade
Evidencia a facilidade de utilização de software.
Assinale a opção que melhor traduz a sua opinião com relação a:
1. Compreensão do funcionamento do jogo:
1 2 3 4 5
Confuso Compreensível
2. Manipulação dos objetos em cena:
1 2 3 4 5
Difícil Fácil
3. Legibilidade das informações presentes na tela:
1 2 3 4 5
Pouco
legível Muito legível
4. Jogabilidade, de modo geral:
1 2 3 4 5
Difícil Fácil
Funcionalidade
Evidencia que o conjunto de funções atende as necessidades explícitas e implícitas para a finalidade que se destina o software (reabilitação para amputados a fim de minimizar o tempo de adaptação a uma prótese).