Oitavo Web Release do App

Comandos

• Setas, rotacionar a câmera
• WASD, movimentação (andar) com a câmera

Monografia e versão do aplicativo para apresentação

Neste post vou apenas colocar os links da última versão do aplicativo, da minha monografia de final de curso e os slides da apresentação que eu vou dar amanhã.

App (com fonte)
Monografia
Slides

Planos parametrizáveis, r7

Comandos

• Setas, rotacionar a câmera
• WASD, movimentação (andar) com a câmera

Sétimo release interno
Features

• Adição do conceito Atrito 2. Nele existem dois planos
• O modo de edição agora parametriza os planos

Modo edição e conceito atrito, r6

Comandos

• Setas, rotacionar a câmera
• WASD, movimentação (andar) com a câmera

Sexto release interno
Features e bugfixes

• Edição das propriedades das esferas à serem criadas
• Conceito atrito iniciado
• Refatoração para adequação de novas funcionalidades

Aplicativo, r5

Comandos

• Setas, rotacionar a câmera
• WASD, movimentação (andar) com a câmera

Quinto release interno
Features e bugfixes

• Criação de primitivas, por enquanto só a criativa Esfera.
• Esferas transparentes para visualização física mais fiel
• Reposicionamento do vetor normal
• Movimentação da câmera

Aplicativo, r4

Quarto release interno
Features e bugfixes

• Inserção de alguns botões com funcionalidades básicas: Voltar ao menu, reiniciar simulação, entrar em modo edição (este ainda sem funcionalidade)
• Correção da visualização do vetor, agora ele é visto como um objeto bidimensional sem ser afetado pela perspectiva.

Notas de implementação

• O uso de duas câmeras ao mesmo tempo com culling, sendo uma das câmeras ortográfica, foi usada para criar a visualização do vetor

Aplicativo, r3

Terceiro release interno
Features e bugfixes

• Motions nos menus, foi implementada uma API orientada a objeto dos métodos de GUI da Unity para poder-se fazer uso de bibliotecas de Tweening como a HOTween (usada neste caso)
• Novo conceito, MRUV
• Fixação da rotação da esfera no conceito Peso

Notas interessantes

• O uso de delegates e métodos anônimos em C# têm um poder realmente expressivo, não tão expressivo como em linguagens dinâmicas mas você tem checagem de tipo aqui. 

Aplicativo, r2

Protótipo inicial do aplicativo.
Features deste release

• Menu para escolha de conceitos
• Carregamento dinâmico das fases
• Conceito "Peso" parcialmente implementado, já mostra peso e normal
• Objetos podem ser relocados ao arraste do mouse

Novas escolhas tecnológicas

A fim de explorar simulações física na terceira dimensão será usada a ferramenta de desenvolvimento Unity. Esta ferramenta gera executáveis para um enorme número de plataformas, como Windows, Linux, Flash, Android e iOS.

As principais vantagens desta ferramenta, além do que já foi dito anteriormente, são a facilidade de deploy, a facilidade de desenvolvimento, a minha familiaridade com a ferramenta e grande comunidade bastante prestativa. Além de inúmeros livros sobre ela.

A facilidade de desenvolvimento vem da eficiente implementação de seus sistemas de simulação física de corpos rígidos e pipeline de rendering. Além desses, a ferramenta possui um editor gráfico de níveis para que se possa montar os ambientes de maneira amigável usando o mouse e comandos como arrastar e soltar. Com isto, poderemos nos focar mais na parte do aprendizado e menos nos detalhes altamente técnicos que envolvem uma simulação e visualização de ambientes virtuais tridimensionais.

As linguagens de programação de script que ela aceita são a C#, boo (uma variação de python), unityscript (uma variação de javascript) que rodam em um ambiente open source da plataforma .NET chamado Mono. Dito isto, será utilizada a linguagem C#, novamente, pela familiaridade do autor do projeto com ela, além de ser a linguagem mais utilizada pela comunidade, o que facilita enormemente a busca por soluções de problemas de implementação.

Entre suas principais limitações atuais temos o fato de que ela ainda não exporta para HTML5, isto é, aparelhos móveis como smartphones e tablets não podem executar os aplicativos desenvolvidos a partir de um navegador, vale lembrar que estas plataformas são atendidas através da geração de apps.

Outras ferramentas possuem característica semelhantes, como a CryEngine e a UnrealEngine. Porém estas ferramentas não oferecem o uso de linguagens de programação já conhecidas como javascript ou C# e acima de tudo possuem um valor elevado. A ferramenta escolhida possui versão gratuita com limitações (como o uso de sombras em tempo real) que não vão fazer diferença neste projeto.

Tecnologias de Implementação

Neste trabalho iremos apoiar por recursos digitais o aprendizado de física através de jogos e aplicativos de simulação física. Para o tal é necessário fazer algumas escolhas tecnológicas, buscaremos primariamente utilizar ferramentas gratuitas ou livres que possam ser usadas nos ambientes linux (que são a realidade das universidades brasileiras). O autor gostaria de destacar que o projeto vai ser desenvolvido em ambiente Windows e não garante total compatibilidade com as outras plataformas.

Com o objetivo de conseguir alcançar o maior número de plataformas, mesmo que o comportamento não seja 100% consistente em todas elas, estamos na dúvida entre trabalhar com duas tecnologias web:

• WebGL
• Tag Canvas

Para aplicativos 3D, como não temos em mente a implementação de um renderer 3D via software, a escolha mais adequada, até mesmo por questões de perfomance é o WebGL. Porém, o webgl não funciona na maioria dos navegadores mobile (só funciona no Opera Mobile de acordo com o caniuse/webgl). Mesmo assim, não seria usado de maneira direta, alguma biblioteca como a three.js.

Já os aplicativos 2D usariam a tag canvas. É possível construí-las usado o DOM porém este modelo de programação não se mostra adequado para aplicações de alta interatividade como jogos. E, também usaremos alguma biblioteca como a enchant.js (uma biblioteca japonesa para o desenvolvimento de jogos baseada em um sistema de eventos).

Infelizmente, os aplicativos 3D estariam restritos a rodarem em ambientes desktop, a não ser que um grande esforço seja feito para que os aplicativos também rodassem de maneira adequada nos ambientes móveis.

Sites e aplicativos para o ensino e aprendizado de Física

Estou a fazer um trabalho de promoção do ensino e a aprendizagem de física, sendo orientado pelo professor Orivaldo Tavares.

Neste primeiro momento eu fui aconselhado a fazer uma listagem de sites sobre o ensino e aprendizagem de física, além de pesquisar também sobre tecnologias de implementação de recursos digitais a serem disponibilizados na web no ensino/aprendizagem de física.

Em itálico estão colocadas as palavras chaves procuradas no Google seguidas dos links. Na próxima parte são expostas as descrições de cada site encontrado.

Listagem dos Sites

ensino de física

1. Revista Brasileira de Ensino de Física, http://www.sbfisica.org.br/rbef/ojs/index.php/rbef/index 
2. Propostas para o Ensino de Física, http://www.ensinodefisica.net/
3. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/
4. Ensino de Física on-line, http://efisica.if.usp.br/
5. Grupo de Reelaboração do Ensino de Física, http://www.if.usp.br/gref/pagina01.html
6. Recursos para o Ensino da Física, http://nautilus.fis.uc.pt/wwwfi/
7. Ensino de Física, http://www.fisica.net/ensino/

aprender física

1. Aprender Física é Fácil!, http://facilaprenderfisica.blogspot.com.br/
2. A aventura das partículas, http://www.sprace.org.br/AventuraDasParticulas/
3. Vídeos para o Ensino de Física e da Química, http://ensinofisicaquimica.blogspot.com.br/2007/12/aprender-fsica-em-menos-de-30-segundos.html
4. Aplicativos sobre Física e Química, http://www.baixaki.com.br/cats.asp?l=1&c=393
5. SPRACE Game, http://www.sprace.org.br/SPRACE/sprace-game

aprendizado física

1. Núclero de construção de objetos de aprendizagem, http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/

curso física online

1. Scientia Mundi, http://www.professoremerson.com/escolavirtual/moodle/course/category.php?id=6
2. Aulas de física online grátis, http://fisicainterativa.com/

Descrições dos Sites

Revista Brasileira de Ensino de Física, http://www.sbfisica.org.br/rbef/ojs/index.php/rbef/index 

É uma publicação de acesso livre da Sociedade Brasileira de Física (SBF) voltada à melhoria do ensino de Física em todos os níveis de escolarização. Através da publicação de artigos de alta qualidade, revisados por pares, a revista busca promover e divulgar a Física e ciências correlatas, contribuindo para a educação científica da sociedade como um todo.

Propostas para o Ensino de Física, http://www.ensinodefisica.net/
Neste site o professor encontrará prospostas, desenvolvidas na Universidade Federal Fluminense, para o ensino da Física no nível médio da educação básica.

Caderno Brasileiro de Ensino de Física, http://www.periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/
O Caderno Brasileiro de Ensino de Física é uma publicação quadrimestral, arbitrada, indexada, de circulação nacional, voltado prioritariamente para os cursos de formação de professores de Física.

Ensino de Física on-line, http://efisica.if.usp.br/
  Portal voltado ao ensino de física, possui muito exercícios, vídeos, explicações em texto para vários níveis  de escolaridade em física: curioso, ensino médio, básico, universitário, avançado, pesquisa hoje.

Grupo de Reelaboração do Ensino de Física, http://www.if.usp.br/gref/pagina01.html
  Site com várias leituras de física. Mecânica, Física Térmica, Óptica e Eletromagnetismo poderão ser ensinas e estudadas através das suas leituras onde questionar, investigar, fazer e pensar estão sempre presentes.

Recursos para o Ensino da Física, http://nautilus.fis.uc.pt/wwwfi/
  Colocar à disposição de toda a comunidade relacionada com o ensino da Física um (vasto) conjunto de informação que possa contribuir para um melhor ensino desta Ciência.

Ensino de Física, http://www.fisica.net/ensino/
   Textos para professores e estudantes interessados em ensinar ou aprender um pouco mais (sobre física).

Aprender Física é Fácil!, http://facilaprenderfisica.blogspot.com.br/
  Blog com vários materiais sobre física.

A aventura das partículas, http://www.sprace.org.br/AventuraDasParticulas/
  Grande material sobre física de partículas.

Vídeos para o Ensino de Física e da Química, http://ensinofisicaquimica.blogspot.com.br/2007/12/aprender-fsica-em-menos-de-30-segundos.html
  Listagem de vídeos educativos sobre física.

Aplicativos sobre Física e Química, http://www.baixaki.com.br/cats.asp?l=1&c=393
  Lista de aplicativos, principalmente educacionais, sobre física.

SPRACE Game, http://www.sprace.org.br/SPRACE/sprace-game
  Jogo educacional sobre física moderna.

Núclero de construção de objetos de aprendizagem, http://www.fisica.ufpb.br/~romero/objetosaprendizagem/
  O NOA apresenta inúmeros Objetos de Aprendizagem (OA) divididos em vários tópicos: Cinemática, Dinâmica, Conservação da Energia, Conservação do Momento Linear e Angular, Hidrostática, Termodinâmica, Ondas, Eletromagnetismo e Física Moderna.

Scientia Mundi, http://www.professoremerson.com/escolavirtual/moodle/course/category.php?id=6
  O curso online: Fundamentos de Física: Cinemática compõe a série Fundamentos de Física. A proposta principal é abordar os temas principais relacionados à Cinemática de forma conceitual e prática, objetivando o desenvolvimento das habilidades da análise física e técnicas na solução de exercícios tanto no âmbito do Ensino Médio

Aulas de física online grátis, http://fisicainterativa.com/
   Curso online de física.