GeoPor-A Internet e a divulgação do património geológico

O aparecimento das TIC e sua implantação na sociedade ocidental parece ser, cada vez mais, um facto indiscutível. Os Governos de cada país procuram acompanhar de perto a evolução desta tecnologia que se desenvolve a um ritmo nunca visto anteriormente. Em menos de 10 anos palavras como Internet e correio electrónico entraram definitivamente no vocabulário de todos. Verifica-se, actualmente, um forte empenhamento institucional para que Portugal não se deixe ultrapassar nesta vaga de fundo. O Ministério da Ciência e da Tecnologia e o Ministério da Educação assumem claramente uma postura de aposta nas TIC para o desenvolvimento da sociedade portuguesa neste final de século. A existência de programas como o das "Cidades Digitais", "Internet nas Escolas", "Nónio Século XXI" e de uma "Missão para a Sociedade da Informação", são bem reveladores deste empenhamento.

A infraestrutura vai estando operacional em todo o país mas falta um aspecto essencial para que se atinja o sucesso. A publicação de conteúdos multimédia, de qualidade e em língua portuguesa, ainda é um grave problema a resolver. A comunidade científica não conseguiu ainda aperceber-se do seu novo papel na sociedade da informação e de que modo pode obter vantagens no seu relacionamento com o grande público.

Sabemos que a utilização de computadores assusta ainda muitas pessoas, em particular as de gerações mais velhas. Porém, entre as principais vantagens na utilização de meios informáticos na divulgação de aspectos geológicos, podem referir-se:

Não obstante estes argumentos, existem ainda algumas dificuldades que devem ser encaradas quando se planeia uma divulgação na Internet:

2. Projecto Geira - um exemplo de integração das TIC na divulgação do património geológico
Até final de 1999 está em curso a produção de conteúdos multimédia para a divulgação dos aspectos geológicos do Parque Nacional da Peneda-Gerês (PNPG). Esta tarefa integra-se no Projecto Geira, um vasto projecto de divulgação electrónica do património natural e cultural da região Norte em curso nas Universidades do Minho e de Trás-os-Montes e Alto Douro. Prevê-se que, no final do projecto, estejam disponíveis páginas de divulgação na Internet assim como CD-ROM's temáticos sobre a Geologia do PNPG.

A abordagem está a ser feita em duas vertentes:
1. Produção de conteúdos sobre os aspectos geológicos do PNPG;
2. Divulgação de percursos interpretativos virtuais que têm correspondência com percursos reais propostos no PNPG.

A realização deste trabalho tem suscitado algumas reflexões que, face ao aspecto inovador do mesmo, passam despercebidas por quem não está directamente envolvido neste processo.

Uma das maiores dificuldades encontradas tem sido a da adequação da linguagem científica, disponível em vários documentos convencionais (teses, artigos, resumos, …), ao meio electrónico. Neste, a mensagem tem de ser sucinta, clara e, num primeiro nível de informação, o mais possível desprovida de termos científicos desconhecidos do cidadão comum (para os casos imponderáveis dever-se-á construir um glossário que estará disponível nas mesmas páginas). Esta é, com efeito, uma tarefa árdua, para a qual os cientistas não têm qualquer espécie de treino nem de hábito pois, durante décadas, apenas se habituaram a falar para os seus pares. No entanto, é possível organizar a informação a disponibilizar em níveis crescentes de complexidade, de modo a contemplar utentes com variados graus de conhecimento.

Um outro aspecto a realçar é o da necessidade de integração na equipa de trabalho de técnicos de design gráfico que sejam responsáveis por desenvolver a interface gráfica do projecto. Este aspecto é essencial, uma vez que se pretende que a mensagem atinja o maior número de pessoas possível. Se ela for apresentada de um modo enfadonho e monótona, o número de potenciais leitores será, certamente, muito reduzido.

Finalmente, é aconselhável que todo o trabalho de produção multimédia seja feito por pessoas com conhecimentos científicos na matéria em causa. Se esta tarefa é deixada ao critério dos designers de multimédia o rigor científico do produto fica em risco. Na verdade, estes técnicos dificilmente se apercebem das muitas subtilezas inerentes à divulgação de conteúdos que queremos cientificamente correctos mas, simultaneamente, claros para não especialistas.

Uma das principais características do meio electrónico é o de possibilitar a interactividade com o destinatário. Esta é, com efeito, uma mais-valia considerável quando se comparam os meios de divulgação tradicionais com os electrónicos. Neste sentido, iremos apresentar um exemplo de interactividade, produzido com base numa tecnologia designada por QuickTime® Virtual Reality (QTVR) e utilizado no projecto já referido anteriormente.

3. A utilização do QuickTime® VR
É consensual que a melhor forma de divulgar graficamente aspectos geológicos consiste no recurso à fotografia ou, quando tal se justifique, a esquemas interpretativos. Contudo, na maior parte das vezes, como a fotografia apresenta um campo de visão limitado pela lente utilizada, muitos aspectos perdem alguma contextualização na paisagem envolvente. As dificuldades são acrescidas quando, a partir de uma qualquer paisagem geológica fotografada, se pretendam evidenciar determinados pormenores, cuja ilustração só seja possível recorrendo a técnicas fotográficas diferenciadas, tais como a macrofotografia ou a microfotografia. Existem igualmente outros aspectos geológicos cuja ilustração não é simples recorrendo exclusivamente a uma fotografia, como é o caso particular de objectos cujo aspecto se modifique com diferentes ângulos de observação (por exemplo, formas erosivas, fósseis, cristais). Em outros casos, quando existe uma vasta distribuição geográfica de pontos de interesse geológico, seria óptimo que a visualização da respectiva paisagem se fizesse numa panorâmica de 360°, o que se torna manifestamente impossível ou de difícil visualização com técnicas fotográficas convencionais.

Hoje, contudo, existe a possibilidade de produzir ilustrações que ultrapassam algumas das dificuldades citadas, apresentando a informação visual de uma forma mais útil e atractiva, podendo constituir verdadeiras "visitas virtuais" quando há a manifesta impossibilidade de ir aos próprios locais, ou visualizando aspectos que necessitam de equipamento especial nem sempre facilmente disponível. Um desses exemplos é a ferramenta de Realidade Virtual QuickTime^® VR. Reforça-se contudo a ideia de que, por muito ilustrativa que seja a Realidade Virtual, nada substitui (pelo menos por enquanto), em termos ilustrativos, pedagógicos ou científicos, a visita aos próprios locais. Deveremos antes encarar a Realidade Virtual como um importante complemento à actividade científico-pedagógica em curso nos variados graus de ensino e uma atraente forma de apresentar a informação ao público em geral.

3.1. O que é o QuickTime^® VR (QTVR)
O QuickTime^® VR é uma ferramenta de Realidade Virtual, criada pela Apple Computer^©, que a partir de informação fotográfica, produz ilustrações bastante realistas de paisagens ou de objectos, sem recurso a qualquer tipo de programação. Apresenta-se de seguida, para quem pretenda produzir cenas virtuais, um conjunto de ferramentas de software (QuickTime® VR Authoring Studio) que permite criar panorâmicas até 360°, objectos com possibilidade de rotação ou cenas resultantes da combinação dos dois. Para tal recorre-se a uma interface gráfica de simples utilização e à fotografia recolhida com certos critérios, obtida a partir daquilo que se quer ilustrar. É possível, através da sua utilização, produzir cenas interactivas de elevada qualidade gráfica, as quais podem ser lidas através da movimentação do rato sobre a imagem, desde que o software QuickTime® (de distribuição gratuita) esteja instalado no computador. Este software pode ser obtido através da Internet ou através de numerosas revistas de computadores que oferecem CD-ROM´s , nos quais vem muitas vezes incluído. No caso particular de utilizadores do Sistema MacOS (Sistema Operativo dos computadores Macintosh©), a instalação está incluída com o próprio sistema operativo. A difusão dos conteúdos QTVR produzidos pode ser feita através de qualquer suporte digital (Zip, CD-ROM, DVD ou mesmo Disquete de 3.5´´) ou através da Internet. Neste último caso é necessário que o browser (programa de navegação na Internet) possua o filtro QuickTime®, o qual é instalado automaticamente com a instalação do pacote de software QuickTime®.

O QuickTime® é uma tecnologia poderosa de leitura e produção de vídeo, imagem fotográfica digital ou realidade virtual, de ampla divulgação, indispensável ao funcionamento de inúmeros títulos multimédia, sendo uma tecnologia nuclear do Sistema MacOS. Na Internet, a sua utilização aparece em largos milhões de sites. No caso particular do QuickTime® VR, a sua utilização é bastante variada, começando a ser frequente em sites tão diversos como os de agências de turismo, de marcas de automóveis ou de museus. Um bom exemplo é a Galeria Virtual do Museu do Louvre, o que já valeu a este site a obtenção de inúmeros prémios internacionais.

3.2. Como funciona
Tal como já foi referido, o QuickTime® VR permite a produção de cenas panorâmicas até 360°, de objectos rotativos ou cenas com a combinação dos dois, existindo um módulo do programa específico para o seu desenvolvimento. Para cada um dos dois primeiros casos a técnica fotográfica é ligeiramente diferente.

3.2.1. Cenas panorâmicas até 360°
O primeiro passo para a obtenção de uma panorâmica é o planeamento da obtenção de fotografia sobre o local que se pretende ilustrar. Devem ser escolhidos pontos chave, cuja localização melhor ilustre os aspectos de interesse que são observáveis. No caso de cenas que envolvam a produção de mais do que uma panorâmica, pode mesmo ser feito um esboço dos pontos nos quais se vai proceder à recolha de fotografia. Este passo é determinante para a obtenção de uma boa qualidade do trabalho final.

O passo seguinte consiste na recolha de fotografias. Estas podem ser obtidas recorrendo a qualquer câmara fotográfica de filme, digitalizando posteriormente as fotografias ou os slides através de um scanner. Podem ainda ser recolhidas com uma câmara fotográfica digital ou com uma câmara de vídeo (esta última opção é desaconselhável para projectos que exijam alguma qualidade gráfica).

Para que haja uma boa qualidade final, é necessário que as fotografias cubram a totalidade da panorâmica que se quer ilustrar. Deve-se igualmente aproveitar o melhor possível o ângulo vertical de visualização da imagem. Não devem existir modificações da posição vertical da câmara durante o processo de captura das imagens, sendo apenas aconselhável que a câmara rode sobre o seu próprio eixo, de forma a que cada fotografia se sobreponha à seguinte aproximadamente a 50%, até que toda a totalidade da panorâmica se encontre fotografada. Como é óbvio, tal só é conseguido mediante o recurso a um tripé devidamente estabilizado, devendo a câmara encontrar-se em posição de retrato. O número de fotografias necessárias, no caso de panorâmicas a 360°, varia de acordo com a lente utilizada. No caso de câmaras de filme de 35 mm, o número de fotografias aproximado para cada lente apresenta-se na tabela 1.

A sobreposição a 50% é necessária para que o software tenha uma área significativa de comparação de pixels de duas imagens contíguas, de forma a que melhor possa eliminar a aberração resultante da diferença de ponto de vista ou paralaxe.

No final, após todas as fotografias terem sido obtidas, devem ser introduzidas no computador e atribuído um nome que situe cada uma na sequência. Aconselha-se, por exemplo, as referências 001, 002, 003 … 010, 011…etc.

Finalmente, o último passo para calcular a imagem panorâmica consiste em introduzir as imagens no módulo "Panorama Stitcher" do software. As imagens são facilmente importadas e devidamente sequenciadas por comandos facilmente visíveis na janela deste módulo. Após uma sequência importada, a janela deve ter o aspecto ilustrado na figura 1.

Nesta fase, após um conjunto de parametrizações simples do programa, solicita-se o cálculo da imagem panorâmica final no comando "Stitch Pano". Esta imagem consiste num só ficheiro, que é produzido pelo programa e armazenado no disco, representativa da totalidade da paisagem observável à volta do ponto onde se encontrava a câmara. Um exemplo pode ser a panorâmica do Miradouro da Pedra Bela-Gerês, ilustrado na figura 2.

Antes de fazer o cálculo final da panorâmica interactiva é possível, recorrendo a qualquer software de tratamento de imagem, modificar a imagem panorâmica produzida, introduzir legendas para salientar alguns aspectos chave, etc.

Finalmente, esta imagem é introduzida num outro módulo, designado de "Panorama Maker", permitindo criar uma panorâmica interactiva, cujo ponto de vista se modifica deslocando o rato premido sobre a imagem para a esquerda ou para a direita. Não podendo, obviamente, recriar em papel a sensação de visualizar uma panorâmica em computador, ilustra-se na figura 3 o aspecto que esta assume.

Utilizando respectivamente as teclas Shift e Control é possível obter ampliações ou reduções da imagem visualizada. A difusão via Internet exige que se parametrize o cálculo final da panorâmica, no sentido de esta ser comprimida. Desta forma adquirirá um tamanho que a torne passível de ser transmitida via modem ou RDIS.

3.2.2 Objectos rotativos
Tal como na construção de panorâmicas, a construção de objectos exige a recolha de fotografias do objecto que se pretende ilustrar. Deve igualmente ser planeada a forma como esse objecto vai ser fotografado, nomeadamente se apenas se quer fotografar o plano equatorial ou a sua totalidade. Os objectos diferem das panorâmicas porque, enquanto estas são obtidas escolhendo um ponto fixo e fotografando os 360&Mac251; circundantes, nos objectos a câmara está fixa sendo o objecto que sofre rotação. No caso de objectos cujas características tornem manifestamente impossível a sua rotação (tal como é o caso de muitos dos aspectos da paisagem), será a câmara que rodará à volta do objecto. O objectivo será a visualização da totalidade desse mesmo objecto. Desta forma, é possível observar qualquer coisa a toda a sua volta e não apenas a perspectiva resultante de uma única fotografia, que muitas das vezes não ilustra a heterogenia espacial que caracteriza um objecto geológico.

Para fotografar um objecto de pequenas dimensões, a melhor forma é colocá-lo numa plataforma rotativa do estilo "roda de oleiro". Será conveniente que a plataforma seja de cor uniforme e contrastante relativamente ao objecto. Desta forma torna-se muito fácil eliminar tudo aquilo que não pertença ao objecto, recorrendo a um programa de tratamento de imagem. A plataforma deve ser marcada com divisões de 10 em 10 graus, ou seja 36 divisões. Estas divisões asseguram que o objecto seja fotografado de tal forma que a rotação final obtida torne bastante fluido e realista o movimento. Obviamente, o número de fotogramas aconselhado é de 36 para a rotação no plano equatorial. Rotações mais complexas exigem um maior número de fotogramas.

No caso de objectos cuja rotação seja difícil na plataforma referida, deve-se fazer deslocar a câmara à volta de todo o objecto. Essa rotação deve ter um centro fixo (que será, grosseiramente, o centro do objecto). Para que seja obtido uma rotação fluida do objecto, deve-se assegurar o máximo possível de estabilidade na modificação da posição da câmara. Pode utilizar-se: i) um sistema de carril, colocado em circunferência à volta do objecto, sobre o qual se faz deslocar o suporte da câmara; ii) um braço articulado ou, simplesmente, iii) fotografar manualmente o objecto em toda a sua volta. Neste último caso deve ter-se o máximo de cuidado, utilizando referenciais do próprio objecto, para o manter centrado vertical e horizontalmente.

Após a recolha das imagens, estas são importadas para um módulo do QTVR Authoring Studio, designado por "Object Maker" (figura 4). Alguns comandos, existentes sob a forma de botões na janela deste módulo, permitem criar um objecto, cuja perspectiva de observação muda de acordo com os movimentos do rato premido sobre este.

Um exemplo de um objecto QTVR pode ser o bloco pedunculado ilustrado na figura 5, na qual se podem observar algumas das sucessivas perspectivas com que este objecto pode ser observado na mesma janela.

3.2.3 Cenas compostas
Por último, o QTVR Authoring Studio, oferece aquela que é, provavelmente, a sua maior potencialidade: a possibilidade de criar cenas compostas por duas ou mais panorâmicas ligadas entre si, a ligação de panorâmicas a objectos ou ligação a ficheiros externos. Estes ficheiros podem ser páginas da Internet, documentos multimédia ou diversos outros documentos de inúmeras aplicações. A construção de cenas deste tipo, também designadas por projectos, é possível utilizando o módulo "Project Manager". Através do desenho de polígonos directamente nas panorâmicas, devidamente colocados sobre os pontos a partir dos quais se pretenda a obtenção de mais informação, estabelecem-se pontos de ligação. Os polígonos apenas são visualizados na fase de edição do projecto, sendo invisíveis para o utilizador. A única modificação que o utilizador notará ao passar sobre um ponto de ligação numa panorâmica será a modificação do ícone do cursor para uma seta maior do que o habitual. Ao premir o rato sobre esse ponto o utilizador poderá passar para outra panorâmica, visualizar um objecto, aceder a uma página da World Wide Web, etc.

3.3 Exemplos de aplicações do QuickTime® VR à divulgação do património geológico
A liberdade criativa que esta tecnologia permite, a sua simplicidade e o facto de ser baseada em informação fotográfica, conferem-lhe um grande potencial na divulgação de património geológico. Desta forma, é possível pensar numa multiplicidade de exemplos de aplicação neste contexto. Deve-se mais uma vez reforçar a ideia de que esta tecnologia deve ser utilizada numa perspectiva de informação e divulgação e nunca de alternativa à observação directa ou à visita ao próprio local. É mesmo aconselhável que as apresentações que com ela possam ser criadas sejam pensadas no sentido de motivar o utilizador a visitar os próprios locais e sensibilizá-los para a observação de objectos geológicos.

Muitos exemplos podem ser concebidos no sentido de utilizar esta tecnologia na divulgação de património geológico. De seguida são propostos alguns desses exemplos que, de forma alguma, pretendem esvaziar a sua aplicabilidade.

As panorâmicas apresentam uma aptidão excelente para ilustrar paisagens com interesse geológico. O utilizador poderá observar a totalidade do espaço que rodeia um ponto, apercebendo-se das relações espaciais que se estabelecem entre as diferentes estruturas, da sua expressão regional, etc. Existem numerosos locais em Portugal com condições excelentes para obtenção de imagens panorâmicas. Caso se deseje, é possível salientar um aspecto em particular numa paisagem mediante a utilização de uma ligação a um objecto ou a uma panorâmica mais detalhada. Pode, por exemplo, observar-se uma panorâmica de uma morfologia granítica e, ao premir o rato sobre um bloco pedunculado, obter a visualização deste a 360°. Pode, igualmente, observar-se uma panorâmica de uma morfologia cársica, na qual existe uma entrada para uma gruta. Ao premir o rato sobre essa entrada, o utilizador pode aceder a uma panorâmica do interior dessa mesma gruta. É possível ainda, numa panorâmica que inclua diversas litologias, obter um objecto que represente essa litologia observada ao microscópio óptico. Um exemplo de um destes objectos é ilustrado na figura 6. O QTVR mostra-se também particularmente adaptado à interpolação de perfis geológicos, cuja captura integral necessite de mais do que uma fotografia.

Em museus com mais do que uma sala, é possível criar panorâmicas ligadas entre si, permitindo viajar de sala em sala. Os utilizadores podem, igualmente, obter visualizações pormenorizadas das amostras em exposição, apresentadas sob a forma de objectos. O QTVR apresenta enormes potencialidades na apresentação de amostras de fósseis ou cristais. Com um pouco de imaginação é também possível criar animações interactivas de processos geológicos ligados às panorâmicas, permitindo, desta forma, uma melhor interpretação daquilo que se está a observar.

Pensamos que, apesar de ainda existirem algumas dificuldades, a utilização de meios informáticos deve ser incentivada e encarada como uma importante vertente na implantação de qualquer programa de divulgação do património geológico.

O trabalho foi realizado no Centro de Ciências do Ambiente/Ciências da Terra no âmbito do Projecto Geira e do Programa Nónio Século XXI, financiados pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Interreg II, Feder e Ministério da Educação.