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Desenho – Estereogramas e a ilusão de tridimensionalidade

 

01/12/2010

Autor y Coautor(es)
MARCELO DA SILVA BUENO
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RIO DE JANEIRO - RJ COL DE APLIC DA UNIV FED DO RIO DE JANEIRO

Maria de Fátima dos Santos Galvão

Estructura Curricular
Modalidad / Nivel de Enseñanza Disciplina Tema
Ensino Médio Matemática Geometria
Datos de la Clase
O que o aluno poderá aprender com esta aula

- Analisar, do ponto de vista geométrico, como a visualização simultânea de imagens bidimensionais pode produzir a ilusão de tridimensionalidade.

- Identificar aplicações práticas dos estereogramas.

- Executar a construção de um estereograma simples.

Duração das atividades
Dois tempos de 50 minutos
Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

As atividades poderão apresentar desdobramentos interessantes se os alunos tiverem estudado noções básicas de ótica nas aulas de Ciências ou de Física. Isto no entanto, não chega a constituir um pré-requisito para a abordagem do tema proposto.

Estratégias e recursos da aula

Os estereogramas e pares estéreo são imagens bidimensionais que, observadas de determinado modo, produzem uma ilusão de tridimensionalidade. Costumam despertar muita curiosidade, mas para que o efeito de profundidade seja percebido é necessário que o observador esteja relaxado e utilize uma técnica - dentre as várias sugeridas - para que a ilusão tridimensional se revele.

O principío de funcionamento dos estereogramas e pares estéreo baseia-se na capacidade que o cérebro humano tem de reunir, em uma mesma imagem, as imagens captadas, sob ângulos ligeiramente diferentes, por cada um dos olhos.  

Vistos pela maioria das pessoas apenas como um brinquedo ou uma diversão, os estereogramas têm, em seu princípio de funcionamento, uma aplicação prática muito importante na cartografia: a partir de um levantamento aerofotogramétrico, é possível, por meio do ajuste de fotos do mesmo local, obtidas sob ângulos ligeiramente diferentes, elaborar cartas onde o terreno é visualizado com uma significativa ilusão de profundidade (para isso, utiliza-se um equipamento próprio - semelhante a um binóculo - chamado estereoscópio).

http://www.ibge.gov.br/ibgeteen/atlasescolar/apresentacoes/tecnicas.swf 

A proposta para essa aula, no entanto,  possui um viés mais lúdico, possibilitando aos alunos não apenas entender como funcionam os estereogramas, mas estimular sua criatividade na produção de seus próprios exemplares, que poderão ser compartilhados com os colegas.

Atividade 1 

Cada aluno deverá olhar para um ponto ou objeto à sua escolha e, com os dois olhos abertos, deverá aponta-lo com um dedo, de modo que este fique sobreposto ao objeto. Em seguida, deverá verificar, fechando um dos olhos de cada vez, a posição relativa entre a imagem de seu dedo e a do objeto escolhido. O resultado dessa experiência deverá ser registrado. 

A experiência sugerida para a segunda atividade tem por objetivo demonstrar que cada olho, individualmente, percebe a imagem de um mesmo objeto de modo diferente do outro. Os olhos direito e esquerdo veem o objeto sob ângulos diferentes, cabendo ao cérebro juntar as duas imagens percebidas.   

Assim, ao relatarem suas experiências, os alunos perceberão que apenas um dos olhos mantém a mirada original quando o outro está fechado. Este último, por sua vez, percebe a imagem do dedo deslocada em relação ao objeto. Isso acontece porque um dos olhos, chamado “diretor” é aquele que fornece a direção precisa da mirada, enquanto o outro percebe informações complementares para a formação da imagem e da percepção de profundidade.

1. Mirada realizada com os dois olhos abertos 

2. Mirada realizada com apenas um olho aberto (olho diretor) 

3.Mirada realizada com apenas um olho aberto (não diretor) 

Desse modo, quando o observador cruza as miradas de ambos os olhos sobre o objeto(focaliza), junta duas imagens distintas em uma nova imagem, criando a sensação de profundidade.

Atividade 2

Cada aluno (ou pequeno grupo de alunos) receberá um estereograma para observar a ilusão de tridimensionalidade produzida pela imagem.   

Existem diversos exemplares de estereogramas disponíveis na internet, podendo, de acordo com os recursos da escola, ser impressos de modo que cada aluno – ou grupo com não mais de três alunos – receba um exemplar para observar nessa primeira atividade. Alguns alunos podem – em virtude de visão limitada em um dos olhos – não virem a perceber a ilusão de tridimensionalidade.   O professor deverá orientar os alunos sobre como deve ser feita a observação conforme as instruções disponíveis no endereço a seguir:

http://www.inf.ufsc.br/~otuyama/port/stereogram/basic/ 

É comum que, nas primeiras tentativas não se consiga perceber a forma “oculta”, posto que nos acostumamos a focalizar um objeto ao observá-lo. Portanto, a ideia de estabelecer um foco antes ou depois da prancha observada nos é bastante estranha. O mais importante para que a experiência transcorra a contento, é que os alunos estejam relaxados e não procurem “forçar” ou tentar apressar a percepção da imagem “oculta” na prancha. Sugerimos, abaixo, dois endereços da web que disponibilizam estereogramas gratuitamente:

http://www.portal3d.com.br/photo/albums/olho-magico-3d-estereograma 

http://estereogramas.rcentro.com/ 

Atividade 3   

Os alunos construirão um estereograma simples a partir de uma prancha contendo composição aleatória de pontos

Para esta última atividade, sugerimos que o professor distribua entre os alunos (ou grupos) duas pranchas idênticas contendo uma imagem gerada pelo processo RDS (Randomic Dot Stereogram) – pode ser obtida no endereço http://www.inf.ufsc.br/~otuyama/port/stereogram/basic/  –  e solicite a cada aluno a escolha da forma que será “revelada” na observação do estereograma. O site indicado acima conta, ainda, com um roteiro passo a passo para a elaboração do estereograma, no qual nos baseamos, com pequenas adaptações, para propor essa atividade. As duas pranchas deverão ser colocadas lado a lado, sobre um fundo branco. A forma “oculta” deve, então, ser cuidadosamente recortada da prancha à direita e ligeiramente deslocada de sua posição original, sendo reassentada em uma nova posição. 

O efeito que se pretende obter aqui é bastante simples – a forma escolhida parecerá se destacar do restante da imagem – mas acreditamos que possa despertar a curiosidade dos alunos sobre a técnica para o desenvolvimento de imagens mais sofisticadas. Existem sítios na rede que não só ensinam algumas dessas técnicas mas indicam software que auxiliam em sua produção.

Para encerrar a aula, o professor poderá sugerir que os grupos troquem entre si os trabalhos e manifestem sua opinião a respeito do tema desenvolvido.

Recursos Complementares
Avaliação

Deverá ser feita considerando o interesse, o empenho e a desenvoltura dos alunos no cumprimento das tarefas propostas. Como é possível que alguns alunos não consigam visualizar prontamente as imagens nas atividades 2 e 3 – em função de ansiedade ou pouca concentração, por exemplo – , esse aspecto deve ser avaliado de modo menos rigoroso.

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