Trabalho que propõe o uso de gestos para interação com jogos e plataformas já conhecidos, como Xadrez, Pacman e Google Street View, foi escolhido como o melhor na seção "Saúde e Reabilitação" em Congresso e Simpósio da Unesp.
A maneira convencional de Interação Humano-Computador, a partir do mouse e teclado, é considerado um processo sedentário. Durante o manuseio do computador o indivíduo permanece sentado e está sujeito às disfunções músculo-esqueléticas relacionadas a esta rotina. Pensando em alternativas mais saudáveis, pesquisadores da UFSCar desenvolveram um conjunto de aplicativos denominados "GestureCollection", projetados para oferecer estímulos cognitivos e motores de maneira não convencional ao controle de programas computacionais. A partir de equipamentos e softwares que reconhecem os gestos humanos, os aplicativos mostram potencial para reduzir a monotonia de sessões de terapias voltadas à reabilitação e uma forma ativa para a Interação Humano-Computador.
A pesquisa intitulada "Gesture Recognition for health and rehabilitation" (Reconhecimento de gestos para a saúde e reabilitação), de autoria de Alexandre Fonseca Brandão, doutorando no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (PPGBiotec), Nivaldo Antônio Parizzoto, docente do Departamento de Fisioterapia (DFisio), e Luis Carlos Trevelin, professor do Departamento de Computação (DC), todos da UFSCar, recebeu menção honrosa no IX Congresso Internacional de Educação Física e Motricidade Humana e XV Simpósio Paulista de Educação Física, realizados na Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Rio Claro, no começo de junho. O projeto, que foi escolhido como o melhor trabalho na seção "Saúde e Reabilitação", é fruto de pesquisas desenvolvidas no Laboratório de Visualização, Imersiva, Interativa e Colaborativa (LaVIIC) da UFSCar e envolvem conceitos de Biomecânica e Neurociência.
Utilizando realidade virtual para estimular atividades motoras e cognitivas, exercícios físicos e auxiliar em tratamentos de reabilitação neuromuscular, os pesquisadores usam jogos e plataformas já conhecidos, como Xadrez, Pacman, Google Street View, dentre outros. Os três aplicativos desenvolvidos receberam um nome que começa com a palavra “gesture”, que em Inglês significa gesto. São eles: GestureChess, GestureMaps, e Gesture Puzzle. Todas as aplicações buscam desenvolver possibilidades para que um usuário manipule o sistema apenas com gestos intuitivos, ou seja, um “clique” manual no espaço capaz de ser reconhecido por câmeras ligadas ao computador.
No caso do GestureChess, a aplicação permite controlar um jogo de Xadrez virtual por meio de gestos dos membros superiores, que tem o objetivo de explorar o conceito de dupla tarefa, neste caso uma tarefa física (interação gestual) e outra cognitiva (cálculo de probabilidades inerentes do xadrez), além de complementar a fisioterapia tradicional no processo de reabilitação de pacientes com doenças neuro-músculo-esqueléticas. Já o GestureMaps aborda a interação entre o usuário, que deve estar em pé, e o ambiente virtual, controlando a interface com movimentos que simulam uma marcha estacionária, além de rotação de tronco. Este aplicativo vem como alternativa para que indivíduos que são acometidos pela desorientação espacial possam diminuir as chances de se perder em trajetos rotineiros, através da exploração virtual, espacial e geográfica por meio do Google Street View, ferramenta que possui uma galeria de fotos panorâmicas em 360 graus de diversas regiões do planeta.
Por fim, o GesturePuzzle explora livremente a articulação do ombro em todos os planos de movimento por meio de um quebra-cabeças virtual controlado por meio de gestos motores dos membros superiores desta articulação. A aplicação consiste em um ambiente virtual composto de uma imagem dividida em peças embaralhadas, que deverão ser deslocadas até uma matriz. Para controlar o quebra-cabeças, a pessoa deve realizar gestos com um de seus braços, simulando o movimento de pegar e soltar a peça, que é captado por um sensor de reconhecimento de gestos.
O conjunto de aplicações tem como objetivo geral incrementar a atividade física diária na interação do homem com a máquina, por meio de gestos que demandam maior gasto energético quando comparado à interação convencional (mouse e teclado), possibilitando uma mudança de paradigma na forma de Interação Humano-Computador a médio e longo prazo. Esses jogos terapêuticos, que podem assegurar aos usuários uma forma não-convencional para interagir com ambientes virtuais por meio de interfaces gestuais, de forma intuitiva, lúdica e fisicamente ativa, podem colaborar no combate ao sedentarismo, incorporando técnicas específicas para reabilitação cognitiva e funcional. Abordando aspectos que vão além do entretenimento e que visam simular as situações práticas do cotidiano, os softwares também complementam o processo de reabilitação de diversas patologias.
Segundo Alexandre Fonseca Brandão, há possibilidades de aplicação da proposta visando duas frentes. Numa delas é proposta a atividade física, de forma que a pessoa seja estimulada a exercitar músculos tanto dos membros superiores como inferiores do corpo em seu cotidiano. A outra frente é a dos exercícios físicos, o que requer periodicidade e sistematização visando um resultado em particular. Brandão explica que o software auxilia na identificação de gestos precisos e no registro dessas informações para acompanhamento regular, o que permite, tanto na área de Saúde como no Esporte, que profissionais como fisioterapeutas, médicos e treinadores possam ter dados precisos sobre um tratamento de reabilitação ou um treinamento.
“O software funciona como um auxílio ao especialista, que pode, inclusive, estar a distância”, esclarece o pesquisador, que ressalta também a ideia dos aplicativos poderem ser utilizados por pacientes, em casa, para potencializar sessões de tratamento. “O custo de um número maior de sessões de Fisioterapia, por exemplo, fica caro para o paciente ou para o plano de Saúde. Orientado por um profissional e pelo aplicativo, um paciente pode complementar o tratamento com exercícios extras na sua própria casa”, comenta Brandão. “Já há no mercado notebooks e televisores que têm câmeras que funcionam como sensores e que vão permitir que os usuários possam usar aplicativos como estes facilmente e a qualquer momento”, explica o pesquisador.
As áreas de saúde são carentes de desenvolvimento nacional de jogos terapêuticos que atendam especificamente esta população, considerando as características individuais dos usuários. Neste contexto, as aplicações da modalidade de jogos digitais se apresentam como "aliadas" em situações de reabilitação músculo-esquelética e neurofuncional, onde o tratamento convencional, apesar de eficaz, pode ser considerado monótono para o paciente, o que aumenta os casos de interrupção momentânea e até a desistência do processo de tratamento e reabilitação. Resultados já apontam que quando considerado apenas o tratamento de membro superior, estudos indicam melhores resultados na reabilitação da função motora e funcional quando a terapia convencional é associada à terapia com Realidade Virtual.
Os softwares, que foram desenvolvidos com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), foram registrados pela Agência de Inovação da UFSCar. Mais informações sobre os softwares ou sobre o desenvolvimento deles, podem ser obtidas no site do LaVIIC, em http://laviic.dc.ufscar.br/.
Crédito: Tatiane Liberato - Agência de Inovação UFSCar.
