Fotogrametria no ensino de geologia e geologia de engenharia
A fotogrametria (técnica pela qual se obtém dados e modelos tridimensionais a partir de fotos) não é novidade, já está no ensino e no mercado de várias áreas há anos. Porém ainda não é totalmente explorada e utilizada nas geociências aqui no Brasil, mesmo sendo, em muitos casos, de fácil aplicação.
O conceito básico é, a partir de diversas fotos que se sobrepõem, obtidas de vários ângulos e distâncias, inferir o formato tridimensional de um objeto.
O resultado é um modelo tridimensional (gêmeo digital) que será tão detalhado e preciso quanto mais fotos houver. Caso estas fotos sejam georreferenciadas, este modelo 3D pode ter escala e estar orientado e localizado no espaço (por exemplo na superfície do planeta).
Os modelos 3D a seguir foram criados utilizando-se fotogrametria. Clique nos modelos 3D, aguarde alguns segundos para que o modelo seja carregado, e depois clique com o botão esquerdo do mouse e arraste pela tela para manipular o modelo. Use a roda do mouse para zoom.
Combinada com os conceitos de XR (Extended Reality – realidade estendida, que engloba os termos AR – augmented reality, realidade aumentada, VR – virtual reality, realidade virtual e MR – mixed reality, realidade mista), a fotogrametria permite muitos usos diferentes a partir da digitalização de objetos reais.
Utilizando controles e visores (óculos) específicos, os modelos podem ser manipulados (quase) como se estivessem na mão de quem está segurando o objeto. Ou, dependendo do tamanho do objeto (como por exemplo uma igreja antiga), como se a pessoa estivesse caminhando sobre o local.
Nas geociências e na geologia de engenharia as aplicações ocorrem em diversas escalas – amostras de mão, afloramentos, feições de relevo inteiras (como montanhas) – e disciplinas – geologia estrutural, geologia de engenharia, ensino, preservação.
Neste artigo vou mostrar somente um pouco do ensino, especificamente na geologia de engenharia, em trabalhos do pessoal da Aalto University, de Helsinque, na Finlândia.
Tive contato com o trabalho deles no congresso de 2019 da ISRM (International Society for Rock Mechanics), em Foz do Iguaçu. O professor Lauri Uotinen é um dos entusiastas de técnica, e produz muitos trabalhos relacionados a fotogrametria.
Antes de mais nada os vídeos:
E aqui algumas referências de trabalhos:
- Digitisation of hard rock tunnel for remote fracture mapping and virtual training environment
- Virtual reality learning system for remote rock mass mapping
- Visualization of 3D rock mass properties in underground tunnels using extended reality
- Lauri Uotinen
Em um contexto pós-pandemia, esse tipo de solução para educação pode parecer óbvio, mas estes trabalhos são de antes da pandemia. Ou seja, não devemos pensar em novas tecnologias de aprendizado somente para educação a distância ou de forma remota.
Estudantes de graduação de geologia de forma geral não tem a oportunidade de entrar em um túnel em construção para executar um mapeamento estrutural ou manipular uma amostra de um mineral raro.
Outro exemplo: um afloramento importante do ponto de vista didático e científico, se não for parte de um parque ou área preservada, pode ser perdido, por escavações, obras ou mesmo intemperismo. Se for digitalizado com fotogrametria, fica preservado e pode ser “visitado” por muitas gerações de estudantes.
Casos como o incêndio do Museu Nacional do RJ em 2018 não tem como serem remediados totalmente: mas se o acervo fosse todo digitalizado, alguns estudos ainda poderiam ser conduzidos, mesmo que em amostras digitais. Iniciativas como a do Google e do Instituto Nacional de Tecnologia preservaram imagens de como era o museu antes do incêndio e gêmeos digitais de parte dos itens.
A questão que quero colocar é: não há motivo para não usarmos a fotogrametria em diversas aplicações da geologia e das geociências. Seja para ensino e pesquisa, seja para áreas aplicadas: provavelmente estamos perdendo oportunidades e patrimônio ao não registrar e preservar em forma digital nossas amostras, afloramentos e feições de relevo.