Pontos chave
- É importante basear o design de ferramentas de realidade estendida (XR) específicas do esporte nos princípios-chave da dinâmica ecológica e do design de aprendizado representativo e utilizar a estrutura de treinamento perceptual modificada para garantir que as ferramentas XR sejam altamente representativas do desempenho no mundo real ambiente para maximizar a transferência positiva.
- Para validar o uso de ferramentas XR e minimizar a probabilidade de efeitos de transferência negativos, é essencial que as ferramentas XR sejam avaliadas quanto ao seu nível de representatividade antes de serem usadas durante o treinamento.
- À medida que o interesse pela tecnologia XR cresce em todo o cenário esportivo de alto desempenho, é importante manter uma abordagem equilibrada e baseada em evidências ao decidir como o XR pode ser melhor utilizado nos programas de treinamento.
As habilidades perceptivo-motoras são uma parte essencial do desempenho de elite no esporte. Encontrar novas maneiras de treinar esses tipos de habilidades tem sido um grande interesse de treinadores e gestores de programas de alto desempenho com o objetivo de obter uma vantagem competitiva. A realidade estendida (XR), é um termo genérico que envolve todos os ambientes reais e virtuais gerados por tecnologia de computador e wearables (vestíveis, por exemplo, smartwatch) e oferecem uma oportunidade para acelerar o desenvolvimento de tais habilidades. As tecnologias de realidade estendida têm sido utilizadas em ambientes que exigem alto desempenho em vários setores, como psicologia, medicina e militar. O apelo do XR nesses contextos é que ele pode recriar ambientes que são difíceis de simular para treinamento e fornece um ambiente de treinamento mais seguro com risco reduzido de lesões e/ou danos a equipamentos caros e às pessoas. As vantagens adicionais do XR incluem a capacidade de controlar e manipular restrições em ambientes complexos e dinâmicos para criar situações específicas que são repetíveis (por exemplo, pousar um avião após uma falha de motor durante uma simulação de voo ou realizar um arremesso de lace livre no basquete). A realidade estendida também tem sido utilizada no esporte, embora em menor grau em comparação com outros setores, com programas de alto desempenho esportivo em todo o mundo adotando essa tecnologia apenas recentemente e investigando sua eficácia para melhorar o desempenho do atleta. No entanto, a adoção de XR no esporte está superando a geração de evidências de pesquisa científica, levando a uma lacuna entre a aplicação prática da tecnologia e a compreensão empírica do que ela é capaz de melhorar no que tange as habilidades motoras/perceptivas no esporte.
Dois problemas importantes que impedem as organizações esportivas de alto desempenho de investir tempo e dinheiro necessários para desenvolver ferramentas de treinamento XR são a falta de compreensão sobre (1) as ferramentas de XR, ou seja, o que é possível do ponto de vista de hardware e software e (2) a utilidade de ferramentas de XR para obter transferência de habilidade positiva. Com relação à primeira questão, é necessária maior clareza sobre a definição de XR e exatamente o que ela implica. Além disso, o domínio esportivo pode aprender com as informações geradas pela pesquisa XR em outros domínios (por exemplo, psicologia e militar). Já foi demonstrado que a eficácia de ferramentas XR específicas para esportes, incluindo realidade virtual (RV) de 360 graus, RV animada e realidade aumentada (AR), para avaliação e treinamento de habilidades também podem fornecer informações valiosas sobre a utilização futura de XR no esporte. Com relação à segunda questão, uma abordagem baseada em princípios (informada pela dinâmica ecológica, ou seja, o quanto é transferido e aplicado em situações reais) para a avaliação de design de tecnologia e tarefa pode ajudar a informar as partes interessadas sobre a eficácia de várias tecnologias de XR. A dinâmica ecológica é uma abordagem teórica baseada em princípios que pode fornecer orientação aos praticantes com o objetivo de entender e avaliar o desempenho no esporte. A abordagem da dinâmica ecológica enfoca a relação indivíduo-ambiente para analisar e entender o desempenho. Através de uma lente de dinâmica ecológica, o comportamento do atleta é pensado para ser moldado pelas interações contínuas entre tarefas (por exemplo, regras e equipamentos), ambientais (condições climáticas, iluminação, socioculturais) e restrições individuais (por exemplo, características físicas e psicológicas) que existem no ambiente de desempenho em um determinado momento. Considerando essas restrições e a relação dinâmica entre o atleta e o ambiente (ou seja, as informações disponíveis e a maneira como os indivíduos interagem com essas informações) dentro de um ambiente de treinamento, é essencial para entender se as habilidades serão transferidas entre os ambientes, como do XR para a competição. Essas ideias foram operacionalizadas como estruturas aplicadas por meio do design de aprendizagem representativa (RLD) e da estrutura de treinamento perceptual modificada (MPTF). Essas estruturas podem ser usadas por profissionais para informar o design de tarefas de aprendizado de habilidades ao usar a tecnologia XR e podem ajudar a avaliar a probabilidade de a tarefa de aprendizado provocar transferência positiva de habilidades para o ambiente de desempenho.
Definindo XR
A realidade estendida é o termo abrangente que se refere a três tipos diferentes de simulações geradas por computador, incluindo RV, AR e MR. Embora essas três modalidades tenham características específicas, as diferenças entre cada uma tornaram-se um pouco confusas nos últimos tempos (por exemplo, ser capaz de interagir e influenciar objetos em um ambiente de RV animado; no entanto, não em um ambiente de RV de 360 graus). Isso pode ter ocorrido por vários motivos, entre eles a criação de termos de marketing para vender produtos ou o ritmo extremamente rápido de desenvolvimento dessas tecnologias, o que dificulta o acompanhamento das novas tendências e desenvolvimentos tecnológicos pelo público em geral. Portanto, sugerimos que a maneira mais clara de descrever as modalidades XR é como um espectro que se move de uma modalidade para outra. Esse espectro varia de modalidades que são completamente virtuais por natureza e ocluem amplamente o mundo real, até modalidades na outra extremidade do espectro, nas quais o mundo real e o virtual se fundem perfeitamente, estão cientes um do outro e podem interagir um com o outro naturalmente e em tempo real.
Diferença chave entre RV animado e de 360 graus
É importante observar, antes de descrever esses termos com mais detalhes, que há uma diferença significativa entre uma simulação animada de RV e um vídeo de 360 graus apresentado em um headset de RV (normalmente referido como RV de 360 graus). Tem havido alguma confusão entre profissionais e pesquisadores sobre a diferença entre esses dois modos que precisa ser esclarecida. A principal diferença é que o RV de 360 graus apresenta imagens de vídeo do mundo real de um ambiente específico que foi pré-gravado, enquanto o RV animado apresenta cenas animadas (ou seja, imagens geradas por computador) de ambientes que podem mudar em tempo real de acordo com como o usuário interage com objetos virtuais no ambiente. A RV animada permite que os usuários interajam com objetos virtuais e influenciem o curso dos eventos em tempo real. No entanto, a RV de 360 graus apresenta imagens de vídeo pré-gravadas e fixadas em seu estado atual e, portanto, os usuários podem apenas assistir às imagens e não podem usar ações físicas para influenciar a situação apresentada de forma alguma.
RV animada
Em uma extremidade do espectro XR encontra-se a RV animada, que pode ser definida como um ambiente simulado por computador que visa simular uma sensação de estar fisicamente e psicologicamente presente em outro lugar, anulando/ocluindo completamente (ou o máximo possível) o mundo real. Na RV animada, o usuário experimenta uma imersão completa no mundo virtual animado enquanto está completamente sem contato/”cego” com o ambiente do mundo real. Essa experiência ocorre dentro de um display de cabeça em formato de óculos, chamado de óculos de realidade virtual, em que o usuário recebe entrada sensorial (visual e auditiva) do display de cabeça (óculos) e alto-falantes/fones de ouvido conectados/acoplados, ao invés dos arredores do mundo real. No entanto, os usuários ainda captam feedback tátil e algumas informações contextuais do mundo real (por exemplo, o tipo de superfície em que estão no ambiente animado de RV e a temperatura do ar). A RV animada também pode ser apresentada em telas grandes (telas planas ou curvas), que exigem que os usuários usem óculos tridimensionais, bem como em sistemas Cave Automatic Virtual Environment (ambiente virtual automático como caverna), também conhecidos como CAVE – é uma sala onde são projetados gráficos em 3 dimensões em suas paredes, formado por 5 telas de projeção com 6 projetores cada, que permite ser visualizadas e manipuladas pelos usuários usando dispositivos tecnológicos de interação; isto é, os usuários podem explorar e interagir com objetos e pessoas virtuais. A RV animada tem a vantagem de permitir que os usuários interajam fisicamente com recursos do ambiente animado (objetos virtuais) e influenciem diretamente o curso dos eventos à medida que eles se desenrolam. Além disso, qualquer forma de informação contextual dentro do cenário virtual (por exemplo, aparência e comportamento de objetos, condições do ambiente, táticas usadas por oponentes virtuais) pode ser manipulada. Isso fornece liberdade para manipular qualquer restrição no ambiente e permite que situações específicas sejam criadas. No entanto, uma limitação dessa tecnologia é que pode ser difícil simular objetos virtuais que se comportam da mesma maneira que no mundo real e, portanto, a natureza dos acoplamentos percepção-ação realizados pelos usuários pode não ser representativa do ambiente real de desempenho da experiência.
RV 360 graus
Ao lado do VR animado no espectro XR está o VR de 360 graus, que apresenta imagens de vídeo do mundo real de um ambiente específico que foi pré-gravado usando uma câmera de vídeo de 360 graus e é fixado em seu estado atual. O VR de 360 graus está posicionado ao lado do VR animado no espectro XR porque apresenta vídeo de 360 graus usando um headset VR (por exemplo, Oculus Quest) que oculta completamente o mundo real da mesma forma que o RV animado. As vantagens do RV de 360 graus incluem sua capacidade de imersão total dos usuários na situação que está sendo visualizada, os usuários podem realizar movimentos de cabeça para visualizar a cena de 360 graus e as informações perceptivas apresentadas são frequentemente altamente representativas porque geralmente envolvem informações visuais que foram gravados ou amostrados do cenário do mundo real. No entanto, as principais limitações são que a ferramenta não permite que o usuário influencie a situação apresentada de forma alguma, criando assim uma dissociação entre percepção e ação que pode prejudicar o desenvolvimento de habilidades.
AR
Embora o RV animado e o RV de 360 graus ocluam completamente o mundo real por meio do uso de fones de ouvido (com exceção dos sistemas CAVE), mais adiante no espectro está a tecnologia AR, na qual objetos virtuais podem ser sobrepostos no ambiente do mundo real. A realidade aumentada é uma experiência de um ambiente do mundo real onde os objetos no ambiente real são aprimorados ou adicionados por informações perceptivas geradas por computador, incluindo modalidades sensoriais visuais e auditivas. A informação sensorial virtual sobreposta no mundo real pode ser de natureza aditiva (isto é, estímulos que são adicionados à tarefa que está sendo executada no ambiente natural) ou pode ser mascarada (isto é, oclusão/ocultação de certos elementos do ambiente natural), o que é alcançado por meio de um dispositivo portátil (por exemplo, smartphone ou tablet) ou Óculos Smart que podem ser resistentes à água (por exemplo, SOLOS Smart Glasses, Form Smart Swimming Goggles) [esses dispositivos têm tamanho e formato semelhantes aos óculos de leitura comuns ou óculos de natação]. Esses dispositivos apresentam imagens de objetos virtuais sobre o ambiente do mundo real no campo de visão dos usuários (por exemplo, o ritmo de um nadador por 100 m pode ser apresentado em seu campo de visão em tempo real enquanto nada). Uma desvantagem notável do AR é que ele não permite que os usuários interajam fisicamente ou alterem a posição ou a aparência de objetos virtuais que aparecem no ambiente natural (se permitir isso, está mais próximo do RM) e o realismo dos objetos (por exemplo, brilho) pode ser baixo. Além disso, uma desvantagem do AR é que os objetos virtuais e o ambiente do mundo real não interagem entre si (por exemplo, uma bola virtual não mudará sua velocidade se for vista colidindo com uma parede real, mas, em vez disso, irá direto através da parede porque não reconhece que a parede está ali).
Vários aplicativos AR foram desenvolvidos que podem ser usados com smartphones e tablets. Os aplicativos mais populares nos últimos tempos incluíram o Pokémon Go, que permite que as pessoas usem uma câmera embutida em um dispositivo como um smartphone para visualizar objetos virtuais como se estivessem realmente presentes no mundo real. Outros programas de AR são capazes de sobrepor objetos virtuais em tamanho real no cenário do mundo real por meio de óculos inteligentes (por exemplo, um jogador virtual realizando um set no vôlei); no entanto, eles não permitem que o usuário interaja com a informação visual (por exemplo, vôlei virtual).
MR
No extremo oposto do espectro XR está o MR, que coloca objetos virtuais no ambiente do mundo real de maneira semelhante ao AR, mas com a adição de usuários capazes de interagir fisicamente com esses objetos virtuais. Isso cria uma realidade em que objetos reais e digitais coexistem e interagem uns com os outros em tempo real. Os usuários experimentam RM usando fones de ouvido como o Hololens, que permite que objetos virtuais sejam vistos por cima de objetos do mundo real, permitindo que os usuários interajam com os objetos usando as mãos ou os pés. Por exemplo, um mecânico de automóveis pode olhar para um carro virtual em tamanho real usando o fone de ouvido Hololens e ser capaz de usar as mãos para girar fisicamente o carro ou levantar o capô do carro para visualizar e manipular as partes internas (por exemplo, Microsoft Malha). Da mesma forma, a empresa ‘Saab’ criou uma exibição tática MR onde paisagens digitais de ambientes e objetos específicos podem ser visualizados e manipulados (por exemplo, o posicionamento tático de submarinos no oceano ou a posição de soldados no solo). Outras aplicações potenciais incluem um ambiente de combate virtual que pode ser colocado no ambiente do mundo real, como pessoas virtuais tentando atacar os usuários com armas. Uma aplicação potencial no esporte pode ser jogadores de vôlei praticando seus saques ou bloqueios enquanto visualizam adversários virtuais do outro lado da rede que podem interceptar a bola (ou seja, bloqueadores virtuais). É importante ressaltar que todos os objetos virtuais no MR interagem com os objetos do mundo real de maneira perfeitamente natural. Isso permite que as informações contextuais no ambiente sejam manipuladas, mantendo um maior grau de representatividade (em comparação com outras formas de XR) com a forma como os objetos virtuais se comportam no mundo real. Uma limitação do MR é que os objetos virtuais podem ser ligeiramente atrasados na forma como se movem quando os usuários interagem com eles, o que pode diminuir a representatividade dos acoplamentos percepção-ação realizados pelos usuários, e o feedback tátil é diferente do mundo real (ou seja, o uso de vibrações). Além disso, o realismo e o brilho dos objetos virtuais ao usar a RM podem ser baixos.
Le Noury P, Polman R, Maloney M, Gorman A. A Narrative Review of the Current State of Extended Reality Technology and How it can be Utilised in Sport. Sports Med. 2022 Jul;52(7):1473-1489. doi: 10.1007/s40279-022-01669-0.
