NATO Edu-Metaverse: gamificação de tours virtuais educativos

Filipe Daniel Ferreira Macedo NATO Edu-Metaverse: Gamificação de tours virtuais educativos maio de 2025 NATO Edu-Metaverse: Gamificação de tours virtuais educativos Filipe Daniel Ferreira Macedo UMinho|2025 Universidade do Minho Escola de Letras, Artes e Ciências Humanas Filipe Daniel Ferreira Macedo NATO Edu-Metaverse: Gamificação de tours virtuais educativos maio de 2025 Relatório de Projeto Mestrado em Humanidades Digitais Trabalho efetuado sob a orientação da Professora Doutora Sílvia Lima Gonçalves Araújo e do Professor Doutor Bruno Reynaud de Sousa Universidade do Minho Escola de Letras, Artes e Ciências Humanas ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/4 iii AGRADECIMENTOS Primeiramente, gostaria de agradecer aos meus pais por todo o apoio dado durante minha jornada académica. Também desejo expressar meus sinceros agradecimentos e apreço aos meus orientadores, Doutora Sílvia Araújo e Doutor Bruno Reynaud de Sousa, pela oportunidade de participar deste projeto e por toda a ajuda e feedback fornecidos ao longo do desenvolvimento. iv DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducentes à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho v NATO Edu-Metaverse: Gamificação de tours virtuais educativos RESUMO A inovação tecnológica em software de realidade virtual tem vindo a responder à crescente necessidade de diversas áreas se apresentarem ao mercado de forma moderna e atrativa. Na atualidade, marcada por uma sobrecarga de estímulos online e um público cada vez mais exigente, torna-se fundamental destacar-se através de uma exposição diferenciada e impactante. O projeto NATO Edu-Metaverse , aqui apresentado, insere-se numa iniciativa mais ampla composta por dois projetos de divulgação e ensino sobre a organização, sob o nome NATO4Schools , que visa aproximar o público jovem dos valores e da missão da OTAN. Este projeto propõe o desenvolvimento de um tour virtual imersivo, baseado no programa da Organização do Tratado do Atlântico Norte (OTAN), com o objetivo de contextualizar a sua missão, promover o conhecimento sobre a sua atuação no cenário internacional, e transmitir os seus valores e a sua história de forma interativa e acessível. A experiência centra-se na gamificação, incorporando elementos de escape room , com desafios e enigmas que incentivam a participação ativa, proporcionando uma jornada virtual que não seja apenas educativa, mas também envolvente e dinâmica. As informações essenciais sobre a instituição estão integradas nas quests do jogo, o que facilita a aquisição da mensagem de forma lúdica e eficaz, mantendo o utilizador envolvido enquanto aprende. Além disso, o NATO Edu-Metaverse promove uma nova forma de ensino e divulgação, aproveitando as mais recentes inovações tecnológicas para criar uma ponte entre a educação tradicional e os novos formatos digitais interativos, adaptados às preferências e hábitos do público contemporâneo. Palavras-chave Educação; escape room; gamificação; metaverso; tour virtual. vi NATO Edu-Metaverse: Gamification of educative virtual tours ABSTRACT Technological innovation in virtual reality software has been addressing the growing need for various fields to present themselves to the market in a modern and attractive way. In today's world, marked by an overload of online stimuli and an increasingly demanding audience, it is essential to stand out through differentiated and impactful exposure. The NATO Edu-Metaverse project, presented here, is part of a broader initiative comprising two outreach and education projects about the organization, under the name NATO4Schools, aimed at bringing the younger audience closer to NATO's values and mission. This project proposes the development of an immersive virtual tour, based on NATO’s program, with the goal of contextualizing its mission, promoting knowledge about its role on the international stage, and conveying its values and history in an interactive and accessible way. The experience focuses on gamification, incorporating escape room elements, with challenges and puzzles that encourage active participation, providing a virtual journey that is not only educational but also engaging and dynamic. Essential information about the institution is integrated into the game's quests, facilitating the acquisition of the message in a playful and effective manner, keeping the user engaged while learning. Furthermore, the NATO Edu-Metaverse promotes a new form of teaching and outreach, leveraging the latest technological innovations to bridge the gap between traditional education and new interactive digital formats, adapted to the preferences and habits of the contemporary audience. Keywords Education; escape room; Gamification; metaverse; virtual tour. vii ÍNDICE DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS .............. ii AGRADECIMENTOS ................................................................................................................ iii DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE............................................................................................. iv RESUMO ................................................................................................................................. v ABSTRACT .............................................................................................................................. vi ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................... ix ÍNDICE DE GRÁFICOS ............................................................................................................. x Introdução .............................................................................................................................. 1 1.1. Contextualização ..................................................................................................... 1 1.2. NATO4Schools ........................................................................................................ 1 1.3. Objetivos e contributo expectável ............................................................................ 2 1.4. Organização do relatório .......................................................................................... 2 2. Enquadramento Teórico ................................................................................................... 3 2.1. O que são tours virtuais e plataformas interativas? ................................................... 3 2.2. O que é a gamificação e qual o seu papel na educação? ........................................... 4 3. Desenvolvimento do Projeto ............................................................................................. 6 3.1. Ferramentas e Software ............................................................................................... 6 3.1.1. Spatial ................................................................................................................. 6 3.1.2. Spatial SDK .......................................................................................................... 7 3.1.3. Unity .................................................................................................................... 7 3.1.4. Integração entre o Unity e o Spatial ....................................................................... 7 3.2. Conteúdos do projeto .................................................................................................. 8 3.2.1. Recolha e escolha da informação ......................................................................... 9 3.2.2. Temas ................................................................................................................. 9 3.2.3. Vídeos ............................................................................................................... 10 3.2.4. Imagens e Infográficos ....................................................................................... 10 3.3. Criação do espaço virtual .......................................................................................... 11 3.3.1. Estrutura do edifício principal ............................................................................. 11 3.3.2. Detalhes e texturas ............................................................................................ 13 3.3.3. Exterior .............................................................................................................. 17 3.3.4. Interior ............................................................................................................... 20 3.3.5. Disposição da informação .................................................................................. 22 3.4. Quests ...................................................................................................................... 24 3.4.1. Desenvolvimento das Quests ............................................................................. 24 4 virtuais são particularmente eficazes em contextos educacionais, pois permitem a exploração de locais inacessíveis fisicamente, aumentando o engajamento dos alunos. Estas experiências têm uma vasta gama de possibilidades e aplicações em vários sectores. Os museus, as instituições de ensino e os locais históricos podem utilizar as visitas virtuais para fornecer acesso remoto às suas exposições e coleções, (Sylaiou et al., 2017). Kavanagh et al. (2017) analisaram o impacto de tours virtuais em museus, concluindo que estes aumentam a retenção de conhecimento e a motivação para aprendizagem. De um modo geral, o potencial das visitas virtuais reside na sua capacidade de fazer a ponte entre as experiências físicas e digitais, oferecendo uma forma dinâmica e interativa de os utilizadores explorarem e interagirem com diversos ambientes (Jensen & Konradsen, 2018). 2.2. O que é a gamificação e qual o seu papel na educação? A gamificação na educação envolve a incorporação de elementos de jogos em contextos não lúdicos para aumentar a interatividade e o envolvimento na aprendizagem. Inspirada nos escape rooms , esta abordagem visa cultivar as competências de resolução de problemas e a participação ativa dos alunos. A investigação de Deterding et al. (2011) e Steinkuehler & Duncan (2008) apoia o potencial da gamificação em contextos educativos. Estudiosos como Dede (2009) e Ke (2016) descobriram que as abordagens gamificadas promovem uma maior motivação dos alunos e um interesse sustentado no conteúdo. Ao introduzir elementos de competição, realização e recompensas, os educadores podem criar um ambiente de aprendizagem dinâmico, melhorando potencialmente a retenção de informação e o desempenho académico geral (Eisenlauer, 2020). A gamificação oferece um meio versátil de adaptação a diversos estilos de aprendizagem, tornando os conteúdos educativos mais acessíveis e agradáveis (Chang et al., 2024). Em resumo, a gamificação é promissora para revolucionar a experiência educativa, proporcionando um ambiente de aprendizagem mais participativo e imersivo (Di Mitri et al., 2024). A metodologia adotada no projeto envolve uma revisão inicial de literatura, a escolha de ferramentas baseadas em trabalhos como o de Slater & Sanchez-Vives (2016) e o desenvolvimento iterativo da tour virtual. Inspirado em conclusões de estudos anteriores, o projeto busca envolver os jovens de forma autónoma e motivante. 5 Esta análise destaca a relevância e interconexão entre a RV, gamificação e tours virtuais na educação. Ao criar uma narrativa gamificada da OTAN, o projeto proposto visa a alavancar essas tendências para promover a compreensão e envolvimento dos jovens, oferecendo uma abordagem inovadora e imersiva para a aprendizagem. A criação de um escaperoom de RV acrescenta a possibilidade de imersão e inserção dos jovens nas abordagens da OTAN, promovendo motivação, autonomia e pensamento crítico. 6 3. Desenvolvimento do Projeto 3.1. Ferramentas e Software O desenvolvimento da tour virtual num espaço 3D imersivo foi realizado com duas ferramentas principais: Spatial.io 1 e Unity 2 . O Spatial.io é uma plataforma que possibilita a criação de experiências interativas onde os utilizadores podem interagir em tempo real em espaços virtuais. Esta plataforma é especialmente eficaz na criação de ambientes imersivos, com integração de avatares e objetos interativos. A plataforma é acessível através de navegadores web, dispositivos móveis e equipamentos de RV. Por sua vez, o Unity foi utilizado como motor de jogo, essencial para a criação e programação do ambiente virtual e das funcionalidades do tour. Conhecido pela sua versatilidade no desenvolvimento de jogos e aplicações 3D, o Unity oferece ferramentas robustas para modelação, física, iluminação e animação. Esta flexibilidade permitiu a criação do espaço virtual, a implementação de mecânicas interativas e a organização das quests que mantêm os utilizadores envolvidos. A combinação entre o Unity e o Spatial.io foi fundamental para o sucesso do projeto, permitindo que o tour virtual fosse simultaneamente apelativo e interativo, enquanto permanecia acessível em várias plataformas. O Unity proporcionou a criação detalhada do ambiente, enquanto o Spatial.io assegurou a sua publicação e acessibilidade, tornando a experiência intuitiva e envolvente para um público alargado. 3.1.1. Spatial O fator principal que levou à escolha da plataforma Spatial.io para este projeto foi a sua acessibilidade. O Spatial permite criar e divulgar jogos, espaços, experiências sociais imersivas para web, mobile e RV . Deste modo qualquer computador e telemóvel com acesso a internet pode utilizar este recurso. Adicionalmente oferece a possibilidade de expandir para RV. A plataforma proporciona uma componente social, com a possibilidade de multijogador desde 10 até 100 utilizadores diferentes a partilhar o mesmo espaço a comunicar através de chat escrito ou por voz. 1 unity.com 2 https://www.spatial.io 7 3.1.2. Spatial SDK SDK do Spatial.io, integrado com o Unity, oferece ferramentas e APIs que permitem criar funcionalidades personalizadas e adicionar interatividade a mundos 3D. A integração com o Unity facilita a importação de modelos 3D e assets , além de otimizar o desenvolvimento para web, mobile e RV . O que possibilita a criação de experiências imersivas e adaptáveis, garantindo interações fluídas e consistentes em diferentes plataformas. 3.1.3. Unity O Unity é um motor de jogo amplamente utilizado para o desenvolvimento de ambientes virtuais interativos, incluindo espaços e tours virtuais. A sua arquitetura flexível e o suporte para gráficos 3D permitem a criação de ambientes digitais detalhados, que podem ser utilizados para fins educacionais, turísticos ou culturais. No desenvolvimento de tours virtuais, o Unity facilita a construção de espaços navegáveis, onde os utilizadores podem explorar e interagir com o ambiente, oferecendo uma simulação realista de locais físicos. A plataforma permite, também, a integração de conteúdos multimédia e interatividade, como pontos de informação e áudio descritivo, que enriquecem a experiência do utilizador. Além disso, a compatibilidade do Unity com diferentes plataformas, tendo como exemplo web, mobile e RV possibilita a implementação dos tours em diversos contextos, promovendo uma experiência imersiva e acessível. 3.1.4. Integração entre o Unity e o Spatial Esta ligação é estabelecida pelo Spatial SDK, que converte os projetos criados no Unity para formatos compatíveis com o Spatial. O SDK mantém a estrutura original e adapta os elementos técnicos às limitações da plataforma. O sistema otimiza os modelos 3D, simplifica os sistemas de física e iluminação, e preserva a funcionalidade dos scripts. No âmbito do NATO Edu-Metaverse, esta integração permitiu transferir todo o trabalho desenvolvido no Unity, incluindo a construção do edifício virtual e o desenvolvimento das interações, para o Spatial sem comprometer funcionalidades. A plataforma incorporou ainda componentes sociais essenciais, nomeadamente suporte para múltiplos utilizadores em simultâneo, sistemas de comunicação 8 integrados e opções de personalização de avatares, elementos que vieram enriquecer significativamente a experiência educativa. A associação destas tecnologias oferece uma solução abrangente em que o Unity disponibiliza ferramentas profissionais de desenvolvimento, enquanto o Spatial assegura a acessibilidade do projeto a uma audiência alargada. Esta metodologia revela-se particularmente eficaz na criação de experiências virtuais imersivas, as quais preservam a qualidade técnica e interativa proporcionada pelo Unity e simultaneamente beneficiam da facilidade de distribuição e das funcionalidades sociais características do Spatial. 3.2. Conteúdos do projeto O desenvolvimento deste projeto inicia-se pela definição de objetivos claros que servem como guia para a escolha e criação de conteúdo e funcionalidades do ambiente virtual. Esta fase é crucial para garantir que o projeto cumpre o seu propósito de proporcionar uma experiência informática e intuitiva, em que os elementos interativos são dispostos estrategicamente para reter a atenção dos utilizadores. A Figura abaixo ilustra este processo, com representação das etapas envolvidas na definição dos conteúdos do projeto. Figura 1: Workflow do projeto 9 Fonte: Elaboração própria Criar um espaço dinâmico e eficaz requer um equilíbrio cuidadoso entre a quantidade de informação e a forma como ela é apresentada, evitando sobrecargas que possam dificultar a exploração e compreensão dos temas. A organização dos conteúdos deve ser estruturada de maneira progressiva e intuitiva, facilitando o fluxo de aprendizagem. Além disso, o ambiente deve ser concebido para garantir inclusão e acessibilidade, compatível com diversos tipos de dispositivos, ampliando o alcance e a facilidade de acesso para diferentes perfis de utilizadores. 3.2.1. Recolha e escolha da informação A recolha e seleção é essencial para identificar e categorizar os conteúdos de forma a assegurar que a experiência consiga transmitir os objetivos e valores da OTAN de forma coesa. A informação recolhida para este projeto baseou-se em fontes oficiais nomeadamente websites e canais da OTAN, estes oferecem conteúdos credíveis e atualizados sobre a organização. Ao utilizar informações provenientes destas plataformas oficiais é possível garantir que os conteúdos apresentados refletem os valores da OTAN de forma autêntica. Este processo inclui a revisão de publicações digitais, bem como a seleção de vários tipos de media, como gráficos, infográficos e vídeos. Assim é possível criar um espaço virtual informativo e acessível, onde os utilizadores são guiados por um percurso coerente. 3.2.2. Temas Foram mapeadas zonas para os diferentes temas abordados sobre a OTAN. Esta organização temática segue o princípio de oferecer uma experiência fluida e direcionada. • North Atlantic Treaty e NATO's Values • Enlargements • NATO's Missions e Core Values • Collective Defense • Crisis Management 10 • Cooperative Security • Article 5 • Strategic Concept; NATO in the 21st Century; Ukraine • NATO 75th Anniversary 3.2.3. Vídeos Para enriquecer o conteúdo do espaço virtual e diversificar os meios de comunicação, foram integrados vídeos produzidos pela OTAN, provenientes dos seus canais oficiais de YouTube e outras plataformas de alojamento de vídeo. Estes vídeos foram selecionados com o objetivo de trazer dinamismo e promover a variedade de formatos na apresentação da informação. Assim, este recurso audiovisual complementa o conteúdo textual e visual, o que visa a promover uma experiência imersiva e a simplificar a retenção de conhecimentos de forma mais interativa. 3.2.4. Imagens e Infográficos Para complementar a informação textual, foram utilizadas tanto imagens como infográficos, distribuídos estrategicamente pelo espaço virtual. Estes elementos visuais servem para reforçar conceitos e facilitar a compreensão de dados complexos, apresentando-os de forma simplificada e acessível. A utilização de infográficos, em particular, permite condensar grandes volumes de informação num formato visual claro, promovendo uma aprendizagem mais rápida e eficaz. 11 3.3. Criação do espaço virtual A criação de um espaço virtual envolve não só a recriação visual de um ambiente físico real, como também a adaptação de elementos interativos que otimizem a experiência dos utilizadores. Através do Unity como ferramenta principal, tirando partido da sua versatilidade foi construído um ambiente inspirado na sede da OTAN. Um dos principais desafios foi equilibrar a recriação detalhada do edifício com a necessidade de manter uma navegação fluida e intuitiva dentro do espaço digital. Uma das ferramentas, que faz parte do leque de funcionalidades do Unity, mais úteis neste processo foi ProBuilder, uma ferramenta de objetos 3D, que permitiu a criação e modificação direta de modelos 3D dentro do Unity . Desta forma, a modelagem do edifício foi realizada com recurso ao ProBuilder para ajustar e otimizar a estrutura de acordo com as necessidades do ambiente virtual. Ao contrário do edifício físico, no qual a estrutura do projeto é baseada, a escala teve de ser adaptada para garantir que os utilizadores pudessem navegar de forma eficiente, sem se perderem em grandes áreas que, no mundo real, são admiráveis, mas no virtual tornariam a experiência improgressiva. Além disto, o design dos espaços interativos dentro do ambiente virtual foi cuidadosamente planeado. Foram colocados pontos de interesse ao longo da estrutura para facilitar a orientação dos utilizadores e mantê-los envolvidos com o conteúdo. Com o objetivo de uma navegação ainda mais prática, foram implementadas plataformas de transporte instantâneo, que permitem a deslocação rápida entre zonas distantes, garantindo uma experiência contínua e fluida. Esta integração foi realizada através de scripts personalizados, permitindo que os utilizadores se movimentem sem interrupções. Portanto, na criação deste espaço virtual foi ponderada a questão de estética com a funcionalidade. Com o uso das ferramentas do Unity , a adaptação da escala e a implementação de mecanismos de navegação resultaram num ambiente imersivo que equilibra o realismo arquitetónico com a acessibilidade e a eficiência de navegação digital. 3.3.1. Estrutura do edifício principal A estrutura do edifício principal no ambiente virtual foi dividida em nove espaços, cada um dedicado a um tema distinto relacionado com a OTAN, que por sua vez, corresponde às secções laterais visíveis do edifício real. O espaço central serve como uma ligação entre estes espaços, promovendo uma navegação intuitiva. 12 Utilizando o ProBuilder, cada parede, vidro e teto foi modelado individualmente, assegurando a coerência estética e funcional de cada ambiente. Após a modelação de cada componente, estes elementos foram agrupados para facilitar a duplicação eficiente da estrutura base, resultando em um layout consistente. Esta abordagem foi fundamental para garantir que a estrutura não apenas fosse visualmente atrativa, mas também prática em termos de navegação e uso de recursos, tendo em consideração as limitações da plataforma. Figura 2: Menu da ferramenta probuilder Fonte: Menu de funcionalidades da ferramenta ProBuilder; Unity A disposição estratégica dos espaços permite que os utilizadores explorem facilmente os diversos tópicos relevantes à OTAN. Ademais foi incluída, uma secção final dedicada ao 75º aniversário, proporcionando uma conclusão significativa e comemorativa à experiência virtual. Assim, a estrutura do edifício principal foi projetada com uma lógica modular que equilibra estética, funcionalidade e clareza organizacional, enriquecendo o envolvimento dos utilizadores com o conteúdo apresentado. 13 3.3.2. Detalhes e texturas Os detalhes desempenham um papel crucial na criação de um espaço virtual imersivo e convincente, contribuindo para a sensação de realismo e habitabilidade do ambiente. Exemplos de detalhes que podem ser implementados incluem elementos decorativos, texturas variadas e componentes funcionais que enriquecem a interação dos utilizadores com o espaço. Neste projeto, uma skybox foi adicionada ao cenário, proporcionando a ilusão de um céu e uma atmosfera. A skybox funciona como cubo que envolve toda a cena, tem texturas aplicadas a todas as faces internas, que representam, neste caso, o céu. Ao olhar em qualquer direção, os utilizadores veem estas imagens combinadas de forma contínua, o que dá a ilusão realista dum horizonte mais distante sem exigir processamento extra do motor de jogo. Figura 3: Skybox material 20 implementação, dado que as texturas e vértices presentes nos modelos e na repetição necessária destes para preencher toda a zona excedem em grandes números a limitações das salas do Spatial. 3.3.4. Interior No interior do edifício, a escolha de áreas mais simples e abertas foi intencional, e visa capturar a atenção dos utilizadores para a informação exposta. As áreas amplas apresentam um chão com textura amadeirada, que não apenas contribui para a estética do ambiente, mas também cria, novamente, uma sensação de acolhimento e familiaridade. As paredes do espaço foram utilizadas, de forma estratégica, como telas para exibir imagens e vídeos, enriquecendo a experiência informativa. Além disso, foram acrescentados painéis na parte central das salas, semelhantes aos encontrados em museus e exposições, aumentando assim as áreas disponíveis para a apresentação de informações e promovendo uma interação dinâmica. Figura 13: Expositores de Videos e Imagens Fonte: Screenshot no ambiente virtual; Spatial Os portões mencionados anteriormente separam os oito espaços em pares, resultando em quatro separações distintas. Embora os espaços apresentam uma estética idêntica, as diferenças nos temas abordados nos painéis informativos proporcionam diversidade e mantêm o interesse dos utilizadores. No conector central, que liga as diferentes áreas do edifício, estão alocados os elementos interativos necessários para a conclusão das quests, facilitando a interatividade e a participação imersiva dos utilizadores. Além disso, a inclusão de plataformas de teletransporte permite uma movimentação instantânea entre as diversas zonas do edifício, que melhora a acessibilidade e a fluidez da navegação. 21 Figura 14: Teletransportador Figura 15: Game Object, Teletransportador Fonte: Figura 11, Screenshot do Teletransportador; Spatial / Figura 12, Game Object do Teletransportador; Spatial Esta abordagem ao design interior otimiza a apresentação da informação e também enriquece a experiência do utilizador, permitindo uma exploração significativa e interativa do espaço virtual. 22 3.3.5. Disposição da informação A organização e disposição da informação nas diferentes divisões do espaço virtual foram concebidas para garantir uma apresentação coerente e contínua dos tópicos relacionados à OTAN. O primeiro espaço, intitulado North Atlantic Treaty e NATO's Values , serve como uma introdução fundamental à OTAN, apresentando as principais noções e princípios que orientam a organização. O segundo, designado Enlargements , fornece um histórico abrangente dos membros que se juntaram à OTAN desde a sua fundação, culminando com a inclusão do mais recente membro em 2024. Esta seção contextualiza a evolução da aliança e os desafios enfrentados ao longo dos anos. Figura 16: Nomes dados a cada sala nas paredes Fonte: Screenshot do ambiente virtual; Spatial O terceiro espaço, " NATO's Missions e Core Values ", apresenta os valores e as missões centrais da OTAN, oferecendo uma visão geral das prioridades da organização. Os espaços subsequentes, quarto, quinto e sexto, detalham as três principais missões da OTAN, com cada um dedicado a uma missão específica. Esta abordagem permite uma exploração mais aprofundada de cada missão, destacando a relevância e a complexidade das operações da aliança. O sétimo espaço centra-se exclusivamente no Artigo 5, sublinhando a sua importância para a OTAN, ao explicar o seu significado e as suas implicações para a segurança coletiva. Por fim, o oitavo espaço aborda os acontecimentos atuais relacionados com a OTAN, bem como os planos e desafios futuros da organização no contexto global. Adicionalmente, fora da estrutura principal, foi criada uma área especial dedicada à comemoração do 75.º aniversário da OTAN. Esta secção proporciona um espaço para refletir sobre a história da organização e celebrar as suas conquistas e contribuições ao longo das décadas. Figura 17: Sala Comemorativa do 75º Aniversário da OTAN 23 Fonte: Screenshot do ambiente virtual; Spatial Desta forma, a disposição da informação nos diferentes quartos foi cuidadosamente planeada para informar, mas também envolver os utilizadores, permitindo uma compreensão mais profunda da OTAN e do seu papel no mundo contemporâneo. 24 3.4. Quests As quests no espaço virtual foram concebidas com o propósito de facilitar a aquisição de informação e validar os conhecimentos adquiridos pelos utilizadores. Ao introduzir esta mecânica interativa, pretende-se transmitir conteúdos sobre a OTAN e prolongar o envolvimento dos utilizadores, mantendo a sua atenção por mais tempo. As quests conferem um sentido de objetivo e progressão ao ambiente virtual, incentivando a exploração dos espaços e promovendo a curiosidade e a motivação dos participantes. A cada etapa, os utilizadores deparam-se com novos desafios que despertam o interesse intrínseco pela descoberta, apelando tanto ao sentido de aventura como ao desejo de aprofundar os temas abordados. Esta abordagem transforma a aprendizagem teórica numa experiência ativa e recompensadora. Em termos de estrutura, cada quest foi desenhada para guiar os utilizadores no aprofundamento dos conteúdos dos espaços, oferecendo feedback imediato que os ajuda a consolidar a informação adquirida. Esta interatividade não só reforça o entendimento, como também permite que os utilizadores se envolvam de forma dinâmica e imersiva no ambiente, tornando o processo de aprendizagem numa experiência lúdica e significativa. 3.4.1. Desenvolvimento das Quests O desenvolvimento de quests no Unity , utilizando o Spatial SDK Toolkit , envolve uma integração fluida entre o motor de jogo Unity e a plataforma Spatial , permitindo a criação de uma interação complexa em ambientes virtuais. As quests são implementadas através de scripts personalizados no Unity , combinados com os scripts fornecidos pelo SDK do Spatial.io. Este Toolkit facilita a comunicação e a execução de tarefas entre os objetos no Unity e o ambiente da plataforma Spatial Para iniciar o desenvolvimento de uma quest, é necessário criar um game object que funcione como base para a quest. A este objeto são atribuídos parâmetros essenciais como o nome, uma descrição, um número de identificação (ID) e os objetivos (tasks) que o utilizador deverá completar. Estes objetivos normalmente envolvem interações diretas com elementos do cenário, como botões ou portas. 25 Figura 18: Script de Quests Fonte: Interface de edição da Quest ; Unity A criação de interação nas quests é feita através de um script chamado interactable, disponibilizado pelo SDK do Spatial.io. Este script é aplicado aos objetos dentro do Unity, tornando-os capazes de reagir à interação do jogador. Para que a interação ocorra corretamente, os objetos interagíveis devem possuir um box collider, um componente que delimita a área de interação. Este collider define o espaço em que o jogador pode interagir com o objeto, seja através de um clique ou de outro tipo de ação no ambiente virtual. 26 Figura 19: Objeto interágivel Fonte: Screenshot do ambiente virtual; Spatial Após a configuração do objeto como interactable, é possível associá-lo à lógica da quest utilizando o script próprio da quest. Isto permite que o objeto interativo se torne parte de um processo maior, em que a interação bem-sucedida com o objeto desencadeia uma resposta, como a abertura de uma porta ou ativar uma nova quest. Assim, a estrutura de quests no Unity com o SDK do Spatial.io é criada de forma modular, permitindo adicionar facilmente objetivos e interações personalizadas ao longo do desenvolvimento do ambiente virtual. 27 Figura 20: Script do Game Object Interactable Fonte: Interface de edição do game object; Unity A primeira quest no ambiente virtual atua como uma introdução às mecânicas de interação que os utilizadores irão encontrar ao longo da experiência. Esta quest inicial consiste na tarefa de interagir com um painel de controlo, cuja ação resulta na abertura do primeiro portão, permitindo assim a entrada no edifício principal e dar início à segunda quest. Figura 21: Exibidor do Objetivo da Quest Fonte: Screenshot da interface na plataforma Spatial Uma característica comum a todas as quests é que, ao serem completadas, acionam a abertura do portão seguinte. Esta dinâmica é gerida através de um script que estabelece a ligação entre o game object da quest e o game object correspondente ao portão. Quando uma quest é concluída, o objeto do portão torna-se inativo, desaparecendo do cenário de forma a permitir que o jogador possa prosseguir com a exploração do espaço. 28 Adicionalmente, para sinalizar o final de uma quest completada, um áudio é emitido, informando que o portão foi aberto. Esta experiência auditiva é central na mecânica do jogo, pois o utilizador ouve o som e observa a porta a desaparecer, um padrão que se repete ao longo da experiência. Figura 22: Audios Fonte: Interface de associação de ações a pontos da Quest ; Unity Na segunda quest, os jogadores são desafiados a identificar os países fundadores da OTAN. Para completar esta tarefa com êxito, o jogador deve deslocar-se para o exterior e interagir com as bandeiras dos países fundadores. Figura 23: Exibidor de objetivos de Quest Fonte: Interface da plataforma Spatial A restantes quests seguem uma metodologia consistente. Uma das paredes dos quartos apresenta uma interface interativa, onde são oferecidas três opções, das quais apenas uma é correta. Estas 29 opções são sempre relevantes em relação à informação exibida nos espaços. Quando o utilizador interage com o texto correto, a porta correspondente abre, permitindo-lhe avançar para a próxima sala. Figura 24: Texto interativo Fonte: Screenshot do ambiente virtual; Spatial 3.4.2. Objetivos das Quests Cada quest foi desenvolvida para cumprir um objetivo duplo: guiar o utilizador através das várias zonas e conteúdos informativos e incentivar a aprendizagem ativa e o reforço dos conhecimentos adquiridos. O principal objetivo pedagógico das quests é garantir que os utilizadores compreendam os conteúdos essenciais sobre a OTAN. Ao estruturar cada tarefa com base em conteúdos exibidos nas salas temáticas, as quests reforçam a aprendizagem incremental, o que permite que os utilizadores construam conhecimento à medida que avançam de uma sala para outra. Além disso, as quests criam uma sensação de progressão clara, de forma a proporcionar aos utilizadores metas concretas que precisam ser atingidos para avançar no tour. Esta estrutura promove a exploração do ambiente, motivando os utilizadores a investigar diferentes áreas e a interagir com elementos-chave para desbloquear novas zonas. Ao associar recompensas diretas (como a abertura de portões e o acesso a novas informações) à conclusão das tarefas, o sistema de quests contribui para um envolvimento contínuo, mantendo o interesse dos utilizadores ao longo da experiência. 36 • Q4: What is the most important Article of the Washington Treaty? • Q5 What are NATO’s core values? • Q6: What are NATO’s core tasks? Os grupos apresentaram desempenhos geralmente comparáveis nas seis questões, com diferenças notáveis nas Questões 4 e 6: • Na Questão 1, o Grupo B obteve pontuação perfeita (100%), enquanto o Grupo A também teve um desempenho muito bom, com 95% de respostas corretas. • Na Questão 2, ambos os grupos alcançaram resultados idênticos, com 62% de respostas corretas • Na Questão 3, o Grupo A teve um desempenho ligeiramente superior ao do Grupo B, obtendo 72% contra 64%. • A diferença mais significativa foi observada na Questão 4, onde o Grupo B superou o Grupo A, alcançando 70% de respostas corretas em comparação com 51%. • Na Questão 6, o Grupo A teve um desempenho melhor, com 66% de respostas corretas, em comparação aos 51% do Grupo B. Estes resultados sugerem que o NATO Edu-Metaverse apresenta um desempenho semelhante ao site oficial da OTAN na transmissão de informações, com algumas diferenças em questões específicas. Gráfico 1: Resultados por grupo 37 A análise comparativa entre os grupos A e B revelou variações pontuais no desempenho, especialmente em temas factuais e históricos relacionados à OTAN. O Grupo A apresentou maior familiaridade com conteúdos fundamentais, como a data de fundação da OTAN, os membros fundadores e o contexto histórico de sua criação, destacando-se em questões básicas. Em contrapartida, o Grupo B demonstrou um desempenho consistente, mas ligeiramente inferior em alguns tópicos, com destaque para os valores centrais da OTAN e o processo de adesão. Estes resultados sugerem que ambos os grupos possuem níveis de compreensão similares, mas com pontos fortes em áreas distintas. Enquanto o Grupo A demonstra um bom domínio de temas factuais e históricos, o Grupo B pode se beneficiar de maior atenção a conteúdos fundamentais e processos internos. Estes resultados oferecem uma base importante para melhorar estratégias de ensino no NATO Edu-Metaverse e no site oficial da OTAN, contribuindo para reduzir lacunas e fortalecer o conhecimento sobre a organização. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Resultados por grupo Grupo A Grupo B 38 5. Conclusão Inicialmente, o desenvolvimento do projeto revelou-se desafiante, dado que era o meu primeiro contacto com o Unity e o Spatial. Cada nova funcionalidade que pretendia implementar exigia um constante processo de estudo e pesquisa, de modo que as ideias pudessem ser traduzidas eficazmente para o ambiente virtual. A plataforma Spatial, em particular, impôs algumas restrições técnicas, como limites na capacidade de vértices e nas texturas aplicáveis. Além disto, foi necessário compreender a lógica de implementação das quests e a integração de elementos sonoros. Outro desafio significativo foi a modelagem dos elementos exteriores e interiores do edifício virtual. Inspirado na estrutura da OTAN, a criação do telhado curvo foi especialmente exigente, pois a complexidade da curvatura e dos ângulos exigia um nível elevado de detalhe. Para a animação das bandeiras, uma tarefa qual não tinha familiaridade e mais complexa do que os modelos estáticos, utilizei um modelo de demonstração disponibilizado pelo Spatial, que serviu como base inicial, mas que foi ajustado para alcançar o efeito de realismo desejado. A definição do conteúdo informativo sobre a OTAN representou também um desafio importante. Houve uma fase de seleção para distinguir a informação essencial, adaptando-a para uma apresentação clara e eficaz no ambiente virtual. Este processo foi alvo de acertos com a adesão recente de novos membros à OTAN, obrigando a atualizações e revisões constantes da estrutura informativa. No que diz respeito ao design do espaço, a escala inicial do edifício era uma réplica da escala real, mas, após testes, percebi que este tamanho tornava a navegação cansativa e pouco prática. O redimensionamento do edifício trouxe novas perspetivas para preencher os espaços internos, que continuavam a parecer vazios, mesmo com a adição de mobília. Para resolver esta questão, introduzi painéis centrais nas salas interiores, que desempenham uma dupla função: expandir a área de exposição de conteúdos e criar divisões visuais, tornando o ambiente mais dinâmico e visualmente preenchido. Em suma, o projeto NATO Edu-Metaverse representa uma abordagem inovadora ao ensino e à divulgação da OTAN, demonstrando o potencial da gamificação e da RV na aprendizagem interativa. A criação de um tour virtual educativo e imersivo permitiu proporcionar aos utilizadores uma experiência dinâmica e envolvente. Os testes realizados evidenciam que a plataforma desenvolvida pode ser tão eficaz quanto os sites oficiais da OTAN na transmissão de informação. A inclusão de quests e elementos interativos contribuiu 39 de forma positiva para o envolvimento dos utilizadores. Apesar dos desafios enfrentados durante o desenvolvimento, como as limitações técnicas e a necessidade de adaptação dos conteúdos informativos, o projeto conseguiu superar estes obstáculos, o que resultou num ambiente virtual funcional e acessível. O NATO Edu-Metaverse não só exemplifica como a tecnologia pode modernizar a educação, mas também destaca o potencial da RV como ferramenta para aproximar os jovens de temas geopolíticos e históricos de forma inovadora. Assim, este projeto abre caminho para futuras iniciativas no campo da educação digital, demonstrando a viabilidade de abordagens gamificadas e interativas na transmissão de conhecimento. 40 Bibliografia Antonopoulos, P., Fokides, E. & Koutromanos, G. (2024). Understanding Learning and Experience in Immersive Virutal Reality. Tech Know Learn. DOI:10.1007/s10758-024-09764-z Burdea, G. C., & Coiffet, P. (2003). Virtual Reality: Concepts and Technologies . John Wiley & Sons. DOI:10.1145/2181037.2181040 Change, CY., Kuo, HC. & Du, Z (2023). The role of digital literacy in augmented reality, virtual and mixed reality in popular science education: a review study and an educational framework development. Virtual Reality 27, 2461-2479. DOI:10.1007/s10055-023-00817-9 Dede, C. (2009). Immersive interfaces for engagement and learning | science . Science. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1167311 Deterding, S., Dixon, D., Khaled, R., & Nacke, L. (2011). From game design elements to gamefulness: defining gamification . Paper presented at the Proceedings of the 15th International Academic MindTrek Conference: Envisioning Future Media Environments. Di Mitri, D, Limbu, B.,Schneider, J., Iren, D., Giannakos, M., & Klemke, R (2024). Multimodal and immersive systems for skills development and education. British Journal of Educational Technology, 55(4), 1445-1464. DOI:10.1111/bjet.13483 Heim, M. R. (1993). The Metaphysics of Virtual Reality . Oxford University Press. Ke, F. (2015, December 29). Designing and integrating purposeful learning in Game Play: A Systematic Review - educational technology research and development . SpringerLink. https://link.springer.com/article/10.1007/s11423-015-9418-1 Lin, W., Chen, L., Xiong Ran, K., & Fan, A. (2023). Measuring the Sense of Presence and Learning Efficacy in Immersive Virtual Assembly Training. ArXiv, abs/1212.10387 Loureiro, S. M. C., Bilro, R. G., & Angelino, F. J. de A. (2021). Spanish Journal of Marketing - ESIC , open access . Spanish Journal of Marketing - ESIC | Emerald Insight. https://www.emerald.com/insight/publication/issn/2444-9695 Jensen, L., & Konradsen, F. (2018). A review of the use of virtual reality head-mounted displays in education and training. Education and Information Technologies. https://doi.org/10.1007/s10639-017-9676-0 Kavanagh, S., Luxton-Reilly, A., Wuensche, B., & Plimmer, B. (2017). A systematic review of Virtual Reality in education. Education Sciences. https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1165633.pdf 41 Pantelidis, V. S. (2010). Reasons to use virtual reality in education and training courses and a model to determine when to use virtual reality. Themes in Science and Technology Education . https://www.researchgate.net/publication/268002587_Reasons_to_Use_Virtual_Reality_in_Ed ucation_and_Training_Courses_and_a_Model_to_Determine_When_to_Use_Virtual_Reality Paulsen, L., Dau, S. & Davidsen, J.(2023) Designing for collaborative learning in immersive virtual reality: a systematic literature review. Virtual Reality. DOI:10.1007/s10055-024-00975-4 Sylaiou, S., et al. (2017). Virtual reality, museums, and cultural heritage. Digital Heritage , https://doi.org/10.3390/app12199913 Steinkuehler, C., & Duncan, S. (2008). Scientific habits of mind in virtual worlds . Journal of Science Education and Technology, 17(6), 530-543. DOI:10.1002/9780471723752 Wirth, J., & Racine, N. (2023). The real effectiveness of VR: The Tourism and Cultural Organization Managers’ point of View . International Conference on Tourism Research. https://doi.org/10.34190/ictr.6.1.1195 Spatial.io. (2025). Spatial Creator Toolkit: Official Documentation . Spatial. https://toolkit.spatial.io/docs. Unity Technologies. (2025). Unity User Manual . Unity. https://docs.unity3d.com/Manual/index.html. Anexos Anexo 1, Questionário NATO4Schools 42 43 44 45