Uso de mapas 3D para navegação virtual : uma abordagem cognitiva

Orientadora : Profa. Dra. Luciene S. DelazariTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 12/03/2012Bibliografia: fls. 174-188Resumo: O uso de representações cartográficas em três dimensões reúne as vantagens dos avanços tecnológicos para a manipulação e armazenamento de dados espaciais. No entanto, o conhecimento cartográfico necessário para construir essas representações não se desenvolveu como as tecnologias para construir estas representações. Como conseqüência, não existem princípios gerais para projetos cartográficos 3D e equívocos no processo de contrução destes mapas podem restringir ou até mesmo impossibilitar a comunicação cartográfica adequada das posições das feições representadas e suas relações espaciais. Uma tarefa comum de uso de mapas 3D é a navegação virtual, realizada através de mapas topográficos. A navegação pode ser definida como o processo pelo qual o usuário determina a sua posição e orientação relativas a outros elementos da paisagem e usa esse conhecimento para chegar a outros locais. Entretanto, a determinação da orientação relativa não é uma tarefa trivial em ambientes virtuais. Este problema é agravado pela falta de conhecimento de como os usuários reagem à perspectiva da representação e às diferenças perceptivas em relação ao mapa topográfico convencional. Por isso existe a necessidade de adaptação das representações cartográficas para o ambiente 3D. Na literatura podem ser encontradas algumas ferramentas de navegação propostas, geralmente, como ferramentas eletrônicas análogas às utilizadas para navegar em ambientes reais. Entretanto, pouco se tem discutido em relação à solução de linguagem cartográfica para apoiar as tarefas geográficas. Esta pesquisa propõe o uso de algumas das variáveis visuais da cartografia temática para a construção da simbologia e avalia a influência destas na realização da navegação virtual. Para alcançar este objetivo, a pesquisa apresenta uma metodologia de teste que combina técnicas qualitativas e quantitativas para mensurar o grau de sucesso da proposição e apontar algumas soluções para problemas de navegação virtual. Os resultados apontam diferentes graus de percepção das variáveis visuais no processo de diferenciação de pontos de referência. Além disso, foram encontradas correlações com eficiência da navegação com mapas 3D e as capacidades individuais de localização, definição de hierarquias e a limitação de regiões na vista perspectiva.Abstract: The use of cartographic representations in three-dimensional views gathers the advantages of technological advances for handling and storage of spatial data. However, the cartographic knowledge needed to build these representations has not been developed in the same way as technologies used to build them. As a consequence, there are not general principles of map design for 3D maps and, usually, misconceptions can be found on maps that restrain or even impair the suitable cartographic communication of the position of features represented and their spatial relations. A common task of map-use is the virtual 3D navigation, which is performed with topographic maps. Navigation can be defined as the process whereby someone determines his/hers position and orientation related to other elements of landscape and uses this knowledge to move to other locations. However, determination of relative orientation is not a trivial task on virtual environments. This problem is aggravated by the lack of knowledge of how users react to the perspective of the map 3D and perceptive differences in relation to conventional topographic maps. There's a need of adaptation of these representations to 3D. A few navigation assistance tools have been proposed in literature, usually as electronic tool similar to those used for navigating in real environments. This research proposes the use of some visual variables of thematic cartography for the construction of symbols and assesses their influence on the performance of virtual 3D navigation. For this assessment, this research presents a test methodology that combines qualitative and quantitative techniques to measure the degree of success of the proposal and indicate some solutions for virtual navigation. The results show different degrees of visual perception of the variables in landmarks differentiation. In addition, correlations were found with the efficiency of navigation with 3D maps and the individual capabilities of self-location, definition of hierarchies and limitation of regions in perspective view