BR3D – Conversão e Modelagem de Textos Digitais para Impressão 3D em Braille

RESUMO:

Após o advento da internet a tecnologia avança assustadoramente, tornando-se uma revolução digital e o mundo experimenta uma explosão de conexões que favorecem e facilitam a vida do homem. Porém, em meio a tantas tecnologias, nota-se que ainda há uma extensa falta de acessibilidade para deficientes visuais. No intuito de suprir parte desta falta de acessibilidade, surgiu a ideia de desenvolver o BR3D, um sistema web de conversão e modelagem de textos digitais para impressão 3D em braille.

1 Introdução

A tecnologia avança de forma muito acelerada em todo o mundo, onde a cada dia novas formas de se interagir, acessar informações ou disponibilizar dados são criadas, fazendo com que cada vez mais pessoas possam se beneficiar delas. Toda tecnologia criada é idealizada para que qualquer tipo de pessoa possa utiliza-la, mas quando o usuário possui alguma deficiência física essa tarefa se torna difícil, fazendo com que tecnologias próprias para ajustar a forma como essa informação é passada ou até tecnologias específicas para cada tipo de deficiência sejam criadas. Atualmente, já existem mecanismos que auxiliam pessoas deficientes visuais a lerem frases ou textos de forma simples, por exemplo, mas é quase nula a utilização de impressão 3D como parâmetro para tais serviços. A impressão 3D traria grandes benefícios, pois futuramente o deficiente seria capaz de imprimir um texto, da mesma forma em que hoje é utilizada pelas pessoas que não possuem deficiência.  Pensando neste déficit, foi idealizado o projeto BR3D, com o objetivo de construir um sistema que converta arquivos de texto em moldes 3D em braille de forma prática, auxiliando o processo de conversão e impressão de materiais informativos ou até didáticos. Assim, as pessoas com deficiência visual poderão ter maior interação com o exterior em que habitam, obtendo autonomia e independência para realizar atividades com rapidez e praticidade se comparadas com as tecnologias disponíveis para esta deficiência atualmente.

O BR3D tem como objetivo a transferência de arquivos de texto digital para um formato que possa ser impresso em braille por uma impressora 3D. Esse formato irá armazenar o mapeamento dos caracteres em braile. Este projeto incluirá a disponibilização de outro meio de acessibilidade para deficientes visuais, obtenção de conhecimento em desenvolvimento web, modelagens e processos de impressão 3D.

Este artigo se organiza em 8 seções:

1. Introdução: início do trabalho, com as informações gerais sobre o projeto e o conteúdo deste artigo.
2. Trabalhos Relacionados: sites, aplicativos ou projetos que se assemelham ao BR3D, com suas devidas informações, semelhanças e diferenças com este projeto.
3. Metodologia: descrição detalhada do projeto, com informações sobre o que foi utilizado na sua construção.
4. Modelagem e implementação do sistema: detalhes sobre o modo de construção da página, do alfabeto braille 3D, e sobre a implementação do software.
5. Requisitos: lista de requisitos do sistema.
6. Resultados / Interdisciplinaridade: resultados experimentais obtidos e relações das disciplinas cursadas com o projeto.
7. Conclusão: resultados finais obtidos, funcionamento do projeto depois de finalizado, futuras implementações e as últimas considerações.
8. Agradecimentos: agradecimentos às pessoas que ajudaram no desenvolvimento do projeto.

 2 Trabalhos Relacionados

O BR3D é um sistema projetado com o intuito de facilitar a acessibilidade a deficientes visuais. Nota-se que já existem projetos semelhantes que buscam a mesma prioridade, atendendo a grande demanda de acordo com a evolução tecnológica.

Similar ao BR3D, a empresa Lumi Industries desenvolveu uma aplicação gratuita de conversão de textos digitais para modelagem 3D em braille. O “Text to Braille Converter by Lumi Industries” recebe de entrada determinado texto, converte em braille e gera um arquivo em formato compatível às impressoras 3D, a extensão .STL. Essa aplicação também permite parametrizar a quantidade de caracteres por linha que se deseja moldar, numa faixa de até vinte colunas de dígitos. A plataforma assiste a Library Lina, uma associação norte-americana com o objetivo de sediar a maior coleção de modelos 3D de educação de alta qualidade para promover a aprendizagem dos cegos e deficientes visuais (MARIN, et al, 2003).

A Oficina Pedagógica de Tecnologias Assistivas - OPTA, surgiu na Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, com um ideal inicial de funcionar como uma sala de recursos, auxiliando alunos deficientes visuais matriculados em cursos regulares da Universidade, presenciais e semipresenciais. Mas, com o passar do tempo, começou a atuar na pesquisa de materiais didáticos inclusivos além da criação e adaptação de metodologias, tecnologias assistivas e capacitação de docentes da rede regular pública de ensino. A oficina oferece vários recursos que facilitam o aprendizado do aluno, como pessoas para ler e interpretar textos e figuras, inclusão digital com noções básicas de informática e conversão de livros e apostilas em áudio e braille. Com tais recursos a oficina representa uma proposta animadora no processo de inclusão universitária (SANT'ANNA, 2014, Vol 1 P. 2-3).

O Braille Fácil é um programa que permite a conversão de textos em arquivos próprios para a impressão em braille, composto por: editor de textos, editor gráfico para gráficos táteis, pré-visualizador da impressão braille, impressor braille automatizado, simulador de teclado braille, utilitários para retoque em braille e utilitários para facilitar a digitação (BORGES; CHAGAS, 2002).

O conversor de caracteres em inglês para braille é um sistema que usa redes neurais para reconhecer os caracteres de uma página digitalizada através de um dispositivo de imagem, onde a página é convertida em matrizes. Porém, muitas vezes, a conversão não ocorre perfeitamente e as letras podem sofrer ruídos, então a rede neural deve ser capaz de reconhecer os verdadeiros caracteres e gerar uma saída com o braille correspondente. O conversor é projetado e treinado para reconhecer 63 caracteres (52 do inglês maiúsculos e minúsculos, 10 números e o espaço), utilizando um algoritmo de treinamento. A rede é treinada usando os padrões de matriz com tamanho de 400 * 63 elementos e as letras maiúsculas (A-Z) são colocadas nas colunas (1-26) e, em seguida as letras minúsculas, seguidas por números e o espaço.  A saída da rede é representada pela matriz identidade que tem 63 * 63 elementos. Em seguida, é usada programação MATLAB na geração dos caracteres em braille, de acordo com a saída da rede neural. (MOHAMMED, 2011, Vol 11 nº2 P. 30-36).

3 Metodologia

Com a percepção de um mercado promissor e com a necessidade de abranger os deficientes visuais nos avanços tecnológicos, as ideias para a criação do sistema BR3D começaram a surgir e um sistema web atenderia bem aos objetivos do projeto.

Para dar início ao desenvolvimento do projeto foram realizadas algumas visitas técnicas descritas no item 4.2 deste artigo e logo após, foram realizadas pesquisas sobre desenvolvimento web, para se determinar quais as melhores opções tecnológicas a serem usadas na construção do sistema. Foi constatado que o software SketchUp poderia ser usado para a realização das modelagens 3D, juntamente com o plugin SketchUp STL, para a exportação das modelagens para o formato de impressão 3D; a utilização de uma impressora 3D, para a impressão dos arquivos em 3D; a linguagem de programação C# e a framework Visual Studio, ambas para o desenvolvimento do Sistema.

Com os escopos e tecnologias definidas, foi iniciado o desenvolvimento do sistema e das modelagens em 3D do alfabeto braille.  Após a conclusão das modelagens, foi realizada a importação para o sistema, que realizará a leitura e conversão de arquivos de texto (txt e .doc) para o braille. Logo em seguida, será gerado uma versão tridimensional deste texto e, posteriormente o arquivo estará pronto para ser encaminhado à uma impressora 3D, que realizará a impressão do arquivo no formato acessível a leitura de deficientes visuais.

4 Modelagem e Implementação do Sistema

4.1 Descrição do Sistema

O BR3D é um sistema web integrado e a leitura dos arquivos será feita através de um upload, em que o usuário escolherá qual arquivo deseja converter. Após esta escolha, o sistema irá analisar e fazer a devida tradução. Em seguida, realiza-se o mapeamento de todos os caracteres e a junção das matrizes correspondentes a cada letra.

Para realizar esta junção, o sistema primeiramente lê o modelo de cada letra a ser convertida através de um editor de texto (Ex: Notepad++), podendo assim manipulá-lo como uma String. Feito isso, será realizada a concatenação de todas as letras (agora em formato String), fazendo os ajustes das coordenadas X e Z necessários no ‘código’ de cada uma, para que, ao gerar o modelo final, elas fiquem de forma ordenada, em suas devidas posições.

FIGURA 1 – Visão geral do funcionamento/processos do sistema

4.2 Visitas Técnicas

Para melhor entendimento de como funcionam as tecnologias de impressão 3D e modelagem, além de um apoio na área de atendimento aos deficientes visuais foram realizadas algumas visitas técnicas.

4.2.1 VorlonTec

Foi feita uma visita técnica à empresa “VorlonTec”, que é uma empresa focada no uso de impressoras 3D. Guilherme Jardim, proprietário da empresa, explicou detalhadamente todos os processos para realizar uma impressão 3D.

Nesta visita foram obtidas informações sobre como é o processo de impressão e os materiais necessários para sua realização. Foi mostrado também como funciona o processo de modelagem da impressão juntamente com seus limites e tempo de impressão

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