Esqueleto humano em 3D: modelos grátis e como usar em RA na aula

Nesta semana chegou pelo formulário do nosso site um pedido de duas palavras: “esqueleto humano”. É uma das buscas mais comuns de quem ensina ciências e biologia, e quase sempre esconde três perguntas: onde achar um esqueleto em 3D que possa ser usado sem problema de direitos, como fazer ele aparecer em cima da carteira pela câmera do celular, e o que fazer quando o arquivo grátis não serve. Este texto responde às três, com os cuidados que aprendemos montando projetos de realidade aumentada para escolas.

Por que o esqueleto é o melhor primeiro modelo 3D da escola

O esqueleto de plástico da sala de ciências custa caro, quebra, fica trancado no laboratório e é um só para a turma inteira. Um modelo 3D resolve três limites dele ao mesmo tempo: cada grupo tem o seu na tela, dá para girar, aproximar e esconder partes, e o aluno pode abrir em casa para estudar para a prova.

Ele também é o caso em que a realidade aumentada mais ajuda, porque o assunto é espacial. Entender onde a escápula encaixa, como a coluna se curva ou por que o crânio tem tantas suturas é muito mais fácil olhando de vários ângulos do que numa figura plana do livro. Na nossa experiência, conteúdo que o aluno precisa ver “de lado” e “por trás” é o que justifica a RA; conteúdo que cabe numa ilustração não precisa dela.

Onde achar um esqueleto 3D gratuito (e liberado)

Há bons modelos grátis na internet. O cuidado está na licença, que diz o que você pode fazer com o arquivo. As três fontes que mais usamos como ponto de partida:

• Z-Anatomy. Um atlas de anatomia em 3D, aberto, com ossos, músculos, órgãos e nomes. A licença é Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 (CC BY-SA 4.0): pode usar, inclusive em material da escola, desde que dê o crédito e distribua qualquer versão modificada sob a mesma licença. O projeto se baseia no BodyParts3D, banco japonês de anatomia também aberto, com licença CC BY-SA 2.1 Japão. Atenção: o próprio repositório avisa que algumas peças vieram de outras fontes com regras diferentes, inclusive uma que proíbe uso comercial. Para uso em sala, sem vender o material, costuma bastar; para um produto pago, confira peça por peça.
• Sketchfab. A maior vitrine de modelos 3D do mundo, com dezenas de esqueletos para baixar de graça. Use o filtro de modelos que permitem download e leia a licença na página de cada um. Os marcados como CC Atribuição (CC BY) permitem quase tudo, pedindo só o crédito ao autor. Os marcados como NãoComercial ou SemDerivações limitam o uso: o primeiro proíbe uso comercial, o segundo proíbe alterar o arquivo, o que já impede reduzir o tamanho para o celular.
• NIH 3D (antiga NIH 3D Print Exchange, dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos). Reúne modelos científicos e médicos, alguns gerados a partir de tomografia de pessoas reais, com a licença indicada em cada página. São ótimos para detalhe anatômico, mas costumam vir pesados e sem cor, pensados para impressão 3D.

Regra prática: anote a licença e o autor no mesmo dia em que baixar. Seis meses depois, ninguém lembra de onde veio o arquivo, e é exatamente quando a coordenação pergunta se pode usar no material que vai para as famílias.

Antes de usar: o que conferir no arquivo

Achar o modelo é metade do trabalho. A outra metade é ver se ele funciona no celular do aluno. Os quatro problemas que mais vemos:

1. Peso. Modelos anatômicos detalhados passam fácil de 2 milhões de triângulos e 100 MB. No celular de entrada, isso trava ou não abre. Para RA na sala, mire em um arquivo de até 10 a 15 MB. Dá para reduzir no Blender, que é gratuito, com a ferramenta de simplificação (“Decimate”), sem perder o que importa para a aula.
2. Formato. Para abrir no navegador e em realidade aumentada, o formato certo é o GLB. Se veio em OBJ, FBX ou STL, precisa converter. Explicamos a diferença entre eles em GLB, OBJ, FBX ou STL: qual formato 3D usar, e o nosso conversor de arquivos 3D faz isso de graça no navegador.
3. Modelo branco. É o defeito mais comum: no computador o esqueleto aparece com cor, no celular aparece branco. Na maioria dos casos que atendemos, a causa era a textura salva num formato de imagem que o visualizador de RA do celular não lê (como WebP). Trocar a textura para PNG ou JPG resolve.
4. Peças soltas. Atlas completos vêm com centenas de ossos separados, às vezes fora do lugar quando exportados. Abra o arquivo inteiro e gire antes de levar para a turma.

Como fazer o esqueleto aparecer na carteira

Não é preciso aplicativo próprio. Os celulares atuais já têm um visualizador de realidade aumentada embutido: no Android, ele abre a partir do navegador; no iPhone, o mesmo acontece com o formato da Apple. O caminho mais simples para a escola:

1. Coloque o GLB numa página de visualização 3D. Existem ferramentas gratuitas para isso, e a nossa própria plataforma, o webar.app.br, tem um plano grátis que publica um modelo por sete dias, suficiente para testar uma aula.
2. Gere um QR code com o endereço da página e cole na folha de atividade ou projete no quadro.
3. O aluno aponta a câmera, abre a página, toca no botão de realidade aumentada e posiciona o esqueleto sobre a mesa ou o chão.

Um aviso que fazemos questão de dar: em realidade aumentada pelo navegador, o esqueleto aparece no seu espaço, e dá para aumentar e diminuir com os dedos, mas não conte com ele no tamanho exato de uma pessoa. Se a aula depende de medida (comparar a altura do aluno com a do esqueleto, por exemplo), teste antes com o aparelho que será usado.

Também vale planejar o celular que não abre. Aparelho antigo, sem a função de realidade aumentada ou sem espaço para a câmera é comum em qualquer turma. Mantenha a opção de girar o modelo na tela, sem câmera, e trabalhe em grupos de três ou quatro. Detalhamos essas armadilhas em realidade aumentada em celular simples.

Três atividades que funcionam com o esqueleto em 3D

• Caça aos ossos. Cada grupo recebe uma lista com cinco ossos e precisa achar, girar e fotografar a tela mostrando cada um. Funciona bem a partir do 6º ano e obriga o aluno a usar o 3D, não só a olhar.
• Antes e depois do livro. O professor mostra a figura do livro, pergunta onde fica a articulação do ombro, e só depois abre o modelo. A diferença entre o que a turma imaginou e o que vê vira a discussão da aula.
• Explique para a câmera. No ensino médio, cada aluno grava um vídeo de um minuto apresentando um sistema do corpo com o modelo na mesa. É avaliação, revisão e conteúdo para as redes da escola ao mesmo tempo.

Para o passo a passo completo de uma aula com RA, do objetivo à avaliação, veja realidade aumentada na sala de aula: como montar a primeira aula.

Quando o modelo grátis não basta

O arquivo gratuito resolve muito, mas tem limites. É hora de encomendar um modelo sob medida quando a escola precisa de:

• Nomes em português dentro do modelo. Os atlas abertos vêm com a nomenclatura em latim ou inglês.
• Partes que se separam e voltam por toque, ou camadas que aparecem uma de cada vez (ossos, depois músculos, depois órgãos).
• Movimento: a articulação do joelho dobrando, a caixa torácica na respiração.
• Uso comercial sem dúvida jurídica, como num livro didático, numa apostila vendida ou num aplicativo da escola.
• Peso controlado para funcionar no celular mais simples da turma, com teste em aparelhos reais.

Nesses casos, a modelagem é feita do zero ou a partir de uma base aberta, respeitando a licença, e a entrega já sai pronta para a realidade aumentada. É o trabalho da nossa equipe de modelagem e animação 3D, e a montagem da experiência fica com a de realidade aumentada.

Os erros que mais vemos

• Baixar o modelo mais bonito em vez do mais leve. O de 2 milhões de triângulos impressiona no computador do professor e trava no celular do aluno.
• Ignorar a licença porque “é para a escola”. Uso educacional não é exceção automática. Se o material vai para a família, para o site ou para as redes, a licença vale.
• Testar só no próprio celular. O aparelho do professor costuma ser melhor que o da média da turma. Teste num celular simples antes.
• Usar a RA como atração e não como atividade. O esqueleto flutuando na mesa rende cinco minutos de “uau”. O que fica é a tarefa que vem depois.

Resumo

Para começar sem gastar: baixe um esqueleto com licença CC BY ou CC BY-SA, reduza o tamanho, converta para GLB, publique numa página com botão de realidade aumentada e leve um QR para a sala. Se a aula precisar de nomes em português, peças que se separam, movimento ou uso comercial, aí vale encomendar. Se quiser ajuda em qualquer uma das etapas, fale com a nossa equipe de realidade aumentada.

Fontes

• Z-Anatomy, repositório oficial “Models of human anatomy”, com a licença CC BY-SA 4.0 e os créditos de cada fonte.
• BodyParts3D, Database Center for Life Science (Japão), licença CC BY-SA 2.1 Japão.
• Sketchfab, páginas de modelos de esqueleto humano e descrição das licenças Creative Commons.
• NIH 3D, repositório de modelos científicos dos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos.
• Experiência da Agência Primeira Página em projetos de realidade aumentada para escolas e editoras.