Dissertação de Mestrado

A tecnologia nuclear, apesar de sua importância para a sociedade, enfrenta ceticismo público. Essa resistência é, muitas vezes, alimentada pela desinformação e pela limitada acessibilidade tanto às instalações nucleares quanto ao conhecimento de seus benefícios e importância. Esta dissertação aborda esse desafio por meio do desenvolvimento de uma visita virtual ao reator de pesquisa IPEN/MB-01, destinada a ser uma ferramenta educacional. O trabalho envolveu a criação de uma representação 3D detalhada dos ambientes internos do reator na Unreal Engine 5, baseada nas plantas originais, fotografias do local e procedimentos operacionais, incorporando elementos interativos e uma narrativa guiada disponível em português e inglês. Uma metodologia quantitativa inovadora para avaliar a fidelidade visual do ambiente virtual em comparação com a instalação real foi também desenvolvida. Isso envolveu a utilização de um modelo de Vision Transformer (ViT) pré-treinado para extrair características de imagens reais e virtuais correspondentes e calcular a similaridade de cossenos dos vetores. A análise fornece pontuações quantitativas de similaridade para diversas áreas do reator, utilizando ferramentas como similaridade por patch e mapas de calor de atenção. Esses recursos foram empregados para desmistificar a avaliação do modelo de IA e identificar fatores que podem ter influenciado nos resultados obtidos, incluindo escolhas intencionais de design feitas com propósitos pedagógicos. A aplicação de Realidade Virtual de Desktop (D-VR) desenvolvida representa um recurso valioso para divulgação científica e educação, ampliando o acesso ao IPEN/MB-01. Além disso, a metodologia de similaridade quantitativa proporciona uma abordagem objetiva para avaliar o realismo dos ambientes virtuais.

Nuclear technology, despite its importance to society, faces public skepticism and sometimes straightforward rejection, this is often fueled by misinformation and limited accessibility to facilities and the knowledge behind it benefits. This dissertation addresses this challenge through the development of a virtual visit to the IPEN/MB-01 research reactor, intended as an educational tool. The work involved creating a detailed 3D representation of the reactor's internal environments within Unreal Engine 5, based on original blueprints, site photographs, and operational procedures, incorporating interactive elements and a guided narrative available in Portuguese and English. A novel quantitative methodology to assess the visual fidelity of the virtual environment compared to the real facility was also developed. This involved utilizing a pre-trained Vision Transformer (ViT) model to extract features from corresponding real and virtual images and calculating their cosine similarity. The analysis provided quantitative similarity scores for various reactor areas, with interpretability tools like patch similarity and attention heatmaps used to demystify the AI model's assessment and identify factors influencing the results, including intentional design choices for pedagogical purposes. The developed Desktop VR application represents a valuable resource for scientific dissemination and education, enhancing access to IPEN/MB-01, while the quantitative similarity methodology offers an objective approach to evaluating the realism of virtual environments.