Avaliação do Engajamento do Visitante em Narrativas de Patrimônio Digital em Realidade Mista por Modelagem de Equações Estruturais

Resumo

Esse protocolo detalha uma metodologia quantitativa usando modelagem estrutural de equações para avaliar como a qualidade das narrativas culturais de realidade mista influencia a imersão do visitante, autenticidade percebida, conexão emocional e resultados de aprendizagem subsequentes em ambientes de herança digital.

Resumo

Este artigo apresenta um protocolo abrangente para avaliar o impacto da qualidade da narrativa cultural de realidade mista (RM) no engajamento dos visitantes e nos resultados de aprendizagem em ambientes de patrimônio digital. Embora as tecnologias de RM ofereçam novas plataformas para expressão cultural, um método padronizado para quantificar sua eficácia experiencial e educacional permanece limitado. O protocolo detalha um desenho de pesquisa empírica quantitativa baseado em cenários, utilizando um protótipo unificado de herança MR. Os participantes (N = 261) interagem com o sistema de RM, que integra conteúdo histórico, narrativas espaciais e informações interativas. Após a experiência, os dados são coletados usando um questionário estruturado que mede os conceitos centrais: qualidade narrativa, imersão, autenticidade percebida, conexão emocional, engajamento do visitante e resultados de aprendizagem. Os dados são posteriormente analisados usando modelagem estrutural de equações parciais de mínimos quadrados (PLS-SEM) para mapear as relações estruturais e os efeitos mediadores entre essas variáveis. Servindo como resultados representativos para validar esse protocolo, os achados confirmam que narrativas de RM de alta qualidade aumentam significativamente a imersão e a autenticidade percebida, o que, consequentemente, impulsiona ressonância emocional e um engajamento mais profundo dos visitantes. No fim das contas, esse engajamento aumentado se traduz em melhores resultados de aprendizagem. Ao capturar e analisar sistematicamente essas respostas psicológicas e comportamentais multilayer, essa metodologia oferece uma estrutura confiável para que pesquisadores e designers avaliem e otimizem o valor educacional das experiências de patrimônio digital.

Introdução

Sob o profundo ajuste do paradigma internacional para a disseminação do patrimônio cultural, a lógica expositiva transitou fundamentalmente de uma abordagem centrada no objeto para uma que enfatiza a experiência do^{visitante 1}. Historicamente, museus e sítios históricos dependiam predominantemente de vitrines físicas e placas textuais estáticas para apresentar informações históricas de forma unidirecional. Consequentemente, essas configurações tradicionais são geralmente consideradas não envolvidas nos processos cognitivos ativos dos visitantes, tornando o público mero espectador. No entanto, o surgimento e a rápida evolução da pesquisa em Humanidades Digitais alteraram irrevogavelmente essa dinâmica. O objetivo contemporâneo não é mais apenas preservar e exibir passivamente relíquias culturais, mas reconstruir dinamicamente a linha do tempo cronológica da história usando mídias digitais interativas como um canal de ligação ^2,3. Nesse contexto, a utilização da tecnologia de realidade mista (RM) compensa as limitações inerentes dos espaços virtuais puramente digitais, bem como as limitações físicas dos ambientes reais de sítios históricos, proporcionando assim uma plataforma híbrida robusta para a expressão cultural.

O mecanismo central para empregar a MR para realizar a transformação digital do patrimônio está na reorganização sistemática das narrativas espaciais. Essa abordagem difere significativamente dos modelos digitais tradicionais, como tours básicos em vídeo ou a simples sobreposição de objetos isolados de realidade aumentada (AR). Em vez disso, a RM realiza verdadeira coexistência espacial e integração ambiental por meio de tecnologias avançadas de mapeamento e projeção de percepção^{espacial 4}. Em ambientes computacionalmente aumentados assim, os visitantes não são mais receptores passivos de fatos históricos isolados; ao contrário, tornam-se participantes ativos, inseridos na recriação em tempo real de histórias culturais. As regras de engajamento mudaram fundamentalmente, redefinindo a relação estrutural entre turistas e conteúdo patrimonial. O consumo cultural é transformado em um processo ativo de construção de significado ^5,6. Apresentar conteúdo digitalizado e historicamente preciso em paralelo com sítios de patrimônio físico transforma efetivamente registros históricos adormecidos em fragmentos narrativos que ressoam tanto espacial quanto^{emocionalmente 7}.

Apesar desses avanços tecnológicos, uma revisão crítica do corpo mais amplo de literatura revela uma lacuna metodológica distinta. Embora a comunidade acadêmica tenha dado considerável atenção às aplicações da realidade estendida na proteção do patrimônio, a grande maioria das pesquisas atuais permanece fortemente concentrada em realizações técnicas, otimizações de hardware e avaliações rudimentares de usabilidade. Embora inúmeros estudos anteriores tenham investigado a eficácia de aplicação de dispositivos específicos e tecnologias de estimulação sensorial, notavelmente poucos examinaram empiricamente suas relações estruturais mais profundas com a cognição cultural, imersão psicológica e resultados^{pedagógicos 8,9}. Consequentemente, muitos projetos existentes de patrimônio digital sofrem com um design desconexo: possuem suporte técnico sofisticado, mas carecem de estratégias narrativas estruturadas e envolventes. Embora os desenvolvedores frequentemente busquem criar um forte senso de presença espacial, é fundamentalmente a profundidade, coerência e qualidade da narrativa que atuam como principais catalisadores, permitindo que os visitantes se imergam efetivamente no contexto^{histórico 10}. Até o momento, não foi estabelecido de forma abrangente uma estrutura metodológica sistemática e quantitativa que mapeie como desenhos narrativos específicos de RM influenciam comportamentos nuançados de participação dos visitantes. Como resultado, inúmeros projetos de patrimônio digital de alto custo oferecem estímulos visuais marcantes, mas não exercem influência significativa nos resultados educacionais de longo prazo ou no desenvolvimento da identidade^{cultural 11}.

O objetivo geral do método apresentado neste protocolo é fornecer uma estrutura empírica padronizada e reprodutível para quantificar a eficácia experiencial e educacional das narrativas culturais da RM. A justificativa por trás do desenvolvimento dessa técnica específica está enraizada na compreensão de que o design narrativo de um ambiente de RM não causa direta ou instantaneamente uma resposta de aprendizagem comportamental. Em vez disso, funciona como um antecedente distal que opera por meio de uma sequência de processos psicológicos intermediários. Hipotetizamos que a imersão narrativa de alta qualidade reduz efetivamente as barreiras cognitivas dos turistas, como fadiga de museus ou sobrecarga de jargão histórico, tornando informações complexas mais acessíveis. Simultaneamente, a autenticidade percebida fornece uma ponte cognitiva crítica entre as sobreposições narrativas virtuais e o patrimônio cultural tangível. A ressonância emocional então eleva essa participação básica a um estado de conexão cultural profunda. O protocolo confirma sistematicamente se esses construtos psicológicos latentes funcionam como intermediários necessários, demonstrando assim como essa estrutura metodológica pode ser utilizada para avaliar como o engajamento turístico afeta os resultados de aprendizagem.

Este protocolo quantitativo proposto oferece vantagens significativas em relação a técnicas avaliativas alternativas. Anteriormente, a avaliação das experiências de patrimônio digital dependia fortemente de entrevistas qualitativas subjetivas pós-visita ou pesquisas unidimensionais de satisfação autorrelatadas. Esses métodos alternativos frequentemente falham em capturar os complexos mecanismos psicológicos multilayered que ocorrem simultaneamente durante a experiência espacial^{real 12,13}. Métodos observacionais tradicionais também carecem do rigor estatístico necessário para modelar variáveis psicológicas latentes de forma síncrona. Em contraste, a metodologia aqui descrita utiliza um protótipo de patrimônio digital controlado de RM combinado com instrumentos robustos de levantamento e Modelagem de Equações Estruturais Parciais de Mínimos Quadrados (PLS-SEM⁾¹⁴. O PLS-SEM é particularmente vantajoso para essa aplicação porque permite a avaliação rigorosa de modelos de trajetórias complexos e múltiplos efeitos mediadores simultaneamente, fornecendo aos pesquisadores um mapeamento altamente preciso de como a qualidade narrativa se traduz em aprendizado, em vez de apenas observar se isso acontece.

As informações derivadas da execução desse protocolo ajudarão os leitores a determinar se esse método de avaliação estrutural é apropriado para suas aplicações específicas. Esse protocolo é altamente apropriado para estudiosos de humanidades digitais, curadores de museus e projetistas de sistemas interativos que buscam fazer a transição de avaliações puramente descritivas de tecnologias patrimoniais para modelagem preditiva rigorosa. Ao isolar as variáveis narrativas específicas que impulsionam o engajamento dos visitantes, esse método fornece tanto suporte teórico quanto direções acionáveis para otimizar a eficácia educacional dos futuros sistemas narrativos culturais da RM.

Protocolo

Todos os métodos envolvendo participantes humanos foram realizados de acordo com as diretrizes institucionais relevantes e aprovados pelo Comitê de Ética para a Proteção da Pesquisa Humana da Shanghai Daji Education Technology Co., Ltd. (Aprovação nº 4500AL0512). O consentimento informado por escrito foi obtido de todos os participantes antes da participação.

1. Desenvolvimento de Sistemas e Projeto Experimental

1. Desenvolver o protótipo de patrimônio digital MR
   1. Construir o protótipo MR
      1. Construa um protótipo digital de herança MR usando o Unity 2022.3 LTS.
      2. Implante o aplicativo por meio de um dispositivo de RM montado na cabeça do Microsoft HoloLens 2, capaz de integrar conteúdo virtual e físico.
   2. Configurar o protótipo MR
      1. Configure o protótipo para sobrepor informações culturais virtuais dentro de um ambiente físico tridimensional.
      2. Integre conteúdo histórico, elementos narrativos espaciais e apresentações interativas de informações ao sistema.
      3. Use o mesmo dispositivo, build de aplicação, pacote de cenas e fluxo de trabalho de interação para todos os participantes.
   3. Preparar conteúdo sobre patrimônio cultural
      1. Compile materiais históricos e culturais a partir de registros públicos de museus, arquivos locais de patrimônio cultural, textos de exposições e materiais interpretativos revisados por especialistas.
      2. Organize os materiais coletados em unidades narrativas cronológicas e temáticas.
      3. Peça a dois especialistas em patrimônio cultural para revisarem os materiais quanto à precisão histórica, coerência narrativa e adequação para a apresentação da RM antes de implantar o protótipo final.
2. Projete o ambiente de RM
   1. Configurar componentes de interação
      1. Incorpore prompts espaciais, camadas visuais e mecanismos de feedback de interação no ambiente de RM.
      2. Certifique-se de que esses componentes apoiem a navegação e o engajamento do usuário durante toda a experiência.
   2. Implemente interação guiada por narrativas
      1. Utilize a narrativa para colocar os participantes em cenários culturais contextualizados.
      2. Substitua os métodos tradicionais de apresentação estática por conteúdo interativo e experiencial.
3. Estabelecer o arcabouço experimental
   1. Defina o modelo estrutural
      1. Baseie o arcabouço experimental no modelo estrutural proposto que delineia os construtos centrais e suas dimensões operacionais (Figura 1).
   2. Defina a variável primária independente
      1. Defina a qualidade da narrativa cultural da MR como a principal variável independente dentro do quadro.
      2. Avalie suas relações com a imersão e a autenticidade percebida.
   3. Defina relações de resultado a jusante
      1. Avalie as influências subsequentes da imersão e da autenticidade percebida na conexão emocional, no engajamento do visitante e nos resultados de aprendizagem.

Figura 1. Fluxo de trabalho experimental para avaliação do engajamento do visitante em experiências de patrimônio digital de realidade mista (RM). Visão geral esquemática do desenho do estudo e do procedimento experimental. O fluxo de trabalho ilustra a preparação do sistema, recrutamento de participantes, exposição à experiência de RM, administração de questionários e análise estatística usada para avaliar as relações entre qualidade narrativa, imersão, autenticidade percebida, conexão emocional, engajamento do visitante e resultados de aprendizagem. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.

2. Recrutamento e Preparação de Participantes

1. Recrute participantes elegíveis
   1. Defina a população-alvo
      1. Defina a população-alvo como indivíduos que possuem alfabetização digital fundamental.
      2. Recrute participantes usando amostragem aleatória estratificada em campi universitários e centros culturais locais para promover a diversidade demográfica.
   2. Critérios de inclusão para aplicar
      1. Inscreva participantes com pelo menos 18 anos de idade.
      2. Inscreva participantes que tenham visão normal ou corrigida para normal.
   3. Aplicar critérios de exclusão
      1. Exclua indivíduos com histórico conhecido de enjoo de movimento severo.
      2. Exclua indivíduos com exposição prévia ao conteúdo específico de herança digital utilizado no estudo.
   4. Finalizar a matrícula dos participantes
      1. Recrute participantes de acordo com os critérios de elegibilidade pré-definidos.
      2. Retenha 261 participantes válidos no conjunto de dados de análise final.
2. Padronizar o ambiente experimental
   1. Padronizar condições de sessão
      1. Mantenha um ambiente consistente de experiência de herança MR em todas as sessões participantes.
      2. Realize todas as sessões em um ambiente interno silencioso, com iluminação estável, ruído externo limitado e uma área de movimento segura pré-definida.
      3. Padronize a configuração do hardware, o ambiente de software e o fluxo de trabalho de interação ao longo do experimento.
   2. Verificar prontidão do sistema
      1. Minimize discrepâncias técnicas externas que possam influenciar as respostas dos participantes.
      2. Verifique o nível da bateria do headset, clareza visual, mapeamento espacial, reconhecimento de gestos, inicialização do aplicativo e consistência ambiental antes de cada sessão experimental.

3. Procedimento Experimental

NOTA: O procedimento a seguir corresponde ao fluxo de trabalho ilustrado na Figura 1. O desenho faseado separa a orientação do participante das tarefas experimentais formais para minimizar a influência do desconhecimento tecnológico nos resultados medidos.

1. Conduza os procedimentos de apresentação e consentimento dos participantes
   1. Oferecer orientação para os participantes
      1. Informe os participantes sobre os objetivos do estudo, o fluxo de trabalho experimental e as diretrizes de segurança relevantes antes de iniciar a sessão.
   2. Obtenha consentimento informado
      1. Obtenha consentimento informado por escrito de cada participante antes de participar da experiência de RM.
2. Preparar os participantes para o uso do sistema de RM
   1. Fornecer instruções do sistema
      1. Distribua o manual do usuário do equipamento.
      2. Explique os procedimentos operacionais e os requisitos de interação do sistema de RM.
   2. Calibre o hardware MR
      1. Guie os participantes na colocação e calibração do hardware de RM.
      2. Repita a calibração se o participante relatar visão embaçada, instabilidade de acompanhamento ou dificuldade para completar a interação de prática.
   3. Conduzir treinamento de participantes
      1. Ofereça uma sessão padronizada de treinamento de 5 minutos cobrindo ajuste do headset, controle do olhar, gestos com as mãos, seleção de menus e precauções de segurança.
3. Conduza a sessão formal de experiência em RM
   1. Inicie a sessão de experiência
      1. Instrua os participantes a entrar e explorar o ambiente padronizado de patrimônio digital da RM.
   2. Complete a experiência narrativa
      1. Direcione os participantes a completar toda a sequência narrativa espacial, incluindo a visualização das exposições virtuais integradas e a realização das atividades interativas de exploração necessárias.
      2. Mantenha a experiência formal de RM por aproximadamente 12–15 minutos.
      3. Considere a sessão concluída quando o participante termina a cena narrativa final e retorna à interface inicial.
4. Administrar o questionário pós-experiência
   1. Administre o questionário
      1. Administrar o questionário estruturado imediatamente após a conclusão da sessão de experiência em RM.
   2. Colete as respostas dos participantes
      1. Instrua os participantes a relatarem suas percepções sobre qualidade narrativa cultural, imersão, autenticidade percebida, respostas emocionais, engajamento dos visitantes e resultados de aprendizagem.

4. Medição e operacionalização variável

1. Configure a estrutura do questionário
   1. Defina a escala de resposta
      1. Estruture o questionário usando uma escala Likert de 5 pontos, variando de 1 ("Discordar Fortemente") a 5 ("Concordo Fortemente") para quantificar as percepções e respostas experienciais dos participantes.
   2. Defina o procedimento de pontuação
      1. Mantenha um formato de resposta consistente em todos os conceitos medidos durante todo o processo de avaliação.
      2. Calcule cada pontuação de construto como a média aritmética de seus itens correspondentes.
      3. Exclua itens codificados reversamente do questionário. Interprete pontuações mais altas como indicando níveis mais altos do construto correspondente.
   3. Defina a estrutura do questionário
      1. Use o questionário final pós-experiência de 30 itens fornecido como Arquivo Suplementar 1.
      2. Meça seis construtos com cinco itens cada: qualidade da narrativa cultural da RM, imersão, autenticidade percebida, conexão emocional, engajamento do visitante e resultados de aprendizagem.
2. Meça a qualidade da narrativa cultural da RM
   1. Avaliar a estrutura narrativa
      1. Avalie a qualidade da narrativa cultural da RM avaliando a organização lógica e a coerência do conteúdo da história apresentado no ambiente da RM.
   2. Avaliar a apresentação narrativa
      1. Meça a atratividade das informações culturais.
      2. Meça a clareza da orientação situacional e a coerência da interpretação interativa.
3. Avalie a imersão
   1. Avaliar a presença e o envolvimento
      1. Avalie a imersão medindo a sensação de presença e o envolvimento espacial dos participantes no ambiente patrimonial.
   2. Avalie o foco atencional
      1. Avalie o foco atencional sustentado dos participantes durante a experiência de RM.
4. Meça a autenticidade percebida
   1. Avaliar a credibilidade histórica
      1. Meça a autenticidade percebida avaliando até que ponto os participantes percebem os aprimoramentos digitais como historicamente confiáveis e culturalmente genuínos.
   2. Avaliar o realismo ambiental
      1. Avalie se as ampliações digitais preservam a realidade percebida do ambiente do patrimônio físico.
5. Meça a conexão emocional
   1. Avalie a ressonância emocional
      1. Avalie a conexão emocional avaliando a identificação cultural dos participantes e a ressonância emocional com o conteúdo histórico.
   2. Avalie o apego emocional
      1. Meça o apego emocional significativo dos participantes às narrativas de herança apresentadas durante a experiência.
6. Avaliar o engajamento dos visitantes
   1. Avaliar o engajamento cognitivo
      1. Avalie o engajamento dos visitantes avaliando o envolvimento cognitivo dos participantes e sua disposição para explorar informações culturais relacionadas.
   2. Avalie o engajamento comportamental
      1. Meça o engajamento psicológico e as intenções de interação dos participantes durante a experiência de RM.
7. Avaliar os resultados de aprendizagem
   1. Avaliar a aquisição de aprendizagem
      1. Avalie os resultados de aprendizagem medindo a percepção de aquisição de conhecimento dos participantes e o aprimoramento da compreensão cultural após a experiência de RM.
   2. Avaliar a retenção do conhecimento
      1. Avalie a retenção do conteúdo de herança apresentado pelos participantes como a variável dependente final.

5. Triagem de Dados e Análise Estatística

1. Selecionar e preparar o conjunto de dados
   1. Identificar respostas inválidas
      1. Analise os dados coletados do questionário para identificar e excluir respostas inválidas, incluindo entradas duplicadas e respostas contendo inconsistências lógicas.
   2. Finalizar o conjunto de dados de análise
      1. Manter apenas respostas válidas dentro do conjunto de dados de análise final para garantir a confiabilidade das análises estatísticas subsequentes.
2. Realizar análise estatística descritiva
   1. Calcular estatísticas descritivas
      1. Calcule estatísticas descritivas, incluindo médias, desvios padrão e coeficientes de correlação, para caracterizar a estrutura demográfica e as características de distribuição da amostra participante.
   2. Avaliar a distribuição dos dados
      1. Avalie as características gerais de distribuição dos dados coletados antes da análise do modelo estrutural.
3. Avaliar o modelo de medição
   1. Avalie a consistência interna
      1. Calcule os valores alfa e de confiabilidade composta de Cronbach para avaliar a consistência interna do modelo de medição.
      2. Considere a confiabilidade aceitável quando ambos os valores excedem 0,70.
   2. Avaliar a validade convergente
      1. Avalie a validade convergente usando a Média de Variância Extraída e as cargas indicadoras.
      2. Considere-se a validade convergente adequada quando a Média de Variância Extraída excede 0,50 e as cargas padronizadas de indicadores são preferencialmente acima de 0,70.
   3. Avaliar a validade discriminante
      1. Estabeleça validade discriminante usando a razão Heterotrait-Monotrait.
      2. Considere valores da razão Heterotrait-Monotrait abaixo de 0,85 aceitáveis.
4. Realizar análise de modelos estruturais
   1. Estimar o modelo estrutural
      1. Realize o PLS-SEM para avaliar as relações estruturais entre os construtos medidos.
   2. Avaliar caminhos estruturais
      1. Analise as relações direcionais entre a qualidade da narrativa cultural da MR, imersão, autenticidade percebida, conexão emocional, engajamento do visitante e resultados de aprendizagem.
5. Realizar análises de mediação e reamostragem
   1. Realizar análise de bootstrap
      1. Aplicar procedimentos de bootstrapping com 5.000 reamostras para avaliar os efeitos mediadores dentro do modelo estrutural proposto.
   2. Avaliar efeitos indiretos
      1. Avalie os efeitos indiretos pelos quais as narrativas culturais da RM influenciam os resultados de aprendizagem por meio dos construtos internos do caminho experiencial.
      2. Considere coeficientes de caminho e efeitos indiretos estatisticamente significativos quando p < 0,05.

Resultados

Os seguintes achados empíricos são apresentados como resultados representativos para ilustrar a aplicação prática, o rigor estatístico e a capacidade analítica do protocolo proposto. Ao executar os procedimentos descritos acima, esta seção demonstra como a metodologia captura e modela efetivamente as experiências dos visitantes.

Perfil dos participantes e distribuição do grupo
Um total de 261 amostras válidas foram coletadas, demonstrando uma distribuição demográfica relati...

Discussão

Este estudo propõe um protocolo metodológico reprodutível utilizando um modelo estrutural abrangente para avaliar como as narrativas culturais da RM influenciam o engajamento dos visitantes e os resultados de aprendizagem em diferentes níveis do mecanismo^{experiencial 15}. O teste empírico das hipóteses é apresentado para validar a eficácia e confiabilidade desse arcabouço de avaliação. Ao estabelecer e verificar sistematicamente esse modelo de caminho integrado, os...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Estação de trabalho de computador	Dell	Precision 3650 Tower; Processador Intel Core i7; 32 GB de RAM; Placa gráfica NVIDIA; Windows 11 Pro 64 bits	Para operar o ambiente de realidade mista, implantar a aplicação e processar dados de pesquisa
IBM SPSS Statistics	IBM Corp.	Versão 26.0	Para realizar análises estatísticas descritivas e análise de variância (ANOVA)
Óculos de realidade mista	Microsoft	HoloLens 2; Sistema operacional Windows Holographic	Para oferecer a experiência de patrimônio cultural em realidade mista
Software SmartPLS	SmartPLS GmbH	Versão 4.0	Para realizar Modelagem de Equações Estruturais por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-SEM), avaliação de confiabilidade, teste de validade e análise de mediação
Plataforma de desenvolvimento Unity	Unity Technologies	Unity 2022.3 LTS	Para desenvolver, implantar e gerenciar a aplicação de patrimônio cultural em realidade mista
Instrumento de pesquisa de experiência do visitante	Desenvolvido pela equipe de pesquisa com base em estudos anteriores de patrimônio digital e experiência imersiva	Questionário final de 30 itens pós-experiência; fornecido como Arquivo Suplementar 1	Para coletar dados auto-relatados sobre qualidade narrativa, imersão, autenticidade percebida, conexão emocional, engajamento do visitante e resultados de aprendizagem