2. Introdução

O projeto TOP iniciou-se em 1994 na Mississipi State University no Engineering Research Center for Computational Field Simulation. TOP é um sistema de computação gráfica tridimensional que provê simulações de fenômenos ópticos, caracterizado por (a) interativo, (b) 3D, (c) animado - para cada fenômeno uma interação foi provida. 

TOP foi originalmente projetado para ser executado em uma estação SGI e implementado com utilização de OpenInventor. O projeto WebTOP é a versão de TOP para a Internet, de forma a possibilitar: portabilidade, interações simplificadas, um versátil tutorial e colaboração. 

3. Trabalhos Relacionados

Há muitas simulações de fenômenos físicos baseadas na Web, apenas algumas relacionadas com óptica. A maior parte destas simulações envolve a apresentação de fenômenos através de applets Java bidimensionais, como por exemplo: 

• Physilets: que inclui um conjunto de applets Java com ferramentas para solução de uma série de problemas particulares *; 
• Virtual Physics Laboratory: outro conjunto de applets com uma grande coleção de simulações de óptica; 
• O projeto CPU contém um grande conjunto de applets que também foi desenvolvido visando soluções específicas de problemas de Física, através da simulação de um conjuntos de laboratório; 
• VRML Gallery of Eletromagnetism: trata-se de um conjunto de mundos VRML que apresentam vetores de campo, de forma estática e sem permitir a simulação dinâmica que é imprescindível à óptica geométrica; 

"WebTOP é o único sistema 3D interativo para ensino de óptica até o presente momento" 

4. WebTOP - Descrição do Sistema

WebTOP tem cinco sub-módulos de três diferentes áreas do conhecimento de óptica: 

• Fresnel Diffraction 
• Fraunhofer Diffraction 
• Polarization 

4.1.1. Interface com o usuário

A interface com o usuário apresenta 5 módulos: 

• Menu de módulos: que permite ao usuáreio escolher que módulo do sistema ele deseja visualizar e experimentar; 
• A cena: que é a simulação tridimensional interativa em si e que ocupa a maior parte da tela do usuário. Ela consiste de uma variedade de parâmetros que podems ser modificados usando manipulação direta; 
• Console: que permite a modificação de parâmetros de forma a prover novas simulações e aplicar novos valores a simulações de experimentos de óptica; 
• O menu de atividades que lista as cinco atividades disponíveis no WebTOP; 
• o controle da cena provido pelo navegador VRML, no caso, CosmoPlayer. 

São cinco as funções disponibilizadas pelo sistema: 

• Module: é justamente a atividade de simulação em si; 
• Controls: é um link que leva a uma documentação que explica: (a) como usar o navegador VRML, (b) como modificar os parâmetros usando as widgets 3D e o console; 
• Theory: link que leva a documentos em novas páginas Web que explicam a teoria relevante sobre o módulo corrente; 
• Examples: link que leva a documentos em páginas Web previamente armazenados de sessões de exemplos de utilização do WebTOP, esclarecendo o que pode ser feito pelo usuário enquanto usa o sistema; 
• Exercises: link para páginas Web que apresenta documentos que são listas de exercícios. 

O sistema foi implementado com utilização de um Java AWT Panel que contém vários 2D widgets que  apresentam informações e permitem atualizar parâmetros do sistema. Este Panel se comunica com o mundo VRML através da EAI. Há ainda widgets 3D para prover manipulação direta dos elementos da cena. 

 6. Resultados

TOP tem sido usado para ensino de óptica nos cursos de (a) Mississipi State University 1997/98/2000, (b) University of North Carolina  - 1998/99/2000, (c) North Carolina A&T State University - 1999/2000. 
TOP foi usado de 3 maneiras diferentes: primeiro em sala de aula, em aulas convencionais para apresentar conteúdos de óptica, depois foi solicitado em trabalhos que os alunos deverima desenvolver em casa e como projeto de classe. WebTOP tem sido utilizado para demonstração de conceitos.