Навучанне і дапоўненая рэальнасць

Дапоўненая рэальнасць падыходзіць не толькі для забавы. Яна ўсё часцей знаходзіць прымяненне ў вельмі сур'ёзных абласцях, у адукацыі, бізнэсе. Працэс навучання можа быць больш інфарматыўным, цікавым, і даступным.

Напрыклад, праект LearnAR паказвае як можна выкарыстоўваць augment reality ў школе, даючы адказы з дапамогай метак, а таксама для візуальнага адлюстравання якіх-небудзь рэальных аб'ектаў, як то - косткі чалавека або яго ўнутраныя органы ў біялогіі, або мінералы ў геалогіі.

Тэхналогія дапоўненай рэальнасці - Augmented Reality, AR - прапануе новы падыход да навучання і пазнання, звязваючы аб'екты рэальнага свету з лічбавымі дадзенымі. Створана яна была першапачаткова для гульняў і забаў, але хутка ёю зацікавіліся і ў сферы бізнесу, жадаючы выкарыстоўваць пашыраную рэальнасць для прыцягнення спажыўцоў. Пры гэтым тэхналогія здольная ані не горш працаваць і на ўцягванне навучаюцца ў цікавы даследчы вопыт.

Выкарыстанне дапоўненай рэальнасці ў навучанні

Калі рашэнню, якое выкарыстоўваецца ў навучанні, ўласцівая захапляльнасць, калі яно стварае эфект прысутнасці, то яно значна больш цэніцца навучэнцамі і дае куды больш глыбокае разуменне матэрыялу. Тэхналогія пашыранай рэальнасці як нельга лепш падыходзіць, каб паскорыць засваенне матэрыялу і падняць ўцягнутасць навучаюцца, незалежна ад іх узросту і якой бы ні была вывучаецца дысцыпліна - ад фізікі і геаграфіі да культуры і замежных моў.

Праекты дапоўненай рэальнасці распрацоўваліся затым, каб «ўзбагаціць» аб'екты фізічнага свету - як вельмі незвычайныя, скажам, авія-рухавік, так і вельмі звыклыя - як звычайная кніжка. Ёсць шмат каштоўных прыкладаў ўзаемадзеяння тэхналогіі з друкаваным тэкстам, але імі магчымасці для адукацыі і навучання не абмяжоўваюцца. Разгледзім некалькі дысцыплін, якія з дапамогай тэхналогіі AR ўдалося зрабіць значна цікавей.

Фізіка і натуральныя навукі. Яшчэ ў сярэдзіне 2008 года кампаніяй Metaio з дапамогай платформы Unifeye і «Вялікага Атласа свету» быў распрацаваны кейс выкарыстання пашыранай рэальнасці ў вывучэнні геаграфіі. Вынікам праекта стаў інтэрактыўны атласб прадстаўлены на штогадовай міжнароднай кніжнай выставе "Frankfurt Book Fair". Вынік гэтай канкрэтнай ініцыятывы даступны толькі на нямецкай, але сам канцэпт лёгкі для разумення і рэалізацыі на любой іншай мове.

Звязванне прасторавых аб'ектаў з лічбавай інфармацыяй можа таксама быць карысным ў выкарыстанні карт. Дырэктар праекта кампаніі Micrisift Bing Maps Блейз Агер-і-Аркас (Blaise Aguera y Arcas) прадэманстраваў магчымасці пашыранай рэальнасці для GPS-навігатараў, калі ў ход ідзе камбінацыя візуальнага распазнання і дадзеных навігатара.

Культурную спадчыну. Даследаванне фізічнага свету - гэта не толькі абстрактныя канцэпцыі. Тэхналогія дапоўненай рэальнасці выкарыстоўваецца і для вывучэння культурнай спадчыны, звязанага з цяпер згубленымі аб'ектамі. Да прыкладу, Берлінская сцяна, якая служыла бар'ерам паміж Заходняй і Усходняй Германіяй, была адноўлена ў віртуальнай прасторы. Многія іншыя гістарычныя аб'екты, уключаючы Летні палац дынастыі Мін, размешчаны ў прыгарадах Пекіна і хлеў, у якім браты Райт пабудавалі свой першы лятальны апарат, таксама абагачаны дапоўненай рэальнасцю.

Мовы. Мабыць, мала што можа лічыцца такі ж фундамантальны навучаннем, як вывучэнне новай мовы. Існуюць прыкладання дапоўненай рэальнасці, якія могуць дапамагчы ў гэтым і дзецям, і дарослым. Так, гульня пад назвай "Put a Spell", распрацаваная для iPhone кампаніяй Ogmento, дапамагае дзецям у вывучэнні правапісу - памочнікам выступае аніміраваныя панда. А такія сродкі, як Google Goggles або Word Lens дазваляюць карыстачу «чытаць» надпісы на замежнай мове, проста паднясучы да яе камеру тэлефона, на якім ўстаноўлена прыкладанне. Нескладана ўявіць, наколькі карыснымі такія рашэнні стануць для нас у разуменні навакольнага асяроддзя, іншых культур, незнаёмых моў.

Кинестетическое навучанне. Паколькі сутнасць тэхналогіі пашыранай рэальнасці складаецца ў інтэграцыі з рэальным светам, зразумела, што яе можна выкарыстоўваць як сродак для навучання фізічным, маторным уменням. Так, у лабараторыі кампаніі ETH, размешчанай у Цюрыху, даследчыкі ўжылі сэнсарны інтэрфейс для спалучэння рэальных і віртуальных аб'ектаў, каб навучаць хірургаў «манипуляторным» уменням. Хоць паўсядзённага выкарыстання такія інструменты яшчэ не атрымалі, яны могуць быць вельмі карыснымі для навучання працэдурах, звязаным з высокай ступенню рызыкі, перад тым, як хірург апрабуе іх на пацыентах. Ва ўпраўленні Марскі пяхоты узброеных сіл ЗША таксама спрабуюць выкарыстоўваць пашыраную рэальнасць у навучанні механікаў, якім даводзіцца весці рамонтныя работы ў палявых умовах. Калумбійскім універсітэтам камп'ютэрнай графікі сумесна з Лабараторыяй карыстацкіх інтэрфейсаў Стыва Фейнер (Steve Feiner) быў распрацаваны сцэнар, у якім часткі рухавіка і віртуальныя выявы інструментаў аніміруе і дапаўняюцца інструкцыямі па рамонце; карыстальнік бачыць усё гэта з дапамогай дысплея (падобнага на спецыяльныя акуляры), замацаванага ў яго на галаве. Тэхналогія была апрабавана на марскіх пяхотнікаў, і аказалася, што яна больш эфектыўна, чым выкарыстанне электроннага падручніка, які выводзіцца на LCD-экран.

Інструменты для прымянення пашыранай рэальнасці ў навучанні

Але што ж трэба, каб усе гэтыя прыкладання выйшлі за межы графічных лабараторый і ўзброеных сілаў, і сталі часткай паўсядзённага навучання? Зрабіць гэта куды складаней, чым напісаць вэб-старонку, але ўсё ж не так цяжка, як ўзвесці егіпецкія піраміды ў школьным класе, каб паказаць іх вучням.

Як і на світанку развіцця Інтэрнэту, цяпер таксама патрабуюцца пэўныя ўменні ў праграмаванні, каб пачаць выкарыстоўваць пашыраную рэальнасць у навучанні. Але вось-вось з'явяцца спецыяльныя адукацыйныя рашэння - чакаць засталося не больш за паўтары-двух гадоў.

Open-source рашэнні: Самым папулярным сродкам для пачатку эксперыментаў з пашыранай рэальнасцю да сённяшняга дня з'яўляецца AR Toolworks Toolkit. Гэты адчынены праграмны прадукт можна загрузіць з Сеткі і, азнаёміўшыся з кіраўніцтвам, атрымаць найпросты вопыт пашыранай рэальнасці з ужываннем каардынатнага маркера. Гэта рашэнне падыходзіць для любога ўзроўню карыстацкіх кампетэнцый, і можа паслужыць асновай для новых спецыялізаваных аўтаномных прыкладанняў, якія карыстальнікі змогуць усталяваць на свае кампутары з Windows альбо MacOS. Над сістэмай працуюць тысячы распрацоўнікаў, так што вам нескладана будзе знайсці і наняць сабе памочнікаў для стварэння навучальнага прыкладання, калі вы зразумееце, што вашых уласных уменняў у праграмаванні і 3D-дызайне аказалася недастаткова.

Пакуль што платформа AR Toolworks абапіраецца толькі на візуальнае распазнаванне аб'ектаў, якія атачаюць карыстальніка, сачэньне за імі і прадастаўленне рухаецца альбо нерухомай лічбавай інфармацыі. «Браўзэра» яна не прадугледжвае, так што выкарыстоўваць адно прыкладанне для стварэння мноства розных тыпаў навучальнага досведу не выйдзе.

Платформы для публікацыі каналаў і слаёў пашыранай рэальнасці: Яшчэ адна павабная магчымасць для стварэння займальных досведаў працы з пашыранай рэальнасцю - гэта выкарыстанне якой-небудзь іх вэб-платформаў, якія дазваляюць ствараць «каналы» або «пласты» тэматычнай інфармацыі, што затым пастаўляюцца ў браўзэры , якія падтрымліваюць пашыраную рэальнасць - такія ўжо распрацаваны для iPhone і Android.

AR-браўзэры - гэта тэматычныя прыкладання, якія скануюць сераду, дзе знаходзіцца карыстальнік, з дапамогай компаса і GPS-навігатара, а ў выпадку з браўзэрам "Junario", яшчэ і камеры. Затым прыкладанне параўноўвае назіраную сітуацыю з наяўнымі лічбавымі дадзенымі і выводзіць на экран смартфона інфармацыю пра аб'ект, які знаходзіцца ў цэнтры ўвагі карыстальніка.

Папулярныя AR-браўзэры можна бясплатна спампаваць у бібліятэках прыкладанняў - Android Marketplace альбо Apple iTunes AppStore. Для распрацоўшчыкаў бясплатна даступныя і Layar Content Management System, і платформа, якую выкарыстоўвае Junario. Каб стварыць рахунак распрацоўніка, трэба ўсяго толькі запоўніць анлайнавую форму.

ZooBurst: Ёсць і спецыяльныя платформы, якія падыходзіць менавіта для патрэб адукацыі і навучання. Адна з іх носіць назву ZooBurst і распрацоўваецца ў рамках маладога нью-ёркскага праекта. Гэтая праграма, як і платформы AR-браўзэраў, з'яўляецца цалкам анлайнавай. На дадзены момант ужо больш за 750 адукацыйных устаноў з усяго свету стварылі ў ёй свае акаўнты, каб распрацоўваць уласныя інтэрактыўныя кнігі з ужываннем тэхналогіі пашыранай рэальнасці.

http://www.smart-edu.com/augmented-reality-in-learning.html