Технология дополненной реальности

Новые образовательные возможности

Современные обучающиеся активно используют информационно-коммуникационные технологии. У школьников многомерное и многозадачное мышление: они могут одновременно делать домашнее задание, искать необходимую информацию в Интернете, общаться в социальных сетях и слушать музыку.

Традиционные учебные пособия не всегда в полной мере отвечают требованиям современных обучающихся, которые стремятся успеть все и сразу, постоянно меняют вид деятельности. Учитель может заинтересовать учащихся, показать иначе то, что кажется им сложным или скучным, с помощью технологии дополненной реальности.

СПРАВКА

Учителя Лицея № 1575 постоянно проводят семинары по дополненной реальности. Их может посетить любой педагог

Увидеть дополненную реальность помогает оборудование:

• веб-камера компьютера или камера мобильного устройства (смартфона или планшета);
• специальное приложение для наложения цифровой информации (трехмерные модели, видео, аудио, тексты) на изображение реального мира.

Изображение пользователь получает с камеры и выводит результат на экран. Он видит реальное окружение, дополненное виртуальными элементами.

Дополненная реальность – это интерактивная технология, которая позволяет накладывать поверх изображения с камеры специальные компьютерные 2D и 3D-объекты таким образом, что создается впечатление их непосредственного присутствия в реальном мире. Технология может оживить практически любые учебные материалы – иллюстрации в книгах, схемы, карты, рисунки в альбомах.

С ее помощью можно создавать образовательные проекты, объясняющие вещи и явления, демонстрацию которых по разным причинам нельзя организовать на занятии из-за отсутствия оборудования, опасности для здоровья и др. Например, сложно самостоятельно провести химическую реакцию соединения водорода и кислорода, а потом простым движением руки за секунду изменить агрегатное состояние воды и понаблюдать за ее превращениями из жидкости в твердое тело и газ. Данная технология помогает ученикам моделировать законы физики, изучать сложные трехмерные формы, рассматривать строение живых организмов.

К СВЕДЕНИЮ

Кратко о технологии дополненной реальности

Дополненная реальность – среда с дополнением физического мира цифровыми данными в режиме реального времени при помощи компьютерных устройств: планшетов, смартфонов и инновационных гаджетов, а также программного обеспечения к ним.

Основным принципом является совмещение на экране реального текущего изображения и виртуальной информации, которая имеет непосредственное отношение к видимым объектам. В поле восприятия вводятся сенсорные данные для дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации.

Дополненная реальность совмещает виртуальное и реальное, взаимодействует в реальном времени, работает в 3D.

Конструктор дополненной реальности

Примером конструктора является EV Toolbox – инструментарий дополненной реальности, разработанный в России и ориентированный на образовательные организации. Работа в нем напоминает подготовку презентации.

ЧЕК-ЛИСТ

Минимальные системные требования:

• операционная система Windows Vista и выше;
• процессор Intel Core 2 Duo и выше;
• оперативная память 512 Mb и больше;
• видеокарта с поддержкой OpenGL не ниже 2.1;
• камера, встроенная в ноутбук, или внешняя USB-камера;
• доступ в Интернет для активации программного обеспечения

EV Toolbox – это набор программ для создания и просмотра презентаций с дополненной реальностью. Работа с ним не требует навыков программирования. Конструктор состоит из двух программ: EV Studio и prEView. С помощью EV Studio создается проект, в котором пользователь задает сценарий презентации. Проект из EV Studio экспортируется как eva-пакет. Проигрыватель prEView позволяет просматривать созданный eva-пакет в режиме реального времени. Подробнее о программном обеспечении можно узнать на evtoolbox.ru.

Использование дополненной реальности способствует достижению образовательных результатов, которые регламентируют федеральные государственные образовательные стандарты общего образования:

• приобретение опыта проектной деятельности;
• создание, редактирование, оформление, сохранение, передача информационных объектов различного типа;
• коллективная реализация информационных проектов;
• информационная деятельность в различных сферах, востребованных на рынке труда;
• развитие алгоритмического мышления, способностей к формализации, элементов системного мышления;
• овладение умениями применять общепользовательские инструменты и настраивать их для нужд пользователя.

Разработчиком EV Toolbox является компания EligoVision – резидент ИТ-кластера Инновационного центра «Сколково». В рамках проекта «Школа новых технологий» в октябре 2015 г. в ГБОУ Лицей № 1575 (далее – Лицей) организован Профильный Центр по использованию технологии дополненной реальности.

Новые проекты в программах 3D-моделирования

Рис. 1. Пример сценария разработки 3D-модели для дополненной реальности

Главная проблема использования технологии дополненной реальности на уроке – отсутствие достаточного количества методически ценных 3D-моделей. Эту проблему преподаватели Лицея решают при помощи разработки сценариев для создания 3D-моделей по химии, биологии, географии, стереометрии и др.

Сценарий на рис. 1 необходим для визуализации темы «Опорно-двигательная система». Специалисты по отобранным биологом изображениям создают 3D-модель, добавляют подписи, делают анимацию. На анимации будет видно, как усложнялся скелет в ходе эволюции. Подписи, анимации, поясняющие схемы, сами модели – все проходит согласование с учителями, которые будут использовать проект.

Такие 3D-модели специалисты для работы с дополненной реальностью будут размещать в сети Интернет. Образовательные организации смогут их применять для создания материалов, использовать на уроках и в проектно-исследовательской деятельности обучающихся.

Рис. 2. Этап создания в EV Toolbox модели внутренних органов для уроков биологии

Уже сейчас многие учителя и учащиеся самостоятельно создают новые, необходимые им трехмерные объекты и проекты в программах 3D-моделирования. А учитывая быстрое распространение курсов и кружков по моделированию, вскоре активистов будет больше. На рис. 2 представлен этап создания модели внутренних органов для уроков биологии в EV Toolbox.

Учителя могут не обращаться к разработчикам дополненной реальности, чтобы эффектно визуализировать сложную тему и самостоятельно подготовить интересный контент или дать домашнее задание учащимся. Все, что загружает пользователь в EV Toolbox, программа свяжет между собой и отобразит в дополненной реальности. Затем пользователь добавляет в инструментарий изображение, на котором при наведении камеры появляется то, что он сам и выбрал, – модель, видео, аудио и пр.

Работа в программе EV Toolbox проста – она русифицирована и имеет привычное управление (значок «дискета» – сохранение, значок «крестик» – выход и пр.). На сайте продукта есть подробные видеоуроки, объясняющие основы работы в инструментарии.