В.В. Немирко, И. А. Маркизов
Научный руководитель – Петрова И.А.
Лесосибирский филиал «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф, Решетнева» Российская Федерация, 662543, г. Лесосибирск, Победы, 29
E-mail: inftex2010@mail.ru
Аннотация. Используя возможности дополненной реальности в образовании, можно визуально воспроизвести процессы, которые трудно или почти невозможно воссоздать средствами реального мира и просто сделать процесс обучения увлекательным и понятным.
Ключевые слова. Дополненная реальность, 3D, образование, контент, камера.
THE USE OF AUGMENTED REALITY TECHNOLOGY IN THE STUDY OF THE STRUCTURE OF THE SYSTEM UNIT HIGH SCHOOL STUDENTS
V.V. Nemirko
Scientific Supervisor – Petrova I.A.
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology Lesosibirsk branch 29, Pobedy, Lesosibirsk, 662543, Russian Federation
E-mail: inftex2010@mail.ru
Annotation. Using the possibilities of augmented reality in education, you can visually reproduce the processes that are difficult or almost impossible to recreate by means of the real world and just make the learning process fun and understandable.
Keyword. Augmented reality, 3D, education, content, camera.
Дополненная реальность – Augmented Reality (AR) – это технология, позволяющая совмещать слой виртуальной реальности с физическим окружением, а также в реальном времени при помощи компьютера соприкоснуться с миром 3D. Данная технология необходима для визуализации объектов или визуального дополнения печатной продукции – газеты, буклеты, журналы, географические карты и др. Дополняющая информация может быть в виде текста, изображения, видео, звука, трехмерных объектов. С помощью специальных программ-браузеров планшетов или смартфонов сканируются метки, чтобы потом получить дополненный контент. Технология дополненной реальности уже используется в различных видах деятельности человека, например, в торговле, рекламе, военных разработках, туризме, играх, развлечения и др. [1].
С помощью этой технологии можно выделиться в пространстве выставки или сделать музейную экспозицию живой и увлекательной. Дополненная реальность может добавить в статичные страницы книги выразительную анимацию, превратить чтение в увлекательную игру и интересное приключение вместе с героями произведения, а также упростить воспроизведение аудио- и видео - контента, прилагающегося к бумажной книге.
Революции в компьютерной среде, прошедшие в течение нескольких последних десятилетий, привели к тому, что в некоторых странах, включая Россию, школы и ВУЗы катастрофически отстали от продукта информационных технологий, которые давно нашли свое место в домах обучающихся. До сего времени благодаря учебникам на бумажной основе школьник или студент знакомится с определенными темами учебной программы тактильно и научно, в редких случаях визуально. Можно себе представить – как улучшился бы процесс восприятия и запоминания учебного материала благодаря технологии дополненной реальности. Именно эти современные интерактивные технологии вносят в процесс обучения яркие трехмерные образы, игровой элемент, активизируют взаимодействие участников учебного процесса, развивая пространственное мышление и навыки проектной деятельности. Благодаря дополненной реальности перед обучающимися открываются безграничные возможности для познания нового.
Мы убеждены, что технология дополнительной реальности, прежде всего, необходима в школьной практике обучения. На наш взгляд, электронные учебники, которые в настоящее время создаются в обязательном порядке, как приложение к учебнику в бумажном исполнении являются в своем большинстве оцифрованными копиями с минимальным интерактивом. При этом мало используется компьютерная визуализация для привлечения внимания к дисциплине, для повышения интереса школьников, для демонстрации примеров, которые детям кажутся сложными или скучными.
Теперь рассмотрим подробней, как это делается и как это работает. Видеокамера снимает реальность, а программа в реальном времени отображает на экране различные объекты. В результате мы видим, как наш мир дополняет трехмерные модели. Но как это возможно?! Все дело в маркере или как это еще называют мишени или таргет (target). Это некое изображение, которая распознает программа. Оно может быть черно-белым или цветным, коробкой продукции или страницей в журнале. Маркер указывает, куда и в каком положении поместить объект. Благодаря этому при вращении маркера вращается и трехмерная модель объект.
Vuforia может предоставить достаточно большой выбор мишеней.
Рис. 1 – Маркеры Vuforia
Imagetargets – это стандартный тип маркеров, которая выглядит как обычная картинка. В её роли могут быть нарисованная фигура или скачанная из интернета картинка.
Simple 3D targets (CubeandCuboid) – данный тип меток похож на прямоугольный параллелепипед разного объема. Примерами, таких маркеров может быть коробка от телефона или коробка сока.
Cylindertargets – этот тип меток выглядит как усеченный конус, где можно задавать диаметры основания.
Framemarkers - это маркер в виде рамки, который используется если изображение искажено или плохого качества.
В библиотеку Vuforia встроено ещё и распознание текста, поэтому любое слово или их сочетание может являться маркером.
В данной работе преимущество оставалось за маркером Imagetargets и именно его мы и выбрали[2].
В настоящее время идет разработка трехмерных моделей составляющих компьютера. Проектирование деталей в трехмерной проекции производится с помощью программы SketchUp. Также данная программная среда идеально подходит для моделирования относительно простых трехмерных моделей такие как:
1) детали машин;
2) детали станков;
3) детали в разрезанном виде.
Плюсы данной среды разработки заключаются в том, что:
1) есть возможность экспортировать деталь в формате, который поддерживает Unity 3d;
2) указание реальных физических размеров, в метрах или сантиметрах;
3) достаточно большая библиотека материалов и стилей рабочего пространства.
С помощью трех «программ» Unity 3D, Vuforia и SketchUp в результате будет создано приложение, с помощью которого изучение системного блока будет происходить в разы легче.
Литература
1. Что такое дополненная реальность? [Электронный ресурс]. URL: http://arnext.ru/dopolnennaya-realnost (дата обращения: 12.03.2017)
2. Использование технологий дополненной реальности в программной инженерии [Электронный ресурс]. URL: http://www.scienceforum.ru/2016/1387/17783 (дата обращения: 15.03.2017)
3. Хусаинов М.А. Перспективы использования дополненной реальности в образовании [Электронный ресурс]. URL: http://www.vr-online.ru/?q=content/perspektivy-ispolzovanija-dopolnennoj-realnosti-v-obrazovanii-1065 (Дата обращения: 17.03.2017).
4. Сальников И.И. Перспективы развития средств реализации информационных потребностей человека. Успехи современного естествознания. 2014. №10. С.71-73.