Использование технологий виртуальной реальности в образовании становится не просто трендом, а стандартом. Уже во многих ВУЗах и колледжах используется технология VR для подготовки будущих сотрудником промышленных отраслей, а также в научных работах. В наши дни применение VR начинается и в школах.
Использование VR в образовательной деятельности — это не только геймификация – симуляторы и тренажеры, но и подготовка кадров, обладающих навыками работы с новыми технологиям, что очень востребовано на рынке.
Класс VR состоит из оборудования VR, программного обеспечения и контента. Начнём с 3D-контента – его можно легко найти в открытом доступе в интернете. Например, существуют библиотеки со свободным доступом к моделям такие, как: grabcad.com, sketchfab.com, 3dwarehouse.sketchup.com и другие. Рынок программного обеспечения VR активно развивается, где российские разработки ПО виртуальной реальности широко представлен.
VR в образовании меняет способы создания и взаимодействия с образовательным материалом и позволяет обучающимся и преподавателям не только видеть контент, но и взаимодействовать с ним. Виртуальная реальность расширяет возможности образовательной деятельности в направлениях строительства и инженерии, предоставляя широкие возможности обучению техническим навыкам без риска и с ощущением присутствия, изучая технические изделия в VR. Также технологии виртуальной реальности предоставляет новые методы для более инклюзивного будущего в сфере образования.
Главный вопрос, который возникает перед внедрением VR – какой VR-комплект выбрать? И если мы говорим про программное обеспечение и контент, то в VR-классы под разные задачи можно выбрать и установить соответствующее программное обеспечение на текущее оборудование.
Оборудование VR стоит выбирать исходя из целей VR-класс и возраста учеников, которые будут на нем работать.
Принципиально VR-оборудование для учебных заведений можно разделить на 4 типа: VR-шлем для смартфона, VR шлем для ПК, автономный шлем VR и стереосистемы с 3D-очками.
Разберем подробнее эти типы систем.
VR-шлем для смартфона
Недорогие устройства, от 500 до 3000 ₽, в которые вставляется смартфон и позволяет отслеживать только повороты головы, но не перемещения головы пользователя в пространстве, также не обладают отслеживаемыми контроллерами. По этой причине данный тип устройств не дает полного погружения в виртуальное пространство. Данный тип устройств отлично подходит для просмотра 360 видео роликов и просто контента, не требующего интерактивного взаимодействия с объектами в сцене. Также к минусы можно отнести качество изображение, которое ограничивается возможностями используемого смартфона и особенностями конструкции данного типа устройств.
Примеры устройств: Samsung Gear VR, Fibrum, VR BOX, кардборды.
VR шлем для ПК
Эти устройства сейчас являются флагманскими устройствами и наиболее популярны среди пользователей. Шлемы VR данного типа подключаются к ПК, поэтому могут быть пригодны для визуализации сложной компьютерной графики. Данные устройства обеспечивают максимальный эффект погружения за счёт продвинутой системы отслеживания движений, позволяющей пользователю полностью погрузиться в виртуальное пространство и самостоятельно перемещаться в нем, как в реальном мире. Такие устройства поставляются в комплекте с контроллерами, отслеживающими руки пользователя, позволяя взаимодействовать с окружающим пространством. Существует два типа трекинга с внешними «маяками», отслеживающие VR-устройства и без. VR-шлемы с «маяками», например HTC VIVE, удобны для стационарного использования и дают самый высокую точность трекинга, что важно для процедур обучения ручным операциям. «Маяки» необходимо смонтировать на стене или на специальных штативах и без перестановки требуют калибровку один раз до того момента, как вам потребуется их переместить. Шлемы VR без внешних устройств отслеживания, например HP Reverb G2, используют встроенные в шлем датчики и камеры для определения местоположения самого шлема и контроллеров, имеют на данный менее точный трекинг, но при этом являются более мобильным вариантом, так как не требует монтажа дополнительных устройств.
Примеры устройств: HTC Vive Pro, Vive Cosmos, HP Reverb G2, Oculus Rift, Vive Index.
Автономный шлем VR
Не требующие наличие ПК шлемы VR, обладают собственным компьютером, встроенным в шлем, при этом реализующие уровень погружения в VR, такой же, как и у шлемов, подключаемых к ПК. На текущий момент, основным минусом является ограниченность мощности встроенного компьютера не позволяющего запустить большинство приложений. Данная проблема решается тем, что данный тип устройств можно подключить к ПК, как шлем VR для ПК, что приравнивает его к ним. Причем сейчас существует возможность реализовать такое подключение не только по проводу, а через высокоскоростную сеть Wi-Fi 5 Ггц.
Примеры устройств: Vive Focus, Oculus Quest.
Стереосистемы с 3D-очками.
Представляет из себя специальный стереодисплей или проектор, подключенный к ПК, а также внешнюю систему трекинга, которая отслеживает движения специальных стереоочков на пользователе и контроллера. При этом дает высокий уровень объемного восприятия виртуальной сцены и объектов, а также возможность полноценного взаимодействия с объектами в этой сцене. Этот тип устройств существует давно и активно применяется, как в промышленности, так и в образование. Его основной плюс – более низкая нагрузка на глаза и вестибулярный аппарат, за счет того, что пользователь продолжает себя ощущать в реальном пространстве, экран не располагается прямо перед глазами, а очки почти ничего не весят.
Примеры устройств: zSpace, Vision TriTeQ, стереопроектора, стереодисплеи.
Немаловажным аспектом является выбор подходящего ПК. Главное – обратить внимание на процессор и графическую карту. Процессор стоит выбирать с наиболее высокой тактовой частотой. Оперативной памяти для большинства задач будет достаточно на уровне 16 GB. Жесткий диск стоит выбирать твердотельный, что является стандартом на рынке по сравнению с дисковыми накопителями обеспечивает высокую скорость чтения и записи, что в раз повышает запуск операционной системы и приложений, достаточно будет остановиться на 500 GB. Графическая карта является главным, на что стоит обратить внимание при выборе ПК, если вы планируете использовать VR для относительно несложных игровых приложений, достаточно будет взять, например, Nvidia GeForce RTX 2070 или аналог. Для инженерных задач стоит остановиться на профессиональных видеокарты, например линейки Quadro RTX от Nvidia, они дадут максимальную производительности при работе с инженерными САПР моделями в VR.
Отметим, что если вы планируете использовать VR-класс для коллективной работы преподавателя и учеников, где они могут видеть друг-друга, лучшим образом подходит VR-оборудования для ПК. Обычно в одном классе размещают 24 рабочих VR-места, что позволяет преподавателю проводить урок в VR на весь класс, где он видит всех учеников, а они его, в виртуальном пространстве он может показывать и рассказывать про загруженный VR-объект.
