Технология расширенной реальности – симбиоз виртуальной и реальной среды

Технология расширенной реальности (Augmented Reality, илиAR) – это новая тенденция в сфере обучения. Она позволяет связывать объекты окружающего нас реального мира с представлением этих объектов в оцифрованном формате. В некоторых источниках ее называют также дополненной реальностью.

Изначально AR была создана для развлечений, но совсем скоро ею заинтересовались представители бизнеса, рассмотрев в ней эффективный инструмент для создания трафика (привлечения потребителей).

Как устроена расширенная реальность?

Расширенная реальность представляет собой взаимосвязь цифровой информации с объектами физического мира. Причем эта взаимосвязь возникает автоматически со стороны цифровых технологий и интуитивно со стороны человека. В идеале, AR должна считаться вершиной в технологии поиска информации, очевидной для пользователя и легкой в управлении процессом.

Данная технология развивается бурными темпами и представлена в различных формах. Но в каждой форме присутствует три базовых элемента:

1. Наличие сенсоров у пользователя (web-камера, микрофон, навигатор и т. д.).

Сенсоры обнаруживают в физической среде объект в качестве визуального образа какого-нибудь известного предмета, например, памятника или объекта естественного происхождения. Они также позиционируют пользователя относительно этого объекта.

2. Специальное программное обеспечение ищет в сети цифровую информацию об этом объекте (трехмерные виртуальные модели, видео, аудио, текст, и т. д.).

3. Найденная информация предоставляется пользователю в визуальной и устной форме в реальном режиме времени и синхронно с реальным сценарием события. При изменении реальной ситуации, например, пользователь отошел от объекта на определенное расстояние, данные пропадают или приходит новая информация о другом объекте, опознанном сенсорами.

Технология расширенной реальности в дистанционном образовании

Благодаря созданию у обучающихся «эффекта присутствия», придание увлекательности и несомненного интереса к объекту изучения, расширенная реальность широко используется как в дистанционном обучении, так и в других платформах обучения. Область применения чрезвычайно широка – от изучения точных наук до обучения иностранным языкам.

Для примера рассмотрим несколько учебных дисциплин, которые благодаря применению AR технологий стали значительно интересней для слушателей.

Естественные науки

Особенно успешным проектом оказалась привязка цифровых данных к пространственным объектам. Компания «Micrisift Bing Maps» в своем проекте использовала преимущества расширенной реальности в GPSнавигаторах, соединив данные навигатора с визуальным распознаванием объектов.

Иностранные языки

Приложение Google Goggles позволяет считывать иностранные слова, поднеся к ним камеру мобильного телефона, на котором установлено соответствующее программное обеспечение.

Компания Ogmento выпустила для iPhone игру “Put a Spell”, где анимированная панда помогает детям изучать правила правописания на различных языках.

Культурное наследие

При помощи технологии расширенной реальности в виртуальном пространстве воссоздают утраченные объекты культурного наследия человечества.

Уже существуют виртуальные Берлинская стена, сарай, где братья Райт сконструировали первый аэроплан, Летний дворец императорской династии Мин в Китае и многое другое.

Кинестетическое обучение

Особая роль технологии дополненной реальности принадлежит в обучении моторным умениям.

Цюрихская компания ETN разработала сенсорный интерфейс для обучения хирургов. Сочетая виртуальные и реальные предметы, она добилась в своей разработке хороших результатов при обучении «манипуляторным» навыкам молодых хирургов. Благодаря этому значительно снизился риск неправильных действий врача на пациенте.

Колумбийский университет компьютерной графики по заказу Вооруженных сил США разработал сценарий по ремонту техники в полевых условиях. В нем детали двигателя, ходовой части, систем вооружения и инструменты анимируются, дополняются техническими описаниями и инструкциями по ремонту и выводятся на поверхность специальных очков, закрепленных на голове ремонтника. Данная технология показала очень высокую эффективность.

Применение только вышеперечисленных принципов расширенной реальности в дистанционном обучении открывает очень заманчивые перспективы!

Инструменты, используемые для внедрения дополненной реальности в процессы обучения

Сдерживающими факторами в применении расширенной реальности считаются проблемы программирования. Но судя по всему, совсем скоро стоит ожидать появления универсального решения, которое позволит легко и быстро создавать расширенную реальность в обучении. Это похоже на ситуацию, которая была на заре программирования ПК. Тогда произошел качественный прорыв, когда на смену программированию на Ассемблере пришли такие языки, как Си++ и Паскаль, позволившие писать программы, состоящие из универсальных модулей.

Впрочем, и сейчас есть специализированные платформы, позволяющие создавать дополненную реальность. Вот некоторые из них.

ZooBurst

Эта программа специально разрабатывается для нужд обучения, в том числе и дистанционного. Она полностью онлайновая. Уже свыше 1000 учебных заведений зарегистрировали в ней свои аккаунты и разрабатывают на этой платформе собственные программы обучения с помощью технологий дополненной реальности.

Open-source решения - AR Toolworks Toolkit

Самый популярный на сегодняшний день инструмент для использования расширенной реальности. Это программный продукт с открытым кодом, который можно бесплатно скачать из Интернета. Подходит для пользователей с любым уровнем подготовки.

Пока AR Toolworks работает только с визуальным распознаванием тех объектов, которые окружают пользователя, и слежением за этими объектами. Своего браузера в нем пока нет.

Инструменты, предназначенные для создания каналов и совокупности слоев дополненной реальности

Принцип действия – использование web-платформ, которые могут создавать «слои» и «каналы» тематической информации. Затем они передаются в специализированные AR-браузеры, поддерживающие дополненную реальность. Они уже разработаны для Android и iPhone. По сути, AR-браузеры – это программное обеспечение, сканирующее окружающую пользователя среду с помощью GPS-навигатора, web-камеры и компаса. Затем это приложение классифицирует ситуацию по специальному алгоритму и выводит информацию об объекте на экран смартфона.

AR-браузеры приложения полностью доступные и их можно свободно скачать в специализированных библиотеках - Apple iTunes AppStore, Layar Content Management System и Android Marketplace.