Ключевые слова: Цифровые технологии, платформа, дополнительная реальность, метка, цифровая компетентность обучающихся.

 

Развитие интерактивных цифровых технологий существенно меняет современный мир, а особенно – сферу образования и культуры. С глобальным и стремительным распространением высокотехнологичных мобильных гаджетов и носимых устройств возникла серьезная и срочная потребность в создании большого объема информативного, игрового и образовательного контента. Именно школьники и студенты, в ближайшем будущем станут создателями нового интерактивного цифрового пространства, в котором мы уже живем.

Основная технология сегодня - это получать изображение с камеры, обрабатывать его алгоритмами распознания образов, с дальнейшим наложением изображения. Дополненная реальность - это технологии будущего, которое уже наступило. Она может использоваться где угодно - виртуальная примерочная, навигационный путь, игры, наглядный пример на уроке, дизайн-проект и т.д. В некоторой степени дополненная реальность – это всего лишь новый способ получения доступа к данным, однако влияние этой технологии на общество может оказаться сравнимым с эффектом от появления Интернета. Сегодня уже не обязательно рыться в библиотечных карточках – поиск стал быстрым и удобным, а нужные сведения можно получить мгновенно. Дополненная реальность - лишь только новый метод получения доступа к информации и данным, хотя влияние данной технологии на общество может быть сравним с эффектом от возникновения Интернета. Поиск стал очень удобным и быстрым, а все необходимые сведения возможно получить моментально.

Актуальность использования новых информационных технологий и программ заключается в том чтобы соответствовать требованиям современного общества. Специалист любой сферы должен обладать навыками работы в разных технологических средах, в том числе, уметь работать с самыми современными технологиями XXI века: дополненной и виртуальной реальностью, а разработка и внедрение элементов дополненной реальности на страницы учебника биологии, позволит повысить заинтересованность и степень вовлечения обучающихся, поможет полюбить один из сложных предметов программы.

Дополненная реальность (англ. augmented reality, AR— «дополненная реальность») — результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации. Дополненная реальность — воспринимаемая как смешанная реальность, создаваемая с помощью компьютера с использованием «дополненных» элементов воспринимаемой реальности, когда реальные объекты монтируются в поле восприятия.

Существуют компьютерные игры, производящие обработку видеосигнала с камеры и накладывающие на изображение окружающего мира дополнительные элементы. Дополненная реальность активно используется в печатной продукции. В газеты, буклеты, проспекты, журналы и даже географические карты помещаются изображения, служащие метками для последующей визуализации цифровых объектов. В роли дополняющей информации может выступать текст, изображения, видео, звук или трёхмерные объекты, статичные или анимированные — фактически, абсолютно любые цифровые данные. С помощью специальных программ-браузеров, установленных на планшеты и смартфоны, пользователи сканируют метки, получая доступ к дополнительному контенту.

Метка (маркер) — это обычное изображение, нанесеTimes New Romanнное на какую-либо поверхность, например, бумагу, пластик или другой материал. Если поднести метку к камере, то на экране появляется виртуальный 3D объект с анимацией или видео. Изображение, закодированное в метке, становится объемным. Метки можно вращать, наклонять и перемещать в реальном пространстве в любом направлении, и все 3D модели на экране будут в точности повторять перемещения метки перед камерой. Метка может содержать в себе любое наполнение: от достаточно простого предмета, до более сложного (Рис. 1).

Рис. 1

 

Маркер - ключевой объект дополненной реальности. К маркеру, который камера видит в реальном мире привязываются объекты виртуальной сцены. По сути своей маркер является объектом видимостью и положением которого управляет система трекинга приложения. Таким образом, взаимодействие с меткой дополненной реальности ничем не отличается от взаимодействия с системой координат.

Особенности платформы дополненной реальности «Eligovision».

EV Toolbox состоит из двух программ: EV Studio и prEView. С помощью EV создается проект, в котором задается сценарий презентации. Проект из EV Studio можно экспортировать как eva-пакет. Проигрыватель prEView позволяет просматривать eva-пакет.

Для работы системы необходимы следующие компоненты: метки - специальные изображения, когда визуальные идентификаторы для компьютерных моделей; камера, которая «видит» метки в реальном мире и передает видеосигнал на мобильное устройство или компьютер; программное обеспечение, которое обрабатывает полученный сигнал и совмещает виртуальные модели с изображениями реальных объектов. Основная задача системы – определить трехмерное положение реальной метки по ее снимку, полученному с помощью либо камеры. Процесс распознавания происходит поэтапно: сначала первый снимает изображение с камеры; затем программа распознает пятна на каждом кадре видео в поисках заданного образа метки в формате 2D; следующая задача - определить, что именно изображено внутри нее.

Для создания проекта дополненной реальности необходимы: мультимедийная система: 3D-приложение и комплект меток, интерактивная и дисплейная системы.

Проанализировав особенности платформы дополненной реальности «Eligovision» можно сделать вывод о том, что данная платформа позволит создать на странице учебника по биологии маркер (метку). При поднесении к камере маркера (метки), на экране появляется виртуальный объект например скелет человека с различными эффектами согласно определенному сценарию.

Мы считаем, что использовать яркую запоминающуюся визуализацию при объяснении сложных тем урока или предоставить обучающимся возможность самим использовать технологии будущего, все это позволит повысить интерес к наукам. Применение дополненной реальности в общем или дополнительном образовании – на уроке или на экскурсии за пределами школы – повысит цифровую компетентность школьника, улучшит качество знаний.

Рассмотрим возможность использования платформы дополненной реальности «Eligovision» при подготовки одного из уроков биологии раздела: «Опора и движение». Изучение приемов работы программы EV Toolbox позволило выявить, что ее возможности обширны и они могут использоваться для создания объектов дополнительной реальности. Данная платформа позволила: 1. Создать маркер (метку), заданную по размерам (Рис 2); 2. Поместить в нее 3Д модель скелет человека (Рис. 3); 3. Настроить сценарий (Рис.4)

Рис. 2

Рис. 3

При поднесении к камере маркера (метки), на экране появляется виртуальный объект – скелет человека. Если метку убрать, то изображение исчезнет; 4. Сценарий добавили удобным меню с названиями частей скелета (Рис. 5). По щелчку мыши появляется меню, по двойному щелчку мыши оно исчезает.

Рис. 4

Рис. 5

5. Наш виртуальный объект можно вращать и перемещать; наводя камеру под разным ракурсом

Рис. 6

6. Добавили сценарий по щелчку мыши и на каждую из кнопок меню, виртуальный объект показывает заданную часть

Рис.7

На третьем этапе реализации можно дополнить задание учебника по теме: «Строение скелета человека» меткой (Рис. 8) при наведении на которую камерой наш виртуальный объект поможет обучающимся выполнить задание (Рис. 9). В меню по щелчку мыши с названьями частей скелета, он покажет заданную часть.

Рис. 8

 

Рис. 9

 

Проанализировав особенности платформы дополнительной реальности «Eligovision» можно сделать вывод о том, что данная платформа может использоваться при подготовке уроков биологии особенно подготовки сложных тем уроков, как яркие запоминающиеся визуализации. Так же для более эффективного способа обучения предмету и использования данной платформы необходимо привлекать для этой цели обучающихся, что позволит повысить интерес к наукам. Применение дополнительной реальности на уроках или во внеурочной деятельности повышает цифровую компетентность школьников, улучшает качество знаний.

 

 

Список литературы.

1. Агаджанян Н.А., Полунин И.Н., Павлов Ю.В. и др. Анатомия человека. М., Наука, 2001.

2. Гайворонский И.В., Ничипорук Г.И. Остеология – 5-е издание, СПб «ЭЛБИ-СПб», 2010

3. Глазкова, С.А. Технология дополненной реальности в новых медиа / С. А. Глазкова // Развитие русскоязычного медиапространства: коммуникационные и этические проблемы. - 2017. С. 117–122.

4. Гриншкун А.В. Об эффективности использования технологий дополненной реальности при обучении школьников информатике // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Информатика и информатизация образования». 2016. № 1 (35). С. 98-103.

5. Ласка Т.В. Мультимедийные гиды на основе технологий «дополнительной реальности». // Материалы V международной научной конференции. 2018. – С. 240-246.

6. Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. и др./Под ред. Пасечника В.В. Биология. – АО Издательство Просвещение, 2015

7. Сивоглазов В.И., Каменский А.А., Касперская Е.К. и др. Биология. – АО Издательство Просвещение, 2017

 

Интернет ресурсы:

8. Размещение программного обеспечения на сайте https://eligovision.ru/

9. Скелет человека https://ru.wikipedia.org/

10.Самородских Е. Дополненная реальность в повседневной жизни: 15+ примеров использования https://texterra.ru/