ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБРАЗОВАНИИ Злобин А.А. преподаватель ТОГАПОУ «Аграрно­промышленный колледж» Наиболее перспективным направлением развития виртуальной реальности является   образование.   Существует   много   различных   вариантов   применения современных технологий в этой области — от простых просмотров материалов до   обучения   специалистов   для   работы   на   сверхновых   станках   и   эмуляции вождения транспортных средств.  Использование   виртуальной   реальности   открывает   много   новых возможностей в обучении и образовании, которые слишком сложны, затратны по времени или дороги при традиционных  подходах, если не всё одновременно. Можно выделить пять основных достоинств применения AR/VR технологий в образовании. Наглядность.   Используя   3D­графику,   можно   детализированно   показать химические процессы вплоть до атомного уровня. Причем ничто не запрещает углубиться еще дальше и показать, как внутри самого атома происходит деление ядра перед ядерным взрывом. Виртуальная реальность способна не только дать сведения   о   самом   явлении,   но   и   продемонстрировать   его   с   любой   степенью детализации. Безопасность. Операция на сердце, управление сверхскоростным поездом, космическим шатлом, техника безопасности при пожаре — можно погрузить зрителя в любое из этих обстоятельств без малейших угроз для жизни. Вовлечение. Виртуальная реальность позволяет менять сценарии, влиять на ход эксперимента или решать математическую задачу в игровой и доступной для   понимания   форме.   Во   время   виртуального   урока   можно   увидеть   мир прошлого   глазами   исторического   персонажа,   отправиться   в   путешествие   по человеческому организму в микрокапсуле или выбрать верный курс на корабле Магелланна. Фокусировка. Виртуальный мир, который окружит зрителя со всех сторон на   все   360   градусов,   позволит   целиком   сосредоточиться   на   материале   и   не отвлекаться на внешние раздражители. Виртуальные уроки. Вид от первого лица и ощущение своего присутствия в нарисованном мире — одна из главных особенностей виртуальной реальности. Это позволяет проводить уроки целиком в виртуальной реальности. Использование новых технологий в образовании предполагает, что учебный процесс должен быть перестроен соответствующим образом. Виртуальные   технологии   предлагают   интересные   возможности   для передачи   эмпирического   материала.   В   данном   случае   классический   формат обучения не искажается, так как каждое занятие дополняется 5–7­минутным погружением.   Может   быть   использован   сценарий,   при   котором   виртуальное занятие делится на несколько сцен, которые в включаются в нужные моменты занятия.   Лекция   остается,   как   и   прежде,   структурообразующим   элементом занятие.   Такой   формат   позволяет   вовлечь   обучающихся   в   учебный   процесс, Технологии виртуальной реальности по сравнению с традиционными формами обучения оказывают более сильное мотивирующее воздействие. Виртуальная реальность позволяет исследовать такую реальность, которая в   иных   условиях   ­   в   силу   ее   несопоставимости   во   времени,   пространстве, масштабе и т.п. или по причине безопасности – не может быть исследована. Использование   технологий   VR   на   ранних   этапах   обучения   может способствовать одновременно увеличению объема и качества усвоения текущего материала, а также подготовке базы для дальнейшего развития обучающегося, дети   значительно   легче,   чем   взрослые   принимают   отвлеченные   графические абстракции и овладевают ими. Обучающиеся   часто   имеют   больший   опыт   ориентации   в   3D­игровом виртуальном пространстве и использовании возможностей, предоставляемых интерфейсом. Система   виртуальной   реальности   –   это   комплекс   технических   средств, погружающих человека в виртуальную 3D­сцену, модель которой создается с помощью   компьютера.   Системы   виртуальной   реальности   (Virtual Environment   &   Virtual   Reality),   такая   система   позволяетощутить   себя присутствующим в другом мире или реалистично увидеть перед собой прототип чего­либо, существующего пока только в чертежах. Технологии   виртуальной   реальности   используются   при   проектировании сложных систем (авиация, автомобили и т.д.) для визуализации комплексных архитектурных решений, при планировании развития городов (urban planning), то есть там, где выработка концепции, увязка компонентов и даже тестирование (вплоть   до   получения   виртуального   опыта   эксплуатации)   должны   быть проведены задолго до этапа создания физического прототипа. Также системы виртуальной   реальности   (иммерсионные   центры)   активно   используются   для эффективных   демонстраций   лицам,   принимающим   решения,   инвесторам, заказчикам, фокус­группам экспертов и т.д. В   сфере   среднего,   высшего   и   дополнительного   образования   широкое использование VR­технологий ограничивается в основном высокой стоимостью как   самого   оборудования,   так   и   программного   обеспечения   под   конкретные обучающие программы.[2] В   рамках   кружка   технического   творчества,   организованного   мной   в ТОГАПОУ   «Аграрно­промышленный   колледж»,   я   применил   удешевление производства   очков   виртуальной   реальности,   по   средствам   чертежей  Google Cardboard. Google Cardboard (рус. «Картон») —  эксперимент  компании  Google в области виртуальной реальности, в основе которого лежит шлем, который, по замыслу разработчиков, можно собрать из подручных материалов. Проект был впервые представлен на конференции Google I/O 2014. Схема сборки шлема виртуальной реальности. Проект   представляет   собой   симуляцию   виртуальной   реальности   при помощи шлема, собранного по специальной схеме из картона, оптических линз, магнита   и   застёжек­липучек,   а   также   вставленного   в   него   смартфона   на операционной   системе   Android,   iOS,   или   Windows   Phone   с   заранее установленным приложением. Шлем можно собрать самостоятельно в домашних условиях   либо   купить   уже   готовый   вариант   непосредственно   через   сайт эксперимента.   Для   более   надёжного   соединения   с   телефоном   можно   также прикрепить к шлему NFC­чип. Смартфон со встроенным магнетометром может реагировать на изменения магнитного поля. Приложение, анализируя данные с камеры   мобильного   телефона,   магнетометра   и   акселерометра,   симулирует эффект виртуальной реальности. Компания Google предусмотрела создание своих приложений на базе этого проекта для сторонних разработчиков, для чего ею был создан Google Cardboard SDK. [3] В   данный   момент   в   сети   интернет   можно   найти   множество   чертежей подобных   очков   виртуальной   реальности   сделанных   из   картона,   также   нам понадобились двояковыпуклые линзы размером 37 мм. Собрав с обучающимися колледжа первые очки виртуальной реальности, мы   подошли   к   такой   проблеме,   что   сейчас   в   интернете   очень   мало профессиональных курсов или полное их отсутствие на русском языке. Для создания первых фотографий виртуальной реальности и в дальнейшим создания   курсов   нам   понадобилась   камера  Samsung  Gear  360,   именно   это устройство   позволило   развивать,   направление   по   применению   виртуальной реальности в колледже. Видеокамера   с   обзором   360   градусов   отличается   фундаментально   от обычной камеры. Получившееся видео — как «омут памяти» — вы включаете воспроизведение   и  погружаетесь   с  головой  в  воспоминания,  или  становитесь участником события. Панорамные   видео   и   фотографии   в   360°,   пусть   пока   и   непривычны, обладают   рядом   преимуществ.   И   прежде   всего,   они   гораздо   интереснее   с эмоциональной   точки   зрения:   даже   если   смотреть   ролик   не   в  VR­очках, ощущение погружения в заснятое событие сильнее, чем при просмотре обычного видео.   Особенно   это   относится   к   самому   автору   ролика:   можно   будто   бы вернуться в момент съёмки, а если использовать для просмотра VR­очки, так и вовсе погрузиться с головой, и ничто происходящее вокруг не будет отвлекать. [4] С   применением   данных   технологий   нами   была   создана   виртуальная экскурсия по аудиториям и лабораториям ТОГАПОУ «Аграрно­промышленный колледж», которая позволяет зрителю погрузиться в образовательный процесс нашего   колледжа,   находясь   далеко   за   его   пределами,  а  также   оценить   наши самые новые технологии, применяемые в образовательном процессе. Разработанные   кейсы   для   виртуальной   реальности   мы   применяем   для различных специальностей нашего колледжа. Для специальности «Эксплуатация зданий и сооружений», где деятельность студентов   связана   с   дизайном   зданий   и   их   интерьеров,   важным   вопросом является демонстрация нового здания или комплекса зданий, еще не построенных   и   не   распланированных   квартир,   в   которых   не   выполнена расстановка   мебели   или   планировка   освещения   и   пр.   Важным   моментом является реальность размеров представляемого объекта. Такие возможности для демонстраций и презентаций дают системы виртуальной реальности. Системы VR получили широкое применение в области стратегического проектирования развития городов (Urban planning) и разработки генерального плана развития. Фактически, система VR является динамически изменяемым макетом города, и работа   с   таким   макетом   междисциплинарных   групп   экспертов   из   различных областей   знаний   (коммуникации,   коммунальное   хозяйство,   транспорт, демография, экология и т.д.) позволяет создавать качественные и действительно работающие   стратегические   планы   организации   жизненного   пространства города. Для создания презентаций больше может подойти технология Nettlebox, представляющая собой специальный стол с экраном, на который выводится 2D изображение.   Изображение   изменяется   таким   образом,   чтобы   человек   в специальных   очках   (очки   в   данном   случае   нужны   только   для   определения позиции наблюдателя) всегда с любой точки видел полноценную 3D картинку. В результате возникает полная иллюзия 3D объектов. Для   специальности   «Товароведение   и   экспертиза   качества   товаров» важным является, виртуальное представление продуктов и услуг. Использование систем виртуальной реальности и 3D визуализации позволит привлечь   потенциального   клиента,   продемонстрировать   потребительские качества продуктов и услуг (возможно, еще не существующих), передать все впечатления от реального объекта, продукта или услуги и фактически провести виртуальное тестовое опробование потребительских свойств продуктов. Таким образом можно выделиться среди конкурентов и снизить затраты на привлечение   клиентов.   Для   некоторых   категорий   продуктов   систему   VR возможно   использовать   как   виртуальную   витрину,   с   возможностью интерактивного создания самим покупателем товара, который ему нужен. Это виртуальные витрины мебели, коттеджей, зданий, автомобилей и тд. Иногда   системы   виртуальной   реальности   и   3D   визуализации   просто необходимы для презентаций на выставках, когда экспонат очень большой и его физически невозможно продемонстрировать (турбина электростанции, самолет, судно, здание и т.д.). Для   специальности   «Земельно­имущественные   отношения»   характерна работа с большими массивами геологической информации ­ при проектировании разработки местности, анализе геоданных, когда цена ошибки может составлять несколько миллионов рублей, необходима максимально   реалистичная   трехмерная   визуализация   данных.   Интуитивно понятное и объемное представление геологических данных дает возможность обучающимся быстро усвоить информацию о местности, провести анализ и выработать   наилучшее   решение   по   освоению   данной   местности.   Это существенно   ускоряет   разработку   и   позволяет   оптимально   спланировать расположение объектов. [2] Информационные ресурсы 1. https://vrgeek.ru/obrazovanie­v­vr/ 2. http://nito.rsvpu.ru/files/nito2016/presentations/polyak.pdf 3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Google_Cardboard 4. http://4pda.ru/2017/02/16/335652