Transcript Εικονική και επαυξημένης πραγματικότητας τεχνολογία για παροχή

Εικονική και επαυξημένης
πραγματικότητας τεχνολογία για
παροχή βοήθειας στην Εκπαίδευση
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ
ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ- Γ.Γ. ΔΙΑ ΒΙΟΥ ΜΑΘΗΣΗΣ
Αθήνα, Ελλάδα
15 Μαρτίου 2013
Δρ Φώτης Λιαροκάπης
[email protected]
Interactive Words Applied
Research Group (iWARG)
• Ιδρύθηκε τον Ιανουάριο 2009
– 10 μέλη προσωπικό
– 15 υποψήφιους διδάκτορές
φοιτητές
• Τομείς έρευνας:
– Γραφικά Υπολογιστών
– Εικονική και επαυξημένη
πραγματικότητα
– Τεχνητή Νοημοσύνη
– Επικοινωνία Ανθρώπου-Μηχανής
http://iwarg.blogspot.gr/
Ερευνητικά Θέματα
• Μερικά κοινά ερευνητικά θέματα
περιλαμβάνουν:
• Ποιο είναι το καλύτερο περιβάλλον;
• Εικονική ή επαυξημένη
πραγματικότητα;
• Ποιο είναι το επίπεδο του ρεαλισμού
και αλληλεπίδρασης που απαιτείται;
• Πώς να σχεδιαστούν καλύτερα οι
δραστηριότητες των χρηστών;
Εικονική Πραγματικότητα
Μηχανές Παιχνιδιών
• Έχουν τη λειτουργικότητα
των σύγχρονων
ηλεκτρονικών παιχνιδιών
• Διαφορετικές προσεγγίσεις
• Υψηλός προϋπολογισμός
• Torque, Quest3D
• Ανοιχτό λογισμικό
Unreal Engine (Epic)
• Quake 3, Ogre, ODE
• Παιχνίδια "Mods"
• Civilization III, Unreal Engine 2
Virtual Egyptian Temple
(Unreal “Mod” - Jacobson & Holden)
Διαδικτυακή Εικονική
Πραγματικότητα
• Νέοι τρόποι εξερεύνησης σε
διαδικτυακές εφαρμογές
• Εξέλιξη των τεχνολογιών
τηλεπικοινωνιών και διαδικτυακές
υπηρεσίες
• Υψηλός ρεαλισμός
• Πειραματικά πρωτότυπα
• Διαδικτυακές μηχανές παιχνιδιών
• Μεγάλη ποικιλία
• Περισσότερα από 100 είδη
• Second Life, Active Worlds,
OLIVE platform, OpenSim, κ.α.
Πλεονεκτήματα
• Το κύριο πλεονέκτημα είναι η εξ
αποστάσεως συμμετοχή των μαθητών
όλων των ηλικιών απ’ όλο τον κόσμο,
παρέχοντας:
– Ευκολότερη πρόσβαση στην εκπαίδευση
– Ένα κέντρο γνώσεως
• Βάση δεδομένων
Πειραματική Εφαρμογή στο
Πανεπιστήμιο του Κόβεντρι
• Το λογισμικό αναπτύχθηκε
σε OpenSimulator
• Ένα προπτυχιακό μάθημα
(2ου έτους) προσαρμόστηκε
στο εικονικό περιβάλλον
μάθησης
– Ονομάζεται
Προγραμματισμός σε
Τρισδιάστατα Συστήματα (3D
Graphics Programming) και
είναι εισαγωγή στα γραφικά
Υ/Π
Τοποθεσία
Μοντελοποίηση Χώρου
Χρήση του Συστήματος
Αίθουσα Διδασκαλίας
Χώρος Διασκέδασης
Αξιολόγηση
Virtual Learning Experience
Audio-Visual Effectiveness
Other Virtual Activities
Distance Learning Experience
Επαυξημένη Πραγματικότητα
Επαυξημένη Πραγματικότητα
• Η έννοια της επαυξημένης πραγματικότητας είναι το
αντίθετο του κλειστού κόσμου των εικονικών χώρων
• Βασική θεωρητική αρχή είναι η υπέρθεση ψηφιακών
πληροφοριών πάνω στην αισθητηριακή αντίληψη ενός
χρήστη
αντί να τον αντικαθιστά με ένα πλήρως συνθετικό
περιβάλλον όπως κάνουν
τα εικονικά συστήματα.
Σημαντικά Θέματα
•
•
•
•
Εντοπισμός (Tracking)
Γραφικά
Αλληλεπίδραση
Διασύνδεση (Interfaces)
http://www.trusim.com/?page=CaseStudy
Εντοπισμός (Tracking)
• Εντοπισμός είναι η λειτουργία
της μέτρησης της θέσης των
πραγματικών αντικείμενων (ή
των ανθρώπων) που βρίσκονται
σε καθορισμένο χώρο
• Προϋπόθεση ο υπολογισμός έξι
βαθμών ελευθερίας (DOF)
• Θέση (3 DOF)
• Προσανατολισμός (3 DOF)
Mechanical
Electromagnetic
Acoustic
Optical
Inertia
GPS
Ειδικά Γυαλιά
Video See Through
Optical See Through
Βασικές Οθόνες
Πρώτο Πρωτότυπο: MARIE
• Πειραματική διερεύνηση των
δυνατοτήτων της
επαυξημένης
πραγματικότητας στη
διδασκαλία
Δεύτερο Πρωτότυπο: Wed3D & AR
Web3D visualisation of a camshaft
Augmentation of a camshaft
Pilot user experiencing an AR learning scenario,
University of Sussex
Το Πρόγραμμα ARCO (EU)
http://www.arco-web.org/
Αναπαραστάσεις Επαυξημένης
Πραγματικότητας
• Η επαυξημένη πραγματικότητα αποτελείται από:
– Πρόγραμμα περιήγησης στο διαδίκτυο
– Τεχνολογία επαυξημένης πραγματικότητας
AR Artefact Visualisation, Victoria & Albert Museum
Συμπεράσματα
Δυο τεχνολογίες παρουσιάστηκαν με
διαφορετικά χαρακτηριστικά:
• Η επαυξημένη πραγματικότητα προσφέρει
πιο «φυσική» αλληλεπίδραση με το
περιβάλλον αλλά είναι πιο «δύσκολη».
• Η διαδικτυακή εικονική πραγματικότητα
προσφέρει συνθετικό περιβάλλον και είναι
πιο ακριβή.
Ευχαριστώ για την προσοχή
σας
• Interactive Worlds Applied Research Group
– http://iwarg.blogspot.com/
• IJIW
– http://www.ibimapublishing.com/journals/IJ
IW/ijiw.html
• Serious Games Institute
– http://www.seriousgamesinstitute.co.uk/