برای ایجاد واقعیت مجازی چه چیزی را یاد بگیریم. چگونه یک برنامه VR ایجاد کنیم

«اگر دائماً در این صنعت بچرخید، چه بخواهید چه نخواهید، متوجه روندها و روندهای خاصی می شوید. به نظر من واقعاً پتانسیل عظیمی در پشت واقعیت مجازی وجود دارد.» سخنان خالق بازی‌های Doom و Quake و همچنین یکی از بنیانگذاران Oculus VR، جان کارمک، آینده واقعیت مجازی را کاملاً توصیف می‌کند.

کارشناسان معتقدند که تا سال 2020 صنعت واقعیت مجازی 30 میلیارد دلار ارزش گذاری خواهد شد و اکنون VR با گام های بلندی به سمت این رقم حرکت می کند.

با پشتیبانی مایکروسافت که دوره ای را در زمینه توسعه برنامه های کاربردی برای واقعیت مجازی راه اندازی کرده است، در حال انتشار مطالبی در مورد چرایی یادگیری توسعه برنامه های کاربردی VR هستیم.

آنتونین آرتو نویسنده و کارگردان فرانسوی به سختی فکر می کرد که اصطلاح واقعیت مجازی که او معرفی کرد تا سال 2016 به یکی از امیدوارکننده ترین و گران ترین صنایع کامپیوتر تبدیل شود. آرتو اولین بار در سال 1938 از این اصطلاح در مجموعه مقالاتی با عنوان تئاتر و دوتایی آن استفاده کرد. درباره عینک واقعیت مجازی نرم افزارو البته فروشگاه های برنامه خارج از بحث. آرتو واقعیت مجازی را ماهیت توهمی شخصیت ها و اشیاء در تئاتر نامید.

واقعیت مجازی به معنای معمولش برای ما توسط برنامه نویس، نویسنده و موسیقیدان Jaron Lanier محبوبیت یافت. در اواسط دهه 80، شرکتی که وی تأسیس کرد، VPL Research، حقوق اکثر پتنت ها در زمینه VR را داشت. و رونق واقعی واقعیت مجازی در آن زمان توسط فیلم های "مرد چمن زن" و "طوفان مغزی" و همچنین کتاب هاوارد رینگلد فراهم شد. یک واقعیت مجازی».

اکنون همه کم و بیش از واقعیت مجازی اطلاع دارند. در پایان سال 2015، شرکت تحلیلی Statista مطالعه ای را در بین ساکنان ایالات متحده انجام داد. از همه پاسخ دهندگان یک سوال پرسیده شد - "آیا به واقعیت مجازی علاقه دارید؟" - و از آنها خواسته شد که علاقه خود را در مقیاس پنج درجه ای رتبه بندی کنند. تنها 7 درصد بهره خود را یک و 5 درصد به دو امتیاز دادند. 44 درصد گفتند که 5 امتیاز و 26 درصد 4 امتیاز علاقه مند بودند.

در هر مطالعه ای که به واقعیت مجازی مربوط می شود، به هر طریقی، همه چیز به این نتیجه می رسد که این صنعت شکوفا خواهد شد. سود محصولات نرم افزاری تا سال 2018 تقریبا 60 برابر، تعداد کاربران تا همان سال به 171 میلیون افزایش می یابد و سود حاصل از فروش کلاه ایمنی مجازی از 685 میلیون دلار به 3.89 میلیارد دلار خواهد رسید.

VR یک صنعت ایده آل برای توسعه دهندگان است. نسبتا جدید است، یعنی هنوز شکل نگرفته و با متخصصان پر نشده است، جالب است و حجم سرمایه گذاری در آن اکنون به طرز فاجعه باری زیاد است. البته خود توسعه دهندگان این را درک می کنند. آماری از تعداد توسعه دهندگان در صنعت VR وجود ندارد، اما مشخص است که تنها کیت توسعه Oculus Rift به مبلغ بیش از 175000 خریداری شده است.

به گفته مهندس VR Liv Eriscon، یکی از سوالات اصلی که برنامه نویسان از او می پرسند این است که "چقدر پول و زمان باید سرمایه گذاری کنم تا یاد بگیرم چگونه با VR کار کنم؟". با توجه به قیمت 600 دلاری اولین نسخه های Oculus Rift، این پاسخ در گذشته چندان دلگرم کننده نبود. اکنون که Cardboard وجود دارد و تقریباً همه تلفن هوشمند دارند، این مشکلی نیست.

در مورد چارچوب زمانی - در اینجا پاسخ مبهم تر است. به گفته اریکسون، خیلی به سطح آموزش و توانایی یادگیری بستگی دارد. مهندس می‌گوید: «اگر با C# و Unity آشنا هستید، همه چیز سریع‌تر پیش می‌رود.

دستمزد یک برنامه نویس واقعیت مجازی به تخصصی که انتخاب کرده بستگی دارد، اما به طور کلی از میانگین بازار بالاتر است. بیشتر از همه، متخصصان شاغل در محیط پزشکی و مالی دریافت می کنند. اگر چه توجه رسانه ها معطوف است رسانه های اجتماعیو بازی، در زمینه پزشکی و کسب و کار کمتر جالب وجود ندارد. به عنوان مثال، استارتاپ MindMaze در حال توسعه فضاهای مجازی برای بهبود بیماران پس از حمله قلبی است. Vivid Vision بازی هایی را برای درمان آمبلیوپی - بیماری که بینایی را مختل می کند - و استرابیسم ایجاد می کند.


در محیط های تجاری و شرکتی، واقعیت مجازی با همان سرعت در حال توسعه است. آزمایشگاه SDK در حال ایجاد محیط‌های مجازی برای یادگیری کارکنان ماینینگ است، Autodesk در حال آزمایش واقعیت مجازی در املاک و مستغلات است و IrisVR در حال ایجاد یک جعبه ابزار برای مدل‌سازی اشیاء سه بعدی است.

مشکل توسعه دهندگان این است که کلاه های VR زیادی وجود دارد. Oculus، Microsoft Hololens، Samsung Gear VR، Google Cardboard - این دستگاه ها بلافاصله به یاد می آیند. نیز وجود دارد HTC Viveپروژه Morpheus، Visbox، Fove، StarVR - و در واقع حتی موارد بیشتری نیز وجود دارد. توسعه دهندگان موافق هستند که صرف نظر از پلتفرم انتخاب شده، اصل یادگیری تقریباً یکسان است. اولین قدم یادگیری C++ یا C# است، سپس Unity یا Unreal، زیرا اینها رایج ترین SDK هایی هستند که در توسعه برنامه های واقعیت مجازی استفاده می شوند.

سوال دیگر این است که یادگیری را از کجا شروع کنیم. در حال حاضر بیش از 10 دانشگاه در سراسر جهان وجود ندارد که دوره های آموزشی در زمینه توسعه واقعیت مجازی ارائه دهند. بیشتراز آنها در ایالات متحده آمریکا و تنها تعداد کمی خارج از آنها، در نروژ و سنگاپور واقع شده اند. گزینه خوبیه- خودتان یاد بگیرید برای این کار، داشتن مهارت های توسعه مطلوب است. می توانید با آموزش های ویدیویی در مورد ابزار توسعه Unity شروع به یادگیری کنید.

هنگامی که با محیط Unity آشنا شدید، می توانید به سراغ مایکروسافت پیشرفته تر بروید. این برنامه به ایجاد برنامه های کاربردی واقعیت مجازی و واقعیت افزوده اختصاص دارد. این دوره از ده ماژول تشکیل شده است. اولی مقدماتی است و به بحث در مورد اصول واقعیت مجازی، استفاده از کلاه VR و اصول ایجاد برنامه های VR در Unity اختصاص دارد.

در پایان دوره، مربیان در مورد پیچیده تر صحبت می کنند جزییات فنی. به عنوان مثال، در درس چهارم در مورد ایجاد نرم افزار برای کلاه ایمنی فیبروم صحبت می کنیم. در پنجم - در مورد ویژگی های تعامل کاربر در واقعیت مجازی: چگونه کاربر را از ناراحتی و مشکلات در مدیریت نجات دهیم. آخرین ماژول به ایجاد برنامه های بسیار کارآمد C++/DirectX اختصاص دارد.

این دوره توسط مبشر مایکروسافت روسیه، دیمیتری سوشنیکوف و دیمیتری آندریف، مدیر فنی آژانس بازاریابی MAAS الکساندر کوندراتوف و بنیانگذار شرکت توسعه برنامه واقعیت مجازی VR-AR Lab Artyom Pecheny تدریس می شود.

دیمیتری سوشنیکف،اوانجلیست مایکروسافت روسیه

این دوره به خودی خود نسبتاً فنی است، اصول اولیه توسعه برنامه های واقعیت مجازی برای دستگاه های تلفن همراه را آموزش می دهد. برای توسعه یک برنامه یا بازی موفق، علاوه بر این به چند مؤلفه دیگر نیاز دارید: ایده ای که برای واقعیت مجازی مناسب است، مهارت های توسعه بازی در Unity، مهارت در ایجاد مدل های سه بعدی برای VR، و کسب و کار. مدل - ایده هایی برای تجاری سازی احتمالی برنامه.

در هر صورت باید تلاش کنید. ایده ای داشته باشید و سعی کنید آن را عملی کنید. حتی اگر برخی از مؤلفه ها گم شده باشند، این دلیلی برای به تعویق انداختن روند نیست. بازار برنامه های VR هنوز کاملاً آزاد است و ما باید از همین الان شروع به فعالیت کنیم! در عین حال، از نقطه نظر فناوری، همه چیز خیلی سخت نیست؛ در تجربه ما، می توانید در عرض چند روز نحوه ایجاد برنامه های VR را یاد بگیرید.

به نوبه خود، ما از توسعه دهندگان در پلتفرم خود پشتیبانی می کنیم، به عنوان مثال، یک هکاتون VR/AR در ماه دسامبر برگزار شد و تعدادی پروژه VR دانش آموزی وجود داشت که در مسابقات دانش آموزی Imagine Cup جوایزی را کسب کردند. ما باید شروع به عمل کنیم و این جهان را برای بهتر شدن تغییر دهیم.

VR بسیاری از صنایع را تغییر خواهد داد. البته اول از همه، بازی و سرگرمی به ذهن می رسد. علاوه بر این، یک کلاس جداگانه از برنامه های کاربردی 360 ویدئو یا حضور از راه دور است، زمانی که کاربر می تواند "مجازی" به مکان دیگری منتقل شود. پروژه های مشابه در زمینه آموزش، گردشگری و غیره معنا پیدا می کند.

اما آنچه واقعاً جالب است، بررسی نحوه استفاده از VR یا AR در برنامه‌های غیر بازی است. به عنوان مثال، در آموزش، VR می تواند به دانش آموزان اجازه دهد تا به درون یک پدیده یا فرآیند نگاه کنند، خواه این حرکت سیارات باشد یا یک واکنش اتمی. این احتمال وجود دارد که VR همچنین می تواند نحوه ارتباط افراد را تغییر دهد، زیرا فیس بوک در آن زمان Oculus VR را به دست آورد.

1. تجهیزات را مطالعه می کنیم

از خود بپرسید: آیا من علاقه مند به توسعه برای دستگاه های دسکتاپ مانند HTC Vive هستم یا بیشتر به دستگاه های تلفن همراه مانند Samsung Gear VR یا Google Cardboard علاقه مند هستم؟ اگر هنوز تصمیم نگرفته اید، پس بررسی ها را بخوانید و به این فکر کنید که بهترین انتخاب برای بازار شما چیست. اگر ایده‌های شما به کنترل‌کننده‌های حرکتی یا گرافیک باکیفیت نیاز دارد، روی عینک‌های واقعیت مجازی متصل به کامپیوتر تمرکز کنید. مدل هایی که در حال حاضر توسط Unity، موتورهای Unreal و پیاده سازی های وب پشتیبانی می شوند:

کامپیوتر VR:

4. معرفی تعامل

پس از اینکه با موتور راحت شدید و مواد هنری را آماده کردید، باید نحوه تعامل پروژه خود را بیابید. من به شدت توصیه می کنم ابتدا اصول ساخت UI و UX در واقعیت مجازی را مطالعه کنید. در غیر این صورت، کاربران شما ممکن است به دلیل تصمیمات بد استریوسکوپی در رندر چشم زخم شوند یا دچار بیماری حرکت شوند. از این امر می توان به سادگی با لغو انتخاب لنگر متنی در درگاه دید، یا با قرار دادن دوربین بازیکن در حین حرکت در یک کپسول قابل مشاهده (ماشین، کت و شلوار، کابین خلبان) جلوگیری کرد. و اگر می‌خواهید کنترل دستی را پیاده‌سازی کنید، توصیه می‌کنم همه چیز را تا حد امکان واقعی انجام دهید - تلاش‌های تحقیق و نمونه‌سازی شما با حس حضور پاداش خواهد گرفت.
. راهنمای توضیح اصول مفید مختلف.
  • UE4 HTC Vive - نحوه تعامل با منوها با استفاده از کنترلرهای حرکتی.
    • شما باید به نوعی زبان برنامه نویسی تسلط داشته باشید. Unreal Engine 4 از یک سیستم اسکریپت بصری و شماتیک استفاده می کند برنامه نویسی تصویری طرح. به هر حال، برای کسانی که هنوز به طور کلی به برنامه نویسی اعتماد ندارند مفید خواهد بود. یک مقدمه کلی برای Blueprint، این سیستم به اندازه کافی قدرتمند است که می تواند یک پروژه کامل را با آن بدون نوشتن یک خط کد بسازد (اگرچه شما از تعدادی تکنیک برنامه نویسی استفاده خواهید کرد). به طور کلی Unreal از C++ و Unity از C# استفاده می کند. بسیاری از کسانی که آرزوی ورود به توسعه VR را دارند، تجربه برنامه نویسی بسیار کمی دارند، بنابراین این مرحله به ویژه دشوار می شود. اگر یک توسعه دهنده مستقل هستید، به یاد داشته باشید - بهتر است از کوچک شروع کنید. پس از تسلط بر اصول اولیه، می توانید به سراغ ایده های بزرگتر بروید. اما بهتر است با آن شروع کنید. توسعه در مراحل، ایجاد چندین پروژه، می توانید کارهای پیچیده تر را با اطمینان بیشتری انجام دهید.

    1. تجهیزات را مطالعه می کنیم

    از خود بپرسید: آیا من علاقه مند به توسعه برای دستگاه های دسکتاپ مانند HTC Vive هستم یا بیشتر به دستگاه های تلفن همراه مانند Samsung Gear VR یا Google Cardboard علاقه مند هستم؟ اگر هنوز تصمیم نگرفته اید، پس بررسی ها را بخوانید و به این فکر کنید که بهترین انتخاب برای بازار شما چیست. اگر ایده‌های شما به کنترل‌کننده‌های حرکتی یا گرافیک باکیفیت نیاز دارد، روی عینک‌های واقعیت مجازی متصل به کامپیوتر تمرکز کنید. مدل هایی که در حال حاضر توسط Unity، موتورهای Unreal و پیاده سازی های وب پشتیبانی می شوند:

    کامپیوتر VR:

    4. معرفی تعامل

    پس از اینکه با موتور راحت شدید و مواد هنری را آماده کردید، باید نحوه تعامل پروژه خود را بیابید. من به شدت توصیه می کنم ابتدا اصول ساخت UI و UX در واقعیت مجازی را مطالعه کنید. در غیر این صورت، کاربران شما ممکن است به دلیل تصمیمات بد استریوسکوپی در رندر چشم زخم شوند یا دچار بیماری حرکت شوند. از این امر می توان به سادگی با لغو انتخاب لنگر متنی در درگاه دید، یا با قرار دادن دوربین بازیکن در حین حرکت در یک کپسول قابل مشاهده (ماشین، کت و شلوار، کابین خلبان) جلوگیری کرد. و اگر می‌خواهید کنترل دستی را پیاده‌سازی کنید، توصیه می‌کنم همه چیز را تا حد امکان واقعی انجام دهید - تلاش‌های تحقیق و نمونه‌سازی شما با حس حضور پاداش خواهد گرفت.
    . راهنمای توضیح اصول مفید مختلف.
  • UE4 HTC Vive - نحوه تعامل با منوها با استفاده از کنترلرهای حرکتی.
    • شما باید به نوعی زبان برنامه نویسی تسلط داشته باشید. Unreal Engine 4 از یک سیستم اسکریپت بصری و شماتیک استفاده می کند برنامه نویسی تصویری طرح. به هر حال، برای کسانی که هنوز به طور کلی به برنامه نویسی اعتماد ندارند مفید خواهد بود. یک مقدمه کلی برای Blueprint، این سیستم به اندازه کافی قدرتمند است که می تواند یک پروژه کامل را با آن بدون نوشتن یک خط کد بسازد (اگرچه شما از تعدادی تکنیک برنامه نویسی استفاده خواهید کرد). به طور کلی Unreal از C++ و Unity از C# استفاده می کند. بسیاری از کسانی که آرزوی ورود به توسعه VR را دارند، تجربه برنامه نویسی بسیار کمی دارند، بنابراین این مرحله به ویژه دشوار می شود. اگر یک توسعه دهنده مستقل هستید، به یاد داشته باشید - بهتر است از کوچک شروع کنید. پس از تسلط بر اصول اولیه، می توانید به سراغ ایده های بزرگتر بروید. اما بهتر است از ابتدایی ترین پروژه شروع کنید. توسعه در مراحل، ایجاد چندین پروژه، می توانید کارهای پیچیده تر را با اطمینان بیشتری انجام دهید.

    یکی از محبوب ترین زمینه ها برای توسعه واقعیت مجازی و افزوده آموزش است. بسیاری وجود دارد گزینه های مختلفکاربردهای فن آوری های مدرن در این زمینه - از تورهای مدرسه ساده مصر باستان در درس های جغرافیا گرفته تا آموزش متخصصان برای کار در قطار گلوله یا در ایستگاه فضایی. دیمیتری کریلوف، رئیس آزمایشگاه VRAR و Cerevrum Inc نظرات خود را در مورد امکانات واقعیت مجازی در آموزش به اشتراک گذاشت.

    مزایای استفاده از VR در آموزش

    استفاده از واقعیت مجازی فرصت‌های جدیدی را در یادگیری و آموزش به وجود می‌آورد که برای رویکردهای سنتی بسیار پیچیده، زمان‌بر یا پرهزینه هستند. پنج مزیت اصلی استفاده از فناوری‌های AR/VR در آموزش وجود دارد.

    دید.با استفاده از گرافیک سه بعدی، فرآیندهای شیمیایی را می توان با جزئیات تا سطح اتمی نشان داد. علاوه بر این، هیچ چیز مانع از این نمی‌شود که حتی قبل از انفجار هسته‌ای، شکافت هسته‌ای در درون خود اتم رخ می‌دهد. واقعیت مجازی نه تنها قادر است اطلاعاتی در مورد خود پدیده ارائه دهد، بلکه می تواند آن را با هر درجه از جزئیات نشان دهد.

    ایمنی.جراحی قلب، رانندگی با قطار گلوله ای، شاتل فضایی، ایمنی در برابر آتش - می توانید بیننده را در هر یک از این شرایط بدون کوچکترین تهدیدی برای زندگی غرق کنید.

    درگیری.واقعیت مجازی به شما امکان می دهد سناریوها را تغییر دهید، بر روند آزمایش تأثیر بگذارید یا یک مسئله ریاضی را به شکلی بازیگوش و قابل درک حل کنید. در طول یک درس مجازی، می توانید دنیای گذشته را از چشم یک شخصیت تاریخی ببینید، در یک میکروکپسول به سفری در بدن انسان بروید یا مسیر مناسبی را در کشتی ماژلان انتخاب کنید.

    تمرکز کردن.دنیای مجازی که بیننده را از همه طرف در تمام 360 درجه احاطه می کند، به شما این امکان را می دهد که به طور کامل روی مطالب تمرکز کنید و توسط محرک های بیرونی منحرف نشوید.

    درس های مجازیدید اول شخص و احساس حضور شما در دنیای ترسیم شده یکی از ویژگی های اصلی واقعیت مجازی است. این به شما امکان می دهد درس ها را کاملاً در واقعیت مجازی انجام دهید.

    فرمت های VR در آموزش

    استفاده از فناوری های نوین در آموزش نشان می دهد که فرآیند آموزشی باید بر این اساس بازسازی شود.

    آموزش تمام وقت

    فناوری های مجازی فرصت های جالبی را برای انتقال مطالب تجربی ارائه می دهند. که در این موردقالب کلاسیک یادگیری تحریف نشده است، زیرا هر درس با یک غوطه وری 5-7 دقیقه ای تکمیل می شود. می توان از سناریویی استفاده کرد که در آن درس مجازی به چند صحنه تقسیم می شود که در لحظات مناسب درس گنجانده شده است. سخنرانی، مانند قبل، عنصر ساختاری درس باقی می ماند. این قالب به شما امکان می دهد درس را مدرن کنید، دانش آموزان را در فرآیند یادگیری مشارکت دهید، مطالب را به صورت بصری نشان دهید و ادغام کنید.

    آموزش از راه دور

    با آموزش از راه دور، دانش آموز می تواند در هر کجای دنیا باشد و همچنین معلم. هر یک از آنها آواتار خود را خواهند داشت و شخصاً در کلاس مجازی حضور خواهند داشت: به سخنرانی ها گوش دهید، تعامل داشته باشید و حتی کارهای گروهی را انجام دهید. این حس حضور را ایجاد می کند و مرزهایی را که هنگام یادگیری از طریق ویدئو کنفرانس وجود دارد حذف می کند. همچنین، معلم می تواند بفهمد که دانش آموز چه زمانی تصمیم به ترک درس می گیرد، زیرا کلاه ایمنی Oculus Rift و HTC Vive مجهز به یک سنسور نور است که به شما امکان می دهد تشخیص دهید که آیا کلاه ایمنی در این لحظهیا نه.

    آموزش ترکیبی

    اگر شرایطی وجود داشته باشد که مانع از حضور در کلاس ها شود، دانش آموز می تواند این کار را از راه دور انجام دهد. برای این کار، کلاس درس باید مجهز به دوربین فیلمبرداری 360 درجه با قابلیت پخش فیلم به صورت بلادرنگ باشد. دانش آموزانی که از راه دور در یک درس شرکت می کنند می توانند آنچه را که در کلاس درس اتفاق می افتد به صورت اول شخص (مثلاً مستقیماً از محل خود) مشاهده کنند، همکلاسی های خود را ببینند، با معلم ارتباط برقرار کنند و در درس های مشترک شرکت کنند.

    خودآموزی

    هر یک از دوره های آموزشی توسعه یافته را می توان برای خودآموزی تطبیق داد. خود درس ها را می توان در فروشگاه های آنلاین قرار داد (به عنوان مثال Steam، Oculus Store، اپ استور, گوگل پلیبازار) به طوری که همه این فرصت را داشته باشند که به تنهایی مطالب را تسلط یا تکرار کنند.

    معایب استفاده از VR در آموزش

    با این حال، تا زمانی که استفاده از فناوری و خود دستگاه‌ها تا حد امکان کامل نباشد، معایب و مشکلات احتمالی استفاده از واقعیت مجازی در آموزش وجود خواهد داشت.

    جلد.هر رشته ای کاملاً حجیم است که برای ایجاد محتوا برای هر موضوع درس - به صورت - به منابع زیادی نیاز دارد. دوره کاملیا ده ها و صدها برنامه کوچک. شرکت هایی که چنین موادی را ایجاد می کنند باید برای مدت طولانی بدون امکان بازپرداخت قبل از انتشار مجموعه های کامل دروس آماده توسعه باشند.

    قیمت.در مورد آموزش از راه دور، بار خرید دستگاه واقعیت مجازی بر دوش کاربر است و یا ممکن است این دستگاه گوشی او باشد. ولی موسسات آموزشیخرید مجموعه‌ای از تجهیزات برای کلاس‌هایی که کلاس‌ها در آن برگزار می‌شود، ضروری است، که این امر نیز نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجهی است.

    عملکرد.واقعیت مجازی، مانند هر فناوری دیگری، نیازمند استفاده از زبان خاص خود است. پیدا کردن ابزار مناسب برای بصری و جذاب کردن محتوا بسیار مهم است. متأسفانه بسیاری از تلاش ها برای ایجاد اپلیکیشن های آموزشی VR از تمام امکانات واقعیت مجازی استفاده نمی کنند و در نتیجه کارکرد خود را انجام نمی دهند.

    مثال: درس فیزیک در VR

    به منظور آزمایش اثربخشی و قابلیت استفاده از واقعیت مجازی در آموزش، آزمایشگاه VRAr یک درس تجربی در فیزیک ایجاد کرده است. این مطالعه شامل 153 نفر بود: نوجوانان 6-17 ساله، والدین و بستگان آنها. پس از مشاهده، از شرکت کنندگان خواسته شد به سه سوال پاسخ دهند: مطالب آموزشی ارائه شده به این روش چقدر خوب جذب می شود. نگرش کودکان به یادگیری در واقعیت مجازی چیست؟ چه موضوعات مدرسه ای (از نظر دانش آموزان) برای ایجاد درس در واقعیت مجازی ارجحیت دارد.

    درس به مبحث جریان الکتریکی در ساده ترین مدار الکتریکی اختصاص داشت. با گذاشتن عینک، کاربر خود را در اتاقی روبروی میزی دید که یک مدار الکتریکی ساده روی آن تجسم شده بود. در مرحله بعد، کاربر وارد هادی شد، جایی که باید ساختار آن را مطالعه می کرد (تجسم ساختار اتم، شبکه کریستالی، تجسم مشروط جریان الکتریکی در ارتباط با منبع انرژی). این درس برای شش دانش آموز طراحی شده است که با سخنرانی استاد همراه است و از 5 تا 7 دقیقه طول می کشد.

    پس از پایان سخنرانی، پاسخگویان پرسشنامه را تکمیل کردند.

    جذب مطالب و نگرش به دروس در VR

    از پاسخ دهندگان خواسته شد به سه سوال بسته پرسشنامه پاسخ دهند: کدام یک از ذرات ذکر شده ذره یک اتم نیست. هسته اتم از چه چیزی ساخته شده است؟ کدام ذره مسئول انتقال است شارژ الکتریکی. نتیجه عالی بود - فقط 8.5٪ از پاسخ دهندگان به مطالب تسلط نداشتند.

    در مورد نگرش به چنین درسی، طبق آزمایشگاه VRAR، 148 پاسخ دهنده از 153 نفر (97.4٪) مایل به استفاده بیشتر از فناوری های واقعیت مجازی در دروس مدرسه هستند، و اکثریت فیزیک و شیمی را به عنوان رشته معرفی کردند.

    به طور کلی، آزمایش انجام شده توسط آزمایشگاه VRAR موفقیت واقعیت مجازی را در آموزش نشان داد. فن آوری های مدرن، با وجود مسافت طولانیتوسعه هنوز جوان است، اما هنوز واقعیت مجازی جهش بزرگ بعدی در توسعه آموزش است. و در آینده نزدیک شاهد اکتشافات جالب بسیاری در این منطقه خواهیم بود.

    امروزه فناوری واقعیت مجازی به موزه ها کمک می کند تا به سمت کیفیت حرکت کنند سطح جدیدتعامل با بازدیدکنندگان با کمک ویدیوهای پانوراما و گرافیک سه بعدی، همه این فرصت را دارند که بایگانی موزه ها را که به روی عموم بسته شده است، نمایشگاه های گمشده یا بناهای تاریخی بازسازی شده را ببینند. علاوه بر این، واقعیت مجازی یک راه عالی برای بازدید از سایت‌های معماری و سالن‌های نمایشگاهی از راه دور در هر نقطه از جهان است. مقاله ما به شما کمک می کند تا دستگاه های ایجاد واقعیت مجازی را درک کنید، در مورد تاریخچه این فناوری و استفاده از واقعیت مجازی در موزه ها صحبت کنید.

    در تماس با

    همکلاسی ها

    فناوری ویدیوی 360 درجه به شما امکان می دهد فیلم های پانوراما با درجات مختلف تعامل ایجاد کنید، جایی که بیننده به میل خود زاویه دید را کنترل می کند. چنین ویدئویی را می توان در یک کلاه ایمنی مجازی، با استفاده از یک برنامه خاص در تلفن هوشمند یا نمایشگر رایانه شخصی مشاهده کرد.

    تجربه گردشگرانی که از یک هرم باستانی بازدید کرده‌اند یا از نمایشگاهی در لوور بازدید کرده‌اند، که قبلاً برای عده‌ای معدود قابل دسترسی بود، اکنون می‌توانند با غوطه‌ور شدن کامل در واقعیت مجازی برای همه به اشتراک بگذارند.

    واقعیت مجازی (واقعیت مجازی، VR) شبیه سازی کامپیوتری یک یا واقعی است دنیای خیالیکه شخص در آن غوطه ور است و در تعامل است. نه فقط یک دنیای مصنوعی، بلکه یک سیستم پیچیده و روغن کاری شده از دستگاه هایی که قادر به تأثیر همزمان بر حواس هستند.

    به نظر می رسد واقعیت مجازی تنها در دهه های اخیر اختراع و ایجاد شده است. با این حال، این ایده تقریباً 100 سال پیش شروع به اجرا کرد.

    تاریخچه واقعیت مجازی

    تاریخچه واقعیت مجازی خیلی قبل از ظهور اولین کامپیوترها شروع شد. در سال 1929، شبیه ساز پرواز "لینک ترینر" ساخته شد که برای آموزش خلبانان طراحی شده بود. شبیه ساز پرواز لولا شده بود و شبیه یک هواپیمای کوچک با بال های کوتاه بود. داخل آن ابزار هواپیما، یک صندلی و هدفون با میکروفون برای ارتباط با مربی بود.

    Link Trainer در طول استفاده از آن در ایستگاه هوایی و نیروی دریایی بریتانیا در سال 1943

    در سال 1956، مورتون هیلیگ، فیلمبردار سینما، که بعدها او را "پدر واقعیت مجازی" نامیدند، تصمیم گرفت مکانیزم پیچیده ای را ایجاد کند که می تواند موتورسیکلت سواری را در خیابان های بروکلین شبیه سازی کند. او می خواست "سینمای آینده" را ایجاد کند، ایده اصلی آن غوطه ور کردن کامل یک فرد در فیلمی که مخصوصاً تهیه شده بود با کمک لرزش، سر و صدا، باد و بو بود. این پروژه "Sensorama" نام داشت و به ثبت رسید. اصل این دستگاه مبنای ایجاد سینماهای 4 بعدی مدرن شد.

    پیشرفت بزرگ بعدی در زمینه فناوری های واقعیت مجازی و ایجاد واقعیت مجازی که همه می دانیم در سال 1977 رخ داد. اولین سیستم واقعیت مجازی مدرن، کارت فیلم Aspen بود که در موسسه فناوری ماساچوست توسعه یافت. این برنامه کامپیوتری پیاده‌روی در یک شهر کلرادو را شبیه‌سازی می‌کرد و فرصت انتخاب بین راه‌های مختلف نمایش منطقه را می‌داد: نسخه‌های تابستانی و زمستانی پیاده‌روی مجازی آسپن بر اساس عکس‌های واقعی بود.

    نمایش اثر "کارت فیلم آسپن"

    تا پایان دهه هشتاد، فناوری واقعیت مجازی امیدوارکننده تلقی می شد، اما به زودی به دلیل پیچیدگی اجرا و هزینه بالای تجهیزات، علاقه به آن کم رنگ شد. آنها دوباره در سال 2012 صحبت در مورد واقعیت مجازی را آغاز کردند، زمانی که دستگاه هایی برای غوطه ور شدن در واقعیت مجازی ظاهر شدند و در دسترس طیف گسترده ای از مردم بودند.

    فناوری های واقعیت مجازی

    بزرگترین شرکت ها (فیس بوک، نوکیا، سامسونگ، گوگل و غیره) در حال حاضر در حال توسعه دوربین هایی برای فیلمبرداری 360 درجه، هدست های واقعیت مجازی برای تلفن های هوشمند مختلف و کامپیوترهای رومیزیو همچنین دستگاه های مختلف ضبط صدا که ایجاد صدای فراگیر را فراهم می کند و به شما امکان می دهد طیف وسیعی از فناوری های چند رسانه ای 360 درجه را پیاده سازی کنید.

    دوربین های فیلمبرداری 360 درجه

    دوربین های فیلمبرداری پانوراما کروی نامیده می شوند و از چندین دوربین فیلمبرداری تشکیل شده اند که تصویربرداری همزمان را تولید می کنند. تعداد لنزها از 2 تا 16 عدد است و پردازش فیلم هم در خود دوربین و هم در دوربین انجام می شود. برنامه های ویژه. علاوه بر دوربین های مارک های معروف (گوگل، سامسونگ، ال جی، نوکیا، گوپرو، نیکون، کداک، ریکو)، بسیاری دیگر نیز وجود دارد - Giroptic، Bublcam، Vuze و غیره.

    دوربین های فیلمبرداری 360 درجه

    صدای دو گوش

    یک چالش ویژه هنگام ایجاد محتوا برای واقعیت مجازی، ضبط و پخش صدای فراگیر است - از این گذشته، کاربر با قرار گرفتن در واقعیت مجازی، بسته به موقعیت سر باید صدای متفاوتی را بشنود.

    که در بازی های کامپیوتریاین مشکل با کمک نرم افزار خاصی که محل منابع صدا را در فضای مجازی تنظیم می کند، حل می شود. با این حال، با ظهور فرمت "ویدئو 360 درجه"، ضبط صدا تا حد امکان دقیق ضروری شد - همانطور که توسط شخصی که در یک نقطه ایستاده شنیده می شود.

    برای این منظور، به اصطلاح صدای دو گوش استفاده می شود - این صدا بر روی میکروفون های مخصوصی که شکل گوش انسان را تکرار می کند، ضبط می شود.

    دستگاه هایی برای ضبط صدای دو گوش

    کلاه ایمنی مجازی

    کلاه ایمنی مجازی به شما امکان می دهد تا حدی در آن غوطه ور شوید دنیای توهمی، ایجاد جلوه بصری و صوتی حضور. نام "کلاه" نسبتاً مشروط است: مدل های مدرنبیشتر شبیه عینک است تا کلاه ایمنی.

    Gear VR - کلاه ایمنی مجازی از سامسونگ

    کلاه‌های واقعیت مجازی دو نوع هستند: کلاه‌های تمام عیار که پردازنده مخصوص به خود را دارند و به رایانه متصل می‌شوند و همچنین کلاه‌های موبایلی که یک گوشی هوشمند با یک برنامه خاص در آن قرار می‌گیرند.

    در کلاه های تمام عیار (به عنوان مثال، Oculus Rift، HTC Vive و سونی پلی استیشن VR) دو نمایشگر داخلی وجود دارد - وقتی دستگاه را روشن می کنید، چند سانتی متر از چشمان شما فاصله دارند. همان تصویر به نمایشگرها منتقل می شود، اما با کمی تغییر. در جلوی نمایشگرها دو لنز وجود دارد که تصویر را مخدوش می کنند که جلوه یک تصویر سه بعدی را ایجاد می کند. به داخل دنیای مجازیهنگام چرخاندن سر می توان به اطراف نگاه کرد، کلاه دارای چندین حسگر است: مغناطیس سنج، ژیروسکوپ و شتاب سنج. یکی دیگر - یک ردیاب با LED مادون قرمز - باید روی میز بایستد، به شخص نگاه کند و موقعیت او را در فضا ثابت کند. برای بازی هایی که در آن آزادی حرکت مجاز است لازم است. یک کابل USB نیز برای انتقال داده و برق به دستگاه متصل است.

    کلاه واقعیت مجازی Oculus Rift

    Oculus Rift مدرن ترین هدست واقعیت مجازی امروزی است. ویژگی متمایز Oculus Rift یک روش تصویربرداری عدسی شکل است - بیننده ای که کلاه ایمنی به سر دارد نه به طور مستقیم، بلکه از طریق لنزهای غیر کروی ویژه به تصویر استریو نگاه می کند. با کمک لنزها، می توان به طور قابل توجهی زاویه دید را گسترش داد و آن را به دید بیولوژیکی یک فرد نزدیک کرد، که به لطف آن، کلاه ایمنی غوطه ور شدن عمیق غیرمعمولی در واقعیت مجازی را فراهم می کند. این ویژگی مشخص شد سرنوشت بیشترامتیاز - این پروژه به یکی از سریعترین رشدها در صنعت تبدیل شد ، برنامه های آزمایشی برای Oculus Rift در سراسر جهان شروع به ایجاد کردند و در سال 2014 یکی از رکوردهای معاملات در صنعت اتفاق افتاد - فیس بوک Oculus را به مبلغ 2 میلیارد دلار خریداری کرد.

    تا زمانی که Oculus Rift به خرده فروشی برسد، می توان آنها را از وب سایت توسعه دهنده با قیمت 599 دلار سفارش داد.

    ابتدایی ترین کلاه های واقعیت مجازی موبایل یک تکه مقوا، یک جفت لنز پلاستیکی و یک گوشی هوشمند به عنوان صفحه نمایش است.

    Google Cardboard ( ترجمه از انگلیسی - مقوا) آزمایشی توسط گوگل در زمینه واقعیت مجازی است که بر اساس یک کلاه ایمنی مقوایی است که یک گوشی هوشمند اندرویدی در آن قرار داده شده است. گوشی هوشمند تصویر را به یک جفت استریو تقسیم می کند و حتی موقعیت سر را ردیابی می کند.

    Google Cardboard

    این کلاه را می توان توسط خودتان مونتاژ کرد یا با قیمت 15 دلار خریداری کرد. امروزه رایج ترین کلاه ایمنی در جهان است که در تیراژ حدود پنج میلیون نسخه تولید شده است.

    سایر کلاه های ایمنی متحرک مقوا در اکثر موارد از مقوا و فلز ساخته شده است تا دستگاه تا حد ممکن دوام بیاورد.

    علاوه بر این، کلاه های واقعیت مجازی موبایل ساخته شده از پلاستیک با قابلیت تنظیم موقعیت لنزها، یک فن داخلی، یک دکمه کنترل صدا و یک باتری برای شارژ مجدد گوشی هوشمند (به عنوان مثال Homido، Durovis Dive، Gear) وجود دارد. VR و دیگران).

    دوربین دوچشمی

    این اختراع بیشتر به دوچشمی بینایی معروف است. برخلاف طرح های استاندارد، دوربین دوچشمی به جای قسمت اپتیکال دارای مکانیزم واقعیت مجازی است که امکان مشاهده فیلم پانوراما از هر طرف را با چرخاندن ساده دستگاه ممکن می کند. زاویه دید 360 درجه عمودی و 180 درجه افقی است. تصویر صدای فضایی بسته به نوبت دستگاه تغییر می کند که هم در داخل و هم در خیابان های شهر قابل نصب است.

    دوربین دوچشمی واقعیت مجازی که توسط آزمایشگاه راهکارهای چندرسانه ای توسعه یافته است

    با کمک دوربین دوچشمی می توانید صدها سال حرکت کنید و بازسازی اشیا و وقایع تاریخی را با چشمان خود با اثر غوطه ور شدن کامل ببینید.

    تعامل در واقعیت مجازی

    با وجود این واقعیت که مشاهده ویدیوی 360 درجه در دستگاه های مختلف واقعیت مجازی غوطه ور شدن با کیفیت بالا در محتوای ویدیویی را فراهم می کند، گام بعدی توانایی ترکیب عناصر تعاملی مختلف در ویدیو با فرمت ویدیوی 360 درجه است.

    گرافیک سه بعدی در واقعیت مجازی

    چنین عناصری می توانند:


    نشانگرهای فعال در فضای مجازی برای حرکت در مسیرهای مختلف، که قبلاً با فناوری ویدیویی 360 درجه فیلمبرداری شده است.

    تعبیه محتوای اضافی مختلف (تصاویر، فیلم ها، لینک ها و غیره) در ویدیوی 360 درجه - عملکرد "تصویر در تصویر"

    انتقال از یک تصویر ویدئویی در فرمت ویدئویی 360 درجه به یک فضای سه بعدی شبیه سازی شده از یک واقعیت بازسازی شده.

    تعامل تعاملی انتخاب مسیر را امکان پذیر می کند: کاربر در نقاط خاصی از ویدیو (چنگال ها) می تواند ادامه تور مورد نظر را انتخاب کند یا به عقب برگردد. اشاره به عنصر با چرخاندن سر انجام می شود که با استفاده از کلاه ایمنی مجازی ردیابی می شود. نگه داشتن خط متقاطع روی عنصر انتخاب شده برای چند ثانیه، عنصر را فعال می کند و قسمت بعدی ویدیوی 360 درجه را شروع می کند، به عنوان مثال، ویدیوی سالن نمایشگاه بعدی ظاهر می شود.

    در راهروهای "به جلو" ممکن است راهنمایی در قالب یک انیمیشن سه بعدی وجود داشته باشد که در مورد نمایشگاه ها صحبت می کند. به صورت اختیاری، کاربر می تواند با فشار دادن یک کلید روی صفحه کلید یا استفاده از یک عنصر تعاملی، از مشاهده بخش ویدیو صرف نظر کند.

    شکل دوم تعامل تعاملی، توانایی حرکت از یک ویدیوی 360 درجه به یک بازسازی سه بعدی مجازی است. در نقاط خاصی از تور ویدیویی، عنصری ظاهر می شود که با فعال سازی آن کاربر به بازسازی سه بعدی با امکان حرکت آزاد در فضای مجازی و امکان بازگشت به ویدیوی اصلی منتقل می شود.

    نمونه هایی از استفاده از فناوری های واقعیت مجازی در موزه ها

    موزه سالوادور دالی، واقع در شهر سنت پترزبورگ آمریکا، به بازدیدکنندگان خود در این شهر پیشنهاد می کند به معنای واقعی کلمهقرار گرفتن در داخل تابلوی "پژواک باستان شناسی آنجلوس میلت" که متعلق به قلم مو هنرمند بزرگ اسپانیایی است.

    آژانس Goodby Silverstein & Partners در ساخت نسخه VR این فیلم نقش داشته است. هنرمندان بوم را به دقت بررسی کردند و نسخه سه بعدی آن را با جزئیات کامل بازسازی کردند. این پروژه همچنین هنرمندانی از استودیو دیزنی را که قبلاً در ساخت فیلم انیمیشن Destino با موزه همکاری کرده بودند، به طور فعال درگیر کرد. نتیجه کار مشترک آنها پروژه ای برای یک کلاه ایمنی مجازی Oculus Rift بود که با کمک آن هر کسی می تواند داخل بوم معروف باشد.

    واقعیت مجازی در موزه سالوادور دالی

    با اپلیکیشن WoofbertVR برای Samsung Gear VR، می‌توانید از معروف‌ترین موزه‌های هنری جهان از آسایش خانه خود دیدن کنید. تا به امروز، یک تور از گالری کورتولد لندن در دسترس است. این پیاده روی مجازی با تفسیر نویسنده مشهور انگلیسی، نویسنده رمان های گرافیکی نیل گیمن همراه است. ایده ایجاد چنین اپلیکیشنی به ذهنم خطور کرد مدیر اجراییشرکت ووفبرت به رابرت هاموی که در سفرش به واشنگتن نتوانست وارد گالری ملی شود.

    برنامه WoofbertVR برای Samsung Gear VR

    در سال 2016، آزمایشگاه راه حل های چند رسانه ای یک تور پانوراما برای بازدیدکنندگان موزه تاریخ مونچگورسک ایجاد کرد. مهمانان موزه می‌توانند با استفاده از کلاه ایمنی مجازی و راه‌اندازی اپلیکیشن ویژه بر روی گوشی هوشمند خود، یک تور مجازی از کارگاه‌های شرکت معدنی و متالورژی کلا داشته باشند و کل چرخه تولید فلزات غیرآهنی را مشاهده کنند.

    عکسبرداری یک تور مجازی از مغازه های کولا MMC

    گزینه های زیادی برای استفاده از واقعیت مجازی در فعالیت های نمایشگاهی وجود دارد. تیم متخصص ما به شما در انتخاب بهترین راه حل کمک می کند
    به طور خاص برای موزه شما و به اجرای پروژه در بالاترین سطح کمک خواهد کرد.

    آیا پروژه ای با واقعیت مجازی می خواهید؟

    برای ما بنویسید!

    در تماس با

     

    شاید خواندن آن مفید باشد: