Создание VR-экскурсии

Муниципальное бюджетное учреждение

дополнительного образования

«Центр внешкольной работы Малая Академия»

Детский технопарк «Кванториум»

города Рубцовск

Проектно-исследовательская работа

на тему:

«Создание VR-экскурсии «Музей планет»»

Секция: Электронные технологии, информатика и робототехника

Автор:

Солодухина Алёна, 10 класс,
МБОУ "Лицей №24" им. П.С. Приходько

Научный руководитель:

Фартышев Дмитрий Александрович,
педагог дополнительного образования, Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования центр внешкольной работы «Малая Академия»

2023г.

Введение

Актуальность

Цель: выявить возможности использования виртуальной реальности, как средства познавательного интереса обучающихся и создание VR-экскурсии «Музей планет» для возможности изучения астрономии в наглядной и доступной форме.

ЗАДАЧИ:

• собрать необходимую информацию, посвященную поискам программного обеспечения (ПО) подходящего для создания экскурсии;

• изучить особенности выбранного ПО;

• определить минимальную комплектацию персонального компьютера;

• изучить азы использования ПО;

• создать детскую VR-экскурсию для возможности изучения астрономии.

Что такое VR, AR и MR?

VR, виртуальная реальность — цифровой мир, в который погружаются с помощью специального оборудования. Это могут быть шлем или очки: они полностью закрывают глаза и отделяют человека от реального мира.

Также сейчас распространен формат виртуальных экскурсий, которые не требуют специального оборудования.

Пример VR — виртуальная экскурсия в Эрмитаже по залам музея. Во время просмотра с помощью стрелок навигации можно менять ракурс изображения и рассматривать любые фрагменты помещения.

С виртуальной реальностью можно взаимодействовать через контроллеры — джойстики, перчатки и костюмы для захвата движения. Например, к перчаткам крепят датчики, которые отслеживают действия рук и пальцев. Это позволяет точно повторять каждый жест в виртуальном пространстве.

AR, дополненная реальность — анимация, которая видна только через камеру смартфона или планшета. К AR относятся маски в инстаграме — они моделируются поверх изображения на экране.

По такому же принципу работает приложение Pokemon Go. Задача — с помощью камеры смартфона найти покемона, который прячется в реальном пространстве, на улице или в помещении.

MR, смешанная реальность — это совмещение реального и виртуального миров с помощью устройств, которые не закрывают обзор полностью. Через очки Smart Glass или HoloLens человек видит окружающий мир, но поверх него добавляются смоделированные виртуальные объекты. Проекция приборов на лобовом стекле в автомобиле — это тоже MR.

Как смешанная реальность MR помогает работать

Бизнес использует смешанную реальность, чтобы сделать рутинные процессы проще. В логистике и хранении сотрудник в MR-очках быстрее найдет все нужные детали на складе: он увидит оптимальный маршрут до товара.

В медицине Smart Glass используют во время операций и обходов. Камера на очках передает изображение врачам из разных городов и стран. Медики советуются друг с другом в режиме конференции и могут быстро связаться с узкими специалистами. На экран очков выводится актуальная информация о пациенте и его состоянии.

Благодаря тому, что врачи работают удаленно, снижается риск их заражения: в опасную зону входит только один человек.

Как дополненная реальность AR помогает отдыхать и учиться

Дополненная реальность работает как маркетинговый и развлекательный инструмент. С ее помощью можно создавать интерактивную рекламу, маски и анимации в социальных сетях. В музеях на основе AR делают виртуальные гиды, воссоздают исторические сражения, добавляют виртуальные пояснительные таблички.

Дополненную реальность используют в обучении. Например, испанская компания ARLoon создает обучающие приложения для детей по химии, геометрии, анатомии и другим предметам. AR-сервисы позволяют увидеть объемные молекулы или планеты в разрезе.

Посетитель музея может с помощью AR пройти экскурсию или получить больше информации об экспозиции. Например, в приложении Artefact собраны экспонаты из 300 музеев по всей России. Дома можно посмотреть, как художественное полотно будет смотреться в интерьере, а в музее — навести камеру на экспонат и увидеть интересный факт о нем.

Что ждет VR, AR и MR дальше

Грань между этими технологиями постепенно стирается. Например, смартфон с AR-приложением можно закрепить в специальном держателе перед глазами и превратить в VR-очки.

Виртуальную реальность всё сложнее отличить от настоящего мира. Кроме зрения и слуха технологии начинают задействовать обоняние и другие чувства. Это усилит погружение в виртуальную реальность.

Устройства станут качественнее и дешевле. Сейчас VR-шлем для корпоративного использования стоит примерно 5 000 долларов, но его цена постепенно снижается. Со временем устройства будут доступны даже небольшим компаниям с ограниченным бюджетом.

EV Studio – СОВРЕМЕННОЕ ПО

EV Toolbox – конструктор для создания проектов дополненной и виртуальной реальности для демонстрации на различных дисплейных системах, на мобильных устройствах, а также в VR шлемах и AR очках.

Для работы в конструкторе вам не обязательно быть программистом. Это удобный графический интерфейс, основанный на принципах визуального скриптинга с очень широким функционалом.

Среда разработки позволит родителям, учителям и педагогам формировать для своих детей развивающие игры, VR-экскурсии и многое другое.

Версии программы EV Toolbox:

• Standard (базовая коммерческая);

• Standard Edu (базовая образовательная);

• Trial (бесплатный аналог Standard);

• Advanced (продвинутая; коммерческая);

• Advanced Edu (продвинутая; образовательная).

EV Toolbox – это первое и пока единственное российское программное решение с широким набором функциональных возможностей, которые позволяют создавать stand-alone проекты дополненной и виртуальной реальности различной степени сложности для разных платформ.

Базовые функицональные возможности конструктора EV Toolbox версии Standard/Standard Edu:

• поддержка маркерной и безмаркерной технологии трекинга 2D объектов в оптическом диапазоне;

• реализация сценариев объектов различных взаимодействия (меток, моделей, текстов, изображений, аудио);

• создание вспомогательных объектов (состояние, дистанция, таймер, счетчик и т.д.);

• загрузка 3D моделей в форматах .fbx и .obj;

• поддержка анимации 3D моделей (в т.ч. скелетной);

• контроль изображения с камеры;

• поддержка звука (формат .wav, .ogg, .mp3, .flac);

• редактор 2D интерфейсов (изображения, тексты);

• доступ к библиотеке готовых 3D моделей (стоимость лицензии их использования включена в стоимость лицензии на ПО), формат готовых моделей .fbx;

• разработка проектов с использованием технологии виртуальной реальности для шлемов HTC Vive Focus/ HTC Vive Focus Plus, Meta (Oculus) Quest/Meta (Oculus) Quest2;

• разработка проектов с использованием технологии виртуальной реальности для шлемов c поддержкой SteamVR;

• поддержка шлемов HTC Vive Focus/HTC Vive Focus Plus, Meta (Oculus) Quest/Meta (Oculus) Quest2, проводных VR шлемов с поддержкой SteamVR;

• экспорт готового проекта в исполняемый файл (форматы .exe (Windows), .app (macOS), .apk/.aab (Android), .ipa (iOS);

• создание логики работы приложения только с использованием визуально-блочного скритинга (сценарии).

Требования к программным и аппаратным средствам

Разработка VR-экскурсии на основе ПО EV Studio может осуществляться на любом стационарном компьютере. Компьютер со слабыми характеристиками может запросто запустить среду ЯП, но для работы со шлемом необходимы характеристики выше.

Минимальные системные требования для работы с ПО:

• операционная система: Windows 8 (или выше) или macOS 10.8 Mountain Lion (или выше);

• процессор: Intel Core 2 Duo или выше;

• оперативная память: 2 Gb или больше;

• свободное место на диске: 3Gb или больше;

• видео карта: с поддержкой OpenGL не ниже 2.1;

• камера: встроенная в ноутбук или внешняя USB-камера;

• для активации ПО требуется доступ в интернет.

Заключение

В результате проекта была создана VR-экскурсия «Музей планет» созданное в ПО EV Studio для развития познавательной деятельности ребёнка и увлекательного изучения астрономии.

Для достижения цели были выполнены следующие задачи:

• собрана необходимая информация, посвященную поискам программного обеспечения подходящего для создания виртуальной экскурсии;

• изучены особенности выбранного ЯП;

• определена минимальная комплектация персонального компьютера;

• изучены азы работы с программой;

• создано приложение для развития качеств детей.

Таким образом, задачи выполнены в полном объёме.

Приложение