Προσιτές Εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας σε Εκπαιδευτικές

Εφαρμογές

Κωνσταντίνος Γιαννάκης και Αλέξανδρος ΤσομπόληςΤμ. Πληροφορικής, Ιόνιο Πανεπιστήμιο

1ο Σεμινάριο Συντονιστών Δικτύου Αειφορικής ΤεχνολογίαςΚΠΕ Κέρκυρας, 24/4/2015

Βασικά, καλησπέρα σας!

ΕγώΟ άλλος

Πάει 10 η ώρα, τι

να τους πούμε

τώρα;;;

Μα καλά, ταινία Ψάλτη σε σεμινάριο εκπαιδευτικών;;;

Είπαμε, “Εικονική” Πραγματικότητα!!!!

➢ Γενικά για εικονικούς κόσμους○ Τι κάνουμε εμείς σαν εργαστήριο

➢ Εφαρμογές με έμφαση στην προσιτότητα○ Σύγχρονες τεχνολογίες και προτάσεις○ Demonstration

Εντοπιότητα

● Έμφαση στο “σπίτι” μας

● Προσιτό

● Δυνατότητες ανάδειξης, ενίσχυσης και

καλύτερης κατανόησης του τόπου μας

● Συνεργασία με τοπικούς φορείς και

αυτοδιοίκηση

● Εκπαίδευση και ανάδειξη/προβολή στον τόπο

μας (win-win!)

Τα εργαλεία

• Συνδυασμός λογισμικoύ και υλικού

– Επιλογή κατόπιν έρευνας και δοκιμών

– Οικονομικά κριτήρια

– Συμβατότητα

– Ανάλογα με το επιδιωκόμενο αποτέλεσμα

Gimp (Open Source) - Επεξεργασία εικόνας

AutoCAD (AutoDesk) - Αρχιτεκτονικός σχεδιασμός

3D Studio Max (AutoDesk) - 3Δ σχεδίαση

Unity (Unity Technologies) - Εικονικός κόσμος

Προεργασία-Αποτύπωση

• Επιτόπια επίσκεψη, εκτενής φωτογράφιση, σημειώσεις και μετρήσεις αποστάσεων και αντικειμένων.

•Επιλογή και προδιαγραφές του τελικού αποτελέσματος

• Αίσθηση του χώρου

Σχέδια

• Συλλογή ή σχεδίαση αρχιτεκτονικών σχεδίων και χαρτών.

Φωτογραφία

3Δ μοντελοποίηση

• Βασικό βήμα της κατασκευής του Εικονικού

Κόσμου.

• Αρχιτεκτονικές λεπτομέρειες

• Περιβάλλων χώρος

• Πιστότητα - απόδοση.

Μηχανή εικονικού κόσμου

• Γραφικά πραγματικού χρόνου

– Αλληλεπίδραση χρήστη – περιβάλλοντος

– Ενοποίηση επιμέρους αντικειμένων/τμημάτων

– Εικονική περιήγηση

– Διασύνδεση με συσκευές/λειτουργικά που στοχεύει η εφαρμογή μας.

Προκλήσεις/Δυσκολίες

➔Προσβασιμότητα χώρου.

➔Συνθήκες φωτογράφησης/αποτύπωσης

➔Πολύπλοκες κατασκευές (π.χ. αγάλματα).

➔Μέτριας ποιότητας πρωτογενές υλικό.

➔Μεγάλος όγκος του παραγόμενου

αποτελέσματος

◆Προβλήματα στην εμπειρία του χρήστη.

Πιστότητα

Απόδοση

Πιστότητα vs απόδοση

Πιστότητα Απόδοση

Σημείωση!

• Το κτίριο του Empire State που χρησιμοποιήθηκε στην ταινία King Kong το 2005 κατασκευάστηκε ψηφιακά σε υπολογιστές σε 18 μήνες. Το πραγματικό κτίριο κτίστηκε σε μόλις 14 μήνες…

Πηγή: IMDB (http://www.imdb.com/title/tt0360717/trivia?ref_=tt_trv_trv)

Εικονικοί Κόσμοι σε Περιβάλλον Εικονικής Πραγματικότητας

• Περιβάλλον εικονικού κόσμου

• Αλληλεπίδραση χρήστη με φυσικό τρόπο

• Μεγαλύτερη εμβύθιση!

Ιστορικά στοιχεία

• Πρώτες προσπάθειες από το 1956

• Βάση οι πραγματικές εικόνες, καταγεγραμμένες με κάμερα

• Ελάχιστη υπολογιστική ισχύ για σύνθεση γραφικών

– Μετά το 1966

• Περιβάλλοντα οθόνης (desktop environments)

• Η οθόνη αποτελεί «παράθυρο» στον εικονικό κόσμο

Εικονική πραγματικότητα σε…• Μουσεία

• Videogames

• Αρχιτεκτονική

• Ιατρική

• Στρατό

• Έρευνα

• Τουρισμό

• Κινηματογράφο

• Εκπαίδευση

Εικονικοί Κόσμοι σε Περιβάλλον Εικονικής Πραγματικότητας

• Οθόνες τριδιάστατης προβολής με ειδικά γυαλιά.

• Σύστημα Αυτόματου Εικονικού Περιβάλλοντος “Σπηλαίου” - CAVE

• Συστήματα προβολής προσαρμοσμένα στο κεφάλι - Head Mounted Display (HMD)

3d γυαλιά

• Σύγχρονες 3d τηλεοράσεις/προβολείς• 120 Hz συχνότητα• Συγχρονισμός γυαλιών.• Στερεοσκοπική προβολή

CAVE

• “Σπήλαιο”: Δωμάτιο από 3-6 επιφάνειες

προβολής

• Σύστημα οπίσθιας προβολής

• Δικτυακός καταμερισμός φόρτου στους προβολείς

• Κίνηση με ειδικό χειριστήριο.

Head Mounted Displays

• Κάσκα• Προσαρμόζεται στο κεφάλι• Αποκλεισμός οπτικής επαφής• Στερεοσκοπική προβολή• Περιστροφή κάμερας με απόλυτα φυσικό τρόπο• Χειρισμός με ασύρματο χειριστήριο• Oculus Rift

Oculus Rift

• Πολυαναμενόμενη η εμπορική κυκλοφορία του

• Χρηματοδοτούμενο από τον κόσμο

• 2.4 εκατ. $ αρχική χρηματοδότηση, στόχος 250 χιλ. $

• Εξαγορά από Facebook Inc.400 εκατ. $ μετρητά, $1.6 δισ. σε μετοχές Facebook και $300 εκατ. bonus

Πληθώρα συσκευών

• Sony Project Morpheus - TBA$

• HTC Vive / Steam VR - TBA$

• Samsung Gear VR - 199$

Προσιτή λύση - Google Cardboard

• D.I.Y. (χειροτεχνία)

• Head Mounted Display για όλους

• Απλό χαρτόνι με φθηνά εξαρτήματα

• Android Smartphones

Προσιτή λύση - Google Cardboard

Προσιτή λύση - Google Cardboard

• Λήψη σχεδίου σε .pdf

Προσιτή λύση - Google Cardboard

• Plugin για Unity3d• 2 κάμερες εικονικού κόσμου (μία για κάθε μάτι)• Χωρισμός οθόνης στη μέση• Παραγωγή εκτελέσιμου για Android• Εκμετάλλευση γυροσκοπίου και

επιταχυνσιoμέτρου συσκευών

Προσιτή λύση - Google Cardboard

• Ελευθερία υλικών και έτοιμων σχεδίων• Πάρα πολύ οικονομική λύση

• 2$!!!!!

Διαθέσιμες Εφαρμογές

Εκπαιδευτική Εφαρμογή: Σπήλαιο Μελισσάνης

Εκπαιδευτική Εφαρμογή: Καταρράκτες Νυδρίου

Εκπαιδευτική Εφαρμογή: Πόρτο Τιμόνι

Εκπαιδευτική Εφαρμογή: Εθνική Πινακοθήκη