Диссертация (Технология дополненной реальности как объект изучения и средство обучения в курсе информатики основной школы), страница 7

Выработать такой подход можно наоснове анализа и сравнения существующих определений. Наряду с ранееприведенными существуют и другие определения понятия «дополненнаяреальность», содержащиеся в зарубежных публикациях.По мнению М. Юаня, С. Онга и А. Ни дополненная реальность – этовидимая модификация окружающего пространства, полученная с помощьювнедрения информационных объектов, таких как графические и мультимедиаобъекты, смоделированные с помощью компьютера [159, 160].М.

Сарио определяет систему дополненной реальности как систему,предоставляющуюпространствавозможность3D-моделями,заполнениятекстом,реальногоизображениямифизическогоидругимивиртуальными объектами реалистичным образом на экране компьютера [154].39Р. Азума называет дополненyю реальность системой, позволяющейсовмещать виртуальные объекты с реальными и способной взаимодействоватьв реальном времени, а также функционирующей в 3D-режиме [143].Из приведённых определений можно увидеть, что специалисты,описывая дополненную реальность, принимают во внимание особенности еётехнической реализации, а не её специфику и сущность.

Такой подход непозволяет использовать эти или аналогичные им определения при развитиисодержания школьного курса информатики, ориентированного, в том числе, ина знакомство школьников с инвариантными и фундаментальными подходамик работе с информацией и информационными процессами.В то же время, выделив значимые особенности дополненнойреальности,можнофундаментальноеипредпринятьпопыткусформулироватьинвариантноеотносительносменыболеетехнологийопределение требуемого понятия. Создавая такие определения можнопридерживаться двух относительно разных подходов.В рамках первого подхода результатом дополнения реальностиявляетсяреальность.Дополненнаяреальностьявляетсярезультатомдобавления зависящих от контекста объектов виртуального мира в областьчувственного восприятия человека. Результат, получаемый при этом,считается дополненной реальностью, которая не может рассматриваться внереального мира, окружающего человека в настоящий момент времени.В рамках второго подхода во внимание принимаются только объектывиртуального мира, хоть и связанные с реальными объектами, нотрактующиеся«дополненнойреальностью»внереальногомира,окружающего человека в настоящее время.

Такой подход приближен кдеталям физической реализации. Указанное определение задаёт функционалтехнических средств дополненной реальности. В таком случае технологиядополненной реальности, по сути, является совокупностью аппаратного ипрограммного компьютерного обеспечения, обеспечивающего дополнениереальности, а дополненная реальность рассматривается как совокупность40контекстно-зависимых объектов и процессов виртуального мира, включённыхв область чувственного восприятия человека.Не следует забывать, что понятие «смешанная реальность» включает всебя понятия «виртуальная реальность» и «дополненная реальность». Это даётвозможность распространять характерные свойства виртуальной реальностина реальность дополненную.При этом опыт применения и ранее проведённые исследованияпозволяют считать «виртуальную реальность» более известным и изученнымпонятием (в том числе и в большей степени применяемым в образовании).Возникает возможность проведения параллелей между этими двумятехнологиями.

При таком подходе технология дополненной реальности можеттрактоваться как технология «дополнения» реальных объектов объектамивиртуальными.Вне зависимости от способов реализации виртуальной реальности,Н.А. Носов выделяет несколько основных характеристик для даннойтехнологии [119]:− порожденность (виртуальная реальность порождается реальностью,внешней по отношению к ней);− актуальность (имеет место в момент наблюдения, в настоящиймомент и в данном месте);− автономность(обладает своими законами времени, бытия ипространства);− интерактивность(обладаетвозможностьювзаимодействиясдругими реальностями, являясь при этом независимой).Из этого перечня видно, что характеристики виртуальной реальностимогут быть перенесены на дополненную реальность.

Единственное свойство,которое может быть не согласовано с определением, это автономность,посколькувиртуальныеобъектыобладаютотносительнобольшойавтономностью, однако они все равно зависят от объектов реального мира, азначит, и, например, от законов физики.41Налицо многозначность трактовки термина «дополненная реальность»и неоднозначность локализации этого словосочетания в разных языках. Помере решения тех или иных технологических проблем будет расширенаобласть практического использования дополненной реальности.

Актуальностьизучения способов определения термина «дополненная реальность» будеттолько возрастать.Учитывая смысл, вложенный авторами в указанные выше определения,и применяя терминологию, доступную для понимания школьников, в рамкахнастоящего исследования были разработаны нижеследующие авторскиеопределения понятий «технология дополненной реальности» и «средствадополненной реальности». Эти определения предлагается использовать вкачестве основных, как рамках дальнейшего исследования, так и в рамкахформирования содержания обучения школьников технологии дополненнойреальности в курсе информатики.Технология дополненной реальности – совокупность способов исредств,позволяющихсоздавать длячеловекавидимоетрёхмерноепространство, в котором контекстно-зависимые виртуальные объектыдополняют реальное пространство, окружающее человека в настоящиймомент времени, изменяются при изменении реального окружения илиракурса наблюдения, за счёт чего воспринимаются в качестве элементовреального пространства.Виртуальнымиобъектамиврамкахтехнологиидополненнойреальности могут являться созданные и визуализируемые при помощикомпьютерной техники текстовые, аудио- и видеофрагменты, графические ифотографические изображения, модели реальных иливымышленныхобъектов, в том числе процессов.Все современные средства технологии дополненной реальности(средства дополненной реальности) являются совокупностью аппаратного ипрограммного компьютерного обеспечения, функционирующего в режимереального времени, дополняющего контекстно-зависимыми виртуальными42объектами реальное пространство, окружающее человека изменяющимисяпри изменении реального окружения или ракурса наблюдения.Собравдополненнойвоединоразличныереальности»итрактовкисформулировавпонятия«технологияновоеопределение,целесообразно проследить историю возникновения данной технологии исуществующие области ее применения.

Это необходимо, в том числе, и дляболее четкого понимания особенностей и возможностей применениятехнологии дополненной реальности в образовании, в том числе обученииинформатике.Впервые технология дополненной реальности нашла массовоеприменение в военной сфере: на вертолетах и самолетах, применяемых длярешения боевых задач, используется вывод информации на лобовое стеклоили стекло шлема пилота. Такая индикация дает пилоту возможность получатьважную информацию непосредственно на фоне наблюдаемой обстановки. Вэтом случае взгляд пилота не отвлекается на приборные панели. Это, вчастности, позволяет пилоту во время маневренного воздушного боясэкономить драгоценное время. Большинство систем такого типа обладаютвозможностью контекстного выделения поражаемой цели на основанииповорота головы или движения глаз.Наряду с этим существуют технологии дополненной реальности,помогающие специалистам в ходе типового ремонта сложных техническихсредств, таких как автомобили или самолеты.

Смысл использованиятехнологиидополненнойреальностивданномслучаесводитсяксвоевременной демонстрации работнику нужной интерактивной инструкции,которая отображается непосредственно на объекте ремонта. Например,нужная деталь автомобиля или самолета выделяется цветом, при этомпроисходит демонстрация корректных приемов ее демонтажа [138].Привязка к реальному миру у средств дополненной реальностипроисходитблагодаряиспользованиюспециальныхраспознавания образов и позиционирования в пространстве.технологий43На сегодняшний день недостатки технологии дополненной реальностиобусловлены неразвитостью технологий позиционирования в пространстве.Такие технологии в настоящее время обладают недостаточной стабильностьюи точностью, не предоставляют возможности работы внутри строений безприменения специального оборудования.

Кроме того, имеют место проблемыс используемыми в настоящее время технологиями распознавания образов.Применяемыеврамкахтехнологиидополненнойреальностиранееупоминавшиеся маркеры не распознаются компьютерными средствами приискажениях геометрического характера: применение маркеров подразумеваетналичие плоской поверхности, на правильность распознавания маркеровоказывают влияние углы, под которыми устройство для считывания сканируетмаркеры.Указанную и некоторую другую специфику нынешнего этапаиспользования и развития технологии дополненной реальности такжецелесообразно включить в методическую систему обучения информатике.При этом следует учитывать, что подобная технология на самом деле являетсяновым способом доступа к информации.