Доповнена реальність,
або AR-технології
Для проведення уроку ми приготували
для вас презентацію
Матеріали, необхідні для проведення уроку:

1. Розмальовки 3D Artist. Бажано роздати до початку уроку або попросити учнів принести на урок вже розмальовані. Посилання для завантаження: https://goo.gl/b8WWDH
2. Додаток 3D Artist. Посилання для завантеження з Google Play та AppStore.
3. Проектор для демонстрації відео.
4. Класна дошка, крейда або маркери.
частина 1
Повідомлення теми. Мотивація.
Щоб почати урок спробуймо відповісти на питання. Що таке реальність? Наприклад, коли ви спите і бачите сни – це реальність чи ні? А те, що ви бачите у кіно? А коли граєте в ігри на комп'ютері?

Слухаємо декілька відповідей.
Реакція вчителя на відповіді.

Тобто реальність – це все те, що може відбутися з нами насправді в свідомому стані. А всі додаткові речі, такі як, наприклад сни, кіно, чи комп'ютерні ігри змінюють цю реальність.

А ви бажали колись змінити реальність чи доповнити її?

Слухаємо декілька відповідей.

Реакція вчителя на відповіді.

В наш час спроби змінити чи доповнити реальність є доволі поширеними й для цього можна використовувати різноманітні технічні засоби.

Наприклад, для зміни реальності ми можемо використати віртуальну реальність, VR-окуляри та камери 360 градусів.
Терміни: Віртуа́льна реа́льність (англ. VR, virtual reality ['верчуал рі'аліті]) – ілюзія реальності, що створена за допомогою комп'ютерних систем, які забезпечують зорові, звукові та інші відчуття.

VR-окуляри [Ві 'Ар-окуляри] – спеціальні технічні пристрої, що виглядають як дуже великі окуляри та складаються з двох екранів, розташованих окремо перед кожним оком. Екрани показують дещо зміщені одне відносно іншого зображення того самого об'єкта, створюючи ілюзію тривимірного простору.

Про те, як працюють VR-окуляри дізнайтеся тут: http://thefuture.news/vr/

Камери 360 градусів – спеціальні камери, які дозволяють знімати відео з кутом огляду 360°. Головною особливістю такого відео є те, що глядач самостійно вибирає найбільш цікавий йому кут огляду, не нав'язаний оператором чи режисером. Відео, зняте в цьому форматі, захочеться переглядати декілька разів, оскільки за раз побачити все просто неможливо.

Про те, як працюють камери 360° дізнайтеся тут: http://thefuture.news/camera360
Сьогодні ми будемо говорити про ще один вид "реальності", а саме – про доповнену реальність та її характеристики. Цікаво, чи не так?

Говорячи простими словами, на відміну від віртуальної реальності, яка вимагає повного занурення у віртуальне середовище, доповнена реальність використовує середовище навколо нас та просто накладає поверх нього певну частинку віртуальної інформації, наприклад графіку, звуки та реакцію на дотики. Оскільки віртуальний та реальний світи гармонійно співіснують, користувачі з досвідом доповненої реальності мають змогу спробувати цілком новий, покращений світ, де віртуальна інформація використовується як додатковий корисний інструмент, що забезпечує допомогу в повсякденній діяльності.

Більшість впливових людей, які працюють в сфері інформаційних технологій вважають, що наше майбутнє більш пов'язане з доповненою реальністю, ніж з віртуальною. І в найближчому майбутньому люди будуть використовувати саме доповнену реальність в повсякденному житті. Отож, з'ясуймо, що ж це таке, та де може використовуватися.
частина 2
Актуалізація знань
Спробуймо визначити, що ми вже знаємо про доповнену реальність. Які асоціації у вас з даним терміном?

За допомогою дитячих відповідей вчитель малює на дошці "Асоціативний кущ":

Доповнена реальність (асоціації: майбутнє, технології, смартфон, планшет, комп'ютер, покупки, ігри, навігація, пригоди, подорожі, реклама)
Один з найкращих прикладів доповненої реальності – гра Pokemon Go. Підніміть руки: хто з вас ловив покемонів? А хто може назвати, де ви їх знаходили?
Довідка: За правилами гри Pokémon GO, гравець має пересуватися реальним світом, тоді як його віртуальний "герой" подорожує віртуальною картою завдяки використанню GPS. Якщо поряд з гравцем знаходиться покемон, гра повідомляє про це і пропонує відшукати його, користуючись камерою смартфона чи планшета.

Зображення покемона накладається на картинку навколишнього світу, отриману з камери. При цьому тип істоти вираховується, залежно від інформації про місцевість. Наприклад, водні покемони зустрічатимуться біля річок і фонтанів (Wikipedia).
Чи ви знаєте інші ігри, або додатки які використовують технологію доповненої реальності?

Приклади AR-додатків (обговорення і демонстрація):

Якщо ви використовуєте додаток Instagram [Інстаґра́м] чи Snapchat [Снепча́т], щоб публікувати свої фотографії та відео, то напевно знаєте про функцію Stories [Сторіз], що має маски. Спеціальні алгоритми додатку розпізнають контури обличчя людини, коли ввімкнена камера, й накладають на нього спеціальні фільтри-маски в режимі реального часу: звірячі вушка, окуляри, кольорові зірки чи сердечка.
Тепер погляньмо на падіння космічного супутника на подвір'я житлового будинку:
Довідка: Назва додатка FxGuru:Movie FX Director.
Як ви вважаєте, це відбулося насправді?

Ні, це відео зроблено за допомогою спеціального додатка, який дозволяє знімати відео додаючи до реальності "нереальні" об'єкти.
частина 3
Усвідомлення / засвоєння знань.
3.1 Коротко про доповнену реальність.

Доповнена реальність (в перекладі з англійської augmented reality [оуґ 'ментед рі'аліті] або AR [Ей Ар]) – це доповнення фізичного світу за допомогою цифрових даних в режимі реального часу. Воно забезпечується комп'ютерними пристроями.

Як ви гадаєте якими саме?
Відповідь: Cмартфонами, планшетами та окулярами AR.

На відміну від доповненої реальності, віртуальна реальність занурює нас у віртуальне середовище і не перетинається з реальністю.

Малюємо на дошці схему:
AR використовує середовище навколо нас та просто накладає поверх нього певну частинку віртуальної інформації, наприклад графіку, звуки та реакцію на дотики.

Малюємо на дошці схему:
Щоб краще зрозуміти що таке доповнена реальність та її можливості, виконаємо з вами суперзавдання.

Перед вами - розмальовки. Розмалюйте їх олівцями або фломастерами за власним смаком (або покажіть, як ви розмалювали вдома).

Тепер за допомогою спеціального мобільного додатку 3D Artist з вашими малюнками відбудеться чарівне перетворення.
Робота в класі зі смартфонами та додатком 3D Artist:

Додаток 3D Artist перетворює звичайну розмальовку на об'ємний 3D малюнок. Для чарівного перетворення потрібно завантажити спеціальні малюнки у форматі pdf — https://goo.gl/b8WWDH та роздрукувати їх. Далі все просто: розмалюйте олівцями або фломастерами дракончика, дівчину або будиночок, відкрийте додаток, наведіть камеру на свій малюнок так, щоб він повністю уміщався на екрані та спостерігайте чарівне перетворення.

Увага: додаток 3D Artist працює лише зі спеціальними зображеннями.
Посилання для завантеження з Google Play та AppStore.

Приклад роботи з додатком: https://vimeo.com/229846713
3.2 Типи доповненої реальності.

Є декілька різних технологій, які використовуються для роботи AR, давайте коротко їх розглянемо.

Перший тип - це доповнена реальність що базується на маркерах. Деколи її також називають – розпізнаванням зображень. Цей тип технології використовує камеру та спеціальний пасивний візуальний маркер, наприклад QR-код, який показує запрограмований результат лише тоді, коли сенсор камери його зчитує. Таким чином вдається вирізнити віртуальні об'єкти з реального світу.
Довідка: QR-код [Кью Ар код], (від англійської Quick Response Code
[квік ріспонс коуд] – код швидкого відгуку.
Ось як виглядає маркерна технологія доповненої реальності в дії:
Другий тип - це безмаркерна доповнена реальність. Інколи її ще називають координатно-, або GPS-орієнтованою. Щоб надати дані про ваше місцеперебування, вона може використовувати систему глобального позиціювання, цифровий компас, датчик швидкості, або акселерометр, яким оснащено ваш пристрій. Найпоширеніші випадки використання безмаркерної доповненої реальності – це позначення напрямків, пошук потрібних місць, таких як кафе чи музей, або ж у додатках що орієнтовані на місцеперебування.
Довідка: GPS [Джі Пі Ес], (від англійської Global Positioning System [Глобал Позішенін Сістем] – система визначення місцеперебування шляхом вимірювання сигналу від спеціальних супутників, що обертаються навколо Землі. Вимірюючи час проходження сигналу (повідомлення, в якому міститься інформація про час, точку орбіти супутника, з якої було надіслано повідомлення й приблизні дані орбіт усіх інших супутників системи GPS), приймач визначає відстань до супутників. Отримані координати перетворюються в наочну форму (широта та довгота чи положення на карті) та зображуються користувачеві.
Третій тип – доповнена реальність, що базується на проекції. Вона працює шляхом проектування світлових форм на фізичні поверхні. Спеціальні додатки допомагають здійснювати взаємодію між людиною та проекцією, визначаючи моменти дотику людини до світла, яке проектується.

Демонстрація відео доповненої реальності що базується на проекції (опція):
Четвертий тип – доповнена реальність, що базується на VIO [Ві Ай О]. Ця абревіатура розшифровується як "візуальна інерціальна одометрія". Це технологія, яка допомагає відслідковувати позицію та орієнтуватися в просторі за допомогою сенсорів та камери. Завдяки цьому можливо створити точну 3D-модель простору навколо пристрою, оновлювати її в режимі реального часу, визначати в ній положення, передавати ці дані всім додаткам та накладати поверх неї додаткові шари.

Можливості цієї технології насправді унікальні: можна вимірювати відстані, вставляти різноманітні об'єкти в інтер'єр та взаємодіяти з ними. VIO обіцяє стати найперспективнішою технологією в сфері доповненої реальності, нині її використовують такі відомі компанії як Google [Ґуґл] та Apple [Епл].
Довідка: VIO [Ві Ай О], від англійської Visual Inertial Odometry
[Віжуал Інершіал Одометрі] – візуальна інерціальна одометрія.

Одометрія - це спосіб оцінки переміщення за допомогою даних,
отриманих із сенсорів руху.
Розповідаючи про кожну з технологій, можна на дошці
одночасно малювати таблицю:
Тепер, коли ми розглянули технології, на яких базується доповнена реальність, хто скаже до якої саме технології відноситься перетворення, що зробили ми з вами за допомогою 3D Artist?

Відповідь:
AR що базується на маркерах

Як ви зрозуміли, технології доповненої реальності досить різноманітні. Якщо використовувати віртуальну інформацію, як додатковий інструмент сприйняття, це забезпечить допомогу в повсякденній діяльності.
РОЗДІЛ 3.3
Сфери використання AR
Можливості використання AR-технологій практично безмежні, доповнена реальність може застосовуватися майже в усіх аспектах нашого життя. Вона якісно змінить спосіб нашого спілкування, споживання інформації та ведення бізнесу. Це визначає необхідність компетентності, не тільки технологій AR, а й всіх інших.
ЗАВДАННЯ НА ВИБІР
Дерево припущень
Поговорімо про сфери використання AR технологій. Наші здогадки оформимо у "дерево припущень".

Учні озвучують свої ідеї та спільно з вчителем створюють "дерево припущень" (де стовбур - AR, гілки - сфери використання). Вчитель підводить дітей до потрібних сфер (освіта, медицина, авіація, маркетинг, туризм, дизайн, шопінг, ігри), після чого розповідає про кожну з них та по можливості показує відео.
Освіта. Доповнена реальність може зробити навчання більш інтерактивним за допомогою спеціальних турів, в яких юні дослідники можуть розглядати різноманітні об'єкти, поки викладач про них розповідає.
Медицина. Компанія Vipaar запропонувала рішення, яке поєднує телемедицину та AR. За допомогою окулярів Google Glass та додатку Vipaar, хірурги на відстані можуть асистувати своїм колегам, проектуючи свої руки на окуляри хірурга, який проводить операцію.

Авіація. AR досить давно використовується військовими пілотами. Спеціальні дисплеї та шоломи виводять інформацію про системи винищувача та допомагають наведенню на ціль. AR починає проникати також в цивільну авіацію. Наприклад, компанія Aero Glass розробила спеціальні окуляри доповненої реальності, які допомагають пілоту орієнтуватися в просторі, дотримуватися маршруту та отримувати додаткову інформацію під час польоту.

Маркетинг. За допомогою AR технологій бренди можуть проводити більш креативні інтерактивні рекламні компанії, тим самим привертаючи додаткову увагу до своїх продуктів.
Туризм. Для нових поколінь притаманно пізнавати світ за допомогою прямої взаємодії. Наприклад, Каталонський національний музей мистецтва почав активно застосовувати AR для кращої навігації заплутаними коридорами та інтерактивного ознайомлення з експонатами.
Дизайн. Облаштувати квартиру стало набагато простіше, оскільки замість того щоб уявляти, чи підійде вам певний елемент меблів, можна його віртуально підставити у свій інтер'єр за допомогою AR-додатку Furniture Dropping.
Шопінг. Під час того, як ви перебуваєте в супермаркеті, додатки на основі AR допомагатимуть орієнтуватися поміж великої кількості рядів та знаходити оптимальний шлях до потрібного товару. Крім того, буде можливість отримати додаткову інформацію стосовно знижок та вигідних пропозицій.
Ігри. Напевне, немає людини, яка б не стикнулася з божевіллям Pokemon Go тим чи іншим способом. Дехто сам бігав містом вишукуючи покемонів, а дехто дратувався оминаючи людей, які втупившись в смартфон плуталися під ногами. Проте це був лише початок, найцікавіші реалізації ігор відбудуться після офіційного релізу iOS 11 в якій працюватиме ARKit.
Розділ 4
РЕФЛЕКСІЯ
ЗАВДАННЯ НА ВИБІР
Якщо раніше ознайомлювалися із технологією віртуальної реальності.
Що ж, ми з вами розглянули технології доповненої реальності. Тепер ми можемо порівняти технології доповненої і віртуальної реальності. "Займіть позицію" серед двох технологій. Можна в певній сфері або у повсякденному житті.

Вам потрібно стати біля того запису, який збігається з вашою точкою зору. Далі ви отримуєте час, для того щоб підготуватися до обґрунтування своєї позиції.

Після обґрунтування знову запросити учнів зайняти позицію, щоб перевірити чи змінив хтось з них думку. Далі підведення підсумку відповідно до більшості голосів за технологію.
VR

Для сфери (...) ця технологія краще підходить.
AR

Для сфери (...) ця технологія має більший потенціал.
ЗАВДАННЯ НА ВИБІР
Рефлективний екран
Записи на дошці, папері чи екрані. Учні по колу висловлюються одним реченням:
– Сьогодні я дізнався…
– Було цікаво…
– Я виконував завдання…
– Було складно…
– Тепер я зможу…
– Я зрозумів…
– У мене вийшло…
– Я відчув, що…
– Мене здивувало…
– Я навчився…
– Я придбав…
– Я зміг…
– Я спробую…
– Мені захотілося…
– Урок дав мені для життя…
Ви можете використовувати презентацію для проведення уроку

Зворотній зв'язок
Дякуємо вам за використання наших уроків!
Будемо вдячні, якщо ви знайдете пару хвилини відповісти на декілька питань.

Ваша відповідь допоможе нам зрозуміти як покращити проект, звітувати де саме використовуються наші матеріали перед партнерами та інвесторами проекту. Продовжувати створювати нові уроки та безкоштовно надавати їх українським школам.
З повагою, Олександр Лісовський
засновник проекту The Future

hello@thefuture.news
http://thefuture.news
Made on
Tilda