Трехмерные виртуальные мирыx

Трехмерные виртуальные миры –
новые возможности корпоративного
обучения
Оцените материал





1
2
3
4
5
(0 голосов)
Трехмерные виртуальные среды, которые также часто называют
виртуальными мирами – технология сравнительно новая. Мировая
информационная сеть переходит от двухмерной, текстовой,
языковой,
асинхронной
инфраструктуры
к
трехмерной,
действующей в реальном времени с учетом местоположения
пользователя, интерактивной. И эти перемены обещают быть столь
же кардинальными, как распространение Интернета в начале 90-х.
СТОИТ ПРОЧЕСТЬ
Дистанционное обучение обзор темы
Симуляции в корпоративном
обучении
Все статьи о дистанционном
обучении
Специалисты по корпоративному обучению часто начинают осваиваться в виртуальном пространстве,
используя его как замену классной аудитории либо как инструмент для совместной работы. В качестве первого
шага это неплохо, но раскрыть весь потенциал виртуальных миров таким образом не получится. Но попав в
руки энтузиастов, такие технологии могут предоставить прекрасный учебный опыт.
Одна из причин такой привлекательности виртуальных миров в качестве учебной возможности – это рост числа
сообществ наставников и энтузиастов. Прогрессивные специалисты часто начинают именно с обращения в
подобные сообщества, чтобы получить там совет, ресурсы и знания.
Увлекательность или результативность?
Существуют исследовательские данные, которые показывают статистически значимую связь между
увлекательностью обучения, временем взаимодействия с учебным контентом и достижениями, которые
показывают учащиеся. В специальной литературе говорится о том, что обучение с эффектом погружения – это
еще лучше, ведь виртуальные миры это настоящий сгусток информации.
Наши исследования показывают, что в виртуальных мирах учащиеся склонны утрачивать чувство времени и
пространства, настолько увлекательным и позитивным оказывается этот опыт. Это можно сравнить с
«потоковым» состоянием, которое, согласно данным многих исследований, характеризуется повышенной
эффективностью обучения. Практика и взаимодействие здесь оказываются даже более продолжительными и
осмысленными, чем необходимо, что способствует лучшему усвоению материала и росту эффективности
обучения. Кроме того, было обнаружено появление у пользователей ощущения реальности симулированной
среды и чувства собственного присутствия в ней. Креативность, инновационность и гибкость – вот факторы,
которые необходимы, чтобы сделать виртуальный опыт увлекательным и создать при этом для пользователей
ощущение автономности этого опыта.
Преимущества виртуальных миров
Часто – и ошибочно – виртуальные миры рассматриваются как игровая среда. Конечно, работа с ними это
интересный и захватывающий опыт, что повышает мотивацию к обучению. Но не стоит недооценивать
потенциал технологии в достижении серьезных целей. Виртуальные миры предоставляют учащимся ряд
уникальных возможностей, среди которых:

Возможность доступа 24/7 из любой точки мира с помощью простого Интернет-соединения;

Трехмерная среда предоставляет многоканальность, сгущенность информации;

Социальные взаимодействия в реальном времени и на межличностном уровне;

Финансовая доступность, ведь для пользования технологией, как правило, достаточно персонального
компьютера или ноутбука;

Для большинства учащихся виртуальные миры оказываются далеко за пределами привычного им уровня
креативности и инноваций;

Есть множество научных свидетельств о том, что виртуальные миры прекрасно приспособлены для открытого,
креативного, инновационного обучения;

Опыт говорит о том, что даже застенчивые учащиеся в виртуальных мирах чувствуют себя увереннее и
безопаснее, а чем комфортнее людям находиться в учебной среде, тем она эффективнее. Преподаватели
свидетельствуют, что в ходе виртуальных учебных сессий учащиеся задают больше вопросов, чем в ходе
очного обучения, и предполагают, что при «живом» взаимодействии, по всей вероятности, теряются некоторые
учебные возможности.
Ограничения и недостатки
Для эффективного использования виртуальных миров в образовании и корпоративном обучении, следует
принять во внимание следующие вещи:

Преподаватели должны пользоваться платформой на профессиональном уровне, уметь реализовывать все
возможности, которые она предоставляет;

Качество графики может оказаться очень важным фактором. Особые высоты необходимы не всегда, но важно
понимать, какой уровень реалистичности изображения будет достаточен для достижения учебных целей, и
обеспечивать такой уровень;

Давать учащимся обратную связь и собирать показатели для измерений эффективности придется совсем подругому, чем в более привычных учебных средах;

Не все учащиеся технически грамотны и/или имеют игровой опыт. Если не провести соответствующей
подготовки, некоторые пользователи утратят интерес к обучению просто потому, что не освоили технологию, а
после этого привлечь их к учебному опыту заново будет очень непросто;

Если подразумевается смешанное обучение, это нужно четко озвучивать, иначе учащиеся могут слишком уж
увлечься виртуальной средой и потерять время без какой-либо четкой цели;

Вопросам безопасности всегда должно уделяться должное внимание. Нужно аккуратно подходить к тому, какие
данные вы передаете в Интернет и какие получаете. Условия доступа следует определять с учетом требований
безопасности.

Некоторые виртуальные миры могут поставляться как коробочное решение, некоторые же могут быть
«сконструированы» самостоятельно, под конкретные нужды. Последнее, однако, потребует работы команды
художников, инженеров, программистов, педагогов и менеджеров, в зависимости от ваших целей;

Есть некоторый риск, что сама виртуальная среда повредит обучению, если пользователи увлекутся самой
платформой, а не учебным контентом.

Все эти вопросы, тем не менее, решаемы, если специалист знает, чего можно ожидать, и готов изучать
возможности виртуальной среды, чтобы достигать с их помощью поставленных целей.
Свободное воображение
Виртуальные миры – это увлекательный опыт совместной работы в реальном времени, они способны
предоставить географически рассредоточенной аудитории настоящий эффект присутствия. К примеру, многие
компании уже испытали на собственном опыте, что виртуальные миры – это оптимальная по затратам
возможность организовать адаптацию и обучение персонала на глобальном уровне. Виртуальные миры могут
выступать и в качестве альтернативы транспортным и прочим расходам, связанным с организацией очного
обучения, что обеспечит организации, освоившей эту технологию, значительный возврат инвестиций.
Само же применение технологии ограничено лишь пределами воображения. Можно создать трехмерную
виртуальную модель вертолета или подводной лодки, и предложить учащимся совместно управлять ею в
реальном времени, что развивает способность к быстрому принятию совместных верных решений.
Или представьте себе трехмерную модель химического соединения, с которой можно совершать какие-то
действия, чтобы глубже понять суть химических процессов.
Допустим, нас заинтересовали сведения о Китае. Мы можем посетить китайский сайт, но этого недостаточно,
ведь «двухмерная» сеть, по большей части, основывается на тексте, что приводит к языковому барьеру. Но
если вы попадете в китайский виртуальный мир, то сможете пообщаться с носителями языка или теми, кто его
изучает, ощутить культурные особенности, посетить школы, храмы и достопримечательности, одним словом,
усвоить значительный объем новой информации, знаете вы китайский язык или нет.
Представьте, что два человека одновременно заходит на сайт Amazon.com. Даже если они вошли в одну и ту
же секунду, в поисках одной и той же книги, и читают одни и те же рецензии, все это они делают не вместе,
ведь сеть пока еще остается по большей части асинхронным, изолированным пространством. В виртуальном
мире он смогли зайти в один и тот же виртуальный книжный магазин, поболтать и посоветоваться в реальном
времени – что было бы куда более интересным опытом.
Известно, что люди, наблюдая или посещая некое событие в виртуальным мире, вместе с другими, кто тоже в
нем заинтересован, посвящают этому опыту в пять раз больше времени, чем если бы всё происходило в
реальности. Настолько привлекательной оказывается возможность встретиться и пообщаться с людьми со
схожими интересами. Поэтому преподаватель может увлечь своих студентов, предоставив им доступ в
подобную среду. Они смогут увидеть, как зарождается цунами, заглянуть на клеточный уровень строения
человеческого тела, или побывать внутри реактора атомной электростанции. Виртуальные миры могут быть
равно увлекательны для учащихся любого возраста.
Всегда радостно наблюдать, как новые пользователи открывают для себя возможности виртуальных миров.
Чтобы увидеть горизонты, которые открываются с помощью этой технологии для обучения, не потребуется
много времени.
Будущее виртуальных миров
Пользуясь браузером, люди не задумываются о том, как им управлять, ведь интерфейс знаком и понятен.
Большинство пользователей Сети вообще не задумываются ни о каких технологиях.
Виртуальные миры пока еще технология сравнительно новая. Поэтому навигация может быть не столь
очевидной, и сильно различаться в разных продуктах. По сути, пока что невозможно использовать один и тот
же аватар в разных виртуальных мирах, и даже в средах от одного производителя. Тем не менее, мы думаем,
что технологию ждет такое развитие, в результате которого она станет прозрачной, повсеместной и
«бесшовной». Виртуальные миры будут все чаще использоваться при обучении солдатов и моряков. А когда
распространение технологии станет очень значительным – для государственных учреждений этот процесс,
скорее всего, будет протекать медленнее – мы увидим и значительный прорыв в способах использования
виртуальных сред. В ближайшее десятилетие нас ждет большая трансформация.
Пионерами использования виртуальных миров в вооруженных силах являются такие учреждения, как Defense
Acquisition University и National Defense University. В них были собраны некоторые данные о виртуальных средах
в сравнении с другими учебными средами. Один из первых опытов использования технологии для обучения
военнослужащих касался изучения иностранных языков и культуры теми, кому предстояло нести службу за
границей.
Со своей стороны, мы изучаем искусственный интеллект во всех формах его существования, от интерактивных
виртуальных «ботов» до учебных решений, которые в реальном времени способны адаптироваться под нужды
каждого отдельного обучающегося. Один из методов, который мы используем, это проведение глобальных
исследований – The Federal Virtual Worlds Challenge – результаты которых позволяют всем желающим узнать,
как развиваются различные технологии обучения персонала.
Кроме того, мы проводим исследования с применением прототипа EDGE (Enhanced Dynamic Geo-Social
Environment) – это решение, сочетающее в себе элементы игры и симуляции и предназначенное для
использования по всех государственных учреждениях. Оно представляет собой отражение реального мира, с
изменчивой погодой, динамикой населения, ландшафтными и культурными факторами. При этом среда
изменчива, то есть ваши действия влияют на нее и определяют, что доведется увидеть будущим
пользователям – как это и происходит в реальном мире.
Так каков же наш прогноз? - Что же, мы лишь начали изучать возможности для применения виртуальных миров
в обучении, и можем только гадать, куда заведет нас развитие подобных технологий в будущем.
Elearning! 07/08 2011, Dr. Karen Cooper, Tami Griffith
Переведено специально для Smart education.
Психологические исследования виртуальных
реальностей.
история развития технологий виртуальной реальности. Предыстория появления и
использования этих технологий началась достаточно давно: первая система виртуальной
реальности появилась в 1962 году, когда Мортон Хейлиг (Morton Heilig) представил первый
прототип мультисенсорного симулятора, который он называл “Сенсорама” (Sensorama).
Сенсорама погружала зрителя в виртуальную реальность при помощи коротких фильмов,
которые сопровождались запахами, ветром (при помощи фена) и шумом мегаполиса с
аудиозаписи. Спустя 5 лет Айвен Сазерленд (Ivan Sutherland) описал и сконструировал первый
шлем, изображение на который генерировалось при помощи компьютера. Шлем Сазерленда
позволял изменять изображения соответственно движениям головы (зрительная обратная
связь).
В 1970-х годах компьютерная графика полностью заменила видеосъемку, до того
использовавшуюся в симуляторах. Графика была крайне примитивной, однако важным было
то, что тренажеры (это были симуляторы полетов) работали в режиме реального времени. В
середине 1980-х появились системы, в которых пользователь мог манипулировать с
трехмерными объектами на экране благодаря их отклику на движения руки.
В 1989 году виртуальная реальность была показана публике, тогда же закрепился сам
термин “виртуальная реальность”, предложенный Дж. Ланьером (J. Lanier), который он
определил как “генерируемая компьютером, интерактивная, трехмерная среда, в которую
погружается пользователь”. В 1990-х годах стремительное развитие компьютерных
технологий позволило совершенствовать параметры интерактивности; появилось сложное
программное обеспечение и многочисленные исследовательские центры, разрабатывающие
методы применения технологий виртуальной реальности в образовании, медицине,
промышленности, военных и космических исследованиях.
В настоящее время наиболее распространены 2 варианта реализации виртуальной
реальности: комната ВР (в ней изображение проецируется на несколько экранов,
расположенных вокруг пользователя, используется звуковая система и очки, обеспечивающие
стереоскопическое восприятие) и шлемы виртуальной реальности (HMD – head-mounted
display), соединенные с компьютером и устройством, отслеживающим положение головы. В
этих условиях пользователь испытывает убедительное чувство погружения, или присутствия,
в виртуальной реальности.
До недавнего времени психология лишь косвенно была вовлечена в эти исследования, хотя
даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы увидеть огромные перспективы,
открывающиеся для психологов в этой области: начиная от исследования психологических
особенностей поведения человека в условиях виртуального окружения и заканчивая
применением ВР в психологической практике. В настоящее время ситуация меняется, и
технологии виртуальной реальности начинают активно применять в различных областях
психологии: психотерапии (лечение фобий, реабилитация), социальной психологии
(коммуникативные тренинги), в когнитивной психологии (исследования в области восприятия,
памяти, научения). Возрастающий интерес к виртуальной реальности объясняется большими
возможностями, которые эти технологии открывают для психологических исследований и
практики.
Рассмотрим подробнее основные сферы применения ВР в психологии: экспериментальная
психология, образование и психотерапия.
Применение ВР в экспериментальной психологии. использование виртуальной среды
позволяет совершенно иначе взглянуть на планирование и проведение экспериментов в
психологии. В первую очередь речь идет о требованииэкологической валидности и
экспериментальном контроле. Обычно психолог вынужден выбирать между лабораторным и
“полевым” (в естественных условиях) экспериментом. В первом случае речь идет о выборе
точного экспериментального контроля в ущерб экологической валидности, во втором
экологическая валидность соблюдается, но естественные условия ограничивают возможность
экспериментатора контролировать влияние всех возможных переменных. Применение ВР
позволяет контролировать изменение любых переменных путем их точного измерения, а также
добавления или удаления, при этом сохраняется условие экологической валидности, поскольку
системы виртуальной реальности с большой точностью имитируют реальную среду.
Важными свойствами ТВР являются гибкость и программируемость. Экспериментатор
может заложить в сценарий все необходимые для его исследования параметры стимуляции,
создать любую среду: реалистичную, фантастическую или маловероятную (например, условия
марсианской поверхности), – а также получить необходимую информацию о различных
состояниях испытуемого при помощи разнообразных средств обратной связи. Например,
можно снимать электроэнцефалограмму во время нахождения испытуемого в комнате
виртуальной реальности.
Еще одним достоинством применения технологий ВР в экспериментальной психологии
является простота и удобство планирования эксперимента. Например, для исследования
зрительного восприятия существуют достаточно простые и быстрые способы создания
реалистичных виртуальных сред. При этом остается возможность усложнения сцены
настолько, насколько это необходимо для исследования.
Применение ВР в образовании. Виртуальная реальность является перспективным средством
для использования в образовательных целях. ВР является одной из тех современных
технологий обучения, позволяющих дать учащимся наглядное представление о предмете
путем погружения в виртуальную среду, в которой они могут практически опробовать
полученные теоретические знания. Потенциал ВР в этой сфере очевиден. Вот некоторые из
полученных результатов внедрения технологий ВР в образовательный процесс:
1)
Большие возможности для отработки необходимых навыков в самых
разнообразных областях. Виртуальная среда позволяет визуализировать процессы, которые
сложно представить, опираясь только на теоретические знания, а демонстрация в реальности
затруднена: 4D модель человеческого организма создана на медицинском факультете
университета в Кэлгари (Faculty of Medicine at the University of Calgary, Canada). Модель
позволяет наблюдать работу всех систем человеческого организма, а также изменять их,
имитируя работу хирурга.
2)
Повышение эффективности обучения. В отличие от практики в реальных
условиях, негативные последствия ошибок минимальны (ошибка в виртуальной реальности
приводит к виртуальной смерти, что, конечно же, несравнимо со смертью реального пациента),
а сами ошибки легко исправляются. Это повышает самостоятельность и уверенность
обучающихся, за преподавателем же остается задача направлять активность студентов и
оказывать помощь в случае затруднений.
3)
Занятия с использованием современных технологий вызывают большой интерес,
результатом чего становится повышение учебной мотивации учащихся. Все без исключения
отчеты о реализации обучающих программ на базе технологий ВР сообщают о большом
интересе студентов к подобной форме занятий и энтузиазме, с которым они готовятся к
каждому занятию, изучая теоретический материал, который они смогут наглядно проработать
в виртуальной среде.
4)
Новые способы обучения людей с ограниченными возможностями. Там, где
в реальном обучении педагоги сталкиваются с трудностями, связанными с физическими
особенностями учащихся, технологии ВР представляют новые возможности и пути передачи
учебной информации. На базе Purdue University создан проект, направленный на обучение
глухих детей математике. Проблема обучения глухих детей заключается в том, что они плохо
понимают цифры с бумаги и материал трудно объяснить с помощью жестов. В виртуальном
пространстве математические принципы визуализируются прямо на глазах. Благодаря этому
методу успеваемость повысилась на 16%.
5)
Благодаря реализации принципов наглядности, активности учащихся,
приближенности к жизни, обучение с использованием технологий ВР существенноускоряет
процесс усвоения материала учащимися.
Применение технологий виртуальной реальности в психотерапии. Психотерапия с
использованием ВР заключается в создании виртуальных сред, в которых создается ситуация,
требующая психотерапевтической работы, и контролируемых психотерапевтом. Например, при
лечении различных фобий моделируется ситуация, в которой проявляется конкретная фобия:
прогулки по крышам небоскребов (при боязни высоты), авиаперелет (при страхе перед
полетами на самолете), “общение” с пауками (при арахнофобии) и т.п. В традиционной
когнитивно-бихевиоральной терапии терапевт устраивает терапевтические сессии, в которых
создаются ситуации, вызывающие страхи клиента, начиная с наименее травматичных и
продвигаясь по иерархии к ситуациям, вызывающим большую тревогу. Например, при лечении
боязни высоты начинают с трехэтажного дома, а заканчивают крышей небоскреба.
Психотерапевт в этот момент находится рядом с клиентом и при помощи беседы помогает ему
прорабатывать свой страх, а при необходимости успокаивает его.
Рассмотрим преимущества использования ВР в психотерапии такого вида.
1)
Стоимость лечения. использование технологий ВР позволяет существенно снизить
стоимость сеансов, во время которых предполагается погружение клиента в какую-то ситуацию.
Во-первых, нет необходимости выходить за пределы психотерапевтического кабинета:
достаточно надеть шлем и подключить необходимые устройства (наушники, перчатки и пр.).
Психотерапевт при этом может общаться с клиентом при помощи микрофона. Во-вторых,
несколько сеансов с использованием ВР обойдутся клиенту намного дешевле, чем, например,
несколько авиаперелетов совместно с психотерапевтом при лечении авиафобии.
2)
Возможность погружения в среды, малодоступные в реальности.Например, при
лечении посттравматических стрессовых расстройств у солдатов, прошедших боевые
действия, моделируется поле боя с дымом выстрелов, грохочущими орудиями, свистом пуль и
осколков. При этом у пользователя есть возможность сесть за управление вертолетом, дойти
до лагеря противника и проч., что невозможно осуществить в реальности. При этом есть
возможность максимального приближения виртуальной среды к реальной обстановке. Можно
вводить только отдельные элементы: например, при работе с арахнофобией разместить в
обычной комнате пауков различной величины.
3)
Возможность контролировать и перепрограммирования среды в зависимости от
ситуации. По мере избавления от страха, психотерапевт обычно усиливает количество
стрессогенных факторов: при боязни авиаперелетов усложняет ситуацию от ровного полета до
турбулентности и крутых виражей. или регулировать передвижение пауков, если речь идет о
лечении арахнофобии: хаотического, контролируемого психотерапевтом или самим клиентом.
4)
Чувство безопасности у клиентов. Несмотря на то, что при использовании ВР возникает
устойчивое ощущение реальности происходящего, подсознательно клиент помнит, что
находится в безопасном кабинете психотерапевта, и это позволяет ему расслабиться и
обратить внимание на работу со своим страхом.
5)
Применение технологий ВР в психотерапии позволит в будущем организовать
дистанционное лечение при помощи этого метода.
Нужно отметить, что все эти свойства ВР полезны не только в психотерапии (при лечении
фобий и ПТСР), но и в реабилитации (обучение вождению автомобиля при страхе,
появившемся после аварии) и в адаптации: обучение детей с различными степенями аутизма
навыкам передвижения и действий в больших торговых центрах.