Приложение к Программе дополнительного образования МОУ «Мятлевская средняя общеобразовательная школа им. А.Ф. Иванова» ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОБЩЕРАЗВИВАЮЩАЯ ПРОГРАММА «VR/AR технологии» ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 15 – 17 ЛЕТ Направленность: техническая Оглавление 1. Пояснительная записка................................................................................................................. 3 2. Планируемые результаты. ............................................................................................................ 4 3. Содержание программы. .............................................................................................................. 4 4. Тематический план ....................................................................................................................... 5 5. Список информационных ресурсов ............................................................................................ 6 1. Пояснительная записка Дополнительная общеразвивающая программа «VR/AR – вводный модуль» имеет техническую направленность. Актуальность программы. Виртуальная и дополненная реальности – особые технологические направления, тесно связанные с другими. Технология включена в список ключевых и оказывают существенное влияние на развитие рынков Национальной технологической инициативы. Практически для каждой перспективной позиции «Атласа новых профессий» крайне полезны будут знания из области компьютерного зрения, систем трекинга, 3D моделирования и т.д. Новизна программы. Основными направлениями в изучении технологий виртуальной и дополненной реальности, с которыми познакомятся ученики, станут начальные знания о разработке приложений для различных устройств, основы компьютерного зрения, базовые понятия 3D моделирования. Через знакомство с технологиями создания VR/AR приложений виртуальной дополненной и смешанной реальности и съемки 360 видео будут развиваться исследовательские, инженерные и проектные компетенции Освоение этих технологий подразумевает получение ряда базовых компетенций, владение которыми критически необходимо любому специалисту на конкурентном рынке труда. Педагогическая целесообразность. В ходе практических занятий по программе дети познакомятся с виртуальной, дополненной и смешанной реальностями, поймут их особенности и возможности, выявят возможные способы применения; а также определят наиболее интересные направления для дальнейшего углубления. Цель программы: формирование уникальных компетенций по работе с VR/AR технологиями и их применение в работе над проектами. Задачи программы: погрузить участников в проектную деятельность для формирования навыков ведения проекта; на протяжении всех занятий формировать 4K компетенции (критическое мышление, креативное мышление, коммуникация, кооперация); познакомить с понятием виртуальной реальности, определить значимые для настоящего погружения факторы, сделать выводы по их сходствам и различиям, возможностям различных VR устройств; научить конструировать собственные модели устройств, в т.ч. используя технологии 3D сканирования и печати; научить снимать и монтировать собственное панорамное видео экспериментальным путем определить понятия дополненной и смешанной реальности, их отличия от виртуальной; выявить ключевые понятия оптического трекинга; дать основные навыки работы с одним из инструментариев дополненной реальности; научить создавать AR приложения нескольких уровней сложности под различные устройства. Срок освоения программы – 1 год, общее количество часов – 37. Уровень освоения программы – базовый. Форма обучения – очная. Форма аттестации – публичное выступление и защита учебных, инженерных и исследовательских проектов. 2. Планируемые результаты. Прохождение программы должно сформировать у обучающихся компетенции, которые могут быть применены в ходе реализации итоговых учебных проектов по данной программе и программах «VR/AR квантум – углубленный модуль», «VR/AR квантум – проектный модуль». Личностные результаты (soft skills): креативное мышление, аналитическое мышление, командная работа, умение отстаивать свою точку зрения, навык презентации, навык публичного выступления, навык представления и защиты проекта Метапредметные результаты (soft skills): осмысленное следование инструкциям, работа с взаимосвязанными параметрами. соблюдение правил, поиск оптимального решения, соблюдение техники безопасности, исследовательские навыки, методы генерирования идей, навык решение изобретательских задач, Предметные (hard skills): умение активировать запуск приложений виртуальной реальности, устанавливать их на устройство и тестировать; навыки калибровки межзрачкового расстояния; сборка собственного VR устройства; знание и понимание принципов работы 3D сканера, обладание базовыми навыками подключения, настройки и работы с 3D сканером, умение при помощи пакетов для 3D моделирования устранить ошибки, возникшие в результате процесса сканирования и подготовить файл к печати на 3D принтере; умение снимать и монтировать видео 360°; знание и понимание основных понятий: дополненная реальность, смешанная реальность, оптический трекинг, маркерная и безмаркерная технологии, реперные точки; знание пользовательского интерфейса профильного ПО, базовых объектов инструментария; навыки создания AR-приложений, знание основ 3D моделирования; умение активировать запуск приложений дополненной реальности на AR очках, устанавливать их на устройство и тестировать. 3. Содержание программы. Раздел 1. Современные VR/AR устройства. В рамках первого раздела обучающиеся исследуют существующие модели устройств виртуальной реальности, выявляют ключевые параметры, а затем выполняют проектную задачу — конструируют собственное VR-устройство. Обучающиеся исследуют VR-контроллеры и обобщают возможные принципы управления системами виртуальной реальности. Сравнивают различные типы управления и делают выводы о том, что необходимо для «обмана» мозга и погружения в другой мир. Обучающиеся смогут собрать собственную модель VR-гарнитуры: спроектировать, смоделировать, выре- зать/распечатать на 3D-принтере нужные элементы, а затем протестировать самостоятельно разработанное устройство. Раздел 2. Разработка VR/AR-приложения. После формирования основных понятий виртуальной реальности, получения навыков работы с VR-оборудованием в первом разделе, обучающиеся переходят к рассмотрению понятий дополненной и смешанной реальности, разбирают их основные отличия от виртуальной. Создают собственное AR-приложение (augmented reality — дополненная реальность), отрабатывая навыки работы с необходимым в дальнейшем программным обеспечением, навыки дизайн-проектирования и дизайн-аналитики. Обучающиеся научатся работать с крупнейшими репозиториями бесплатных трѐхмерных моделей, смогут минимально адаптировать модели, имеющиеся в свободном доступе, под свои нужды. Начинается знакомство со структурой интерфейса программы для 3D-моделирования (по усмотрению наставника — 3ds Max, Blender, 3D, Maya), основными командами. Вводятся понятия «полигональность» и «текстура». 4. Тематический план № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Тема занятия Техника безопасности при работе с VR/AR устройствами. Введение в технологии виртуальной и дополненной реальности Тестирование устройства Установка программного обеспечения для VR/AR устройства. Знакомство с VR/AR устройствами. Выявление ключевых характеристик VR/AR устройств. Тестирование существующего VR/AR устройства. Выявление принципов работы шлема виртуальной реальности Поиск, анализ и структурирование информации о других VR-устройствах Вводная интерактивная лекция по технологиям дополненной и смешанной реальности Тестирование существующих AR-приложений, определение принципов работы технологии Выявление ппроблеммной ситуации, в которой помогло бы VR\ARприложение, используя методы дизайн-мышления Анализ и оценка существующих решений проблемы. Генерация собственных идей. Разработка сценария приложения: механика воздействия. Разработка сценария приложения: функционал. Разработка сценария приложения: примерный вид интерфейса. Мини-презентации идей и их доработка по обратной связи. Среда разработки VR/AR-приложений. Последовательное изучение возможностей среды разработки VR/AR приложений. Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием. Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием. Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием. Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием. Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием. Разработка VR/AR-приложения в соответствии со сценарием. Сбор обратной связи от потенциальных ползователей приложения. Доработка приложения, учитывая обратную связь пользователя. Кол-во часов 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Доработка приложения, учитывая обратную связь пользователя. Выявление ключевых требований к разработке GUI-графических интерфейсов приложений. Разработка интерфейса приложения: структура. Разработка интерфейса приложения: дизайн. Разработка интерфейса приложения: дизайн. Подготовка графических материалов для презентации проекта. (фото, видео) Подготовка графических материалов для презентации проекта. (инфографика). Освоение навыков вѐрстки презентации. Представление проектов. Защита проектов. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5. Список информационных ресурсов 1. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» от 29.12.2012 № 273-ФЗ 2. Миловская О.С. 3DS Max 2016. Дизайн интерьеров и архитектуры. – Питер, 2016. – 368 с. 3. Тимофеев С.М. 3DS Max 2014. БХВ - Петербург, 2014. — 512 с. 4. Мэрдок К. Autodesk 3DS Max 2013. Библия пользователя Autodesk 3ds Max 2013 Bible. — М.: «Диалектика», 2013. — 816 с. 5. Прахов А.А. Самоучитель Blender 2.7.- СПб.: БХВ-Петербург, 2016.- 400 с. 6. Лидтка Ж., Огилви Т. Думай как дизайнер. Дизайн-мышление для менеджеров. – Манн, Иванов и Фербер, 2014. – 240 с. 7. Клеон О. Кради как художник.10 уроков творческого самовыражения. – Манн, Иванов и Фербер, 2016. – 176 с. 8. Линовес Дж. Виртуальная реальность в Unity. / Пер. с англ. Рагимов Р. Н. – М.: ДМК Пресс, 2016. – 316 с. 9. Торн А. Основы анимации в Unity / Алан Торн. - М.: ДМК, 2016. - 176 c. 10. Хокинг Дж. Мультиплатформенная разработка на C#. – Питер, 2016. – 336 с. 11. Торн А. Искусство создания сценариев в Unity. – ДМК-Пресс, 2016. – 360 с. 12. Донован Т. Играй! История видеоигр. – Белое яблоко, 2014. – 648 с. 13. https://3ddd.ru Репозиторий 3D моделей 14. https://www.turbosquid.com Репозиторий 3D моделей 15. https://free3d.com Репозиторий 3D моделей 16. http://www.3dmodels.ru Репозиторий 3D моделей 17. https://www.archive3d.net Репозиторий 3D моделей Приложение 1 Карта качества проекта № п Критерий Показатели /п . 1 Актуальность 1 – команда выбрала проект сходя из собственных предположений 2 – проект был выбран на основании опроса или мнения экспертов 3 – актуальность проекта подтверждена экспертами и опросом потенциальных потребителей 2 . Soft Skills 1 – проект индивидуальный 2 – проект групповой, но не все участники в равной степени работали над его реализацией 3 – проект групповой и каждый участник группы работал над его реализацией 3 . Hard Skills 1 – проект выполнялся в одной лаборатории 2 – проект выполнялся в двух лабораториях 3 – проект выполнялся с использованием возможностей 3 и более лабораторий Качество презентации 1 – выступление не готово, группа не владеет материалом, не может ответить на дополнительные вопросы 2 – группа свободно владеет материалами презентации или отвечает на дополнительные вопросы 3 – группа свободно владеет материалами презентации 4 . и отвечает на дополнительные вопросы . 5 вы Перспектиразвития проекта 1 – группа не видит недоработок и перспектив для усовершенствования своего продукта 2 – группа видит недоработки своего продукта, но не планирует его доработку 3 – группа видит перспективы развития и панирует дальнейшую работу над проектом Для оценки качества проекта подсчитывается среднее значение сумм баллов, выставленных приглашенными экспертами (не менее 3 экспертов). Результат определяется следующими показателями: 5-7 баллов – низкое, 8-12 баллов – среднее, 13-15 баллов – высокое.