В Институте Mid-Pacific учебный процесс стал более интересным и разнообразным благодаря 3D-сканированию

23/06/2016

Как оживить уроки истории и активнее вовлечь учеников? Учителя на Гавайях применяют 3D-сканеры Artec.

Институт Mid-Pacific – это частное учебное заведение в американском городе Гонолулу, где обучение идёт с дошкольных групп и заканчивается последним, двенадцатым, классом общеобразовательной школы. Заведение может похвастаться богатой историей внедрения инноваций и программами, погружающими учеников в предмет. Чтобы обучение проходило весело и увлекательно, учителя используют самое современное оборудование, открывая ученикам виртуальную реальность, 3D-сканирование и печать, и другие технологии.

Одним из курсов учебного плана является новый вид урока истории, музейное дело, который начали преподавать после покупки 3D-сканеров Artec Eva и Spider.

«Без них мы бы и не стали вводить такой курс», - говорит Тони Йохансен, специалист по технологиям в Институте Mid-Pacific. «Мы и дальше продолжали бы предмет «сохранение исторического наследия», основой которого является лидарное сканирование больших объектов. Однако, она не даёт тот уровень детализации маленьких объектов, на котором сосредоточен новый курс. Кроме того, применение сканеров Artec сокращает время сканирования и обработки».

Во время курса ученики посещают исторические места и музеи с целью сканирования артефактов, затем обрабатывают сканы и иногда выкладывают их на Sketchfab.com. Обычно они работают группами по два-три человека. Один ученик сканирует объект, второй держит ноутбук, последний контролирует сбор данных. Затем они меняются ролями, сохраняют сканы и передают оборудование другой группе для сканирования следующего объекта. У учеников есть пара недель для завершения проекта по сканированию, делается это уже в кампусе. Помимо этого, они изучают исторический контекст и культурную значимость сканированных объектов.

Ученики обычно работают группами по два-три человека. Один ученик сканирует объект, второй держит ноутбук, последний контролирует сбор данных.

«Мы используем Редактор для очистки лишнего, затем инструмент Align (Выравнивание) и Rough Registration (Грубое Совмещение) из инструмента Fast Fusion (Быстрое Слияние) для создания полигональной сетки объекта», - говорит Тони Йохансен. «Затем мы используем Small Object Filter (Фильтр Малых Объектов), Hole Filling (Заполнение Пустот), Редактор, и, в случае необходимости, Mesh Simplification (Упрощение детализации). В конце работы мы накладываем текстуры и экспортируем модель».

Затем ученики помещают модель в программу Meshlab, чтобы убедиться, что экспорт верен и, иногда, для её упрощения, чтобы она лучше разместилась на Sketchfab, где можно публиковать готовые проекты, сопроводив их комментариями.

Этот Сидящий Будда был сканирован с помощью Artec Spider во время поездки в Музей искусств г. Гонолулу. Датируемая 2-3 веком нашей эры, эта статуя представляет одно из самых ранних изображений Будды Шакьямуни, который, как говорят, запретил своим последователям поклоняться своему изображению.

3D-модель статуэтки сидящего Будды, сделанная с помощью Artec Spider.

Уроки по сканированию позволяют ученикам больше узнать об артефактах и их значимости, а также теснее взаимодействовать со смотрителями музеев, которые часто предлагают поработать с экспонатами, которые не выставлены в основной экспозиции и к которым у посетителей нет доступа. Применение 3D-технологий на уроках дает возможность ученикам создать модели, которые можно применять для создания более ярких презентаций, а также вовлекает их в процесс сохранения бесценных предметов материальной культуры прошлых эпох.

Учащиеся, кажется, очень рады использованию 3D-сканеров на занятиях. Вот что они говорят:

Джеймс Марчант (ученик старших классов):

«Когда мы получили эти сканеры, я подумал, что это всего лишь ручные приборы со множеством импульсных лампочек. Однако, сделав первый скан, я быстро понял, это устройство изменит представление о сохранении объектов исторического наследия. Вы не только получаете идеальную копию артефакта, но и можете разместить ее в сети, и люди со всего мира смогут увидеть эти исторические объекты. Процесс создания скана на компьютере также прост. В прямом смысле слова – всего несколько нажатий клавиш. Как только вы разберетесь в программе, то легко сканировать, загружать, убирать ненужные детали, а потом программа сама сделает всё остальное. Это устройство также могло бы помочь музеям решить самую главную проблему – распространения информации. Люди смогли бы взаимодействовать с экспонатами. Именно это стало жизненно важно в обучении».

Джеймс Марчант (ученик старших классов): Сделав первый скан, я быстро понял, это устройство изменит представление о сохранении объектов исторического наследия.

Рейчел Танака (ученица средних классов):

«Этот сканер помогает нам оцифровать артефакты, которые могут быть утеряны в будущем. Мы посетили «Центр по культурному и техническому обмену между Востоком и Западом» (The East-West Center) и Музей искусств г. Гонолулу, где сканировали артефакты, обрабатывали сканы, загружали их на сайт под названием SketchFab и составляли описания. Этот сайт как онлайн-музей с галереей артефактов. Некоторые музеи мира выставляют в интернет свои экспонаты, и именно это мы делаем для гавайских музеев с помощью наших сканеров. Мы находим артефакты, которые имеют отношение к нашим индивидуальным особенностям, будь то картина или предмет одежды».

Рейчел Танака (ученица средних классов): Этот сканер помогает нам оцифровать артефакты, которые могут быть утеряны в будущем.

Джаррон Картер (ученик средних классов):

«Мне очень нравится сканер Artec и цель, для которой мы его используем. Эта технология помогает нам сохранить артефакты, имеющие символическое значение и смысл для конкретной культуры или наследия. Например, когда мы проводили полевое исследование в «Центре по культурному и техническому обмену между Востоком и Западом», моя группа сканировала заплечную сумку для переноски младенцев, сделанную народом Бай, проживающим в Китае. Когда сканирование переноски было завершено, нашей задачей было узнать больше о культуре, стоящей за этим артефактом. Это вывело меня и мою группу на более широкую тему ролей женщины в Китае во время того периода в истории народа Бай. Мне также очень нравится то, как просто пользоваться сканером Artec. Например, если вы двигаете его слишком быстро, или слишком далеко удаляете от предмета, он начинает издавать звуковые сигналы, чтобы оповестить о неправильном использовании. Очень легко сообразить, как им пользоваться, попробовав всего один раз».

Джаррон Картер (ученик средних классов): Очень легко сообразить, как им пользоваться, попробовав всего один раз.

Кейтлин Райт (ученица средних классов):

«Мой первый опыт использования этой технологии я получила, когда мы поехали в «Центр по культурному и техническому обмену между Востоком и Западом» в Гавайском университете в Маноа. Поначалу я немного переживала, что сканировать будет сложно, но немного попрактиковавшись я поняла, что это очень просто. Вернувшись в кампус, я начала обрабатывать скан, и это тоже оказалось легко. Во всём этом процессе мне больше всего понравился момент, когда я увидела конечный результат. Хотя я могла видеть артефакт во время обработки, но детально рассмотреть его во всей полноте я смогла только после наложения текстур. Было здорово видеть на экране все цвета, бугорки с трещинки. Цифровая 3D-версия артефакта будет существовать всегда. Ни человек, ни природа не смогут ее уничтожить».

Кейтлин Райт (ученица средних классов): Цифровая 3D-версия артефакта будет существовать всегда. Ни человек, ни природа не смогут ее уничтожить.

Задать вопрос