Разработка приложений виртуальной и дополненной реальности

Рабочая программа дополнительного образования технической направленности «Разработка приложений виртуальной и дополненной реальности:3D-моделирование и программирование» составлена на основе авторской программы Беловол Е.А. «Разработка приложений виртуальной и дополненной реальности:3D-моделирование и программирование», 2019 г. Программа рассчитана на учащихся 10-12 лет.

Цель программы: формирование уникальных Hard- и Soft-компетенций по работе с VR/AR-технологиями через использование кейс-технологий.

Задачи программы:

Обучающие:

− объяснить базовые понятия сферы разработки приложений виртуальной и дополненной реальности: ключевые особенности технологий и их различия между собой, панорамное фото и видео, трекинг реальных объектов, интерфейс, полигональное моделирование;

− сформировать навыки выполнения технологической цепочки разработки приложений для мобильных устройств и/или персональных компьютеров с использованием специальных программных сред;

− сформировать базовые навыки работы в программах для разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью;

− сформировать базовые навыки работы в программах для трёхмерного моделирования;

− научить использовать и адаптировать трёхмерные модели, находящиеся в открытом доступе, для задач кейса;

− сформировать базовые навыки работы в программах для разработки графических интерфейсов;

− привить навыки проектной деятельности, в том числе использование инструментов планирования.

 

Развивающие:

− на протяжении всех занятий формировать 4K-компетенции (критическое мышление, креативное мышление, коммуникация, кооперация);

− способствовать расширению словарного запаса;

− способствовать развитию памяти, внимания, технического мышления, изобретательности;

− способствовать развитию алгоритмического мышления;

− способствовать формированию интереса к техническим знаниям;

− способствовать формированию умения практического применения полученных знаний;

− сформировать умение формулировать, аргументировать и отстаивать своё мнение;

− сформировать умение выступать публично с докладами, презентациями и т. п.

Воспитательные:

− воспитывать аккуратность и дисциплинированность при выполнении работы;

− способствовать формированию положительной мотивации к трудовой деятельности;

− способствовать формированию опыта совместного и индивидуального творчества при выполнении командных заданий;

− воспитывать трудолюбие, уважение к труду;

− формировать чувство коллективизма и взаимопомощи;

− воспитывать чувство патриотизма, гражданственности, гордости за достижения отечественной ИТ-отрасли.

Программа рассчитана на 34 часа на 1 год обучения, в том числе кол-во практических занятий – 28.

Подведение итогов реализуется в рамках защиты результатов выполнения Кейса 1.

Представление результатов образовательной деятельности пройдёт в форме публичной презентации решений кейсов командами и последующих ответов выступающих на вопросы наставника и других команд.

Формы диагностики результатов обучения: беседа, тестирование, опрос.

Педагоги

Беловол Евгений Алексеевич, учитель информатики

Содержание программы

Программа предполагает постепенное расширение знаний и их углубление, а также приобретение умений в области проектирования, конструирования и изготовления творческого продукта.

В основе образовательного процесса лежит проектный подход. Основная форма подачи теории – интерактивные лекции и пошаговые мастер-классы в группах до 10–15 человек. Практические задания планируется выполнять как индивидуально и в парах, так и в малых группах. Занятия проводятся в виде бесед, семинаров, лекций: для наглядности подаваемого материала используется различный мультимедийный материал – презентации, видеоролики, приложения пр.

Кейс 1.

Проектируем идеальное VR-устройство

Знакомство. Техника безопасности. Вводное занятие ("Создавай миры«)

Введение в технологии виртуальной и дополненной реальности

Знакомство с VR-технологиями на интерактивной вводной лекции

Тестирование устройства, установка приложений, анализ принципов работы, выявление ключевых характеристик

Выявление принципов работы шлема виртуальной реальности, поиск, анализ и структурирование информации о других VR-устройствах

Выбор материала и конструкции для собственной гарнитуры, подготовка к сборке устройства

Сборка собственной гарнитуры, вырезание необходимых деталей

Сборка собственной гарнитуры, вырезание необходимых деталей, дизайн устройства

Тестирование и доработка прототипа

Работа с картой пользовательского опыта: выявление проблем, с которыми можно столкнуться при использовании VR. Фокусировка на одной из них

Анализ и оценка существующих решений проблемы. Инфографика по решениям

Генерация идей для решения этих проблем. Описание нескольких идей, экспресс-эскизы. Мини-презентации идей и выбор лучших в проработку

Изучение понятия «перспектива», окружности в перспективе, штриховки, светотени, падающей тени

Изучение светотени и падающей тени на примере фигур. Построение быстрого эскиза фигуры в перспективе, передача объёма с помощью карандаша. Техника рисования маркерами

Освоение навыков работы в ПО для трёхмерного проектирования (на выбор – Rhinoceros 3D, AutodeskFusion 360)

3D-моделирование разрабатываемого устройства

Фотореалистичная визуализация 3D-модели. Рендер (KeyShot, AutodeskVred)

Подготовка графических материалов для презентации проекта (фото, видео, инфографика). Освоение навыков вёрстки презентации

Представление проектов перед другими обучающимися. Публичная презентация и защита проектов

Цели программы

Цель программы: формирование уникальных Hard- и Soft-компетенций по работе с VR/AR-технологиями через использование кейс-технологий.

Результат программы

Предметные результаты

В результате освоения программы обучающиеся должны

знать:

− ключевые особенности технологий виртуальной и дополненной реальности;

− принципы работы приложений с виртуальной и дополненной реальностью;

− перечень современных устройств, используемых для работы с технологиями, и их предназначение;

− основной функционал программ для трёхмерного моделирования;

− принципы и способы разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью;

− основной функционал программных сред для разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью;

− особенности разработки графических интерфейсов.

уметь:

− настраивать и запускать шлем виртуальной реальности;

− устанавливать и тестировать приложения виртуальной реальности;

− самостоятельно собирать очки виртуальной реальности;

− формулировать задачу на проектирование исходя из выявленной проблемы;
− уметь пользоваться различными методами генерации идей;
− выполнять примитивные операции в программах для трёхмерного моделирования;

− выполнять примитивные операции в программных средах для разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью;

− компилировать приложение для мобильных устройств или персональных компьютеров и размещать его для скачивания пользователями;

− разрабатывать графический интерфейс (UX/UI);

− разрабатывать все необходимые графические и видеоматериалы для презентации проекта;

− представлять свой проект.

владеть:

− основной терминологией в области технологий виртуальной и дополненной реальности;

− базовыми навыками трёхмерного моделирования;

− базовыми навыками разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью;

− знаниями по принципам работы и особенностям устройств виртуальной и дополненной реальности.

Материально-техническая база

Аппаратное и техническое обеспечение:

− Рабочее место обучающегося:

ноутбук: производительность процессора (по тесту PassMark – CPU BenchMark http://www.cpubenchmark.net/): не менее 2000 единиц; объём оперативной памяти: не менее 4 Гб; объём накопителя SSD/еММС: не менее 128 Гб (или соответствующий по характеристикам персональный компьютер с монитором, клавиатурой и колонками);

мышь.

− Рабочее место наставника:

ноутбук: процессор IntelCore i5-4590/AMD FX 8350 – аналогичная или более новая модель, графический процессор NVIDIA GeForce GTX 970, AMD Radeon R9 290 – аналогичная или более новая модель, объём оперативной памяти: не менее 4 Гб, видеовыход HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 или более новая модель (или соответствующий по характеристикам персональный компьютер с монитором, клавиатурой и колонками);

шлем виртуальной реальности HTC Vive или ViveProFullKit – 1 шт.;

личные мобильные устройства обучающихся и/или наставника с операционной системой Android;

презентационное оборудование с возможностью подключения к компьютеру – 1 комплект;

флипчарт с комплектом листов/маркерная доска, соответствующий набор письменных принадлежностей – 1 шт.;

единая сеть Wi-Fi.

 

 

Программное обеспечение:

− офисное программное обеспечение;

− программное обеспечение для трёхмерного моделирования (AutodeskFusion 360; Autodesk 3ds Max/Blender 3D/Maya);

− программная среда для разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью (Unity 3D/UnrealEngine);

− графический редактор на выбор наставника.

 

Расходные материалы:

бумага А4 для рисования и распечатки – минимум 1 упаковка 200 листов;

бумага А3 для рисования – минимум по 3 листа на одного обучающегося;

набор простых карандашей – по количеству обучающихся;

набор чёрных шариковых ручек – по количеству обучающихся;

клей ПВА – 2 шт.;

клей-карандаш – по количеству обучающихся;

скотч прозрачный/матовый – 2 шт.;

скотч двусторонний – 2 шт.;