Применение виртуальной, дополненной и смешанной реальности: размеры рынка и проблемы развития 7
Применение виртуальной реальности в образовании на уроках биологии
жүктеу/скачать 1,38 Mb.
|
RUSВиртуальные миры в образовании 2
2.4. Применение виртуальной реальности в образовании на уроках биологииСистемы виртуальной реальности применяются во всевозможных областях наук: гуманитарных, естественных, технических, в соответствующих направлениях образования, а также в инженерии. Использование технологии виртуальной реальности многогранно, оно обладает нюансами зависимо от сферы применения, но его преимущества чаще всего являются общими, независимо от рабочей области. Рассмотрим примеры по применению виртуальной реальности при изучении человека, животных, инженерии. VR (виртуальная реальность) помогает выполнять контроль над окружением испытуемого животного или человека, когда это не всегда может быть возможно без него. Примером применения виртуальной реальности для изучения передвижений грызунов является установка для мышей, позволяющая им ходить в любых направлениях по виртуальной сцене с подключением к измерительной аппаратуре (рисунок 6). Рисунок 6 – Система виртуальной реальности для мыши [22] В данной установке мышь зафиксирована, причем у нее есть возможность двигаться по своеобразной дорожке – шару, который вращается в любую из сторон. Движение этого шара считывается компьютером и дает возможность системе следить за движением мыши, чтобы создать на виртуальной сцене соответствующую 3D-картинку. Сцена представляется на экране в форме тора, охватывающего почти всю область зрения мыши. В процессе участия в эксперименте мышь решает навигационные задачи, двигаясь по виртуальному миру, при этом происходит фиксация активности нейронов места (place cells) в гиппокампе благодаря тому, что на самом деле голова мыши остается неподвижной. Фиксированная в определенном положении голова позволяет контролировать активность нейронов in vivo через окно при помощи двухфотонного лазерного микроскопа. Причем для наблюдения за клетками гиппокампа требуется удаление небольшого слоя лежащей над ним коры. В результате проведенной работы установлено, что клетки мозга, которые отвечают за навигацию: координатные нейроны (grid cells), нейроны направления головы (border cells, head direction cells) проявляют активность, соответствующую навигации в настоящем мире. Еще одним примером исследования вопросов передвижения грызунов в виртуальной реальности – это созданная для крыс, в некотором роде другая система. Система состоит из аналогичной всенаправленной беговой дорожки, проектора и экрана в форме усеченного конуса. В такой системе голова грызуна не фиксируется, поле зрения - 360° [17]. Результат данного эксперимента подтверждает ранее описанный эксперимент: в виртуальном пространстве крысы осуществляют передвижения аналогично навигации в реальном мире. Причем виртуальная среда помогает подключить к исследуемому животному измерительные приборы для получения экспериментальных данных. Кроме этого, разработана система виртуальной реальности для симуляции полетов насекомых, включающая механические, визуальные и ольфакторные воздействия, а также многоканальную фиксацию нейрофизиологических параметров [24]. В качестве модельного организма применяется Manduca sexta. Бабочка прикрепляется к фиксатору при помощи клея. В брюшную нервную цепь вводятся зонды из кремния, применяемые для записи у насекомого активности нейронов центральной нервной системы. Симуляция полета может быть под управлением человеком, так и самого насекомого благодаря фиксации движений брюшка. Второй случай является наиболее интересным: в ходе эксперимента насекомые проявили способности к осуществлению навигации в виртуальном пространстве реакцией на выпуск ферромонов, после чего их траектории стали подобными к траекториям, которые наблюдаются в свободном полете. Среди главных достоинств использования виртуальной реальности в указанных примерах является гибкость виртуальной среды, а также возможность фиксации реакций самого испытуемого. Подобным образом системы виртуальной реальности применяются психологами при изучении человека. Использование виртуальной реальности в психологии является одним из наиболее распространенных вариантов применения. При этом рассматриваются варианты практического применения (лечение посттравматического стрессового расстройства и фобий) и в целях исследовательских (изучение стресса). Ряд созданных работ содержит перечень преимуществ при применении виртуальной реальности: повышение экологической валидности, гибкость в изменении виртуальной среды в сравнении с реальной, полимодальность стимуляции - воздействия на разные системы в восприятии, возможность полной фиксации реакций поведения наблюдателем [10]. жүктеу/скачать 1,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|