Проектирование мультимедийного приложения «Evology» с элементами дополненной реальности

Актуальность

В век цифровых технологий у школьников наблюдается понижение мотивации к образованию и увлеченности предметом при традиционных методах обучения. Дети очень быстро теряют интерес и переключаются на смартфоны. Разработанное авторами приложение повышает вовлеченность школьника в учебный процесс, не снижая эффективности в обучении с помощью подачи материала через новые технологии.

Цель

Разработать мультимедийное приложение с элементами дополненной реальности, наглядно демонстрирующее эволюционное развитие живых организмов по Дарвину с описанием и 3D-моделью каждой значимой ступени, а также создание возможности импорта на платформу Android для образовательных и развлекательных целей.

Задачи

1. Продумать функциональные схемы продукта.
2. Разработать структурную схему приложения.
3. Создать 3D-модели живых организмов в программе по художественному моделированию Blender.
4. Реализовать собранные данные в готовый программный продукт на игровом движке Unreal Engine 4.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Телефон, поддерживающий Google ARCore, с необходимой версией Android
• Персональный компьютер
• Игровой движок Unreal Engine 4
• Программное обеспечение Blender

Описание

Первым этапом при разработке приложения «Evology» явилось создание функциональных схем продукта. Были продуманы две основные схемы, которые помогают наглядно выделить задачи каждого члена команды относительно его области работы.

Для графических дизайнеров и дизайнеров интерфейса была разработана первая функциональная схема, основанная на эволюционном учении Чарльза Дарвина. В ней расписан эволюционный процесс, где соединены стрелками в иерархическом порядке только те живые организмы, которые имеют основное значение в эволюции, а также фигурируют в виде 3D-моделей в программном продукте. Таким образом, графические дизайнеры понимают, 3D-модели каких живых организмов им нужно добавить, а дизайнеры интерфейса с помощью схемы создают внешний вид виджетов (дизайн кнопок, главного экрана и т. п.).

Для программистов была создана вторая функциональная схема. Основой послужила первая схема, при рассмотрении который была выявлена последовательность структуры программы.

После разработки функциональных схем была создана структурная схема программного продукта. В схеме представлены пять основных блоков, на которых строится приложение:

1. Блок главного меню, из которого идет переход к блоку древа или к промежуточному блоку;
2. Блок древа – древо эволюции с интерактивными виджетами живых организмов, при нажатии на которые идет переход к блоку просмотра;
3. Блок просмотра – модель живого организма, выбранного в блоке древа, с описанием и кнопкой перехода обратно в блок древа;
4. Промежуточный блок – модель живого организма с описанием и кнопками выбора, из которых идет переход к следующему промежуточному блоку или к блоку конца;
5. Блок конца – модель конечного в своей ветви эволюционного процесса живого организма с описанием и кнопкой перехода в блок главного меню.

Результаты работы/выводы

Проект «Evology» представляет собой мультимедийное приложение с элементами дополненной реальности, которое наглядно демонстрирует эволюционный процесс по Чарльзу Дарвину. Приложение состоит из двух основных блоков: «Эволюция» и «Древо». Вход в них осуществляется через главный экран приложения по одноименным кнопкам.

Программный продукт проекта «Evology» имеет ряд особенностей, выделяющих его среди аналогов.

Ученикам в большинстве своем легче воспринимать информацию, визуализируя её, в чём помогают наглядные 3D-модели дополненной реальности. Все 3D-модели живых организмов в приложении самостоятельно созданы членами команды проекта в программе Blender, а программный код приложения написан на игровом движке Unreal Engine 4 с помощью системы визуального программирования Blueprints.

Программный продукт проекта «Evology» имеет массу преимуществ в инновационном образовании:

• Геймификация образования повышает мотивацию и заинтересованность детей, поэтому в приложении используется этот подход ввиду его эффективности.
• Приложение не требует никаких дополнительных затрат, так как в 21 веке смартфон есть почти у каждого.
• Получение и повторение учебного материала доступно в любое время и в любом месте.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем проект имеет множество возможностей для доработки и развития:

• Возможность выбора языка интерфейса;
• Внедрение звуков природы и животных;
• Добавление третьего основного блока «Конструктор существ» (при открытии в блоке «Эволюция» живых организмов пользователь получает деталь, связанную с особенностью данного организма, для кастомизации существа в блоке «Конструктор существ»);
• Озвучка кратких описаний живых организмов для улучшения эффективности усвоения материала;
• Анимирование 3D-моделей живых организмов.