Блог

Jun 23, 2023

Виртуальные миры VCU, используемые для обучения, обучения и лечения в реальном мире

4 апреля 2023 г. Автор: Джефф Келли В Университете Содружества Вирджинии, где находится факультет математики и прикладной математики Гуманитарно-научного колледжа, компьютерная лаборатория преобразилась.

4 апреля 2023 г.

Джефф Келли

В Университете Содружества Вирджинии, где находится факультет математики и прикладной математики Колледжа гуманитарных и естественных наук, компьютерная лаборатория на весенний семестр превратилась в первый в своем роде виртуальный класс.

Это 43 настольных компьютера в комнате 2106 Грейс Э. Харрис Холл, а также 30 высококлассных игровых систем Alienware и гарнитуры виртуальной реальности Meta Quest, которые студенты могут носить на определенных этапах вводного урока по математическому анализу. Цель: пройти сложный курс, который студенты с трудом понимают, и помочь им разобраться в сложных математических концепциях с помощью виртуальных объектов и трехмерных сред.

Модули VR предоставят студентам визуализацию производных, скорости изменения, критических точек и других сложных концепций исчисления. «Идея состоит в том, чтобы дать всем студентам конкретные, управляемые предметы, с которыми они могли бы взаимодействовать, одновременно приобретая интуитивное представление об этих основных концепциях исчисления», — говорит Ребекка Сигал, доктор философии, временный заведующий кафедрой математики и прикладной математики.

Интерактивные визуализации разрабатываются под руководством Натаниэля Кинси, доктора философии, доцента кафедры электротехники и вычислительной техники Инженерного колледжа VCU. Он создал модели виртуальной реальности, которые позволяют студентам-инженерам увидеть, например, как формируются невидимые электромагнитные радиоволны, формируемые с помощью сложных алгоритмов. Новый класс VR-исчисления, созданный при поддержке Управления проректора, призван предоставить виртуальное обучение большему числу студентов.

«Если этот пилотный курс по математическому анализу окажется успешным, это позволит нам переосмыслить то, как VCU будет выглядеть через 20 лет», — говорит Кинси.

В академических и медицинских кампусах преподаватели, исследователи и врачи обращаются к виртуальной реальности для преподавания, обучения и ухода за пациентами. Помимо нового метода обучения, VR предлагает экономические и эффективные преимущества за счет снижения затрат на обучение и доступа к академическим урокам в любом месте и в любое время. Интерактивные виртуальные приложения также дают врачам возможность лечить больше пациентов и делать терапию доступной дома, используя относительно недорогое оборудование и подключение к Интернету.

VR — это широкий термин, но чаще всего он подразумевает ношение гарнитуры, похожей на лыжную маску, закрывающей глаза, позволяющей пользователю погрузиться в среду на 360 градусов, отображаемую на экране внутри устройства. Если все сделано правильно, мозг пользователя обманывается, создавая ощущение, будто он действительно находится в виртуальном мире — скажем, гуляет по палаточному лагерю, играет в школьном дворе или сносит лыжный склон. Пользователь также держит в руках контроллеры для взаимодействия с окружающей средой.

(Брат VR, «дополненная реальность» или AR, размещает изображения, анимацию или текст поверх реального окружения пользователя — их можно просматривать через набор высокотехнологичных очков, таких как Microsoft HoloLens, или на мобильном устройстве.)

В VCU нет ни одной школы, которую бы не коснулась VR.

«В целом, VCU предлагает нам широту. Люди в VCU используют VR для самых разных целей, и именно это отличает их от других учреждений», — говорит Николас Томсон, доктор философии, судебный психолог и доцент кафедры психологии Колледжа гуманитарных и естественных наук. и кафедра хирургии медицинского факультета. Он возглавляет серию исследований с использованием виртуальной реальности для предоставления научно обоснованных методов лечения подростков, рискующих стать жертвами насилия или имеющих поведенческие проблемы. Цель состоит в том, чтобы предотвратить издевательства, агрессивное поведение и ответное насилие.

При разработке VR-приложений существует метод проб и ошибок. Некоторые исследователи факультета и разработчики приложений продвинулись дальше.

другие. Но все это способствует коллективным знаниям университета и глобальному пониманию того, какой вклад VR может внести в клинические и академические учреждения.

«Некоторые из этих идей не сработают», — говорит Джеймс С. Томас, доктор философии, профессор кафедры физиотерапии Колледжа медицинских профессий VCU, чьи исследования, финансируемые Национальными институтами здравоохранения, сосредоточены на использовании VR для лечения людей с проблемами контроля моторики. «Но что из этих идей работает? И как нам добиться того, что будет работать в следующем поколении виртуальной реальности?»