الواقع الافتراضي في التعليم Virtual Reality in Education

Physical reality Augmented reality Augmented virtuality Virtual reality

الواقع الافتراضي الواقع الافتراضي واحداً من أهم المجالات الأساسية الحالية في استخدامات الكمبيوتر التعليمية التكنولوجية مما له من سمات أدت إلى زيادة فاعلية العملية التعليمية من خلاله. ويستخدم VR نفس المكونات التفاعلية الكمبيوترية مثل مكونات الصوت والصورة ولكنه يضيف مكونات لمعالجة التفاعل الأكثر تعقيداً ويأتي VR الواقع الافتراضي في متغيرين رئيسيين هما الواقع الافتراضي سطح المكتب ( VR Disk Top) و الواقع الافتراضي المنغمس Immersive VR ))

تعريف الواقع الافتراضي ويمكن تعريف الواقع الافتراضي Virtual Reality بأنه التكنولوجيا التي غالبا ما تمد المتعلمين بخبرات واقعية Real Experiences داخل بيئة افتراضية Virtual Environment مع صور واقعية Realistic Images 

العناصر الأساسية الثلاثة للواقع الافتراضي: 1) التفاعل "Interaction” 2) الإحساس بالغمر "Immersion” 3) كثافة المعلومات "The Information Intensity”

أنواع أنظمة الواقع الافتراضي: اولا: أنظمة نافذة على العالم :”Window on World Systems (Wow)” و من خلال نافذة الواقع الافتراضي يشارك المشاهد في العالم الافتراضي وهو جالس على مقعده في العالم الحقيقي فيسافر المشاهد من خلال فيلم ثلاثي الأبعاد بسرعة عالية في طريق وعر وذلك اعتمادا على المشاهدة التي يولدها الكمبيوتر لإيجاد مواقف تكون فيها المشاهدة أكثر تفاعلا

ثانياً: الأنظمة الغامرة "Immersive Systems” تكون أنظمة الواقع الافتراضي "الغامرة" هذه مجهزة بشاشة للرأس (HMD). وهى عبارة عن خوذة أو قناع للوجه بها أجهزة عرض سمعية وبصرية. وقد تكون هذه الخوذة حرة الحركة أو متصلة بذراع حركة. وقد ظهر تعديل لأحد أنواع هذه الأنظمة حيث يستخدم عدد من شاشات العرض الكبيرة لخلق كهف أو حجرة يقف بداخلها المشاهد. كما تتكون بعض هذه الأنظمة من (Multiple projection) متعددة الإسقاطات وهى تستخدم عدة (projectors) لخلق بيئة افتراضية على شاشة عرض كبيرة ومن أمثلة استخدامات هذا النظام ، استخدامه في العروض الجغرافية لعرض جغرافية الكرة الأرضية وسطح القشرة الأرضية

ثالثاً: الحقيقة المدمجة (Augmented Reality) كما يوحي لنا الاسم، فان الحقيقة المدمجة Augmented Reality هي نقطة في منتصف الطريق بين العالم الافتراضي والواقع الرئيسي. وهذا المفهوم يدل على استخدام جزء من البيئة الافتراضية داخل الكمبيوتر باستخدام نظام VR الواقع الافتراضي بينما يحتفظ ببعض السمات التي تعتبر أدوات ملموسة من البيئة الواقعية

استخدامات الواقع الافتراضي: تتعدد استخدامات الواقع الافتراضي في مجالات عديدة وتطبيقات متنوعة لما يتميز به من مميزات عالية في غمر المستخدم داخل البيئة الافتراضية وتتنوع استخدامات الواقع الافتراضي بين الاستخدامات التعليمية والطبية وفي الهندسة المعمارية وفيما يلي عرض لأهم الاستخدامات التعليمية:

الهندسة المعمارية والنماذج:Architecture and Prototyping وفي تطبيقات الواقع الافتراضي يتم بناء المبنى باستخدام برامج الواقع الافتراضي والتجوال فيه وتغير اشكالة وواجهاته والذي يحيط بالمستخدم في العالم الافتراضي في الهندسة المعمارية الرسوم الثلاثية الأبعاد ، ويستخدم VR نفس المكونات المعمارية مثل مكونات الصوت والصورة ولكنه يضيف مكونات لمعالجة التفاعل الأكثر تعقيداً كما بالشكل التالي

استخدامات الواقع الافتراضي في مجال الجيولوجيا استخدم الواقع الافتراضي في مجال الجيولوجيا بصورة كبيرة لما يوفره من بيئات رسوميه ثلاثية الأبعاد ولما يوفره من إمكانيات يمكن استخدامها في مجال علوم الأرض ولقد ساعدت برامج الواقع الافتراضي في تصميم الطرق كما بالشكل التالي :

الاستخدامات الطبية Medicine:

استخدام الواقع الافتراضي في مجال التدريب : إن التكنولوجيا المبتكرة مثل VRM2 (VRM2, 97) تسمح بالاستخدام على أساس الشبكة للبيئات ثلاثية الأبعاد التفاعلية.و يمكن تطبيق VRML في مختلف مخططات التدريب مثل بيئات التدريب الافتراضي، والبيئات ثلاثية الأبعاد التفاعلية للوقت الحقيقي و VR الشاملة أو بيئات الوسائط المتشعبة.

مشاهدة المدرب اثناء ارتداؤه خوذة الرأس