Virtuala Realeco kaj Stereoskopia Teknologio Anaglyph

Konstrui Materialojn (Por ĉiu teamo)

Bezonataj Materialoj

• 3D-Okulvitroj (1 po unu teamo): ambaŭ verdaj / ruĝaj kaj ruĝaj / cejanaj
• Por krei viajn proprajn 3D-okulvitrojn, http://www.wikihow.com/Make-Your-Own-3D-Glasses
• 3 travideblaj folioj
• 2 folioj de blanka papero
• Konstantaj signoj en ruĝa, verda kaj cejano (aŭ blua se cejano ne haveblas).
• Ne-konstanta nigra signo
• tondilo
• Reganto

Dezajno Dezajno

Vi estas teamo de inĝenieroj donita la defion plenumi 4 agadojn kaj 1 defion. Vi lernos pri virtuala realaĵo, 3D-bildoj kaj anaglifaj teknologioj. Vi diskutos kun la klaso pri viaj trovoj.

kriterioj

• Kompletigu 4 agadojn.
• Kompletigu 1 defion.
• Havu klasan diskuton.

Limigoj

• Uzu nur la provizitajn materialojn.

1. Disdonu la laborfolion pri Virtuala Realeco, kaj ankaŭ iujn paperfoliojn por skizi projektojn.
2. Uzu la ligojn en la Sekcio "Fosi Pli Profunde" por esplori VR-teknologiojn kaj anaglifajn glasojn. Kunhavigu la jenon: Komputiko estas scienco, kaj kiel tia, uzas sciencajn rezultojn por krei teknologiojn. Sistema eksperimentado antaŭ konstruado de teknologio estas esenca parto de projektado. Kompreni kiel natura fenomeno funkcias okazas nur kiam bonaj rezultoj estas atingitaj de eksperimento. Ĉi tiu leciono donas al studentoj guston pri kiel elektitaj projektistoj de VR-aŭdiloj elektis kiam ili projektis sian teknologion. Virtualaj realkapaj projekciiloj projekcias du malsamajn bildojn, unu al ĉiu okulo. Iuj teknologioj miksas realan fonon kun 3D-bildiga tekniko analoga al 'anaglifoj'. Studentoj eksperimentas per anaglifaj okulvitroj por ekkompreni la kompleksecon de la komputado implikita en bildigado de 3D bildo ene de la aŭdilo.
3. Revizii la Inĝenieristikan Projektan Procezon, Projektan Defion, Kriteriojn, Limojn kaj Materialojn.
4. Klarigu al studentoj, ke ili plenumos 4 agadojn kaj poste defion. (1 horo rekomendita por ĉiu)
5. Aktiveco 1: Rigardu la filmeton pri IEEE-Kariero kun viaj studentoj.
   • https://ieeetv.ieee.org/careers/building-worlds-in-virtual-reality-exploring-careers-in-engineering-and-technology
   • Diskutu la jenajn gravajn punktojn en la video.
     - Kion necesas por krei VR?
     - Kiel fartas ĉi tiu komputiko?
     - Kiel sciencaj rezultoj efikas al projektado?
     - El la VR-teknologioj montritaj en la filmetoj, kiuj estis plej impresaj kaj kial?
6. Aktiveco 2: Distribuu 3D-okulvitrojn kaj vidu la retejon per 3D-okulvitroj
   • http://www.math.brown.edu/~banchoff/Yale/project14/glasses.html
7. Aktiveco 3: Elektu iujn 3D-ekzemplajn bildojn serĉante interrete. Zorgu, ke la elektitaj bildoj taŭgas por via klasĉambra kaj lerneja kulturo. Viaj lernantoj eksperimentu kaj konservu notojn:
   • Ĉu vi povas vidi verdajn / ruĝajn bildojn kun ruĝaj / cejanaj okulvitroj?
   • Kiu teknologio ŝajnas funkcii pli bone?
   • Kio okazas se vi metas la okulvitrojn renverse? Ĉu ili ankoraŭ funkcias?
   • Kial ĝi estas verda / ruĝa kaj ruĝa / cejano? Ĉu gravas la ordo de la koloro?
8. Aktiveco 4: Dividu viajn studentojn en malgrandajn teamojn de 3 aŭ 4 studentoj por teamo, kaj petu ilin respondi la demandojn en Studenta Laborfolio 1. Lasu sufiĉan tempon ĉe la fino por ke unu membro de ĉiu grupo donu "malpezan paroladon" de maksimume 3 minutoj resumante. iliaj trovoj. Lasu tempon por resuma analizo de ĉiuj prezentoj.
9. Klarigu al studentoj, ke ili nun devas kompletigi a defio lerni anaglifajn teknikojn. (1 horo rekomendita). Plifortigu, ke dum la unua horo ili esploris, kaj en ĉi tiu horo ili faras formalajn eksperimentojn.
10. Dividu viajn studentojn en teamojn (maksimume po kvar studentoj). Certigu, ke vi lasas almenaŭ 10 minutojn fine de la kunsido por diskuti rezultojn.
11. Disdonu Laborfolio 2, kaj la materialojn.
12. Laborfolio 2 petas studentojn desegni simplan bildon. Specimeno de ruĝa kaj verda estas donita sube. Kunhavigu ĉi tiujn kun viaj studentoj aŭ kreu viajn proprajn specimenojn.
13. Instruu studentojn mezuri kaj marki la centron de la bildo. Faru mallongan diskuton pri tio, kion tio signifas.
14. Vi povas doni al ili difinon aŭ konsenti ilin pri unu. Tipe vi devos difini "centron" de bildo. Vi povas krei "limigan keston" ĉirkaŭ la bildo, lokalizi la mezajn punktojn de la horizontalaj kaj vertikalaj randoj, kaj meti malgrandan diskretan punkton ĉe la intersekciĝo de la linioj desegnitaj de la respektivaj vertikalaj kaj horizontalaj randoj. (Alivorte kreu kvarpanan fenestron, sed nur marku la centron, ne la intersekcajn liniojn.)
15. Instruu studentojn plenumi la jenajn paŝojn (priskribitajn sur la Studenta Laborfolio):
    ● Metu travideblan folion super la desegnon, kaj uzante unu el la konstantaj markiloj, petu, ke membro de la teamo kopiu la desegnon.
    ● Uzante la paperan desegnon kaj tiun ĵus kreitan sur travidebleco, desegnu du pliajn kopiojn en ĉiu el la ceteraj koloroj. Kiam vi finos, vi devas havi nigran bildon sur blanka papero, kaj duplikatajn bildojn sur lumfolioj, po unu el ruĝa, verda kaj cian (aŭ blua). Flankenmetu la nigran desegnaĵon.
    ● Metu la malplenan paperon sur la skribotablon aŭ tablon. Metu du el la tri travideblaj bildoj supre tiel, ke ili ĝuste interkovru. Rigardu la bildon per la 3D-okulvitroj kun la samaj koloroj. Ekzemple se vi elektis la verdajn kaj ruĝajn bildojn, tiam uzu la verdajn / ruĝajn okulvitrojn.
    ● Milde disigu la bildojn, rigardante kiam la 3D-bildo "aperos". En kiu direkto vi devas movi ilin? Kiam la bildoj aperas, mezuru la distancon inter la bildoj.
    ● Ripetu paŝojn 3 kaj 4 por la aliaj kombinaĵoj, por ke vi havu datumojn pri 'verda / ruĝa', 'ruĝa / cejano.' Se vi havas tempon, provu kombini cejanon kun verdo per ambaŭ okulvitroj kaj registru la rezultojn. Teamanoj devas deklari la kombinaĵon, kiu plej bone funkciis por ili. Notu, kiom da homoj povus vidi la 3D-efekton por ĉiu kombinaĵo. Notu la distancon, je kiu la bildo aperis por ĉiu persono.
    ● Registri viajn rezultojn sur la tablo, kiun via instruisto provizas, por ke la tuta klaso povu eltiri konkludojn. Estu preta kontribui viajn konkludojn al la fina analizo.
16. Dum studentoj laboras, kreu kradon sur la tabulo (aŭ en folieto), kie la unua kolumno identigas ĉiun teamon. La etikedoj por la ceteraj kolumnoj devas esti:
    • preferata teknologio
    • plej bona distanco por verda / ruĝa
    • plej bona distanco por ruĝa / cejano
    • plej bona distanco por cejano / verdo

    Memorigu viajn studentojn enigi siajn datumojn antaŭ ol ili finos sian laborejon.

17. Dum la finado, diskutu la rezultojn, kaj ankaŭ diskutu la diferencon inter la esploraj kaj eksperimentaj agadoj. Petu viajn studentojn eltiri konkludojn de ilia kunlabora datumkolektado. Defiu ilin pri kiel la industrio povus procedi surbaze de iliaj rezultoj.
18. Por pli da enhavo pri la temo, vidu la sekcion "Fosi Pli Profunde".

La leciono povas esti farita en nur 1 klasperiodo por pli maljunaj studentoj. Tamen, por helpi studentojn sin rapidi kaj certigi studentan sukceson (precipe por pli junaj studentoj), dividu la lecionon en du periodojn donante al studentoj pli da tempo por cerbumi, testi ideojn kaj fini sian projekton. Faru la testadon kaj resumon en la sekva klasperiodo.

Interretaj Ligoj

• Konstruante Mondojn en Virtuala Realeco: Esplorante Karierojn en Inĝenierio kaj Teknologio. https://ieeetv.ieee.org/careers/building-worlds-in-virtual-reality-exploring-careers-in-engineering-and-technology

VR-Teknologio

• Oculus: https://www.youtube.com/user/oculusvr kaj https://www.oculus.com
• HTC Vive: https://www.youtube.com/watch?v=qYfNzhLXYGc kaj https://www.vive.com
• Hololens: https://www.microsoft.com/microsoft-hololens
• VR-Ilaro: https://www.youtube.com/watch?v=o1MK-zkM3qk kaj http://www.samsung.com/us/mobile/virtual-reality/
• Playstation VR: https://www.youtube.com/watch?v=cw6x80Qdzak kaj https://www.playstation.com/en-us/explore/playstation-vr/

Ludu per anaglifaj okulvitroj:

• Kiel Funkcias 3D-Okulvitroj? - Tuja Egghead # 22 (Scientific American): https://youtu.be/sc47Yna8rZE
• Retejo por vidi per 3D-okulvitroj: http://www.math.brown.edu/~banchoff/Yale/project14/glasses.html
• Faru viajn proprajn okulvitrojn: http://www.wikihow.com/Make-Your-Own-3D-Glasses

Vidbendoj por vidi en 3D

• 3D Verda / Ruĝa: https://www.youtube.com/watch?v=QalbbipAW2w
• 3D Verda / Ruĝa: https://www.youtube.com/watch?v=YuAAhnBfi54
• 3D Ruĝa / Cejana: https://www.youtube.com/watch?v=fScKyTiMNwc
• 3D Ruĝa / Cejana: https://www.youtube.com/watch?v=bWD5K9x3GmY

Rekomendita Legado

• Simpla Superrigardo de Anaglifoj - http://www.math.brown.edu/~banchoff/Yale/project14/glasses.html
• La Homa Okulo - https://en.wikipedia.org/wiki/Human_eye
• Profunda Percepto - https://en.wikipedia.org/wiki/Depth_perception
• Stereoskopio - https://en.wikipedia.org/wiki/Stereoscopy
• Kap-muntitaj Vidigiloj - https://en.wikipedia.org/wiki/Head-mounted_display
• Anaglifo 3D - https://en.wikipedia.org/wiki/Anaglyph_3D

Skriba Agado

Skribu viajn rezultojn pri anaglifa teknologio. Ĉi tiu leciono temis pri verda / ruĝa kaj ruĝa / cejano. Kiu funkciis pli bone por vi kaj kial? Ĉi tiuj ne estas la solaj alternativoj por 3D-okulvitroj. Esploru interrete, kiaj aliaj alternativoj ekzistas. Donu kazon al via preferata teknologio: ĉu ĝi donas pli bonan sperton, ĉu ĝi estas pli malmultekosta? Kiel la industrio de filmoj / interretaj filmoj ludas ĝin?

Aliĝo al Curriculum-Kadroj

Noto: Ĉiuj lecionaj planoj en ĉi tiu serio kongruas al la Komputika Instruista Asocio K-12 Komputika Normoj, la Usonaj Oftaj Kernaj Ŝtataj Normoj por Matematiko, kaj se aplikebla ankaŭ al la Naciaj Konsilio de Instruistoj pri Matematika Principoj kaj Normoj por Lernejo. Matematiko, Normoj de Internacia Teknologia Eduka Asocio por Teknologia Legopovo, kaj Usonaj Naciaj Sciencaj Edukaj Normoj, kiujn produktis la Nacia Esplora Konsilio.

Naciaj Sciencaj Edukaj Normoj Klasoj 5-8 (aĝoj 10-14)

ENHAVA STANDARDO E: Scienco kaj Teknologio

Rezulte de agadoj, ĉiuj studentoj devas disvolviĝi

• Komprenoj pri scienco kaj te technologyniko 

Venontgeneraciaj Sciencaj Normoj kaj Praktikoj Klasoj 6-8 (aĝoj 11-14)

Praktiko 2: Generado kaj Uzado de Modeloj

• Disvolvi kaj / aŭ uzi modelon por generi datumojn por testi ideojn pri fenomenoj en naturaj aŭ projektitaj sistemoj, inkluzive tiujn reprezentantajn enigaĵojn kaj rezultojn, kaj tiujn ĉe neobserveblaj skaloj.

Praktiko 5: Uzado de Matematiko kaj Komputa Pensado

• Uzu matematikajn, komputajn kaj / aŭ algoritmajn prezentojn de fenomenoj aŭ desegni solvojn por priskribi kaj / aŭ subteni asertojn kaj / aŭ klarigojn.

Principoj kaj Normoj por Lerneja Matematiko (ĉiuj aĝoj)

Reprezentoj

• Uzu reprezentaĵojn por modeligi kaj interpreti fizikajn, sociajn kaj matematikajn fenomenojn

Oftaj Kernaj Ŝtataj Praktikoj kaj Normoj por Lerneja Matematiko

• MATH.PRACTICE.MP4 Modelo kun matematiko.

Normoj por Teknologia Legopovo - Ĉiuj Aĝoj

         La Naturo de Teknologio

• Normo 2: Studentoj disvolvos komprenon pri la kernaj konceptoj de teknologio.

CSTA K-12 Komputika Normoj Gradoj 3-6 (aĝoj 11-14)

5.1 Nivelo 1: Komputiko kaj Mi (L1)

Komunumaj, Tutmondaj kaj Etikaj Efikoj (CI)

2. Identigu la efikon de teknologio (ekz. Sociaj retoj, ciberĉikanado, movebla komputado kaj komunikado, interretaj teknologioj, cibera sekureco kaj virtualigo) sur persona vivo kaj socio.

CSTA K-12 Komputika Normoj Gradoj 6-9 (aĝoj 11-14)

5. 2 Nivelo 2: Komputiko kaj Komunumo (L2)

• Kunlaboro (CL)

3. Kunlabori kun samuloj, spertuloj kaj aliaj uzante kunlaborajn praktikojn kiel parprogramadon, laborante en projektaj teamoj kaj partoprenante grupajn aktivajn lernajn agadojn.

CSTA K-12 Komputika Normoj Gradoj 9-12 (aĝoj 14-18)

5.3.A   Komputiko en la Moderna Mondo (MWJ)

• Komputa Pensado (CT)

8. Uzu modeladon kaj simuladon por reprezenti kaj kompreni naturajn fenomenojn.

CSTA K-12 Komputika Normoj Gradoj 9-12 (aĝoj 14-18)

5.3.B Komputilaj Konceptoj kaj Praktikoj

• Komputa Pensado (CT)

8. Uzu modelojn kaj simuladojn por helpi formuli, rafini kaj testi sciencajn hipotezojn.

Studenta Rimedo: Resumante tion, kion vi lernis.

Via instruisto montris al vi iujn filmetojn kaj retejojn pri virtualrealeca teknologio. Sur ĉi tiu paĝo kreu vian propran terminologian rimedon. Laboru kun viaj samteamanoj por konsenti pri la respondoj, aŭ uzu la interreton por trovi informojn, kiujn vi ne memoras.

1. Mallonge klarigu, kio estas virtuala realaĵo kaj kiel ĝi funkcias.

2. Anaglifaj Stereoskopaj okulvitroj kreas la iluzion de '3D'. Kial ĝi funkcias - tio estas, kiel ĝi trompas viajn okulojn?

3. La teknologio estas etikedita verda / ruĝa, ruĝa / cejano. La ordo gravas. Kial?

4. Ĉi tio estas leciono pri 'komputado'. Kio rilatas al komputado?

Studenta Laborfolio 1:

Ĉi tiu folio gvidas vin esplori 3D VR kaj Anaglifan Teknologion. Via instruisto organizis vian klason en teamojn. Kompletigu ĉi tiun ekzercon kiel teamo, kaj estu preta, ke membro de via teamo prezentu viajn rezultojn. Ĉi tiu agado estas neformala esplorado.

1. Kiel grupo, kompletigu la paĝon pri rimedoj. Se vi ne scias la respondon al io, demandu homojn en alia grupo. Se neniu en la klaso memoras, iru en la interreto kaj trovu la respondojn. Ĉi tiu tekniko trovi gravajn rimedojn estas kritika por komputado. Kiam teknologioj estas tiel novaj, kaj ne ofte bone dokumentitaj, povi fari fonan esploradon estas grave.
2. Via sekva tasko estas iom neformala esplorado. Via instruisto provizos al vi iujn bildojn aŭ sur komputila ekrano aŭ sur papero. Iuj estas celitaj kiel 'verdaj / ruĝaj', iuj estas celitaj kiel 'ruĝaj / cejanaj'. Ene de via grupo, respondu la jenajn demandojn, tiam elpensu viajn proprajn aldonajn demandojn.
   1. Ĉu ĉiuj en via grupo povas efektive ricevi la 3D-efekton? Se ne kial?
   2. Ĉu vi povas vidi verdajn / ruĝajn bildojn kun ruĝaj / cejanaj okulvitroj?
   3. Kiu teknologio ŝajnas funkcii pli bone? Kial? Ĉu vi ĉiuj konsentas?
   4. Kio okazas se vi metas la okulvitrojn renverse? Ĉu ili ankoraŭ funkcias? Se ne, kial ne?
3. En la sekva horo vi faros iujn formalajn provojn per 3D-okulvitroj. Por prepari vin, vi devos krei simplan 3D-bildon. Ene de via grupo, decidu pri kia bildo uzi por via eksperimento. Vi devos desegni la bildon en tri koloroj per travidebleco. Se vi havas tempon, vi povas komenci fari la desegnojn, aŭ simple noti ĉi tie vian proponitan bildon. Aŭ skizu la bildon sur la dorsa flanko de la papero. Konsiderindaj aferoj: simpligu ĝin: vi devos desegni la bildon kvar fojojn. Pensu pri kiaj bildoj efektos plej bone.

Studenta Laborfolio 2:

Ĉi tiu folio gvidas vin eksperimenti per 3D-okulvitroj. 

Materialoj:

• Du pecoj da blanka papero.
• Tri travideblaj folioj.
• Tri konstantaj signoj, po unu el ruĝa, verda kaj cejana.
• Reganto.
• Krajono aŭ plumo por registri rezultojn en ĉi tiu paĝo.
• Ne-konstanta markilo nigre por skribi sur papero, por krei la originalan bildon.
• 3D-okulvitroj, almenaŭ po unu el verda / ruĝa, kaj ruĝa / cejano.

Celoj:

1. Kolekti datumojn pri kiu teknologio preferas, verda / ruĝa aŭ ruĝa / cejano.
2. Por determini la optimuman distancon por du bildoj. (Via klaso devos konsenti pri tio, kion signifas "distanco inter du bildoj".

Tasko:

1. Ĉu ĉe membro de via teamo desegnu tre simplan bildon sur peco de papero. (Eble vi preparis ĉi tion en la unua horo.) Marku la centron de la bildo kiel diskutis via instruisto. Via instruisto eble provizos specimenajn bildojn.
   
2. Metu travideblan folion super la desegnon, kaj uzante unu el la konstantaj markiloj, petu, ke membro de via teamo kopiu la desegnon.
3. Uzante la paperan desegnon kaj tiun ĵus kreitan sur travidebleco, desegnu du pliajn kopiojn en ĉiu el la ceteraj koloroj. Kiam vi finos, vi devas havi nigran bildon sur blanka papero, kaj duplikatajn bildojn sur lumfolioj, po unu el ruĝa, verda kaj cian (aŭ blua). Flankenmetu la desegnon nigre.
4. Metu la malplenan paperon sur la skribotablon aŭ tablon. Metu du el la tri travideblaj bildoj supre tiel, ke ili ĝuste interkovru. Rigardu la bildon per la 3D-okulvitroj kun la samaj koloroj. Ekzemple se vi elektis la verdajn kaj ruĝajn bildojn, tiam uzu la verdajn / ruĝajn okulvitrojn.
5. Milde disigu la bildojn, rigardante kiam la 3D-bildo "aperos". En kiu direkto vi devas movi ilin? Kiam la bildoj aperas, mezuru la distancon inter la bildoj.
   
6. Ripetu paŝojn 4 kaj 5 por la aliaj kombinaĵoj, tiel ke vi havu datumojn pri 'verda / ruĝa', 'ruĝa / cejano.' Se vi havas tempon, provu kombini cejanon kun verdo per ambaŭ okulvitroj kaj registru la rezultojn. Teamanoj devas deklari la kombinaĵon, kiu plej bone funkciis por ili. Notu, kiom da homoj povus vidi la 3D-efekton por ĉiu kombinaĵo. Notu la distancon, je kiu la bildo aperis por ĉiu persono.

Registru viajn rezultojn sur la tablo, kiun via instruisto provizas, por ke la tuta klaso povu eltiri konkludojn. Estu preta kontribui viajn konkludojn al la fina analizo.