Virtual Reality dan Teknologi Stereoscopic Anaglyph

Pelajaran ini berfokus pada teknologi realitas virtual. Teknologi tampilan ini didasarkan pada gambar stereo buatan, dan memberikan tampilan dengan ilusi kedalaman 3D di lingkungan virtual. Siswa menyelesaikan suatu kegiatan menggunakan kacamata 3D dan gambar 3D.

  • Bagaimana teknologi VR mengeksploitasi persepsi kedalaman manusia
  • Penggunaan gambar stereo untuk memberikan ilusi kedalaman 3D
  • Gunakan metode ilmiah untuk membandingkan teknologi anaglyph

Tingkat Usia: 11-14

Bahan & Persiapan

Bahan Bangunan (Untuk setiap tim)

Bahan yang Diperlukan

  • Kacamata 3D (1 per tim): hijau/merah dan merah/sian
  • Untuk membuat kacamata 3D Anda sendiri, http://www.wikihow.com/Make-Your-Own-3D-Glasses
  • 3 lembar transparansi
  • 2 lembar kertas putih
  • Spidol permanen berwarna merah, hijau, dan cyan (atau biru jika cyan tidak tersedia).
  • Spidol hitam tidak permanen
  • Gunting
  • Penguasa

Tantangan Desain Teknik

Desain Tantangan

Anda adalah tim insinyur yang diberi tantangan untuk menyelesaikan 4 aktivitas dan 1 tantangan. Anda akan belajar tentang realitas virtual, gambar 3D, dan teknologi anaglyph. Anda akan berdiskusi dengan kelas tentang temuan Anda.

Kriteria

  • Selesaikan 4 kegiatan.
  • Selesaikan 1 tantangan.
  • Lakukan diskusi kelas.

kendala

  • Gunakan hanya bahan yang disediakan.

Petunjuk & Prosedur Kegiatan

  1. Bagikan lembar kerja Virtual Reality, serta beberapa lembar kertas untuk membuat sketsa desain.
  2. Gunakan tautan di Bagian “Menggali Lebih Dalam” untuk menjelajahi teknologi VR dan kacamata anaglyph. Bagikan yang berikut ini:Ilmu komputer adalah sains, dan dengan demikian, menggunakan hasil ilmiah untuk menciptakan teknologi. Eksperimen sistematis sebelum membangun teknologi adalah bagian penting dari desain. Memahami bagaimana fenomena alam bekerja hanya terjadi ketika hasil yang baik dicapai dari percobaan. Pelajaran ini memberi siswa gambaran tentang bagaimana desainer headset VR membuat pilihan saat merancang teknologi mereka. Headset realitas virtual memproyeksikan dua gambar berbeda, satu untuk setiap mata. Beberapa teknologi mencampur latar belakang yang sebenarnya dengan teknik rendering 3D yang analog dengan 'anaglyphs'. Siswa bereksperimen dengan kacamata anaglyph untuk mulai memahami kompleksitas komputasi yang terlibat dalam rendering gambar 3D di dalam headset.
  3. Tinjau Proses Desain Rekayasa, Tantangan Desain, Kriteria, Kendala dan Bahan.
  4. Jelaskan kepada siswa bahwa mereka akan menyelesaikan 4 kegiatan dan kemudian sebuah tantangan. (1 jam disarankan untuk masing-masing)
  5. Aktivitas 1: Tonton video Karir IEEE bersama siswa Anda.
  6. Aktivitas 2: Bagikan kacamata 3D dan lihat situs web melalui kacamata 3D
  7. Aktivitas 3: Pilih beberapa contoh gambar 3D dengan mencari secara online. Berhati-hatilah agar gambar yang Anda pilih sesuai untuk kelas dan budaya sekolah Anda. Mintalah siswa Anda bereksperimen dan membuat catatan:
    • Dapatkah Anda melihat gambar hijau/merah dengan kacamata merah/sian?
    • Teknologi mana yang tampaknya bekerja lebih baik?
    • Apa yang terjadi jika Anda meletakkan kacamata terbalik? Apakah mereka masih bekerja?
    • Mengapa hijau/merah dan merah/sian? Apakah urutan warna itu penting?
  8. Aktivitas 4: Bagilah siswa Anda menjadi tim-tim kecil yang terdiri dari 3 atau 4 siswa per tim, dan minta mereka menjawab pertanyaan-pertanyaan pada Lembar Kerja Siswa 1. Berikan waktu yang cukup di akhir untuk satu anggota dari setiap kelompok untuk memberikan 'pembicaraan ringan' paling lama 3 menit untuk meringkas temuan mereka. Sisakan waktu untuk analisis ringkasan semua presentasi.
  9. Jelaskan kepada siswa bahwa mereka sekarang harus menyelesaikan a Menantang untuk mempelajari teknik anaglyph. (disarankan 1 jam). Tegaskan bahwa selama jam pertama mereka menjelajah, dan pada jam ini mereka melakukan eksperimen formal.
  10. Bagilah siswa Anda menjadi beberapa tim (masing-masing maksimal empat siswa). Pastikan Anda meninggalkan setidaknya 10 menit di akhir sesi untuk mendiskusikan hasil.
  11. Bagikan Lembar Kerja 2, dan bahan-bahannya.
  12. Lembar Kerja 2 meminta siswa untuk menggambar gambar sederhana. Contoh warna merah dan hijau diberikan di bawah ini. Bagikan ini dengan siswa Anda atau buat sampel Anda sendiri.
  13. Instruksikan siswa untuk mengukur dan menandai pusat gambar. Lakukan diskusi singkat tentang apa artinya itu.
  14. Anda dapat memberi mereka definisi, atau meminta mereka menyetujuinya. Biasanya Anda perlu menentukan 'pusat' gambar. Anda dapat membuat 'kotak pembatas' di sekitar gambar, menemukan titik tengah tepi horizontal dan vertikal, dan menempatkan titik diskrit kecil di perpotongan garis yang ditarik dari tepi vertikal dan horizontal masing-masing. (Dengan kata lain, buat jendela berpanel empat, tetapi hanya tandai bagian tengahnya, bukan garis yang berpotongan.)
  15. Instruksikan siswa untuk menyelesaikan langkah-langkah berikut (diuraikan pada Lembar Kerja Siswa):
    ● Tempatkan lembar transparansi di atas gambar, dan dengan menggunakan salah satu spidol permanen, mintalah seorang anggota tim menyalin gambar tersebut.
    ● Dengan menggunakan gambar kertas dan gambar yang baru saja dibuat pada transparansi, gambar dua salinan lagi di setiap warna yang tersisa. Setelah selesai, Anda harus memiliki gambar hitam di atas kertas putih, dan menduplikasi gambar pada transparansi, masing-masing berwarna merah, hijau dan cyan (atau biru). Singkirkan gambar hitam itu.
    ● Letakkan selembar kertas kosong di atas meja atau meja. Tempatkan dua dari tiga gambar transparansi di atas sehingga mereka tumpang tindih dengan tepat. Lihatlah gambar melalui kacamata 3D dengan warna yang sama. Misalnya jika Anda memilih gambar hijau dan merah, maka gunakan kacamata hijau/merah.
    ● Pisahkan gambar secara perlahan, perhatikan saat gambar 3D 'muncul'. Ke arah mana Anda harus memindahkannya? Saat gambar 'pop', ukur jarak antar gambar.
    ● Ulangi langkah 3 dan 4 untuk kombinasi lainnya, sehingga Anda memiliki data 'hijau/merah', 'merah/sian.' Jika Anda punya waktu coba gabungkan cyan dengan hijau menggunakan salah satu set kacamata dan catat hasilnya. Anggota tim harus menyatakan kombinasi yang paling cocok untuk mereka. Perhatikan berapa banyak orang yang dapat melihat efek 3D untuk setiap kombinasi. Perhatikan jarak di mana gambar muncul untuk setiap orang.
    ● Catat hasil Anda pada tabel yang disediakan guru Anda sehingga seluruh kelas dapat menarik kesimpulan. Bersiaplah untuk menyumbangkan kesimpulan Anda untuk analisis akhir.
  16. Saat siswa sedang bekerja, buat kisi-kisi di papan tulis (atau di flip chart), di mana kolom pertama mengidentifikasi setiap tim. Label untuk kolom yang tersisa harus:
    • teknologi pilihan
    • jarak terbaik untuk hijau/merah
    • jarak terbaik untuk merah/sian
    • jarak terbaik untuk cyan/hijau

    Ingatkan siswa Anda untuk memasukkan data mereka sebelum mereka menyelesaikan ruang kerja mereka.

  17. Selama penutupan, diskusikan hasilnya, dan juga diskusikan perbedaan antara kegiatan eksplorasi dan eksperimen. Mintalah siswa Anda untuk menarik kesimpulan dari pengumpulan data kolaboratif mereka. Tantang mereka tentang bagaimana industri dapat melanjutkan berdasarkan hasil mereka.
  18. Untuk konten lebih lanjut tentang topik ini, lihat bagian “Menggali Lebih Dalam”.

Modifikasi Waktu

Pelajaran dapat dilakukan hanya dalam 1 periode kelas untuk siswa yang lebih tua. Namun, untuk membantu siswa agar tidak merasa tergesa-gesa dan untuk memastikan keberhasilan siswa (terutama untuk siswa yang lebih muda), bagi pelajaran menjadi dua periode yang memberi siswa lebih banyak waktu untuk bertukar pikiran, menguji ide, dan menyelesaikan desain mereka. Melakukan tes dan pembekalan pada periode kelas berikutnya.

Dig Deeper

Koneksi Internet

Teknologi VR

Bermain dengan kacamata anaglyph:

Video untuk dilihat dalam 3D

Rekomendasi Reading

Aktivitas Menulis

Tuliskan temuan Anda tentang teknologi anaglyph. Pelajaran ini berfokus pada hijau/merah dan merah/sian. Mana yang bekerja lebih baik untuk Anda dan mengapa? Ini bukan satu-satunya alternatif untuk kacamata 3D. Teliti online apa alternatif lain yang ada. Buat alasan untuk teknologi pilihan Anda: apakah itu memberikan pengalaman yang lebih baik, apakah lebih murah? Bagaimana industri film/video online bermain di dalamnya?

Penyelarasan Kurikulum

Penyelarasan dengan Kerangka Kurikulum

Catatan: Semua rencana pelajaran dalam seri ini sesuai dengan Standar Ilmu Komputer K-12 Asosiasi Guru Ilmu Komputer, Standar Negara Bagian Inti Umum AS untuk Matematika, dan jika berlaku juga dengan Prinsip dan Standar Sekolah Nasional Dewan Guru Matematika Matematika, Standar Asosiasi Pendidikan Teknologi Internasional untuk Literasi Teknologi, dan Standar Pendidikan Sains Nasional AS yang diproduksi oleh Dewan Riset Nasional.

Standar Nasional Pendidikan Sains Kelas 5-8 (usia 10-14)

STANDAR ISI E: Sains dan Teknologi

Sebagai hasil dari kegiatan, semua siswa harus berkembang

  • Pemahaman tentang ilmu pengetahuan dan teknologi 

Standar & Praktik Sains Generasi Berikutnya Kelas 6-8 (usia 11-14)

Latihan 2: Menghasilkan dan Menggunakan Model

  • Kembangkan dan/atau gunakan model untuk menghasilkan data untuk menguji gagasan tentang fenomena dalam sistem alami atau yang dirancang, termasuk yang mewakili input dan output, dan pada skala yang tidak dapat diamati.

Latihan 5: Menggunakan Matematika dan Pemikiran Komputasi

  • Menggunakan representasi matematis, komputasi, dan/atau algoritmik dari fenomena atau solusi desain untuk menggambarkan dan/atau mendukung klaim dan/atau penjelasan

Prinsip dan Standar Matematika Sekolah (semua usia)

Representasi

  • Gunakan representasi untuk memodelkan dan menafsirkan fenomena fisik, sosial, dan matematika

Praktik & Standar Negara Inti Umum untuk Matematika Sekolah

  • MATH.PRACTICE.MP4 Model dengan matematika.

Standar Literasi Teknologi – Semua Usia

         Sifat Teknologi

  • Standar 2: Siswa akan mengembangkan pemahaman tentang konsep inti teknologi.

CSTA K-12 Standar Ilmu Komputer Kelas 3-6 (usia 11-14)

5.1 Level 1: Ilmu Komputer dan Aku (L1)

Dampak Komunitas, Global, dan Etika (CI)

  1. Identifikasi dampak teknologi (misalnya, jejaring sosial, intimidasi dunia maya, komputasi dan komunikasi seluler, teknologi web, keamanan dunia maya, dan virtualisasi) pada kehidupan pribadi dan masyarakat.

CSTA K-12 Standar Ilmu Komputer Kelas 6-9 (usia 11-14)

  1. 2 Level 2: Ilmu Komputer dan Komunitas (L2)
  • Kolaborasi (CL)
  1. Berkolaborasi dengan teman sebaya, pakar, dan lainnya menggunakan praktik kolaboratif seperti pemrograman berpasangan, bekerja dalam tim proyek, dan berpartisipasi dalam aktivitas pembelajaran aktif kelompok.

CSTA K-12 Standar Ilmu Komputer Kelas 9-12 (usia 14-18)

5.3.A   Ilmu Komputer di Dunia Modern (MWJ)

  • Berpikir Komputasi (CT)
  1. Menggunakan pemodelan dan simulasi untuk mewakili dan memahami fenomena alam.

CSTA K-12 Standar Ilmu Komputer Kelas 9-12 (usia 14-18)

5.3.B Konsep dan Praktik Ilmu Komputer

  • Berpikir Komputasi (CT)

8. Gunakan model dan simulasi untuk membantu merumuskan, memperbaiki, dan menguji hipotesis ilmiah.

Lembar kerja siswa

Sumber Daya Siswa: Meringkas apa yang Anda pelajari.

Guru Anda menunjukkan beberapa video dan situs web tentang teknologi realitas virtual. Di halaman ini, buat sumber terminologi Anda sendiri. Bekerjalah dengan rekan tim Anda untuk menyetujui jawaban, atau gunakan Internet untuk menemukan informasi yang tidak Anda ingat.

  1. Jelaskan secara singkat apa itu realitas virtual, dan bagaimana cara kerjanya.

 

 

 

  1. Kacamata Anaglyph Stereoscopic menciptakan ilusi '3D'. Mengapa itu berhasil – yaitu, bagaimana cara menipu mata Anda?

 

 

 

  1. Teknologi ini diberi label hijau/merah, merah/sian. Urutan itu penting. Mengapa?

 

 

 

  1. Ini adalah pelajaran 'komputasi' coba. Apa hubungannya dengan komputasi?

 

 

Lembar Kerja Siswa 1:

Lembar kerja ini memandu Anda menjelajahi 3D VR dan Teknologi Anaglyph. Guru Anda telah mengatur kelas Anda menjadi beberapa tim. Selesaikan latihan ini sebagai sebuah tim, dan bersiaplah untuk meminta anggota tim Anda mempresentasikan temuan Anda. Kegiatan ini merupakan eksplorasi informal.

  1. Sebagai grup, lengkapi halaman sumber daya. Jika Anda tidak tahu jawaban untuk sesuatu, tanyakan kepada orang-orang di kelompok lain. Jika tidak ada seorang pun di kelas yang ingat, buka Internet dan temukan jawabannya. Teknik menemukan sumber daya yang relevan ini sangat penting untuk komputasi. Ketika teknologi masih sangat baru, dan tidak sering terdokumentasi dengan baik, kemampuan untuk melakukan penelitian latar belakang sangatlah penting.
  2. Tugas Anda selanjutnya adalah melakukan penjelajahan informal. Guru Anda akan memberi Anda beberapa gambar baik di layar komputer atau di atas kertas. Beberapa dimaksudkan sebagai 'hijau/merah', beberapa dimaksudkan sebagai 'merah/sian'. Di dalam kelompok Anda, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut, kemudian buatlah pertanyaan tambahan Anda sendiri.
    1. Bisakah semua orang di grup Anda benar-benar mendapatkan efek 3D? Jika tidak mengapa?
    2. Dapatkah Anda melihat gambar hijau/merah dengan kacamata merah/sian?
    3. Teknologi mana yang tampaknya bekerja lebih baik? Mengapa? Apakah Anda semua setuju?
    4. Apa yang terjadi jika Anda meletakkan kacamata terbalik? Apakah mereka masih bekerja? Jika tidak, mengapa tidak?
  3. Dalam satu jam berikutnya Anda akan melakukan beberapa pengujian formal dengan kacamata 3D. Untuk mempersiapkannya, Anda perlu membuat gambar 3D sederhana. Dalam grup Anda, buat keputusan tentang gambar apa yang akan digunakan untuk eksperimen Anda. Anda perlu menggambar gambar dalam tiga warna pada transparansi. Jika Anda punya waktu, Anda bisa mulai menggambar, atau cukup catat di sini gambar yang Anda usulkan. Atau buat sketsa gambar di bagian belakang kertas. Hal-hal yang perlu diingat: Tetap sederhana: Anda harus menggambar gambar empat kali. Pikirkan tentang jenis gambar apa yang akan memberikan efek terbaik.

 

Lembar Kerja Siswa 2:

Lembar kerja ini memandu Anda dalam bereksperimen dengan kacamata 3D. 

Bahan:

  • Dua lembar kertas putih.
  • Tiga lembar transparansi.
  • Tiga spidol permanen, masing-masing berwarna merah, hijau, dan cyan.
  • Sebuah penggaris.
  • Pensil atau pena untuk mencatat hasil di halaman ini.
  • Spidol hitam tidak permanen untuk menulis di atas kertas, untuk membuat gambar asli.
  • Kacamata 3D, setidaknya masing-masing satu hijau/merah, dan merah/sian.

Tujuan:

  1. Untuk mengumpulkan data tentang teknologi mana yang disukai, hijau/merah atau merah/sian.
  2. Untuk menentukan jarak optimal untuk dua gambar. (Kelas Anda harus menyetujui apa arti 'jarak antara dua gambar'.

Tugas:

  1. Mintalah anggota tim Anda menggambar gambar yang sangat sederhana di selembar kertas. (Mungkin Anda menyiapkan ini di jam pertama.) Tandai bagian tengah gambar seperti yang didiskusikan oleh guru Anda. Guru Anda dapat memberikan contoh gambar.
  2. Tempatkan lembar transparansi di atas gambar, dan dengan menggunakan salah satu spidol permanen, mintalah anggota tim Anda menyalin gambar tersebut.
  3. Menggunakan gambar kertas dan yang baru saja dibuat pada transparansi, gambar dua salinan lagi di setiap warna yang tersisa. Setelah selesai, Anda harus memiliki gambar hitam di atas kertas putih, dan menduplikasi gambar pada transparansi, masing-masing berwarna merah, hijau dan cyan (atau biru). Sisihkan gambar dalam warna hitam.
  4. Letakkan selembar kertas kosong di atas meja atau meja. Tempatkan dua dari tiga gambar transparansi di atas sehingga mereka tumpang tindih dengan tepat. Lihatlah gambar melalui kacamata 3D dengan warna yang sama. Misalnya jika Anda memilih gambar hijau dan merah, maka gunakan kacamata hijau/merah.
  5. Pisahkan gambar secara perlahan, perhatikan saat gambar 3D 'muncul'. Ke arah mana Anda harus memindahkannya? Saat gambar 'pop', ukur jarak antar gambar.
  6. Ulangi langkah 4 dan 5 untuk kombinasi lainnya, sehingga Anda memiliki data 'hijau/merah', 'merah/sian.' Jika Anda punya waktu coba gabungkan cyan dengan hijau menggunakan salah satu set kacamata dan catat hasilnya. Anggota tim harus menyatakan kombinasi yang paling cocok untuk mereka. Perhatikan berapa banyak orang yang dapat melihat efek 3D untuk setiap kombinasi. Perhatikan jarak di mana gambar muncul untuk setiap orang.

Catat hasil Anda di meja yang disediakan guru Anda sehingga seluruh kelas dapat menarik kesimpulan. Bersiaplah untuk menyumbangkan kesimpulan Anda untuk analisis akhir.

Translations

Terjemahan Rencana Pelajaran

Cetak Ramah, PDF & EmailCetak PDF
Cetak atau Unduh Rencana Pelajaran PDF
 

Sertifikat Penyelesaian Siswa yang Dapat Diunduh