EĞĐTĐMDE SAAL GERÇEKLĐK VE UYGULAMA ALALARI
Sebil Eylül ĐNAN
Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Enformatik Bölümü e-posta:eylulartik@hotmail.com
ÖZET
Sanal Gerçeklik, katılımcılarına gerçekmiş hissi veren, bilgisayarlar tarafından yaratılan dinamik bir ortamla karşılıklı iletişim olanağı tanıyan, üç boyutlu bir benzetim modelidir (Bayraktar ve Kaleli, 2007). Sanal gerçeklik, mimariden askeri ve havayolu endüstrisine, eğlence ve turizmden tıp alanına, eğitimin birçok dalında etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada amaç, sanal gerçeklik konusunda kısa bilgiler vermek ve sanal gerçekliğin eğitimde nasıl ve hangi amaçlarla kullanıldığını açıklamaktır.
Anahtar Kelimeler:
Sanal Gerçeklik, Eğitimde Sanal Gerçeklik, Harmanlanmış Gerçeklik, Arttırılmış Gerçeklik
ABSTRACT
Virtual Reality, is a 3d simulation model which gives the participants feeling like real, created by computers with a dynamic environment that enables mutual communication (Bayraktar ve Kaleli, 2007). Virtual reality has been used effectively in many branches like architecture, military, airline industry, leisure and tourism and the medical field or education. In this study the main purpose is to give brief information about virtual reality and to explain usage of virtual reality in education.
Keywords: Virtual Reality, Virtual Reality in
Education, Blended Reality, Augmented Reality
1. GĐRĐŞ
Teknolojideki yenilikler her alanda olduğu gibi, eğitim alanında da etkili olmaktadır. Günün gereksinimlerine cevap verebilmesi için eğitimde kullanılan araç ve gereçlerin, teknolojideki gelişmelerle aynı doğrultuda yenilenmesi gerekmektedir. Eğitim ortamları da bu teknolojilere paralel olarak hızla değişmektedir. Günümüzde bilgisayarlar, multimedya, ses, görüntü, animasyon, ve internet teknolojileri gibi kavram ve teknolojiler
eğitim ve öğretimde yerini almıştır. Bu yeni ve modern teknolojiyle beraber gündeme gelen sanal gerçeklik (Virtual Reality), eğitim yöntem ve tekniklerine farklı bir bakış açısı getirmiştir. Sanal gerçeklik, bir teknolojiden ziyade bir tecrübe olarak, siber-uzaydaki görüntülerle karşılıklı ve etkileşimli bir iletişimdir (Bayraktar ve Kaleli, 2007). Şu ana dek oyun sektöründen, tıp alanına, mimariden havayolu endüstrisine kadar, çok geniş bir sahada pek çok uygulama alanı bulmuştur.
Eğitimin her alanında geleneksel öğrenme araçlarına ciddi bir alternatif olarak ortaya çıkmakta ve farklı fırsatlar ortaya koymaktadır.
2. SAAL GERÇEKLĐK
Sanal gerçeklik, gerçek dünyaya ilişkin bir durumun bilgisayar tarafından yaratılmış üç boyutlu bir benzetimi içinde, kullanıcının bu benzetim ortamını üzerine giydiği özel aygıtlarla duygusal olarak algıladığı ve bu yapay dünyayı yine bu aygıtlar aracılığı ile etkin olarak denetleyebildiği sistemlerdir. Bir başka ifadeyle gerçeğin yeniden inşa edilmesidir (Kayabaşı, 2005).
Sanal gerçeklik, bilgisayar ortamında oluşturulan üç boyutlu resimlerin ve animasyonların teknolojik araçlarla insanların zihinlerinde gerçek bir ortamda bulunma hissini vermesinin yanı sıra, ortamda bulunan bu objelerle etkileşimde bulunmalarını sağlayan teknoloji olarak da tanımlanabilir (Çavaş vd., 2004).
Sanal Gerçeklik teknolojisini kullanan bireyler, gerçek hayatta tecrübe edebilecekleri bir durumu kullanılan cihazlar ve teknolojiler yardımıyla sanal ortamlarda yaparak ve yaşayarak öğrenmektedir.
Sanal gerçekliğin özelliklerini dört maddede toplanabilir(Mikropoulos ve Bellou, 2006) :
• Üç boyutlu mekânsal bilişim ortamları, başka bir ifadeyle sanal ortamlar yaratmak
• Çoklu duyusal (multisensory) kanallarla gerçek zamanlı kullanıcı etkileşimi oluşturmak
• Kullanıcıların kendilerini sanal ortamın içindeymiş gibi hissettirmek (immersion)
• Gerçek zamanda doğal manipülasyon aracılığıyla sezgisel etkileşim (intuitive interaction) meydana getirmek
Bu özelliklere bakıldığında Sanal Gerçeklik, üç boyutlu ortamlar yaratma özelliği ile gerçek dünyada kullanıcının araştırma ve keşfetme imkânının düşük olduğu alanları incelemek, soyut kavramları farklı açılardan kullanıcıya etkileşimli bir şekilde somutlaştırarak sunmak gibi fırsatların bulunabileceği sanal ortamlar oluşturmada etkili olmaktadır.
2.1. Sanal Gerçeklik Türleri
Harmanlanmış Gerçeklik (Blended Reality):
Harmanlanmış gerçeklik, fiziksel ve sanal ortamın birbirini etkilediği ve her iki ortamın kusursuzca birleştirildiği etkileşimli bir karma gerçeklik ortamı olarak tanımlanmaktadır (Hoshi, vd. 2009). Uzak ortamdaki öğrencilerin geleneksel sınıf ortamına erişimi ve ulaşılan kitle sayısı artırması örnek olarak verilebilir.
Sanal ortamlar fiziksel dünya ile neredeyse bağlantı kurmaz. Ancak harmanlanmış gerçeklik ortamında dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta, gerçek dünyanın sanal dünya üzerinde bir baskınlığı ya da tam tersi ifadeyle sanal dünyanın, gerçek dünya üzerinde bir baskınlığının olmamasıdır. Bu açıdan harmanlanmış gerçeklikte iki dünya çoğunlukla birbirinden ayrı tutulur ( Huyh vd..2006).
Arttırılmış Gerçeklik (Augmented Reality) : Arttırılmış gerçeklik, gerçek dünyanın kamera ile görüntüsünün alınarak, gerçek dünya üzerinde önceden belirlenmiş olan hedef noktalara, üç boyutlu model, animasyon gibi sanal nesneler ekleyerek ve oluşan sonucun programlar vasıtasıyla yorumlanarak çıktı görüntünün eş zamanlı olarak hedef noktalara aktarılması şeklinde çalışır.
Böylece kullanıcılar, sanal nesneleri gerçek dünya içerisinde görme imkânına sahiptir.
Şekil 1. Apple için üretilmiş arttırılmış gerçeklikle çalışan iSkull-AR uygulaması
Arttırılmış gerçeklikte temel hedef kullanıcının algısını ve gerçek dünya ile etkileşimini geliştirmektir. Bu açıdan sadece görme duyusu üzerinde değil tüm duyularda etkili bir şekilde uygulanabilmektedir. Görme, işitme, dokunma gibi
duyu organları ile gerçek dünyaya eklenen sanal nesne hissedilebilir. Görme ve işitme duyusu için mikrofon ve kulaklıkla donatılmış bir gözlükten yararlanılmaktadır. Bu donanımda yer alan kulaklık ve mikrofon sayesinde belli sesler kullanıcıya verilebilir ya da engellenebilir. Böylece kullanıcı yalnızca arttırılmış gerçeklik ortamını işitebilmek adına, ortamdaki tüm sesleri kendi ilgisi doğrultusunda filtreler. Dokunma duyusu için ise belli bölgelerinde dokunma sensörü bulunan özel bir eldiven kullanılmaktadır. Bu özel donanımlar sayesinde, işitme ve dokunma gibi gerçekleştirilmesi zor olan duyularla sanal nesneleri hissetmek mümkün olabilmektedir (Azuma vd., 2001).
Yapılan incelemeler sonucunda sanal, harmanlanmış ve arttırılmış gerçeklik uygulamalarının her birinde çeşitli boyutlarda gözlenen bir özellik “çoklu duyu kanallarıyla gerçek zamanlı etkileşim” dir. Sanal Gerçeklik ortamlarında öğrenen fiziksel ortamdan tamamen soyutlanmaktadır. Harmanlanmış ve arttırılmış gerçeklik uygulamalarında bu durum değişmekte, öğrenenin gerçek zamanlı fiziksel dünya ile bağlantısı artmaktadır. Bu nedenle Sanal Gerçeklikten başlayarak, sırasıyla harmanlanmış ve arttırılmış gerçeklikte etkileşimin artık daha fazla olduğu gözlenmiştir. Bu özellik derecesine göre öğrenen, ortam ve öğreten arasında etkileşimli deneyimler yaşanmasına olanak sağlamaktadır (Orhan ve Karaman, 2012).
3. SAAL GERÇEKLĐK UYGULAMALARIDA KULLAILA ARAÇLAR
Sanal Gerçeklik ortamlarında gerekli olan araç ve gereçler için de bir sınıflama geliştirilmiştir (Çavaş vd., 2004):
3.1. Sahne (Stage)
Bu ortamda kullanıcı kendisini tamamen sanal bir ortamda olduğunu hisseder. Bu ortam aşağıda tanımlanan üç önemli araç ile açıklanabilir:
3.1.1. Başa Yerleştiren Görüntü Verici Araç (Head Mounted Display, HMD)
Sanal Gerçeklik ortamında kullanıcı başına bir visör veya miğfer (HMD) giyer. HMD kullanıcının Sanal Gerçeklik ortamında olma hissini sağlaması için kablo yoluyla bilgisayara bağlanır. Başa giyilen visör veya miğfer, her göz için birer tane küçük görüntü veren ekran içerir ayrıca kullanıcının sesleri algılaması için hoparlör bulunur.
Kullanıcının etrafına bakarken başın pozisyonu ilgili yönde takip etmesini sağlayan bir araçta bulunur.
Şekil 2. Başa Yerleştiren Görüntü Verici Araç (Head Mounted Display) ve veri eldiveni (Data
glove).
Bilgisayar miğferde bulunan algılayıcılardan gelen bilgileri düzenleyerek, üç boyutlu görüntü elde eder ve bunu miğferde yer alan küçük TV ekranlarına yansıtır.
Sanal Gerçeklik ortamında kullanıcının nesnelerle birlikte etkileşim içerisinde bulunabilmesi için HMD ile birlikte veri eldiveni (Data glove) veya bir tane manevra kolu (Joystick) kullanılır. Manevra kolu veya veri eldiveni, kullanıcıya Sanal Gerçeklik ortamında yönünü değiştirmesini, nesnelere dokunmasını, işaret etmesini, yerini değiştirmesini ve bilgisayara komutlar (kaydetmek gibi) vermesini sağlar.
3.1.2. Kabin Simulatörleri (Cab Simulators)
Kabin Simulatorleri, bilgisayarlarla bağlantılı bir kokpit veya bir başka deyişle gerçeği ile aynı şekilde tasarlanmış ortamların (uçak kokpiti, sürücü koltuğu, vb.) olmasını gerektirir. Kontrol bölgesi veya kokpit içerisine büyük bir ekran veya projeksiyon aleti yerleştirilir. Bu araçlar gerçek ortamın aynısının ekrana yansıtılmasını ve kullanıcı ile etkileşimde olmasını sağlar. Kullanıcı yön değiştirme olaylarını yine kokpit içerisinde bulunan butonlar veya joystick ile sağlar. Kabin simulatorlerinde etkileşim ön plandadır.
Şekil 3. Kabin simulatorü
3.1.3. Özelleştirilmiş Odalar (Chamber Worlds)
Özelleştirilmiş odalarda, kullanıcı, tavana, zemine ve duvarlara nesnelerin yansıtıldığı bir özel oda içerisinde bulunur ve 3 boyutlu görüntüleme yapan gözlükler giyer. Bu sistemde görsel ve duysal özellikler ön plana çıkmıştır. Etkileşimli olan bu Sanal Gerçeklik ortamında birçok kullanıcı bulunabilir. Dolayısıyla işbirliğine dayalı projelerde etkili bir şekilde kullanılabilir. Bu Sanal Gerçeklik ortamında kullanıcılar hem çevre hem de ortamda bulunan diğer kişiler ile etkileşimde bulunabilirler.
Şekil 4. Özelleştirilmiş Odalar 3.2. Masaüstü (Desktop World)
Bu ortamda kullanıcı bilgisayarlar üzerinden üç boyutlu tecrübeler yaşamaktadır. Bu ortam aşağıda tanımlanan araçlar ile açıklanabilir:
3.2.1. Masaüstü Sanal Gerçeklik (Desktop Virtual Reality)
Bu Sanal Gerçeklik ortamında bilgisayar monitörünün yanında fare, veri eldiveni (Data glove) veya spaceball input sistemini gerektirir.
Spaceball input sistemi ile kullanıcı nesneleri uzayda üç boyutlu olarak kontrol eder. Örnek olarak grup toplantılarında bu Sanal Gerçeklik ortamları projektör ile ekranlara yansıtılabilinir.
3.2.2. Baş Çift Görüntü Veren Araç (Head Coupled Display)
Bu Sanal Gerçeklik ortamında, kullanıcı kollar yardımıyla askıda duran aynı anda iki gözle bakılabilen hareketli bir dürbün kullanır. Bilgisayar komutları cihaz üzerinde yer alan butonlar sayesinde girilir. Bu aygıtta HMD de olduğu gibi bir miğfer veya visör giyme zorunluluğu yoktur yine HMD de olduğu gibi hareket serbestliği söz konusudur. Ancak HCD, HMD de olduğu kadar serbest hareket şansı tanımaz.
Şekil 5. Baş Çift Görüntü Veren Araç (Head Coupled Display)
3.3. Aynalar Dünyası
Bu Sanal Gerçeklik ortamında, kullanıcılar sanal gerçekliğe kendi görüntülerinin etrafa yayılmasını izleyerek katılırlar. Bu ikinci kişinin bakış açısına göre kullanıcıların görüntülerinin bilgisayar tarafından elektronik bir şekilde yeniden yaratılıp canlı bir biçimde bu kişinin önündeki ekrana görüntünün gelmesi şeklinde olur.
Teknolojinin yarattığı bu görüntüler televizyonlardaki hava durumunda bilgisayarın meydana getirdiği bulut hareketlerine benzemektedir. Kullanıcıya göre bu bir ayna içerisinde bulunmaya benzer. Bu sanal dünyadaki olaylar ustalıkla kontrol edilmelidir. Kullanıcının herhangi bir kıyafeti giymesi veya herhangi bir aleti kullanması gerekmez. Bütün hareketler gerçek hayattakine benzer yapılır. Mesela projede ileriye
doğru yürümek gerçek hayattaki ileriye doğru yürümeye benzer.
Şekil 6. Aynalar Dünyası
4. SAAL GERÇEKLĐĞĐ
UYGULAMA ALALARI
4.1. Eğlence
Video oyunları ve eğlence dünyası, sanal gerçekliğin ilk uygulama bulduğu alanlar olmuştur.
Đstenilen bir alanı televizyon ya da konsoldan bağımsız bir halde oyun alanına çeviren Sanal Gerçeklik teknolojisiyle kullanıcıya, kendisini oyunun içinde hissedebileceği bir ortam yaratılmaktadır.
Pek çok bilim kurgu filmde gerçek olamayacak sahnelerin gerçeğe dönüştürülmesini sağlayabildiğinden Sanal Gerçeklik teknolojisinin değişik unsurları, film sektöründe de önemli roller üstlenmiştir.
Şekil 7. “Who Framed Roger Robert” filminden bir sahne
Ayrıca Sanal Gerçeklik teknolojisi ile bir konseri veya bir tiyatro oyununu sahneden, bir futbol maçını sahadan izleyebilmek; kayak yapmayı, araba kullanmayı veya dans etmeyi öğrenmek de mümkün olabilir.
Şekil 8. Arttırılmış gerçeklikle gerçekleştirilen bir dans uygulaması - F&N’s Big Fun Fest 2011-
Malezya 4.2. Turizm
Turizm sektörü de Sanal Gerçeklik teknolojisinin avantajlarından faydalanabilecek sektörlerden birisidir. Bu teknoloji ile gitmeyi planladığımız turistik yöreleri görmek, Mars'a yolculuk yapmak, Ay'da yürümek, ışık hızıyla seyahat etmek mümkündür, ABD'de Carnegie Mellon Üniversitesinde ışık hızı ile seyahati simüle eden bir Sanal Gerçeklik sistemi geliştirilmiştir (Oppenheim, C. 1993).
Fransa’nın Burgundy bölgesinde Fransız devrimi sonrasında yok edilen ‘The abbey of Cluncy’, arşiv kayıtlarından Sanal Gerçeklik yardımıyla bilgisayarda yeniden inşa edilmiştir. Đsteyenler Sanal Gerçeklik yoluyla bu binanın katlarında dolaşabilmekte, duvarlarındaki en ince ayrıntıları dahi izleyebilmektedir (Bayraktar ve Kaleli, 2007).
Şekil 9. ‘The abbey of Cluncy’ binasının Sanal Gerçeklik kullanılarak gezilmesi 4.3. Askeri ve Uzay Sanayi
Sanal Gerçeklik simülasyonları, askeri eğitimlerde ölüm ya da ciddi bir yaralanma riski olmadan askerlere gerekli teknikleri öğretmek için kullanışlı ve maliyeti daha az olan bir yoldur. Sanal Gerçeklik uygulamaları askeriyenin tüm alt dallarında (ordu, donanma ve hava kuvvetleri) kullanılmaktadır.
Askerler, uçak, tank ya da denizaltı gibi savaş araçlarını, simülasyonlar sayesinde her türlü çevre ve hava koşullarında kullanabilmeyi tecrübe ederek öğrenmektedirler. Sanal Gerçeklik ayrıca devriye eğitimlerinde de kullanılmaktadır. Askerler başlarına HMD (başa yerleştiren görüntü verici araç) takarak ve vücut hareket izleme sistemiyle beraber, kullanımı gerçek silahla birebir aynı olan sahte silahlar taşıyarak belirli senaryolar dahilinde sıcak savaş ortamını sanal olarak tecrübe edebilmektedirler(URL-1).
Astronotlar, uzaya gitmeden önce yerçekimiyle ve soğukla nasıl başa çıkılması gerektiğini dünyada kurulan simülatörlerde sanal gerçeklik teknolojisiyle öğrenmektedirler. Astronotları uzaya göndermeden önce yeryüzünde denemeler yapmak zorunda olan mühendisler için uçuş simülatörleri büyük önem taşımaktadır. Buradan elde edilen veriler, uzay yolculuklarını daha güvenli hale getirmektedir.
4.4. Üretim
Sanal prototipler, üretimdeki en temel Sanal Gerçeklik uygulamalarını oluşturmaktadır. Burada yalın üretim, çevik imalat, eşzamanlı mühendislik, benzetim-bazlı-tasarım gibi güncel kavramların sanal prototiplerden büyük yarar sağlayacağına yönelik beklentiler de önemli rol oynamıştır. Yalın üretim, imalat sisteminden tüm katma değer yaratmayan işlemleri kaldırmaya yönelik uygulamalara verilen bir isimdir. Sanal Gerçeklik, en azından sanal prototiplerle tasarım seçeneklerine getirdiği yeni yaklaşımla bu amaca hizmet etmektedir. Çevik imalat ise rekabetin zaman bazlı olduğunu kabul ederek, ürünün tasarımından pazara sunuluncaya dek olan süreyi en aza indirmeyi hedefler (Reimer, J. 1994).
4.5. E-Ticaret
Elektronik ticaret siteleri, Sanal Gerçeklik tekniklerini bir pazarlama aracı olarak kullanabilmektedir. Televizyon kanalları ve internet aracılığıyla yayınlanan bu tür elektronik pazarlar müşterilerine 24 saat hizmet verebilmektedir. Son yıllarda Sanal Gerçeklik teknolojisini kullanan web portalları da yaygınlaşmaya başlamıştır (Bayraktar ve Kaleli, 2007).
4.6. Kentsel Planlama
Şehir planlamacıları, sanal ortamda üç boyutlu modellemeler yaparak kentsel altyapı tasarımını
Sanal Gerçeklik ortamlarında
görselleştirebilmektedirler. Böylece planlı yapılaşmanın gerçekleşmesi sağlanmaktır. Özellikle ülkemizde plansız yapılaşmanın ortaya çıkardığı tabloyu göz önünde bulundurursak sanal
gerçekliğin modern şehirleşme alanında sunduğu imkanlar, planlı yapılaşmanın önünü açmıştır.
4.7. Tıp
Sanal Gerçeklik uygulamasıyla tıp öğrencileri, gerçek uygulamalardaki bütün bileşenlere sahip ilk ameliyatlarını sanal ortamda gerçekleştirebilirler.
Operasyonun zorluk derecesi değişik olabilir ve beklenmedik durumlar ilave edilebilir. Sanal Gerçeklik sistemleri göz ve beyin ameliyatlarını hasta üzerinde yapmadan önce sanal ortamda deneme imkanı sağlar. Estetik ameliyatlarda kişinin geçireceği ameliyat sonrası halini görme şansı vardır. Buna göre kişi istediklerini somut bir şekilde analiz etme ve karar verme şansına sahiptir. Sanal Gerçeklik ayrıca beyin ve omurilik zedelenmesi veya sinirsel bozuklukları, çeşitli fobilere sahip kişilerin tedavilerinde de kullanılmaktadır (Kapıcıoğlu ve Bulun, 2002)
4.8. Eğitim
Sanal ortamların, gerçekçi ortamlarda öğrencilerin meşgul olmalarını sağladığını, zengin algısal ipuçları ve çok yönlü geribildirimler verdiğini, sanal deneyimlerin gerçek ortamlara kolaylıkla transfer edilebilmesini sağladığını, içerikle etkileşimi sağladığını, öğrenirken eğlendirdiğini, kavramların öğrenilmesini kolaylaştırdığı görülmektedir (Shim vd., 2003). Ayrıca öğrenmeyi etkili ve ilgi çekici hale getirdiği, yüksek düzey kazanımlar elde edilmesini sağladığı, ortamda bulunma hissinin ve hayal gücünün öğrencilerin problem çözme becerilerini geliştirdiği, yüksek düzeyde etkileşimli öğrenme deneyimleri sağladığı, beyin fırtınası, bilginin yapılandırılması ve farklı kaynaklardan bilgi sentezi için uygun ortamlar sunduğu yapılan araştırmalar sonucunda ortaya çıkmıştır (Barab vd., 2005).
Sanal Gerçeklik, öğrenme süreçlerine de önemli katkılar yapabilmektedir. Örgün eğitim sistemleri Sanal Gerçeklikten birçok yararlar sağlayabilir.
Özellikle matematik, fen, tıp, askeri ve havacılık eğitiminde kullanılması, eğitimin kalitesi açısından son derece önemlidir.
Bir Sanal Gerçeklik esaslı simulasyon programının, gerçekçi deneyler/uygulamalar için sanal bir çözüm üretmesi yanında başka birçok yararları da vardır.
Örneğin, bir Sanal Gerçeklik laboratuvarında gerçekleştirilen fizik deneyi, farklı test ortamlarını kolaylıkla yaratabilmekte ve sonuçlarını ölçebilmektedir. Ek olarak, tehlikeli, yüksek maliyetli ve karmaşık deneyler bir Sanal Gerçeklik sisteminde sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir (Bayraktar ve Kaleli, 2007).
Eğitimle ilgili uygulamalar aşağıdaki bölümde daha detaylı incelenmektedir.
5. EĞĐTĐMDE SAAL GERÇEKLĐK UYGULAMALARI
Sanal Gerçeklik sayesinde öğrencilerin, sadece bilimsel gerçekleri daha hızlı ve iyi öğrenmeleri değil aynı zamanda deneyerek gerçek deneyim etmeleri de sağlanabilmektedir. Sanal gerçekliğin eğitimdeki kullanımına yönelik çalışma alanlarını şu şekilde sıralanabilir:
5.1. Özel Eğitim
Üç boyutlu Sanal Gerçeklik, iki boyutlu bilgisayar oyunları ve grafiklerine nazaran birçok avantaja sahiptir. Bu bağlamda, Sanal Gerçeklik özel eğitimde önemli roller üstlenmektedir. Đngilterede yapılan çalışmada iletişim ve hareket güçlüğü çeken çocukların normal şartlarda engelli oluşlarından dolayı yapabilemeyecekleri yaşantıları Sanal Gerçeklik ortamları kullanılarak eğitilmeleri sağlanmaktadır (Helsell, S. 1992). Örneğin; duyma özürlü çocukların esnek düşünme yeteneğini ya da başka açılardan bakarak değişik problemlere çözüm bulma yetisini geliştirir (Passıg, ve Eden, 2000), Sanal Gerçeklik, farklı bir uygulama alanı olarak, tekerlekli sandalyenin güvenli bir şekilde yönlendirilmesi için de kullanılan bir araçtır (Goldsmıth ve Leblanc, 2004).
Şekil 10. Tekerlekli Sandalye Kullanımının Sanal Ortamda Denenmesi
5.2. Mimarlık
Sanal Gerçeklik, örneğin, bir yapı, daha inşa edilmeden, ekranda olan bir model binanın içine girerek gezmek, fonksiyonel olup olmadığını incelemek, günün değişik saatlerinde güneşin etkisinin nasıl olduğunu bilmek veya binanın belirli derecedeki depreme dayanımını ölçmek için tasarım özelliklerini kritik edebileceğimiz bir ortamı sağlar.
Ayrıca renk, aydınlatma ve ergonomi gibi faktörlerin de önceden denenmesi mümkündür.
Mimarlık alanındaki uygulamalar sayesinde tasarımcı veya müşteri yapılacak olan evin içinde gezebilir. Bu tasarımcı ve müşteriye gerçeklik hissi verir ve daha kullanışlı binalar yapılabilir. Sanal Gerçeklik ile binanın sadece estetik yapısına bakılmaz, güvenlik testleri de yapılabilir.
Şekil 11. Mimarlıkta Sanal Gerçeklik Uygulaması
Bir bina için söylenenler bir şehir için de geçerlidir.
Şehir tasarımcıları şehrin içinde gezebilir, görünüşüne bakabilir, şehrin sınırlarını belirleyebilirler.
5.3. Tarih
Geçmişte yaşanan olaylar ve kişilerin gerçeklerinin kopyalarının tarih derslerinde kullanılması öğrencilerin konuları daha iyi anlamalarını sağlamaktadır. Tarih odası adı verilen Sanal Gerçeklik ortamı sayesinde öğrenciler tarihi olaylara tanıklık edebilmekte ve bu olaylarda yer alan kişilerle etkileşim kurabilmektedirler (Çavaş vd., 2004). Öğrenciler geçmişte var olmuş bir antik kentin sokaklarında, o devrin insanlarının arasında gezerek çok kalıcı ve ilgi çekici bir deneyim yasayabilirler. Coğrafi özelliklerin de öğretilmesinde Sanal Gerçeklik kullanılmaktadır.
Şekil 12. Tarih odası 5.4. Fen ve Matematik
Fen eğitiminde sanal gerçekliğin en önemli kullanım alanlarından birisi kimyadır. Üç boyutlu
bilgisayar modelleri karmaşık moleküllerin şekillerini anlamada yardımcı olur. Öğrenciler üç boyutlu moleküllerin çeşitli özelliklerini kullanarak moleküller arasındaki bağlantıyı ve çekim kuvvetlerini görebilmekte, etkileşimde bulunabilmekte ve hissedebilmektedirler (Çavaş vd., 2004).
Şekil 13. Sanal Gerçeklik ile Moleküllerin Üç Boyutlu Gösterimi
Kimyanın yanı sıra fizik alanında da gerçek hayatta test edilmesi çok zor olan bazı teoriler test edilebilir, öğrencilerin kavramada sorun yasadığı teoriler canlandırılarak öğrenme kolaylaştırılabilir.
Öğrenci ayda yürüme deneyimi kazanabilir veya merkezkaç kuvvetinin olmadığında neler olabileceğini bizzat görerek öğrenebilir.
Sanal Gerçeklik sistemleri, matematik alanında geometrik şekillerin üç boyutlu olarak kavranmasına katkıda bulunabilir, koordinasyon sisteminin anlaşılmasını kolaylaştırabilir, karmaşık denklemlerin çeşitli şekillerle desteklenmesiyle çözülmesini sağlayabilir.
5.5. Tıp Eğitimi
Tıp eğitiminde kullanılması için sanal kadavralar geliştirilmiştir. Đlk sanal kadavra ABD'de gerçekleştirilmiş ve internet üzerinde kullanıma sunulmuştur. Ölüme mahkûm bir hükümlünün bilimsel araştırmalar için bağışladığı cesedi 2000'e yakın parçaya ayrılarak her parçanın fotoğrafları, röntgenleri ve sayısal verileri ile bir sanal kadavra oluşturulmuştur. Böylece tıp öğrencileri bilgisayar ortamında parçalara ayırıp sonra yeniden bir araya toplayabilecekleri bir sanal kadavraya kavuşmuştur (Goldsmıth ve Leblanc, 2004).
.
Şekil 14. Sanal Diseksiyon Masası 5.6. Havayolu Endüstrisi
Sanal gerçekliğin ilk çıkısından bu yana etkili şekilde kullanıldığı alanlardan biri havacılık eğitimidir. Uçuş simülatörleri oldukça gelişmiş bir Sanal Gerçeklik teknolojisi örneğidir. Sanal Gerçeklik havacılık eğitimine hem kullanılışlılık hem de güvenlik bakımından çok büyük katkı sağlamıştır (Çavaş vd., 2004). Bu konuda verilebilecek bir örnek de Google Earth uygulamasında bulunan uçuş simülatörüdür. Bu uygulamada uçmak istenilen uçak seçildikten sonra dünya üzerinde istenilen bir yerde uçulabilmekte, yine gerçek uçakta bulunan göstergeler ekranda görünmekte ve uçağı kaldırma, inişe geçme ve piste inmede izlenmesi gereken kurallar bu simülatörde de aynı şekilde bulunmaktadır.
Şekil 15. Google Earth Uçuş Simülatörü
6. SAAL GERÇEKLĐĞĐ
EĞĐTĐMDE KULLAILMASII
YARARLARI
Sanal Gerçeklik bir çok açıdan öğreten ve öğrenenler için kullanışlı olan ve beraberinde olumlu sonuçlar getiren teknolojik bir araçtır.
Çavaş vd., (2004). Sanal Gerçekliğin eğitimde kullanılmasının yararlarını şu şekilde sıralamıştır:
• Motivasyonu arttırır.
• Öğretilecek konunun bazı özelliklerini ve önemli noktalarını diğer yöntemlere göre daha gerçekçi bir biçimde gösterir.
• Uzun mesafelerden gözlem yapma olanağı sağlar.
• Daha önce deneylere ve öğrenme ortamlarına katılma imkanı bulamamış özürlü öğrencilerin bu ortamlara katılmalarına olanak sağlar.
• Yeni anlayışların gelişmesi için olanaklar sağlar.
• Her öğrencinin kendi öğrenme hızına göre deneyim aşamasına ve böylelikle öğrenme olayını daha etkin bir biçimde gerçekleştirmesine izin verir.
• Öğrencilere sınırlı sınıf ortamlarında sıkıştırılmış zamanlarda deneyim kazandırmaktan ziyade daha geniş bir zaman aralığı sağlar.
• Karşılıklı bir etkileşim gerektirdiğinden öğrencilerin pasif durumdan aktif konuma geçmelerini sağlar.
• Yaratıcılığı teşvik eder.
• Sosyal bir atmosfer oluşturur.
• Bilgisayar becerilerini geliştirir.
7. SAAL GERÇEKLĐĞĐ
KULLAIMII GETĐRDĐĞĐ OLUMSUZLUKLAR
Sanal dünyalar, etkileşimli kontrolün temini ve objelerdeki değişimlerin yansıtılabilmesi için gerçek zamanda ya da gerçeğe yakın bir süratle görüntülenmelidir. Yukarıda bahsedilen tüm teknolojiler bugün için mevcut olmakla birlikte bazı eksikliklerin de teknolojik anlamda aşılması gerekmektedir. Yaygın olarak kullanılan bilgisayarlar henüz gerçek zamanda üç boyutlu karmaşık görüntüleri işleyebilecek kadar güçlü değildir. Đnsan hareketlerini bilgisayarlara aktaran izleme-takip cihazlarının sanal dünyalarla etkileşimini daha iyi koordine etmek gerekir. Aksi halde kullanıcı hareketlerini görüntülemede oluşan gecikme, insan metabolizmasında istenmeyen problemlere yol açmaktadır. Bu tür sistemlerin uzun süreli kullanımı insanda baş dönmesi ve mide bulantısına sebep olmaktadır. Sanal Gerçeklik sistemlerinin pahalı olduğu da sıkça ifade edilen bir dezavantajdır. Dolayısıyla özellikle oyun ve eğlence dünyasında daha fazla uygulama olanağı bulmuştur (Bayraktar ve Kaleli , 2007).
8. SOUÇ
Eğitim ortamları teknolojik olanaklardan yararlanamazsa, günün toplumsal ve bireysel beklenti ve gereksinimlerine yanıt vermekte zorlanacaktır. Özellikle Sanal Gerçeklik gibi teknolojilerin eğitimde etkin bir şekilde kullanımı hem derslerde öğretilenlerin etkinliğinin kalitesinin artmasını hem de öğrencilerin derse karşı olan motivasyonlarını ve tutumlarını olumlu bir şekilde arttıracaktır. Sanal Gerçeklik teknolojisi
öğrenmenin daha iyi bir hale getirilmesinde çok önemli özelliklere sahiptir. Sanal Gerçekliğin öğrenme ortamlarında etkin bir biçimde kullanılmasıyla öğrenciler hem bilgileri daha hızlı ve kolay bir biçimde edinirler, hem de öğrendikleri bilgileri gerçek yaşamla bağdaştırma imkanı bulurlar.
Tüm olumlu etkilerinin yanında Sanal Gerçeklik teknolojisinin kullanıldığı alanlarda sanal ortamlar yaratmak için uzun süreler gerekmektedir ve araştırma laboratuarları çoğunlukla sınırlıdır.
Örneğin bir binanın üç boyutlu olarak gezilebilmesi ve görüntülerin gerçeğe çok yakın olabilmesi için bir yıl ya da daha fazla süre gerekebilir. Ortaya çıkmasının uzun süreler alması ve beraber kullanılan donanımların pahalı olması Sanal Gerçekliğin uzun yıllar yaygınlaşmasının önüne geçmiştir. Ancak son yıllarda bu teknoloji ev kullanıcısının da ulaşabileceği mobil cihazlar ve tabletler üzerinde çalışan uygulamalarda kullanılarak, geliştirilmektedir. Örneğin Sonsuz Z (zSpace) tablet teknolojisi son zamanlarda ortaya çıkan Sanal Gerçeklik uygulamalarından biridir. Bu teknolojide de kullanıcı gözlük takıp tablet ekranında gördüğü nesneleri, özel bir kalem sayesinde gerçek ortama taşıyarak nesneleri döndürme, yakından görme gibi birçok işlem yapabilmektedir. Özellikle eğitimciler, tıp uzmanları ve endüstriyel tasarımcılar için uygun olmakla beraber gelecekte oyunlarda kullanılması da beklenmektedir (URL-2). Sanal Gerçeklik teknolojisinde kullanılan donanımların daha ergonomik olması ve taşınabilir hale gelmesi ile Sanal Gerçeklik yazılımlarının tabletlerde de kullanılabilmesi bu teknolojileri, zaman içerisinde gündelik yaşamın bir parçası haline getirecektir.
9. KAYAKÇA
Azuma, R., Baillot, Y., Behringer, R., Feiner, S., Julier, S. & MacIntyre, B. (2001). Recent Advances in Augmented Reality. Computer Graphics and Applications, IEEE. vol. 6. pp: 34 - 47.
“doi: 10.1109/38.963459.
Barab, S. A., Thomas, M. K., Dodge, T., Carteaux, B., & Tüzün, H. (2005). Making leaming fun:
Quest Atlantis, a game without guns. Educational Technology Research and Development, 53(1), 86- 107.
Bayraktar E., Kaleli F., (2007)Sanal Gerçeklik ve uygulama alanları, Dumlupınar Üniversitesi, Kütahya
Bimber, O. & Raskar, R. (2005). Spatial Augmented Reality: Merging Real and Virtual Worlds. A K Peters, Ltd: USA
Çavaş, B., Huyugüzel Çavaş, P., & Taşkın Can, B.
(2004). Eğitim de Sanal Gerçeklik. The Turkish Online Journal of Education Technology - TOJET, 3(4), Article 15.
Goldsmıth, T. R. ve Leblanc, L. A. (2004), “Use of Technology in Interventions
for Children with Autism”, Journal of Early and Intensive Behavior Intervention,
Vol. 1, No. 2, s.166-178.
Helsell, S. (1992) "Virtual Reality and Education".
Educational Technology, 1992. pp. 38-42.
Hoshi, K., Pesola, U. M., Waterworth, E. L., &
Waterworth, J. (2009). Tools, Perspectives and Avatars in Blended Reality Space. Annual Review of Cybertherapy and Telemedicine: Advanced Technologies in the Behavioral, Social and Neuroscience, vol. 7. pp. 91-97.
Huyh, D. F., Xu, Y. & Wang, S. (2006). Exploring User Experience in “Blended Reality”: Moving Interactions Out of the Screen. Proceeding CHI EA '06 - Extended Abstracts on Human Factors In Computing Systems. USA.
doi: 10.1145/1125451.1125625.
Kapıcıoğlu, S ve Bulun M, “Tıp Eğitiminde Simülatör Ve Sanal Gerçeklik Uygulamaları” Açık Ve Uzaktan Eğitim Sempozyumu Web Sitesi http://aof20.anadolu.edu.tr, 23-25 Mayıs 2002, Eskişehir
Kayabaşı Y. Sanal Gerçeklik ve Eğitim Amaçlı Kullanılması (2005). The Turkish Online Journal of Educational Technology – TOJET , 4 (3), Article 20
Mikropoulos T. A., & Bellou, J. (2006). The Unique Features Of Educational Virtual Environments. In P. Isaias, M. McPherson, & F.
Banister (Eds.), Proceedings e-society 2006, International Association for Development of the Information Society, Vol. 1 (pp. 122–128). IADIS.
Mclellan, H. (1996), “Virtual Realities”, Editör:
Jonassen, D., Handbook Of Research For Educational Communications And Technology, Kluwer-Nijhoff Publishing, Boston, s.457-487.
Orhan, S. , Karaman M. ,(2012)Eğitimde Gerçekliğe Yeni Bir Bakış: Harmanlanmış ve Genişletilmiş Gerçeklik, Uşak Üniversitesi, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bölümü, Uşak
Oppenheim, C. (1993). "Virtual reality and the virtual library", Information Services and Use (13):215-227.
Passıg, D. ve Eden, S. (2000), “Improving Flexible Thinking In Deaf And Hardof-
Hearing Children With Virtual Reality Technology”, American Annals of the Deaf, Vol. 145, No. 3, s.286–291.
Reimer, J. (1994): “Design”, IRIS Universe, No:29, pp.32-35.
Shim, K.-C., Park, J.-S., Kim, H.-S., Kim, J.-H., Park, Y.-C., & Ryu, H. I. (2003). Application of virtual reality technology in biology education.
Journal of Biological Education, 37(2), 71–74.
URL-1, http://www.vrs.org.uk/virtual-reality- military/arm y-training.html, Virtual reality army training, 10 Ocak 2014
URL-2, http://gigaom.com/2013/08/02/hands-on- with-the-zspace-3d-virtual-reality-tablet/, 11 Ocak 2014
