Центр технического развития – детский технопарк «Кванториум» Свердловской детской железной дороги – структурное подразделение Свердловской железной дороги – филиала ОАО «РЖД» Согласовано и утверждено на методическом совете СвДЖД Протокол №13 от 09.09.2024 г. УТВЕРЖДАЮ Начальник Свердловской детской железной дороги ___________/Алалыкин М.В. «09» сентября 2024 г. Дополнительная общеобразовательная (общеразвивающая) программа «Виртуальная и дополненная реальность». Продвинутый модуль (3 год обучения) – 144 часа Направленность – техническая Возраст обучающихся - 11 – 17 лет Срок реализации программы – 1 год Авторы-составители: Долгих И.А., Педагог дополнительного образования (по направлению виртуальной и дополненной реальности) Малахаев И.В., методист Екатеринбург, 2024 год Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА В ходе практических занятий по программе «Разработка приложений дополненной и виртуальной реальности» обучающиеся познакомятся с виртуальной, дополненной и смешанной реальностями, поймут их особенности и возможности, выявят возможные способы применения. Данная программы разработана в соответствии с действующими нормативноправовыми требованиями законодательства в сфере образования. Актуальность программы Виртуальная и дополненная реальности – ключевые технологические направления, которые оказывают существенное влияние на развитие рынков НТИ. Практически для каждой перспективной позиции «Атласа новых профессий» полезны будут знания из области компьютерного зрения, систем трекинга, 3D-моделирования и т.д. Согласно многочисленным исследованиям, VR/AR рынок развивается по экспоненте: компетентные специалисты в данной сфере необходимы во всех отраслях современной экономики. Направленность программы: техническая. Возраст обучающихся: 12-17 лет. Количество обучающихся в группе: 15 чел. Программа рассчитана на один год обучения. Объем программы: 144 учебных часов. Режим занятий: 2 раза в неделю по 2 академических часа. Цель программы: сформировать основные навыки работы с пакетами программ необходимыми для 3D-моделирования и создания приложений дополненной и реальности через выполнение практических работ в сфере VR/AR. Задачи программы: познакомить с современным уровнем развития технических и программных средств в области 3D моделирования, современными устройствами, предназначенными для съемки фото и видео 360; обучить обращению с современными устройствами дополненной реальности и виртуальной реальности, навыкам работы с платформами, предназначенными для создания приложений дополненной и виртуальной реальностей (Unity3D; EVStudio, Unity 3D) и другими программными продуктами, как с основными инструментами создания мультимедиа-материалов для устройств дополненной и виртуальной реальностей; познакомить с языком программирования C#; обучить приемам создания приложений виртуальной реальности в среде разработки Unity. научить грамотно интерпретировать общепредметные понятия, корректно применять полученные знания, объективно оценивать ситуацию, принимать альтернативные пути решений поставленных задач; создать комфортные условия для самореализации и самоанализа. развивать коммуникативные навыки; научить бережно относиться к материальным и духовным ценностям в контексте направления. Формы учебной деятельности Форма организации обучения: очная (фронтальная, индивидуальная). Формы проведения занятий: беседа, практическое занятие, занятие с творческим заданием, обсуждение, мастер-класс, просмотр фильма, презентация. Ожидаемые результаты освоения программы Личностные: воспитание ответственного отношения к информации, ее распространению, а также личной ответственности за качество окружающей информационной среды; овладение навыками адаптации к изменениям в окружающем мире; развитие способности самостоятельно и в группах решать поставленные задачи, анализируя и подбирая ресурсы и средства для их решения; воспитание уважительного отношения к людям с иным мнением и интересами, поиск компромиссов; формирование мотивов учебной деятельности и личностного смысла образования; воспитание бережного отношения к материальным и духовным ценностям. Метапредметные: развитие навыка применения решений наивысшего качества, основанных на логической и комплексной переработке, систематизации информации; развитие умения планировать, контролировать и оценивать учебные действия в соответствии с поставленной задачей и условиями реализации; совершенствование умения использовать компьютерные и коммуникационные технологии как инструмент достижения целей; совершенствование умения взаимодействовать и сотрудничать с людьми с целью достижения персональных и общих результатов; развитие умения сверять свои действия с целью и результатом, оценивать их; развитие умения самостоятельно осознавать причины своего успеха или неуспеха и поиска выходов из ситуации неуспеха; подготовка обучающихся к проектной деятельности. Предметные: Знать: основные понятия VR/AR; основные пакеты программ для 3D-моделирования: SketchUp, Blender; основные пакеты программ для создания дополненной реальности (Unity, EVStudio); аддоны в Blender; инструменты для работы с материалами; наименования библиотек для создания приложений виртуальной реальности. Уметь: снимать фото и видео в формате 360; моделировать объекты в графических редакторах; обосновать выбор графического редактора для решения поставленной задачи; писать простые программы на языке программирования C#; применять аддоны в Blender; создавать анимационные ролики в программе Blender; создавать приложения дополненной реальности в Unity; тестировать приложения; создавать приложения виртуальной реальности в Unity; умение использовать Интернет для поиска информации. Формы подведения итогов и методы диагностики В рамках аттестации по итогам года учитывается участие обучающегося в не менее 50% мероприятий, направленных на проверку полученных промежуточных образовательных результатов по итогу разделов и модулей. Контрольные мероприятия организуются с периодичностью один раз в полугодие. Комплекс аттестационных форм включает итоговое тестирование и представление решения учебного проекта в рамках открытой презентации итоговых работ обучающихся. Критерии и показатели оценки уровней освоения программы Критерий «Знания, умения, навыки» 1 ступень (начальный уровень) Освоенность терминов и понятий в области моделирования программирования низкая, неуверенная, способность – 2 ступень (уровень освоения) Свободное оперирование и основными терминами и понятиями в области моделирования и программирования; 3 ступень (уровень совершенствования) Способности творческого поиска и решения практических задач в областях моделирования и – программирования самостоятельного поиска и анализа информации – низкая, умение работать с мобильными устройствами для сбора пространственных – выражено слабо. ярко осведомленность об этапах выражены; и методах проектной Уверенные навыки деятельности; самостоятельного способность целеполагания и самостоятельного управления данных выполнения кейсов, поиска и имеющимися ресурсами. исправления ошибок; способность представления результатов работы, уверенный навык презентации выполненных кейсов. Критерий «Мотивация и творческая активность» Мотивация зависит от внешних Устойчивое стремление к Четко выражает факторов, поддерживается достижению высоких потребность в преподавателем. результатов, поддерживается занятиях. Выполняет задания на самостоятельно. Обладает репродуктивно- творческом Легко включается в оригинальностью уровне. работу, большую часть мышления, заданий выполняет на воображением, творческом уровне. способностью генерации новых идей и реализации их на практике. Критерий «Достижения» Активное участие в мероприятиях квантума и учреждения. Результативные выступления Результативные в мероприятиях учреждения выступления на и на всероссийском уровне. уровне региона. Учебно-тематический план № Тема п/п Моделирование в Blender (62 ч.) 1. Раздел 1. Материалы и текстуры. 2. Раздел 2. Add-ons в Blender. 3 Раздел 3. Костная анимация. 4 Промежуточная аттестация по итогам модуля. Создание VR в Unity (60 ч.) 5. Раздел 4. Скрипты в Unity. Всего Теория Практика Форма контроля 20 8 12 20 20 2 8 7 12 13 2 30 13 17 Презентация творческих работ 6. 7. 8. 9. 10. Раздел 5. VR в Unity. Промежуточная аттестация по итогам модуля. Основы Unity 3D (20 ч.) Раздел 6. Основы Unity 3D. Промежуточная аттестация по итогам модуля. Подведение итогов. ИТОГО: 28 2 8 18 2 8 2 20 2 Презентация работ 10 2 Презентация работ 2 Презентация проектов 144 52 92 Содержание учебно-тематического плана Моделирование в Blender (62 часа). Раздел 1. Материалы и текстуры (20 часов). Теория: знакомство с понятиями «материалы и текстуры», основные отличия материалов от текстур, запекание текстур, nodе, алгоритмы создания BPR материалов, бесшовных текстур, объемных текстур, знакомство с понятием «карта нормалей», основы режима рисования текстур, процедурные и многослойные текстуры, знакомство с add-on Material Library. Практика: создание сложных текстур, указанных в теории, текстуры дерева, травы, шерсти, стекла, льда, моделирование объектов с использованием этих текстур, создание светящихся объектов. Моделирование объектов по конкурсным заданиям. Раздел 2. Add-ons в Blender (20 часов). Теория: понятие add-on (дополнение), бесплатные add-on в blender. Аддоны для прототипирования. Знакомство с аддонами Measurelt. Paper Model, Add-on Extra Objects, Sapling Tree Gen, Ivy Gen, A.N.T Landscape, ArchiMesh, Archipack, Assign Shape Keys, Add-ons для настройки света, Loop Tool, Tissue, Cell Fracture. Практика: моделирование объектов с помощью вышеперечисленных add-on: подготовка моделей для печати на 3D-принтере, создание ландшафта, пейзажа, деревьев, объектов со сложной геометрией, архитектурных объектов, поиск других интересных дополнений. Работа над творческим заданием. Раздел 3. Анимация (20 часов). Теория: знакомство с анимацией по ключевым кадрам, понятие системы частиц, понятие костной анимации, знакомство с дополнениями для создания костной анимации Add-on Rigify, Add-on Skinify Rig, знакомство с визуальными эффектами, дополнение Add-on Skinify Rig, знакомство с модификатором Сloth. Практика: создание простой анимации, создание костной анимации, создание костной анимации с применением указанных аддонов, анимация ткани, анимация камеры, создание визуальных эффектов. Выполнение творческого задания (создание анимационного ролика на тему, выбранную группой в ходе образовательного процесса) Итоговая проверка по модулю: демонстрация анимационного ролика Создание VR в Unity (60 часов). Раздел 4. Скрипты в Unity (30 часов). Теория: изучение возможностей библиотеки UnityEngine. Введение в ООП (объектно-ориентированное программирование), понятие объектов и классов, инкапсуляция, наследование, полиморфизм, конструкторы и деструкторы. ООП в Unity, знакомство со скриптами FPC (контроллер от первого лица), разбор скриптов из демонстрационных проектов Unity, разбор скриптов из Asset Store. Практика: написание кода на языке программирования C# на вышеуказанные темы. Написание скриптов в Unity: скрипт для перетаскивания объекта мышкой «dragdrop», скрипты изменяющие материалы и текстуры, скрипты для главного меню, реализация экрана загрузки, создание шутера от первого лица. Форма контроля: выполнение практических заданий. Раздел 5. VR в Unity (28 часов). Теория: разбор примеров виртуальных туров для Google CardBoard, изучение библиотеки SteamVR: просмотр сцены в виртуальной реальности, телепорт, разбор скриптов для взаимодействия с объектами с помощью контроллеров, работа с шлемами виртуальной реальности Oculus и HTC. Практика: создание VR приложения для Google CardBoard, Oculus Rift, HTC Vive, с помощью методов и скриптов, содержащихся в библиотеке Steam VR. Создание приложений-тренажеров по сборке оборудования. Подготовка работ к конкурсам VRARfest, «Шустрик» и др. Форма контроля: презентация работы. Критерии указаны ниже. Основы Unity 3D (20 часов). Раздел 6. Основы Unity 3D (18 часов). Теория: знакомство с интерфейсом программы, разбор возможностей, создание сцены, понятие материала, знакомство с аддонами и модулями, базовый C#'s. Практика: создание простой сцены и разбор существующих шаблонов, создание VR баскетбола, создание сцены, материалов, C#'s, тестирование созданных приложений, работа над своим приложением на свободную тему. Форма контроля: презентация работы. Критерии указаны ниже. Организационно-педагогические условия реализации программы Материально-техническое обеспечение Основное оборудование, необходимое для реализации программы № п/ п 1 2 3 4 5 № п/ п 1 Наименование Интерактивная доска Системный блок Монитор Компьютерная периферия Ноутбук Кол-во 1 12 12 12 3 Срок аморт. , лет 5 2 2 1 4 Основные расходные материалы, необходимые для реализации программы Наименование Кол-во Бумага (А4), пачка 200 2 Маркеры (синий, красный, черный, зеленый) 15 3 Картриджи для МФУ 800 Информационное обеспечение Пакет программного обеспечения Microsoft Office; Unity; Blender. Кадровое обеспечение Педагог дополнительного образования, имеющий высшее образование или среднее профессиональное образование инженерно-технической специальности, обладающий навыками, согласно пункту 1.2.1 Должностной инструкции. Методическое обеспечение программы Методы обучения: кейс-метод (исследование ситуации, предложение вариантов её разрешения); наглядные (иллюстрация, демонстрация, наблюдение); практические методы (упражнения); поисковые (поиск информации, умение выделять главное, отсеивать недостоверную информацию). Методы стимулирования и мотивации: конкурсы; поощрения; учебные дискуссии; создание ситуаций успеха в обучении; создание ситуаций творческого поиска, формирование ответственности и обязательности. Методы воспитания: методы формирование сознания личности (рассказ, беседа); методы организации деятельности и формирования опыта общественного поведения личности (иллюстрации и демонстрации); методы стимулирования и мотивации деятельности и поведения личности (дискуссия); Методы контроля: устный опрос; защита кейсов; практическое задание на проверку сформированных компетенций по образовательной программе; защита итоговых работ. Список источников для педагогов 1. Support - Skanect 3D Scanning Software By Occipital – Электорон. дан. – URL: http://skanect.occipital.com/support/ (дата обращения: 31.01.2020). 2. How to use the panono camera – Электорон. дан. – URL: https://support.panono.com/hc/en-us (дата обращения: 31.01.2020). 3. Kolor | Autopano Video - Video stitching software — Электорон. дан. – URL: http://www.kolor.com/autopano-video/#start (дата обращения: 31.01.2020). 4. VR rendering with Blender - VR viewing with VRAIS-YouTube – Электорон. дан. – URL: https://www.youtube.com/watch?v=SMhGEu9LmYw (дата обращения: 31.01.2020). 5. Blender 3D уроки – Электорон. дан. – URL: https://www.youtube.com/channel/UCLYrT1051M_6XkbEc5Te8PA (дата обращения: 31.01.2019). Список источников для обучающихся 1. Blender 3D уроки – Электорон. дан. – URL: https://www.youtube.com/channel/UCLYrT1051M_6XkbEc5Te8PA (дата обращения: 31.01.2019). 2. METANIT.COM – сайт о программировании – Электорон. дан. – URL: https://metanit.com/ (дата обращения: 31.01.2019). Приложение № 1 Контрольно-измерительные материалы Система контрольно-измерительных материалов направлена на мониторинг достижения запланированных предметных результатов. Оценка достижения личностных и метапредметных результатов осуществляется совместно с педагогом-психологом путем педагогического наблюдения, а также включенных оценочных параметров в рамках запланированных контрольных мероприятий. Углубленное изучение Blender Предметные результаты: Знать: • инструменты для работы с материалами Аддоны в Blender Уметь: • создавать анимационные ролики в программе Blender; • применять аддоны в Blender Углубленное изучение Unity Предметные результаты: Знать: Наименования библиотек для создания приложений виртуальной реальности Уметь: создавать приложения виртуальной реальности в Unity; выбор программного инструментария для 3D моделирования, анимации и создания приложений дополненной реальности. Оценка достижения результатов Форма Вид работы Цель контроля (фронтальный, проведени групповой, я индивидуальный) Групповой Контроль Демонстрация подготовк анимационног ик о проекту ролика по итогам Раздела 1. Моделировани ев Blender Критерии оценки результата Базовый уровень Продвинутый уровень Анимационный ролик Получена получен, но при этом в качественная нем используются очень анимация, простые объекты, присутствуют визуально выглядит сложные текстуры, очень простым, объекты используются созданы из примитивов, визуальные нет настроенного эффекты, освещения или настроен свет. присутствуют засветы Групповой Презентация работ по итогам Раздела 2. Создание VR в Unity Контроль подготовк ик проекту Критерии оценивания Критерии презентации и кейса оценивания выполнены на 50%-70% презентации и от максимально кейса выполнены возможного числа более чем на 70%. баллов. Приложение Приложение позволяет только позволяет просмотреть сцену. взаимодействовать с объектами Приложение № 2 Программно-методический комплекс Формы контроля Критерии оценивания выполненного кейса Качество разработки пользовательского интерфейса 0-3 балла (если он предусмотрен условием кейса) 0- в приложении отсутствует пользовательский интерфейс; 1- пользовательский интерфейс есть, но он недостаточно информативен для пользователя; 2- пользовательский интерфейс есть, он информативен, но дизайн устаревший и простой; 3- пользовательский интерфейс есть, он информативен с оригинальным дизайном. Описание использованных методов и оборудования 0-2 балла 0 - описание отсутствует; 1– описание представлено не в полном объеме; 2– описание есть. Презентация раскрывает всю необходимую информацию 0 - 2 балла 0 – презентация отсутствует; 1 – презентация сложна для восприятия; 2 – презентация понятна и раскрывает всю информацию. Функциональность и работоспособность 0 – 2 балла 0 – приложение не работоспособно на уровне прототипа и не выполняет заявленные в задании функции; 1 – приложение работоспособно на уровне прототипа и частично выполняет заявленные в задании функции; 2 – приложение полностью работоспособно на уровне прототипа и выполняет заявленные в задании функции. Критерии оценивания защиты презентации Соблюдение таймингов 0 - 3 балла 0 – не смогли защитить за отведённое время; 3 – смогли защитить, не выходя за рамки отведённого времени. Визуальное оформление презентации 0 - 5 баллов 0 – визуально устаревший дизайн презентации (использованы стандартные темы, цветовая палитра визуально «кислотная» и негармоничная, слишком много текста, слишком маленький шрифт и т.п.); 3 – в презентации визуально, частично наблюдаются дизайнерские приёмы, но в целом, у презентации слабый, устаревший дизайн; 5 – в презентации, визуально, приятный дизайн, чувствуется дизайнерский подход. Оригинальность идеи 0 – 5 баллов 0 – в проекте нет оригинальных идей и подходов; 2 – есть отдельные оригинальные идеи; 5 – в проекте наблюдается действительно творческий подход и креатив. Постановка цели и задач 0 - 3 балла 0 – не смогли правильно поставить цель задачи; 1 – частично справились с постановкой цели и задач; 3 – грамотно сформулировали цель и задачи. Дидактический материал Демонстрационные приложения виртуальной и дополненной реальности, презентации, видеоролики. Используемые приложения для демонстрации дополненной реальности 1) SKAG AR Safari На метке воспроизводятся 3D модели и звуки различных животных https://drive.google.com/drive/folders/1k7iaSBOPlion-Tb36NmjVNdKesYoZ9DM 2) Глаз человека. В данном приложении можно познакомиться с интерактивной 3D моделью глаза человека. Вы сможете покрутить его в ладони, посмотреть, из каких частей он состоит, увидеть реакцию глаза на внешние раздражители. https://play.google.com/store/apps/details?id=ru.eligovision.android.evi.users.eye www.eligovision.ru/media/upload/flyer_eye_main.pdf www.eligovision.ru/media/upload/flyer_eye_add.pdf 3) Мозг человека. В данном приложении можно познакомиться с интерактивной 3D моделью мозга человека. Вы сможете покрутить его в ладони, разобрать его на части в любом удобном для вас порядке и узнать, какая часть за что отвечает. https://play.google.com/store/apps/details?id=ru.eligovision.android.evi.users.brain www.eligovision.ru/media/upload/flyer_brain.pdf 4) Google Переводчик. Вы можете навести камеру на дорожный знак, меню в кафе или какой-нибудь другой текст и тут же получить перевод. Функция работает на 38 языках. https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.apps.translate 5) SketchAR. Приложение, позволяющее научится рисовать с помощью дополненной реальности https://play.google.com/store/apps/details?id=ktech.sketchar Приложение № 3 Краткое описание кейсов Кейс «Марсианский город» О кейсе: в ходе работы над кейсом обучающиеся отработают и углубят уже имеющиеся навыки работы в SketchUp, а также познакомятся со средой разработки Unity. Текст кейса: Роскосмос осваивает новые планеты и для создания городов им необходимы 3D модели инопланетных зданий. Задача кванторианцев создать модели в программе SketchUp. Категория кейса: вводный рассчитан на обучающихся 12-16 лет. Место кейса в структуре программы: Раздел 3. Изучение основ моделирования. Подраздел: «Основы работы в SketchUp» Количество учебных часов на которое рассчитан кейс: 4 часа. Занятие 1 Цель: продумать инфраструктуру и внешний вид строений Видеоролик марсианского поселения Что делаем: на листе бумаги Soft Skills: умение организовать поиск информации в сети зарисовываем Интернет, а также предполагаемый город структурировать и систематизировать полученную информацию; умение отстаивать свою точку зрения; развитие навыка самопрезентации, развитие творческого мышления Занятие 2 – занятие 5 Цель: смоделировать в SketchUp нарисованный на предыдущем занятии город Что делаем: моделируем Hard Skills: умение работать в строения в SketchUp? программе SketchUp Soft Skills: развитие навыка самопрезентации Занятие 6 Цель: создание VR приложения в Unity для очков Pico Видеоролики с сайта Unity Что делаем: переносим смоделированные объекты в Unity Hard Skills: начальные навыки работы в Unity; умение работать в PowerPoint Soft Skills: развитие навыка самопрезентации; умение отстаивать свою точку зрения Минимально необходимый уровень входных компетенций: для прохождения кейса требуется знание основных инструментов SketchUp. Предполагаемые результаты обучающихся, формируемые навыки Артефакты: приложение для очков Pico в формате аpk файла. Универсальные компетенции (Soft Skills): умение организовать поиск информации в сети Интернет, а также структурировать и систематизировать полученную информацию; умение отстаивать свою точку зрения; развитие навыка самопрезентации, развитие творческого мышления. Предметные компетенции (Hard Skills): умение работать в программе SketchUp; начальные навыки работы в Unity, умение создавать презентацию в PowerPoint. Способ выявления образовательного результата: представление результатов образовательной деятельности пройдет в форме публичной презентации решений кейса обучающимися и последующих ответов выступающих на вопросы наставника и других команд. Необходимые материалы и оборудование Аппаратное и техническое обеспечение: Рабочее место обучающегося: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Рабочее место наставника: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Программное обеспечение: SketchUp, Unity, PowerPoint Расходные материалы: бумага, цветные карандаши, фломастеры. Дополнительное оборудование: очки виртуальной реальности PICO, экран для демонстрации Источники информации Школа SketchUp — Электорон. дан. — URL: https://www.youtube.com/channel/UCOXXdPr6YtaT5oFIdiBDBKw (дата обращения: 20.08.2020). Кейс «Средневековый дом» О кейсе: в ходе работы над кейсом обучающиеся отработают и углубят уже имеющиеся навыки работы в Blender. Текст кейса: Музей средневековья решил сделать интерактивную выставку, но им не хватает 3D моделей строений. Нам необходимо сделать 3D модель средневекового дома в Blender, чтобы лучше ознакомить людей со средневековой архитектурой. Категория кейса: вводный рассчитан на обучающихся 12-16 лет. Место кейса в структуре программы: Раздел 3. Изучение основ моделирования. Подраздел: «Основы работы в среде Blender» Количество часов, на которое рассчитан кейс: 10 часов. Учебно-тематическое планирование: обучающиеся работают над кейсом на практической части занятий Занятие 1 Цель: найти исходное изображение (референс) моделируемого строения Что делаем: ищем Soft Skills: умение организовать поиск информации в информацию с сети Интернет сети Интернет, а также структурировать и систематизировать полученную информацию; умение делать выбор и аргументировать его Занятие 2- Занятие 6 Цель: смоделировать в Blender найденное строение Что делаем: моделируем Hard Skills: умение работать в программе замок в Blender, используем Blender Soft Skills: развитие навыка инструменты и настройки, самопрезентации изучаемые на каждом новом занятии, прорисовываем детали, скульптурируем. Занятие 7 Цель: подготовить выступление Что делаем: Hard Skills: умение работать в PowerPoint подготовка Soft Skills: развитие навыка самопрезентации; презентации умение отстаивать свою точку зрения Минимально необходимый уровень входных компетенций: для прохождения кейса требуется знание панели инструментов в EditMode. Предполагаемые результаты обучающихся, формируемые навыки Артефакты: смоделированный объект- замок в одном из 3D форматов. Универсальные компетенции (Soft Skills): умение организовать поиск информации в сети Интернет, а также структурировать и систематизировать полученную информацию; умение отстаивать свою точку зрения; развитие навыка самопрезентации, развитие творческого мышления; умение делать выбор. Предметные компетенции (Hard Skills): умение работать в программе Blender; умение создавать презентацию в PowerPoint. Способ выявления образовательного результата: представление результатов образовательной деятельности пройдет в форме публичной презентации решений кейса обучающимися и последующих ответов выступающих на вопросы наставника и других команд. Необходимые материалы и оборудование Аппаратное и техническое обеспечение: Рабочее место обучающегося: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Рабочее место наставника: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Программное обеспечение:Blender, PowerPoint Источники информации: Blender 3D уроки — Электорон. дан. — URL: https://www.youtube.com/channel/UCLYrT1051M_6XkbEc5Te8PA (дата обращения: 31.01.2019). Кейс «Дополненная реальность в школьном учебнике» О кейсе: в ходе работы над кейсом обучающиеся предстоит создать AR приложение для школьного учебника. Текст кейса: представители средних общеобразовательных школ попросили учащихся выбрать любимый школьный предмет и сделать для учебника приложение в дополненной реальности. Данное приложение поможет повысить интерес к процессу обучения. Категория кейса: вводный рассчитан на обучающихся 12-16 лет. Место кейса в структуре программы: Раздел 4. Дополненная реальность в конструкторе EV Toolbox Количество часов, на которое рассчитан кейс: 8 часов. Занятие 1 Цель: проанализировать существующие решения в сфере образовательных ARприложений. Soft Skills: умение находить, анализировать и Что делаем: использовать релевантную информацию, навыки тестируем проблемы, выдвижения существующие AR- формулирования приложения, обсуждаем гипотезы, умение ставить вопросы; Hard Skills: активировать запуск приложений принципы работы умение технологии, наиболее решения определяем дополненной реальности, устанавливать их на интересные устройство и тестировать. Занятие 2 Цель: выявить проблему (пожелание), решаемую с помощью приложения. Что делаем: делимся на Soft Skills: работа в команде, планирование проекта, команды, распределяем роли, навыки коллективного решения проблем проводим мозговой штурм творческого и поискового характера внутри команды и миниисследование, планируем ход проекта. Занятие 3 Цель: отработать основные навыки работы с инструментарием дополненной реальности Что делаем: продумываем Hard Skills: навык разработки AR-приложения. сценарий, создаем Soft Skills: умение находить, анализировать и необходимые графические использовать релевантную информацию, навыки материалы, ищем или создаем коллективного решения проблем творческого и требующий поискового характера; ся «дополненный» контент: 3Dмодели, аудио, видео, фотографии, текста и др.; разрабатываем приложение Занятие 4 Цель: грамотно презентовать свои наработки Что делаем: демонстрируем Soft Skills: навык качественной свое приложение, обсуждаем, презентации, умение отвечать на вопросы задаем вопросы. Вносим доработки по необходимости. Минимально необходимый уровень входных компетенций: для прохождениz кейса требуются знания программы EVStudio Предполагаемые результаты обучающихся, формируемые навыки Артефакты: Ar приложение Универсальные компетенции (Soft Skills): умение находить, анализировать и использовать релевантную информацию; навыки формулирования проблемы, выдвижения гипотезы; умение ставить вопросы (инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; навыки самостоятельного решения проблем творческого и поискового характера; самостоятельного планирования и реализации проекта: постановка цели, создание и подбор контента, презентация и защита готового проекта; навык публичных выступлений и навык убеждения; работа в команде: работа в общем ритме, эффективное распределение задач Предметные компетенции (Hard Skills): знание и понимание основных понятий: дополненная реальность (в т. ч. ее отличия от виртуальной), смешанная реальность, оптический трекинг, маркерная и безмаркерная технологии, реперные точки; знание пользовательского интерфейса профильного ПО, базовых объектов инструментария; навыки создания AR-приложений, знание основ 3D-моделирования. Способ выявления образовательного результата: представление результатов образовательной деятельности пройдет в форме публичной презентации решений кейса обучающимися и последующих ответов, выступающих на вопросы наставника и других команд. Необходимые материалы и оборудование: Аппаратное и техническое обеспечение: Рабочее место обучающегося: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Рабочее место наставника: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Программное обеспечение: EVStudio, ПО для 3D моделирования Материалы: бумага для печати, чернила, картон, фломастер/маркеры и др. канцелярские принадлежности. Дополнительное оборудование: смартфоны для тестирования приложений, экран для демонстрации Источники информации: Blender 3D уроки — Электорон. дан. — URL: https://www.youtube.com/channel/UCLYrT1051M_6XkbEc5Te8PA (дата обращения: 31.01.2019). Руководство по использованию EVStudio — Электорон. дан. — URL: http://evtoolbox.ru/education/docs/ (дата обращения: 20.08.2020). Кейс «Текстовый квест» О кейсе: в ходе работы над кейсом обучающимся предстоит написать программу на языке программирования C#, представляющую собой классический текстовый квест в стилистике 80-х годов ( аналог Zork). Текст кейса: Игровая индустрия не всегда была такой как сейчас, современные игры появились на свет с развитием компьютерной графики, но и до расцвета графики игры уже разрабатывались. Примерами таких игр служат текстовые квесты, которые представляют собой общение пользователя с консолью в виде диалога. У каждого текстового квеста есть определённая сюжетная линия, которая развивается так или иначе исходя из ответов игрока. На ближайших занятиях вам нужно будет разработать такой текстовый квест: придумать сюжет и его разветвления и реализовать его на языке программирования C#. Категория кейса: вводный рассчитан на обучающихся 12-16 лет. Место кейса в структуре программы: Раздел 5 «Основы программирования» Количество часов, на которое рассчитан кейс: 10 часов. Занятие 1 Цель: придумать сюжет кейса Soft Skills: умение организовать поиск Что делаем: ищем информации в сети Интернет, а также информацию с сети структурировать и систематизировать Интернет, придумываем и полученную информацию; умение делать выбор и записываем сюжет. аргументировать его, развитие творческих способностей, умение аргументировать своею точку зрение, развитие навыков самопрезентации Занятие 2- Занятие 4 Цель: реализация замысла в Visual Studio на языке программирования C#. Hard Skills: умение программировать: Что делаем: исходя из консольный ввод- вывод, преобразование типов полученных знаний данных, условные операторы. Soft Skills: развитие программируем нашу навыка самопрезентации,. игровую логику. Занятие 5 Цель: подготовить выступление Что делаем: подготовка Hard Skills: умение работать в PowerPoint или презентации Canva, умение тестировать. Soft Skills: развитие навыка самопрезентации; умение отстаивать свою точку зрения, умение корректно оценивать и критиковать работы одногруппников Минимально необходимый уровень входных компетенций: для прохождения кейса требуется знание консольного ввода-вывода, условного оператора и преобразования типов, эти знания и умения обучающиеся получают на теоретической части занятия. Предполагаемые результаты обучающихся, формируемые навыки Артефакты: написанное приложение для операционной системы Windows. Универсальные компетенции (Soft Skills): умение организовать поиск информации в сети Интернет, а также структурировать и систематизировать полученную информацию; умение отстаивать свою точку зрения; развитие навыка самопрезентации, развитие творческого мышления. Предметные компетенции (Hard Skills): знание основных управляющих конструкций C#. Способ выявления образовательного результата: представление результатов образовательной деятельности пройдет в форме публичной презентации решений кейса обучающимися и последующих ответов выступающих на вопросы наставника и других обучающихся. Необходимые материалы и оборудование: Аппаратное и техническое обеспечение: Рабочее место обучающегося: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Рабочее место наставника: ПК(монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Программное обеспечение: Microsoft Visual Studio, PowerPoint Источники информации: METANIT.COM –сайт о программировании — Электорон. дан. — URL: https://metanit.com/ (дата обращения: 31.01.2019). Кейс «Кванторианский квест» О кейсе: в ходе работы над кейсом обучающиеся предстоит создать AR приложение- квест. Обучающиеся получат навыки работы с ПО по созданию ARпроектов (Unity), продолжается работа с программами по трехмерному моделированию. Текст кейса: Сегодня технологии развиваются крайне стремительно. Всего пару лет назад мало кто мог предположить, что трехлетние дети будут иметь «оживающие» игрушки, на уроках школьники будут использовать очки как у Терминатора, а в музеях смогут сделать селфи с невероятно реалистичными динозаврами и мамонтами. Мы уже знакомы с волшебной технологией, о которой идет речь – дополненной реальностью – и возможностях ее применения, но многие люди до сих пор ассоциируют ее с «ловлей покемонов». Про феноменальный успех игры лета 2016 года Pokemon Go слышали, кажется, все. Именно благодаря ей огромное количество людей узнало о технологии дополненной реальности. «Приложение для смартфонов Pokemon Go продолжает триумфальное шествие по миру; соцсети переполнены обсуждениями новой игры с использованием так называемой дополненной реальности. Пока мир разделился на сторонников и противников игры, а разработчики ищут новые интересные решения, вам предлагается поработать в области game development: создайте игру не хуже, чем у Nintendo — вам это уже под силу. В Pokemon Go есть возможность играть за одну из трех команд. Сохраним соревновательный момент — объединитесь в три группы и разработайте собственный по-настоящему увлекательный квест. Не забывайте, что в конце другие команды протестируют ваше приложение, так что нужно быть на высоте. Единственное требование — образовательная ценность. Убедите пользователя решить задачку перед тем, как поймать очередного Пикачу! Тематика ничем не ограничена — вы можете создать систему мобильной навигации по детскому технопарку «Кванториум», можете оживить страницы книг в библиотеке, а, возможно, захотите разнообразить любой школьный урок. Опасные опыты по химии, занимательные путешествия на географии, реконструкция исторических боев прямо на вашем столе, опыты на уроках биологии станут значительно увлекательнее и запомнятся надолго. Категория кейса: углубленный рассчитан на обучающихся 12-16 лет. Место кейса в структуре программы: Раздел 6. Создание дополненной реальности с использованием Unity Количество часов, на которое рассчитан кейс: 10 часов. Занятие 1 Цель: проанализировать существующие решения в сфере AR-приложений (квесты). Что делаем: Soft Skills: умение находить, анализировать и тестируем использовать релевантную информацию, навыки существующие AR- формулирования проблемы, выдвижения приложения, обсуждаем гипотезы, умение ставить вопросы; Hard Skills: активировать запуск приложений принципы работы умение технологии, определяем дополненной реальности, устанавливать их на наиболее интересные устройство и тестировать. решения Занятие 2 Цель: выявить проблему (пожелание), решаемую с помощью приложения. Что делаем: делимся на Soft Skills: работа в команде, планирование команды, распределяем роли, проекта, навыки коллективного решения проблем проводим мозговой штурм творческого и поискового характера внутри команды и миниисследование, планируем ход проекта. Занятие 3 Цель: отработать основные навыки работы с инструментарием дополненной реальности Что делаем: продумываем Hard Skills: навык разработки AR-приложения. сценарий, создаем Soft Skills: умение находить, анализировать и необходимые графические использовать релевантную информацию, навыки материалы, ищем или создаем коллективного решения проблем творческого и требующий поискового характера; ся «дополненный» контент: 3Dмодели, аудио, видео, фотографии, текста и др.; разрабатываем приложение Занятие 4 Цель: отработать основные навыки работы с инструментарием дополненной реальности Что делаем: создаем Hard Skills: навык разработки AR-приложения. необходимые графические Soft Skills: умение находить, анализировать и материалы, ищем или создаем использовать релевантную информацию, навыки требующий коллективного решения проблем творческого и поискового характера; ся «дополненный» контент: 3Dмодели, аудио, видео, фотографии, текста и др.; разрабатываем приложение. Занятие 5 Цель: грамотно презентовать свои наработки Что делаем: демонстрируем Soft Skills: навык качественнойпрезентации, свое приложение, обсуждаем, умение отвечать на вопросы задаем вопросы. Вносим доработки по необходимости. Минимально необходимый уровень входных компетенций: для прохождения кейса требуются знание одной из библиотек по работе с дополненной реальностью и интерфейса программы Unity. Предполагаемые результаты обучающихся, формируемые навыки Артефакты: Ar приложение Универсальные компетенции (Soft Skills): умение находить, анализировать и использовать релевантную информацию; навыки формулирования проблемы, выдвижения гипотезы; умение ставить вопросы (инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; навыки самостоятельного решения проблем творческого и поискового характера; самостоятельного планирования и реализации проекта: постановка цели, создание и подбор контента, презентация и защита готового проекта; навык публичных выступлений и навык убеждения; работа в команде: работа в общем ритме, эффективное распределение задач Предметные компетенции (Hard Skills): знание и понимание основных понятий: дополненная реальность (в т. ч. ее отличия от виртуальной), смешанная реальность, оптический трекинг, маркерная и безмаркерная технологии, реперные точки; знание пользовательского интерфейса профильного ПО, базовых объектов инструментария; навыки создания AR-приложений, знание основ 3D-моделирования. Способ выявления образовательного результата: представление результатов образовательной деятельности пройдет в форме публичной презентации решений кейса обучающимися и последующих ответов, выступающих на вопросы наставника и других команд. Необходимые материалы и оборудование: Аппаратное и техническое обеспечение: Рабочее место обучающегося: ПК (монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Рабочее место наставника: ПК (монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Программное обеспечение: Unity, ПО для 3D моделирования Материалы: бумага для печати, чернила, картон, фломастер/маркеры и др. канцелярские принадлежности. Дополнительное оборудование: смартфоны для тестирования приложений, экран для демонстрации. Источники информации: 1. Blender 3D уроки — Электорон. дан. — URL: https://www.youtube.com/channel/UCLYrT1051M_6XkbEc5Te8PA (дата обращения: 31.01.2019). 2. METANIT.COM –сайт о программировании — Электорон. дан. — URL: https://metanit.com/ (дата обращения: 31.01.2019). 3. Видеоуроки по Unity 5 для начинающих — Электорон. дан. — URL: http://websketches.ru/blog/unity5-tutor-beginners (дата обращения: 31.01.2019). Кейс «Лабиринт познания» О кейсе: обучающимся предлагается создать приложение виртуальлной реальности для выбранного шлема. Текст кейса: VR технологии используются для лечения разнообразных фобий и психических расстройств, в научно-исследовательских институтах проводятся многочисленные исследования. Ваша задача создать Vr приложение для лечения фобий или диагностики способностей (например, приложения, содержащие известные психологические тесты) Категория кейса: углубленный, рассчитан на обучающихся 12-16 лет. Место кейса в структуре программы: Раздел 7. Основы GameDev в Unity3D Количество учебных часов, на которое рассчитан кейс: 12 часов Занятие 1 Цель: проанализировать существующие VR приложения для лечения психологических расстройств Soft Skills: умение находить, анализировать и Что делаем: использовать релевантную информацию, тестируем навыки формулирования проблемы, существующие VRприложения, обсуждаем выдвижения гипотезы, умение ставить вопросы; принципы работы Hard Skills: умение активироватьзапуск приложений виртуальной реальности, технологии, определяем наиболее интересные устанавливать их на устройство и тестировать. решения Занятие 2 Цель: выявить проблему (пожелание), решаемую с помощью приложения. Что делаем: делимся на Soft Skills: работа в команде, планирование проекта, команды, распределяем роли, навыки коллективного решения проблем проводим мозговой штурм творческого и поискового характера внутри команды и миниисследование, планируем ход проекта. Занятие 3 Цель: отработать основные навыки работы с Unity Что делаем: создаем сцену в Hard Skills: навык работы в Unity. Unity, моделируем объекты, Soft Skills: умение находить, анализировать и переносим их на сцену, использовать релевантную информацию, навыки продумываем логику работы коллективного решения проблем творческого и поискового характера нашего приложения Занятие 4 Цель: отработать основные навыки работы с инструментарием виртуальной реальности Что делаем: создаем Hard Skills: навык разработки VR-приложения. необходимые графические Soft Skills: умение находить, анализировать и материалы, ищем или создаем использовать релевантную информацию, навыки требующий коллективного решения проблем творческого и поискового характера ся «дополненный» контент: 3Dмодели, аудио, видео, фотографии, текст и др.; разрабатываем приложение, Занятие 5 Цель: создание приложения виртуальной реальности Что делаем: build под Hard Skills: навык разработки VR-приложения. выбранную модель очков. Soft Skills: умение находить, анализировать и использовать релевантную информацию, навыки коллективного решения проблем творческого и поискового характера Занятие 5 Цель: грамотно презентовать свои наработки Что делаем: демонстрируем Soft Skills: навык качественной презентации, умение свое приложение, обсуждаем, отвечать на вопросы задаем вопросы. Вносим доработки по необходимости. Минимально необходимый уровень входных компетенций: для прохождения кейса требуются знание интерфейса программы Unity, и знание какого-либо 3d редактора Предполагаемые результаты обучающихся, формируемые навыки Артефакты: VR приложение Универсальные компетенции (Soft Skills): умение находить, анализировать и использовать релевантную информацию; навыки формулирования проблемы, выдвижения гипотезы; умение ставить вопросы (инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; навыки самостоятельного решения проблем творческого и поискового характера; самостоятельного планирования и реализации проекта: постановка цели, создание и подбор контента, презентация и защита готового проекта; навык публичных выступлений и навык убеждения; работа в команде: работа в общем ритме, эффективное распределение задач Предметные компетенции (Hard Skills): знание и понимание основных понятий: виртуальная реальность (в т. ч. ее отличия от дополненной), смешанная реальность, знание пользовательского интерфейса профильного ПО, базовых объектов инструментария; навыки создания VR-приложений, знание основ 3D-моделирования. Способ выявления образовательного результата: представление результатов образовательной деятельности пройдет в форме публичной презентации решений кейса обучающимися и последующих ответов, выступающих на вопросы наставника и других команд. Необходимые материалы и оборудование: Аппаратное и техническое обеспечение: Рабочее место обучающегося: ПК (монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Рабочее место наставника: ПК (монитор, клавиатура, мышь, системный блок) Программное обеспечение: Unity, ПО для 3D моделирования Материалы: бумага для печати, чернила, картон, фломастер/маркеры и др. канцелярские принадлежности. Дополнительное оборудование: очки виртуальной реальности для тестирования приложений, экран для демонстрации. Источники информации: 1. Blender 3D уроки — Электорон. дан. — URL: https://www.youtube.com/channel/UCLYrT1051M_6XkbEc5Te8PA (дата обращения: 31.01.2019). 2. METANIT.COM –сайт о программировании — Электорон. дан. — URL: https://metanit.com/ (дата обращения: 31.01.2019). 3. Видеоуроки по Unity 5 для начинающих — Электорон. дан. — URL: http://websketches.ru/blog/unity5-tutor-beginners (дата обращения: 31.01.2019). Иные материалы, полезные при реализации программы доступны по ссылке: https://drive.google.com/drive/folders/1YEM_qQBn2r42yGyWtJ_q0Dn4KQEmDQYH?usp =sharing Прилож ение 4 Календарный учебный график Количество часов теория практика Формы и методы проведения всего Цели и задачи занятий Раздел 1. Материалы и текстуры 22 9 13 1 Создание BPR материалов в Blender. Нод Material Output 2 1 1 2 3 4 Создание бесшовной текстуры в Blender. UV-развертка Создание объемной текстуры. Карта нормалей. Создание текстуры реалистичного металла. 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 20 1 1 1 1 1 0 0 8 1 1 1 1 1 2 2 12 2 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 № Темы занятий 5 Создание текстур пластика, стекла, резины. 6 Material Library 7 Основы режима рисования текстуры. 8 Процедурные текстуры люда и дерева. 9 Многослойная текстура 10 Запекание текстуры. Работа над творческим заданием. 11 Моделирование сцены с использованием текстурирования Раздел 2. Add-ons в Blender Прототипирование в Blender. Add-on BoltFactory, Measurelt. 12 Paper Model 13 Add-on Extra Objects, Sapling Tree Gen, Ivy Gen 14 A.N.T Landscape 15 ArchiMesh, Archipack 16 Assign Shape Keys Познакомить обучающихся с настройкой и созданием разнообразных материалов и текстур беседа, практическое занятие, занятие с творческим заданием, обсуждение, мастер-класс Научить обучающихся использовать дополнения для создания объектов с разной геометрией беседа, практическое занятие, занятие с творческим заданием, Сроки проведения 17 Add-on для настройки света 18 19 Loop Tool, Tissue Cell Fracture обсуждение, мастер-класс 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 0 2 2 0 2 20 2 2 7 1 1 13 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 2 0 0 2 2 31 Раздел 4. Скрипты в Unity 2 30 0 13 2 17 32 33 Погружение в ООП Методы 2 2 1 1 1 1 34 Разбор функций Start и Update.Функция Debug.Log 2 1 1 35 Скрипты для движения объекта и запуска анимации 2 1 1 36 37 38 Скрипты создания объектов. Бесплатные скрипты из Asset Store. Скрипт для перетаскивания объекта мышкой «drag-drop» 2 2 2 1 1 1 1 1 1 20 Работа над творческим заданием. VR Scene Inspection. Просмотр сцены в очках виртуальной 21 реальности Раздел 3. Анимация 22 Анимация по ключевым кадрам 23 AnimAll add-on для анимации 24 TurnaroundCamera 25 26 27 28 29 30 Костная анимация. Понятие веса. Простой пример. Add-on Rigify Add-on Skinify Rig Визуальные эффекты. Научить обучающихся создавать анимационные ролики Создание анимации. Придумываем сюжет беседа, практическое занятие, занятие с творческим заданием, обсуждение, мастер-класс Моделируем и текстурируем объекты для анимации Доработка анимации. Презентация работ Познакомить обучающихся с ООП, познакомить обучающихся с основными приемами в написании скриптов 32 беседа, практическое занятие, обсуждение, мастер-класс 39 Создание персонажа, действующего от первого лица 2 1 1 40 41 42 43 44 45 Создание главного меню Визуальные эффекты. Системы частиц. Скрипты изменяющие материалы и текстуры. Создание шутера от первого лица. Загрузочный экран и смена сцен. Создание своих скриптов. 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 2 46 Демонстрация работ. 2 0 2 Раздел 5. VR в Unity 47 Создание приложения для GoogleCardBoard 48 Доработка и тестирование приложений 30 2 2 9 1 0 21 1 2 59 Работа с фото 360. Создание виртуальных туров в Unity 2 1 1 50 Настройка оборудования HTC и Oculus 2 0 2 51 Создание сцены для будущего VR- приложения для шлема 2 1 1 52 53 Загрузка Steam VR. Просмотр созданной сцены в VR Реализация передвижения по сцене. Телепорт. 2 2 1 1 1 1 54 55 Реализуем взаимодействие с объектами на сцене. Работа над пользовательским интерфейсом 2 2 1 1 1 1 56 57 58 59 60 Доработка приложений. Работа с полигоном виртуальной реальности Работа с библиотеками Antilatency Создание приложения для VR-полигона Тестирование приложений 2 2 2 2 2 0 1 1 0 0 2 1 1 2 2 61 Презентация работ. 2 0 2 Научить обучающихся создавать приложения виртуальной реальности 33 беседа, практическое занятие, обсуждение, мастер-класс Раздел 6. Основы Unity 3D 20 8 12 62 63 Установка и создание нового проекта Базовый C#'s 2 2 1 1 1 1 64 Работа с Interface 2 1 1 65 Работа с materials 2 1 1 66 67 2 2 1 1 1 1 2 1 1 69 70 Работа с OpenXP Аддоны и модули Создание баскетбола в виртуальной реальности. Моделирование Создание баскетбола в виртуальной реальности.C#'s Тестирование приложений 2 2 1 0 1 2 71 Презентация работ 2 0 2 72 Подведение итогов года 2 0 2 68 Познакомить обучающихся с игровым движком Unity 3D, научить создавать приложения, используя Unity 3D 34 беседа, практическое занятие, обсуждение, мастер-класс