AVRiL 2023
Der Arbeitskreis „VR/AR-Learning“ der GI-Fachgruppen „Bildungstechnologien“ und „VR/AR“ hat auch im Jahr 2023 nunmehr zum sechsten Mal zum Wettbewerb "AVRiL 2023 - Gelungene VR/AR-Lernszenarien" durchgeführt. Siehe https://ak-vrarl.gi.de/wettbewerb-avril/detail/ergebnisse-avril-2023-gelungene-vr-ar-lernszenarien
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Neueste Veröffentlichungen
- KonferenzbeitragfemtoPro: Become a femtosecond laser professional - Eine Laserlabor-Simulation in virtueller Realität zum Erlernen des sicheren Umgangs mit gepulster Laserstrahlung(AVRiL 2023, 2023) Müller, Stefan; Brixner, Tobias; Müller, Andreas; von Mammen, SebastianDie praktische Ausbildung in nichtlinearer Optik und Spektroskopie an Hochschulen beschränkt sich aufgrund der sehr hohen Kosten von gut ausgestatteten Femtosekunden-Laserlaboren meist nur auf Vorlesungen. Ein praktisches Training ist jedoch essentiell, um das hohe Gefährdungspotential von ultrakurzen Laserpulsen zu minimieren und komplexe praktische Prozeduren zu üben. Wir haben daher „femtoPro“, eine interaktive Lehr- und Trainings-Simulation eines Femtosekunden-Laserlabors in virtueller Realität (VR), entwickelt. femtoPro verwendet physikalische Gesetzmäßigkeiten, um Gaußsche Strahlausbreitung, die Modulation ultrakurzer Pulse durch optische Elemente sowie die nichtlineare Licht-Materie-Wechselwirkung in Echtzeit auf Standalone-VR-Headsets zu berechnen. femtoPro beinhaltet einen praktischen Laborkurs, in welchem man mit Schritt-für-Schritt-Anleitungen lernen kann, wie man optische Experimente wie beispielsweise Teleskope, optische Verzögerungsstrecken oder Interferometer aufbaut, justiert und bedient. Das Programm eignet sich für die akademische und schulische Lehre, zur Ausbildung von Optik-Experten in der Industrie sowie für Laser-Sicherheitskurse. Ein Video zu femtoPro ist auf https://www.femtopro.com abrufbar.
- KonferenzbeitragVirtual Training Tools - Immersive Technologien zur Aus- und Weiterbildung in der Theatertechnik(AVRiL 2023, 2023) Kaufmann, Vincent; Eckart, Hubert; Ebel, Viktoria; Wolff, EllenKultur ermöglicht Interaktion zwischen Menschen, sie erlaubt uns die Erschließung unserer (Um-)Welt. In komplexer werdenden Lebenswelten erscheint dies heute wichtiger denn je. Damit kulturelle Veranstaltungen störungsfrei und sicher für alle Beteiligten auf und hinter der Bühne umgesetzt werden können, gibt es die Berufsgruppe der Veranstaltungs- und Theatertechniker*innen. Ihre Expertise entsteht durch Übung, Routine und eine fundierte, praxisnahe Ausbildung. Herausfordernd in der Aus- und Weiterbildung ist jedoch, dass Szenarien aus dem Berufsalltag zumeist nicht hinreichend erprobt werden können, weil die technischen Anlagen am Lernort nicht zur Verfügung stehen. Erfahrungswissen in praxisbezogenen Problemstellungen erfolgreich anwenden zu können, ist eine Schlüsselkompetenz, die durch den Einsatz von Virtual Reality erlernt und vertieft werden kann. Mit diesem Anspruch wurden im digital.DTHG Projekt "Virtual Training Tools - Immersive Technologien in der Veranstaltungs-technik“ Prototypen für Immersive Lernanwendungen entwickelt, um Lernenden aus der Theater- und Veranstaltungstechnik spielerisch Wissen rund um das Thema „Sicherheit auf der Bühne“ praxisnah zu vermitteln.
- KonferenzbeitragFaszination Computergrafik – Die Rendering Pipeline interaktiv in VR erleben(AVRiL 2023, 2023) Heinemann, Birte; Görzen, Sergej; Schroeder, UlrikDie Rendering Pipeline ist ein fundamentales Thema im Bereich der Computergrafik, mit dem zusätzlich viele grundlegenden Konzepte effizienter Algorithmen und mathematische Berechnungen vorgestellt werden können. Die Lernapplikation RePiX VR ermöglicht einen interaktiven Einstieg in diese Thematik und steht zusätzlich zur VR-Variante als Desktopapplikation zur Verfügung, um Skalierbarkeit und Zugänglichkeit zu gewährleisten. Ziel der Applikation ist es die abstrakten Konzepte, grundlegenden Modelle und prozeduralen Zusammenhänge der Rendering Pipeline erfahrbar zu machen. Die Umgebung wurde nutzerzentriert und iterativ entwickelt und verbessert. Sie liefert neben einer modularen Struktur und der Möglichkeit verschiedene didaktisch geleitete Vertiefungen zu wählen, auch eine umfassende multimodale Learning Analytics-Integration zur Beforschung der Effektivität der Umgebung, ebenso wie der verschiedenen Phänomene und Einflussfaktoren im Bereich des immersiven Lernens. Die Applikation ist Open Source und auch die in den Evaluationen gesammelten Daten wurden und werden veröffentlicht.
- KonferenzbeitragEntwicklung und Evaluation eines Augmented Reality basierten Trainings zur Pneumatik im Rahmen der Ausbildung von gewerblich-technischen Berufen(AVRiL 2023, 2023) Terschüren, Jan-NiklasDie Pneumatik ist ein wichtiger Bestandteil der Ausbildung in gewerblich-technischen Berufen. Bisher erfolgt die Ausbildung durch Lehrbücher, Simulationen, Übungslabore und spezielle Lehrgänge. Diese Methoden sind oft theoretisch oder kosten- und platzintensiv. Um eine ortsunabhängige und interaktive Lernumgebung zu schaffen, wurde eine Augmented Reality (AR)basierte App für das Training im Bereich der Pneumatik entwickelt. Die App ermöglicht das Aufbauen pneumatischer Schaltungen mittels AR auf mobilen Endgeräten. Dabei interagiert der Benutzer mit AR-Elementen und realen Bauteilen, um die Aufgaben zu lösen. Serious Game Elemente, wie Feedback und Bewertungen, werden genutzt, um die Motivation und Aufmerksamkeit der Auszubildenden zu steigern. Die App kann auch von Lehrern und Ausbildern als Unterrichtswerkzeug eingesetzt werden. Eine Evaluation mit Auszubildenden zeigte, dass die App und die integrierten AR-Elemente positiv bewertet wurden. Des Weiteren wurde untersucht, wie sich die AR-Elemente auf die Wissensaufnahme der Lernenden in einem solchen Training auswirken. Die Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das AR-basiertes Training effektiv sein kann, um Wissen in der Pneumatik zu vermitteln. Die App bietet eine innovative Lösung für die Ausbildung in der Pneumatik und kann in Berufsschulen, sowie für das Selbststudium genutzt werden.
- KonferenzbeitragDiMuVR – Digitales Museum VR: Eine virtuelle Exkursion durch ein 360°-Museum(AVRiL 2023, 2023) Frischbier, Denis; Kranz, Leon; Eisenlauer, VolkerDie 360°-Umgebung „DiMuVR – Digitales Museum VR“ ermöglicht eine virtuelle Exkursion durch eine historische Lehrsammlung im Kontext der deutschen Nachkriegsgeschichte nach dem 2. Weltkrieg. Ziel ist die Förderung eines kritischen und reflektierten Geschichtsbewusstseins unter Soldaten in der Ausbildung. Durch den Einsatz eines interaktiven Avatars in Kombination mit Foto,- Audio- und Filmaufnahmen kann unterschiedliches Quellenmaterial individuell erschlossen und dadurch die Standortgeschichte multiperspektivisch rekonstruiert werden. Die interaktive Lernumgebung wurde auf Basis von 360°-Medien und eines Authoring Tools (3DVista) umgesetzt und kann sowohl auf nicht-immersiven Endgeräten (z. B. Tablet, PC, Smartphone etc.) als auch auf immersiven Endgeräten (z. B. VR-Brillen, VR Caves) rezipiert werden. Eine erste Evaluationsphase (N=57) belegt eine hohe Akzeptanz sowie eine geringe kognitive Belastung. Unter folgendem Link ist ein Trailer zur 360°-Umgebung abrufbar: https://www.youtube.com/watch?v=vzrk0lGcr0Y
- KonferenzbeitragStärkung des Praxistransfers durch 360°-Videos in der Lehre der Sozialen Arbeit(AVRiL 2023, 2023) Averbeck, Felix; Leifeling, Simon; Müller, Katja; Schönfelder, ThomasDer vorliegende Beitrag befasst sich mit der Verwendung von 360°-Videos in der Lehre der Sozialen Arbeit. Diese bilden einen Zugang zur Verwendung immersiver Medien, welcher auch im pädagogischen Bereich ohne spezifische Kompetenzen in der Programmierung anwendbar ist. Die ersten Umsetzungen wurden in Modulen der Moderation und Supervision, sowie Kommunikation und Reflexion im Bachelor- und Masterstudiengang durchgeführt. Allgemein positive Ergebnisse zu den Faktoren des Präsenzerlebens und Flow-Erlebens konnten belegt werden, ebenso wie die Wahrnehmung von Mehrwerten anhand der 360°-Videos in der jeweiligen Lehrsituation. Die Grundlagen, Umsetzung und Evaluationsergebnisse stellen die Kernpunkte dieses Beitrags dar und ermöglichen eine Abwägung zur Übertragung dieses Ansatzes zu vollziehen und die Vor- und Nachteile zu reflektieren.
- KonferenzbeitragMixed-Reality-in-the-Loop-Simulation basierend auf einem Digital Twin as a Service-Konzept für die Aus- und Weiterbildung im Maschinenbau(AVRiL 2023, 2023) Schnierle, Marc; Hönig, Jana; von Bergen, Timm; Polak, Christopher; Hüttenberger, Marc; Fettahoglu, Thomas; Röck, SaschaIn diesem Beitrag wird die Mixed-Reality-in-the Loop Simulation (MRiLS) für die Aus- und Weiterbildung im Maschinenbau vorgestellt. Die MRiLS kombiniert Methoden der X-in-the-Loop Simulation mit Visualisierungs- und Interaktionsmethoden der Mixed Reality und ermöglicht so die Integration des Menschen und seines Verhaltens in den Simulationskreislauf. Für einen orts- und endgeräteunabhängigen Einsatz der MRiLS wird das Digital Twin as a Service Konzept präsentiert. Die Umsetzbarkeit der Methoden wird an ausgewählten Lernszenarien demonstriert.
- Konferenz-AbstractVorwort(Wettbewerbsband AVRiL 2022, 2022) Söbke, Heinrich; Zender, Raphael