Edukacja poprzez nowe technologie 3D

Skanowanie 3D z Artec – atrakcje podczas nauki w Instytucie Mid-Pacific

Jak urozmaicić lekcję historii i zachęcić studentów do nauki?

Instytut Mid-Pacific to prywatna szkoła w Honolulu na Hawajach z bogatą historią w zakresie innowacyjności i fascynujących kierunków technologicznych. Uczniowie tej uczelni to 2 uzdolnionych studentów. Aby uprzyjemnić im naukę, nauczyciele korzystają z nowoczesnego wyposażenia, demonstrując studentom różne nowoczesne techniki i sprzęty i pokazując wirtualną rzeczywistość za pomocą procesów skanowania 3D oraz druku 3D.

Jeden z kursów programu to nowoczesna lekcją historii Museum Studies, które mogła zostać wprowadzona po zakupie skanerów 3D Eva oraz skanera Spider firmy Artec.

„Normalnie nie proponowalibyśmy tego typu zajęć” – opowiada Tony Johansen, specjalista technologiczny w Mid-Pacific. „Nadal prowadzilibyśmy nasze zajęcia z Ochrony Historii polegając na skanowaniu dużych obiektów metodą  LiDAR 3D. Jednakże ta metoda nie pozwala na osiągnięcie wysokiego poziomu skanów podczas skanowania szczegółów w obrębie małych obiektow, które są przedmiotem tych zajęć. Ponadto, używanie skanerów 3D skraca czas całego procesu skanowania i przetwarzania.”

Podczas kursu, studenci odwiedzają witryny poświęcone historii oraz muzea cyfrowe, aby później wykonać skany 3D historycznych artefaktów, następnie przetworzyć je i czasami wstawić modele 3D na własną stronę Sketchfab.com

Studenci przeważnie pracują w grupach dwu-, trzy osobowych. Jeden student skanuje przedmiot, drugi trzyma laptopa, a trzeci kontroluje cały proces „pozyskiwania danych”. Potem wymieniają się zadaniami, zapisują skany i przekazują sprzęt kolejnej grupie, aby rozpoczęła skanowanie następnego przedmiotu. Studenci mają kilka tygodni na dokończenie skanów i zebranie informacji historycznych na tego skanowanych obiektów.

„Aby przetwarzać skanowane obiekty używamy różnych funkcji. Edytor służy do wyczyszczenia modelu, narzędzia ALLIGN oraz Ostrej Rejestracji stosuje się w celu dopasowania skanów, a poprzez Szybkie łączenie przetwarzamy obiekty.” opowiada Tony Johansen „Następnie używamy funkcji Filtra małych obiektów, Wypełniacza otworów, Edytora oraz Uproszczenia siatki jeśli jest taka potrzeba. Na końcu nakładamy teksturę i eksportujemy model.”

Studenci otwierają model 3D w programie Meshlab, aby następnie zweryfikować poprawność eksportu. Czasami stosują operację upraszczania, aby model lepiej pasował w Sketchfab’ie. To miejsce, gdzie można opublikować finalny projekt razem z opisem.

Ten siedzący Buddha został zeskanowany skanerem 3D Artec Spider podczas wycieczki do Muzeum Sztuki w Honolulu. Rzeźba datowana na drugi lub trzeci wiek naszej ery, reprezentuje jeden z najwcześniejszych wizerunków historycznego Buddy Shakyamuni, który podobno zabronił swoim wyznawcom czcić swojej podobizny.

Lekcja skanowania pozwala studentom nauczyć się więcej o artefaktach oraz ich znaczeniu, polega bowiem na bliższej interakcji z kuratorami muzeum, którzy czasami pozwalają zeskanować eksponaty nie będące częścią wystawy, te do których zwiedzający nie mają dostępu. Zintegrowane technologie 3D w pracowni zachęcają studentów do tworzenia materiałów, które później można wykorzystać do tworzenia bardziej interesujących prezentacji oraz zachęcają do konserwacji bezcennych artefaktów.

Studenci sprawiają wrażenie zachwyconych z faktu, że mogą korzystać ze skanerów 3D.

Oto ich komentarze:

James Marchant (Senior):

Kiedy dostaliśmy swoje pierwsze skanery, nie sądziłem, że jest to coś więcej niż błyskająca rzecz trzymana w ręku. Jednakże, po zrobieniu pierwszego skanu, szybko zrozumiałem, że to urządzenie przyczyni się do ochrony historii. Nie tylko dostajesz idealną kopię artefaktu, ale możesz ją też udostępnić i podzielić się nią z ludźmi na całym świecie. Proces tworzenia skanu na komputerze jest bardzo prosty. Zajmuje on dosłownie kilka kliknięć. Po poznaniu programu, łatwo jest skanować, wgrywać, oczyszczać skan (z dodatkowych niepotrzebnych kawałków skanu), i pozwolić programowi zrobić resztę. To urządzenie potrafi rozwiązać największy problem muzeum, czyli rozpowszechnienie. Pozwoli ono oddziaływać na artefakty. Co jest najważniejsze, jeśli chodzi o naukę.

Rachel Tanaka (Junior):

Skaner pomaga nam zdigitalizować artefakty, które mogą zniknąć w przyszłości.

Jarron Carter (Senior):

Bardzo łatwo jest podłapać obsługę skanera, nawet po pierwszym razie.

Caitlin Wright (Junior):

Moja pierwsza styczność z tą technologią była kiedy odwiedziliśmy Centrum East West na Uniwersytecie Hawajskim w Manoa. Na początku byłem trochę podenerwowany, ponieważ myślałem, że skanowanie będzie skomplikowane, ale po chwili ćwiczeń stało się to bardzo proste. Po powrocie na kampus, zacząłem przetwarzać skan, to także było bardzo proste. Moją ulubioną częścią procesu był efekt końcowy. Podczas całego procesu mogłem widzieć artefakt tylko częściowo, dopiero na koniec zobaczyłem go w całej okazałości po nałożeniu tekstury. Fajnie było zobaczyć wszystkie kolory, wypuklenia i rysy na monitorze komputera. Cyfrowa wersja 3D zabytku zostanie na zawsze, nie może zostać zniszczona ani przez człowieka ani przez naturę.

James Marchant (Junior):

Po zrobieniu pierwszego skanu, szybko zrozumiałem, że to urządzenie przyczyni się do ochrony historii.

Rachel Tanaka (Senior):

Skaner pomaga nam stworzyć cyfrowe kopie  zabytków, które mogą zniknąć w przyszłości. Odwiedziliśmy Centrum East West i Muzeum Sztuki w Honolulu, gdzie skanowaliśmy eksponaty, przetwarzaliśmy je, wgrywaliśmy na stronę SketchFab oraz tworzyliśmy opisy. Strona ta wygląda jak muzeum-galeria online. Niektóre muzea  na całym świecie mają swoje wystawy dostępne online, podobnie do tego na Hawajach. Znajdziemy tam artefakty, które mają wpływ na to kim jesteśmy, niezależnie od tego czy to jest obraz czy kulturowy ubiór.

Jarron Carter (Junior):

Bardzo spodobał mi się skaner 3D Artec oraz jego możliwości. Technologia ta pozwala nam symbolicznie konserwować zabytki, które mają duże znaczenie w danej kulturze oraz dziedzictwie. Na przykład, kiedy pojechaliśmy na wycieczkę do Centrum East West, moja grupa miała możliwość skanowania nosidełka  dla dziecka Bai, które pochodzi z Bai people w Chinach.  Po zeskanowaniu nosidełka, nasz projekt miał się zagłębić w ich kulturę. To doprowadziło moją grupę i mnie do głównego tematu roli kobiet w chinach podczas panowania ludzi Bai. Podoba mi się także łatwość skanowania. Na przykład, jeśli poruszasz skanerem za szybko lub oddalisz się za daleko od obiektu, skaner zacznie brzęczeć, abyś skupił się na poprawnej manipulacji urządzeniem. Bardzo łatwo jest podłapać obsługę skanera, nawet po pierwszym razie.

Caitlin Wright (Junior):

Cyfrowa wersja 3D artefaktu zostanie na zawsze, nie może zostać zniszczona ani przez człowieka ani przez naturę.