В современном обществе, с его возрастающим потреблением природных ресурсов, существует необходимость в высококвалифицированных специалистах, особенно в горной промышленности. Одним из вызовов в подготовке таких специалистов является сложность восприятия и изучения горно-геологических процессов, а также инженерной и компьютерной графики. Для повышения эффективности обучения, особенно на начальных курсах, актуальным становится использование цифровых технологий, таких как дополненная реальность (AR), которая способствует улучшению визуального восприятия учебного материала и повышению интереса студентов. Данный подход уже активно применяется в различных отраслях, включая промышленность и образование, где AR улучшает визуальное и контекстуальное обучение, что способствует увеличению запоминаемости материала на 25–80%. Применение AR-технологий в обучении инженерной графике и начертательной геометрии позволяет студентам лучше воспринимать сложные трехмерные структуры и горные выработки, особенно в условиях ограниченной практики и недостаточной подготовки в черчении. Это дает возможность наглядно представить процессы, которые сложно воспринимать на обычных двумерных чертежах. Основное внимание уделяется анализу различных платформ и инструментов для разработки AR-приложений, таких как Unity, Unreal Engine, ARKit, ARCore и WebXR. В статье рассматриваются преимущества и недостатки этих технологий в контексте применения для образовательных целей, а также создание AR-приложений, направленных на улучшение восприятия и изучение горно-геологических объектов и процессов. Приводится приложение, разработанное на платформе Unity, позволяющее рассматривать три варианта выработок: однопутевые, двухпутевые и трехпутевые. Результаты опроса студентов, использовавших данное приложение, показывают, что AR-приложения значительно повышают визуальную привлекательность и понимание учебного материала, улучшая пространственное восприятие и усвоение сложных графических элементов.
дополненная реальность, горно-геологическая графика, Unity, чертежи, горные выработки
1. Аверьянов В.В. Книги с дополненной реальностью как эффективный образовательный инструмент [Текст] /В.В. Аверьянов, Д.И. Троицкий // Виртуальная и дополненная реальность-2016: состояние и перспективы: сб. научно-методических материалов, тезисов и статей конференции / под общ. ред. Д.И. Попова. — М.: Изд-во ГПБОУ МГОК, 2016. — C. 7–11.
2. Арсентьев Д.А. Внедрение элементов дополненной реальности в учебно-методическую литературу [Текст] /Д.А. Арсентьев // В сб.: Университетская книга: традиции современность материалы научно-практической конференции. — 2015. — С. 18–22.
3. Белова О.П. Применение технологии дополненной реальности для графической визуализации учебных задач пространственной геометрии [Текст] / О.П. Белова, А.А. Казнин // Концепт. — 2017. — Т. 39. — C. 3521–3525. — URL: https://e-koncept.ru/2017/971031.htm (дата обращения: 03.12.2024).
4. Бойков А.А. Проблемы геометро-графической подготовки студентов ВУЗов [Текст] / А.А. Бойков, К.Т. Егиазарян, А.В. Ефремов, Н.С. Кадыкова // Геометрия и графика. — 2023. — Т. 11. — № 1. — С. 4–22. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-1-4-22
5. Данные по мировой энергетике и климате [Электронный ресурс]. — URL: https://yearbook.enerdata.ru (дата обращения: 20.11.2024).
6. Игнатьев С.А. Обзор образовательных курсов на основе технологий дополненной реальности [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, М.В. Воронина // Геометрия и графика. — 2020. — Т. 8. — № 3. — С. 67–86. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-67-86
7. Игнатьев С.А. Дополненная реальность в начертательной геометрии [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, М.В. Воронина // Геометрия и графика. — 2020. — Т. 8.— № 2. — С. 41–50. — DOI: doi.org/10.12737/2308-4898-2020-41-50
8. Игнатьев С.А. Технологии дополненной реальности в проектной деятельности студентов [Текст] / С.А. Игнатьев, З.О. Третьякова, М.В. Воронина // Геометрия и графика. — 2020. — Т. 8. — № 2. — С. 51–57. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2020-51-57
9. Козлова И.А. Графические дисциплины и информатизация инженерного образования [Текст] / И.А. Козлова, Р.Б. Славин, Б.М. Славин // Геометрия и графика. —2022. — Т. 10. — № 4. — С. 35–45. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-4-35-45
10. Мусаева Т.В. Технологии дополненной реальности в проектной деятельности студентов [Текст] / Т.В. Мусаева, А.А. Ураго // Геометрия и графика. — 2021. — Т. 9. — № 2. — С. 46–55. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-2-46-55
11. Оюунжаргал Ч. Тенденции обучения в инженерной графике [Текст] / Ч. Оюунжаргал, Э. Оюунзаяа // Геометрия и графика. — 2022. — Т. 10. — № 2. — С. 53–59. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-53-59
12. Палий Н.В. Покадровая анимация в обучении начерта-тельной геометрии [Текст] / Н.В. Палий // Геометрия и графика. — 2023. — Т. 11. — № 3. — С. 39–47. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-3-39-47
13. Славин Р.Б. Разработка системы полуавтоматическо-го моделирования трехмерных изображений [Текст] /Р.Б. Славин, Н.С. Каргин, Б.М. Славин // Геометрия и графика. — 2023. — Т. 11. — № 2. — С. 47–55. — DOI:https://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-2-47-55
14. Alyousify A.L. AR-Assisted Children Book For Smart Teaching and Learning of Turkish Alphabets [Текст] / A.L. Alyousify, R.J. Mstafa // Virtual Reality & Intelligent Hardware. 2022, V. 4, I. 3. pp. 263–277. DOI:https://doi.org/10.1016/j.vrih.2022.05.002 URL: www.doi.org/https://doi.org/10.1016/j.vrih.2022.05.002
15. Anabela M. A survey of multisensory VR and AR applications for cultural heritage [Текст] / M. Anabela, A. Gonçalves, M. Melo, M. Besso // Computers & Graphics. 2022, V. 102, pp. 426–440. DOI:https://doi.org/10.1016/j.chb.2021.106951 URL: www. doi.org/10.1016/j.cag.2021.10.001
16. Argelia Aguilera González N. (2015). How to Include Augmented Reality in Descriptive Geometry Teaching. Procedia Computer Science, 75, pp. 250–256. DOI:https://doi.org/10.1016/j.procs.2015.12.245
17. Ariansyah D. A head monted augmented reality design practice for maintenance assembley: Toward meeting perceptual and cognitive needs of AR users [Текст] / D. Ariansyah, J.A. Erkouncu, I. Eimontaite, T. Johnson, A.M. Oostveen, S. Fletcher, S. Sharples // Applied Ergonomics. 2022, V. 98, p. 103597. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aper-go.2021 URL: www.doi.org/10.1016/j.apergo.2021
18. Bazarov S.E. Applying Augmented Reality in practical classes for engineering students [Текст] / S.E. Bazarov, I. Y. Kholodilin, A.S. Nesterov, A.V. Sokhina // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017, V. 87, p. 032004. DOI:https://doi.org/10.1088/1755-1315/87/3/032004 URL: www.doi.org/10.1088/1755-1315/87/3/032004
19. eLerning Industry [Электронный ресурс]. URL: https://elearningindustry.com. (дата обращения: 20.11.2024).
20. Hu X. Educational impact of an Augmented Reality (AR) application for teaching structural systems to non-engineering students / X. Hu, Y.M. Goh, Al. Lin // Advanced Engineering Informatics, 2021, V. 50, p. 101436. DOI:https://doi.org/10.1016/j.aei.2021.101436 URL: www.doi.org/10.1016/j. aei.2021.101436
21. International energy agency [Электронный ресурс]. URL: https://www.iea.org. (дата обращения: 20.11.2024).
22. Kharvari F. Impact of extended reality on architectural education and the design process / F. Kharvari, L.E. Kaiser //Automation in Construction. 2022, V. 141, p. 104393. —DOI:https://doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104393 URL: www.doi.org/10.1016/j.autcon.2022.104393
23. Marino E. An Augmented Reality inspection tool to support workers in Industry 4.0 environments / E. Marino, L.Barbieri, B. Colacino, A. Kum Fleri, F. Bruno // Computers in Industry, 2021, V. 127, p. 103412. DOI:https://doi.org/10.1016/j. compind.2021.103412 URL: www.doi.org/10.1016/j.compind.2021.103412
24. Quint F. The Challenge of Introducing AR in Industry —Results of a Participative Process Involving Maintenance Engineers / F. Quint, F. Loch, P. Bertram // Procedia Manufacturing, 2017, V. 11, pp. 1319–1323. DOI:https://doi.org/10.1016/j. promfg.2017.07.260 URL: www. doi.org/10.1016/j.prom-fg.2017.07.260
25. de Ravé E.G., Jiménez-Hornero F.J., Ariza-Villaverde A.B., Taguas-Ruiz J. (2016). DiedricAR: a mobile augmented reality system designed for the ubiquitous descriptive geo- metry learning. Multimedia Tools and Applications, 75 (16), pp. 9641–9663. DOI:https://doi.org/10.1007/s11042-016-3384-4
26. Schiavi B. BIM data flow architecture with AR/VR technologies: Use cases in architecture, engineering and construction [Текст] / B. Schiavia, V. Havard, K. Beddiar, D. Baudry // Automation in Construction, 2022, p. 104054. DOI:https://doi.org/10.1016/j.autcon.2021.104054 URL: www.doi.org/10.1016/j.autcon.2021.104054
27. Sharma B. Assimilating Disruptive Technology: A New Approach of Learning Science in Engineering Education [Текст] / B. Sharma, A. Mantri // Procedia Computer Science. — 2020, V. 172, pp. 915–921. DOI:https://doi.org/10.1016/j.procs.2020.05.132 URL: www.doi.org/10.1016/j.procs.2020.05.132
28. Solmaz S. A practical development of engineering simulation-assisted educational AR environments [Текст] / S. Solmaz, J.L. Dominguez Alfaro, P. Santos, P. Van Puyvelde, T.Van Gerven // Education for Chemical Engineers, 2021, V. 35, pp. 81–93. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ece.2021.01.007 URL: www.doi.org/10.1016/j.ece.2021.01.007
29. Sun X. Investigating Augmented Reality as a mode of representation for hearing and hearing-impaired preschool children / X. Sun, S. Zhou, Y. Zhang, Q. Wang, S. Wen // Investigating Augmented Reality as a mode of representation for hearing and hearing-impaired preschool children, 2022, p. 100523. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijcci.2022.100523 URL: www.doi.org/10.1016/j.ijcci.2022.100523
30. Tretyakova Z.O., Voronina M.V., Merkulova V.A. (2019) Geometric modelling of building forms using BIM, VR, AR-technology. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. V. 687 (2019) 044048, I. 4, pp. 1–8. DOI:https://doi.org/10.1088/1757-899X/687/4/044048
31. Verhulst I. Do VR and AR versions of an immersive cultural experience engender different user experiences? / I. Verhulst, A. Woods, L. Whittaker, J. Bennett, P. Dalton // Computers in Human Behavior, 2021, V. 125, p. 106951. DOI:https://doi.org/10.1016/j.chb.2021.106951 URL: www.doi.org/10.1016/j.chb.2021.106951
32. Voronina M.V., Tretyakova Z.O., Krivonozhkina E.G., Buslaev S.I., Sidorenko G.G. (2019). Augmented Reality in Teaching Descriptive Geometry, Engineering and Computer Graphics — Systematic Review and Results of the Russian Teachers’ Experience. EURASIA Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 15(12), pp. 1–17. DOI:https://doi.org/10.29333/ejmste/113503
33. Xie J. Framework for a closed-loop cooperative human Cyber-Physical System for the mining industry driven by VR and AR: MHCPS [Текст] / J. Xie, S. Liu, X. Wanga // Computers & Industrial Engineering, 2022, V. 168, p. 108050. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cie.2022.108050 URL: www.doi.org/10.1016/j.cie.2022.108050
