Gerçeğin Ötesinde: Artırılmış Gerçeklik

Gerçek dünya ortamına gerçek zamanlı olarak bilgisayar grafikleri katma yeteneği, Artırılmış Gerçeklik (AG) olarak adlandırılır (Billinghurst, 2002). Bir diğer ifadeyle AG, sanal sahneleri gerçek nesneler üzerine ekleyerek gerçek ve sanal nesnelerin eş zamanlı olarak etkileşim içerisinde olmasını sağlayan, kullanıcıların sanal ve gerçek içerikleri aynı ortamların bir parçasıymış gibi görüntülemelerini sağlayan teknolojidir (Azuma, 1997; Sayed, Zayed & Sharawy, 2011).

AG teknolojilerinde amaç, görsel deneyimi arttırmak, bir bilgisayar tarafından sanal olarak üretilen resim, nesne veya sahnenin gerçek ortam ile etkileşim içinde somutlaştırılmasını sağlamaktır (Lin, Hsieh, Wang, Sie & Chang, 2011). Bir AG sisteminde kullanıcı, sanal içerikleri gerçek ortam üzerinde elle kullanılabilen görüntüleyiciler veya başa monte edilen görüntüleyiciler (HMD) ile görüntüler (Billinghurst, 2002). AG’de ortama dâhil olan nesneler iki boyutlu (2D) veya üç boyutlu (3D) olabilir (Cheng & Tsai, 2013).

AG, bilgisayar teknolojileri ile senaryolara dahil olunan bir Sanal Gerçeklik (SG) çeşidi olarak görülebilir fakat sanal gerçeklik sisteminde kullanıcılar gerçek dünyayı göremezler (Azuma vd., 2001). SG, gerçek ortamın tamamen dijital ortama dönüştürülmesiyle oluşturulurken, AG teknolojisinde dijital içerikler gerçek ortam ile bütünleştirilir (Azuma, 1997).

AG’nin temelleri çok eski zamanlara dayansa da AG terimi ilk kez Caudell tarafından 1990’larda kullanılmıştır (Yılmaz, 2014). Bu yıllarda Caudell ve David (1992), Private Eye adını verdikleri başa takılan dijital görüntüleyici ile deneysel AG sistemini geliştirmişlerdir. Bu ayrımı Milgram (1994), çalışmasında Sanallığın Sürekliliği doğrusunu (Şekil 1) oluşturarak belirtmiştir. Bu şekilde AG’nin farklı bir teknoloji olduğu netlik kazanmış olabilir. Yüzyılın sonlarına doğru, AG ile ilgili yapılan çalışmaları bir araya getiren, AG alanıyla ilgili ilk alanyazın çalışması yapılmıştır (Baysan, 2015). Azuma’nın 1997’de gerçekleştirdiği bu çalışmayla birlikte AG bilimsel alanlar içinde yerini almıştır.

Şekil 1. Sanallığın sürekliliği (Milgram ve Kishino, 1994; akt. Kara, 2018: 9).

AG’nin kullanıldığı çalışmaların tarihsel sürecine bakıldığında, SG teknolojisiyle birlikte AG teknolojisinin de kullanıldığı ilk AG teknolojisi içeren çalışmanın 1968 yılında Ivan Sutherland tarafından gerçekleştirildiği belirtilmektedir (Carmigniani vd., 2011; Cai, Chiang & Wang, 2013; Arth vd., 2015). Sutherland öğrencisiyle birlikte, Harvard Üniversitesi Elektrik Mühendisliği’nde Demokles’in Kılıcı (Sword of Damocles) adını verdiği ilk başa takılan görüntüleyiciyi tasarlamıştır (Küçük, 2015). AG’nin günümüzdeki gelişimine büyük katkı sağlanan bu çalışmada, sınırlı işlemci gücü sebebiyle sadece çok basit çizimler gerçek zamanlı olarak görüntülenmiştir (Cai vd., 2013; Arth vd., 2015).

AG alanında gelişmelerin 1999 yılıyla birlikte ivme kazandığı ve bu alanda büyük gelişmelerin yaşandığı görülmüştür. Bu durum, bilgisayar, mobil, internet ve kablosuz ağ teknolojilerinde yaşanan gelişmeler ile açıklanabilir.

İlerleyen yıllarla birlikte, özellikle 2007 yılı itibariyle Iphone, HTC ve Samsung şirketlerinin akıllı telefon ve giyilebilir teknolojiler alanında yaptıkları çalışmalar sonucu, mobil teknolojiler oldukça güçlü donanım ve yazılımlara ulaşmıştır. Böylece AG teknolojilerinin gelişiminde ikinci büyük sıçramanın yaşandığı görülmektedir. Mobil teknolojilerin her yönden AG teknolojilerini desteklemesi bu alanda yapılan çalışmaları arttırmıştır. Bu teknolojilerin kullanımlarının yaygınlaşması ve geliştirilen uygulama yazılımları ile birlikte AG’nin gelecekte önemli teknolojiler arasında olacağı görüşü ortaya atılmıştır (Johnson vd., 2011; Becker, Freeman, Hall, Cummins & Yuhnke, 2016). Yakın zamanda bu görüşü doğrulayıcı birçok gelişmenin yaşandığı görülmektedir.

AG’nin gerçekten dikkat çekici olması, görsel anlamda etkili olması sebebiyle günümüzde birçok alanda kullanıldığı görülmektedir (İçten & Bal, 2017). AG teknolojilerinin ilk sistemleri askeri endüstriye ve tıbbi alanlar üzerine yoğunlaşırken, ticaret ve eğlence alanlarında da kısa zamanda kullanımı yaygınlaşmıştır (Krevelen & Poelman, 2010). AG’nin kullanıldığı başlıca alanlar; Askeri Endüstri, Pazarlama ve Reklam, Kültür ve Sanat, Eğlence, Mühendislik ve Mimari, Sağlık ve Eğitim olarak yedi başlık altında listelenebilir.

Eğitimde AG Kullanımı

2011 yılında yayımlanan Horizon Raporu’nda (Johnson ve Smith, Willis, Levine ve Haywood, 2011) AG uygulamalarının gelecek iki-üç yıl içerisinde öğrenme, öğretme, yaratıcılık, reklam ve araştırmalarda yeni fırsatlar sağlayacağı ifade edilirken; 2014 ve 2016 Horizon Raporları’nda (Adams Becker ve diğerleri, 2016; Johnson ve diğerleri, 2014) ise gelecekte mobil AG uygulamalarının eğitimde umut verici teknolojiler arasında yer alacağı belirtilmiştir(Fidan, 2018). Bu bağlamda AG uygulamaları, eğitim ortamları için gelişmekte olan teknolojiler arasındadır. Billinghurst ve Kato (2002) AG uygulamalarının, gerçek ve sanal ortam arasındaki etkileşimi kusursuzca desteklediği, nesnelerin açıklanmasında somut ara yüz benzetimleri olarak kullanıldığı ve gerçeklik ile sanallık arasında kolaylıkla geçiş sağladığı için eğitimde kullanıldığını ifade etmiştir. AG gerçek yaşam ortamına uyarlanabilen bir öğrenme ortamı sunarak öğrenmede esneklik sağlamaktadır (Barsom, Graafland ve Schijven, 2016). Ayrıca AG uygulamaları gerçekçi görseller, etkili ve samimi bir ara yüz ve etkileşimli içerikler sunması bakımından bilgisayar destekli ve geleneksel kâğıtla yapılan öğretimden ayrılır (Wang, Anne ve Ropp, 2016).

Artırılmış gerçekliğin eğitimde kullanılması üzerine yapılan çalışmalar bu teknolojinin sadece öğrenme üzerindeki etkisini incelemeyip öğrenmeyi destekleyen diğer unsurlara etkisini de incelemiştir. Örneğin; Di Serio, Ibáñez ve Kloos’un (2013) İspanya’da ortaokul seviyesindeki öğrencilerle yaptığı artırılmış gerçeklik etkinliğinin öğrencilerin motivasyonuna etkisi çalışmasında, öğrencilerin derse karşı dikkat, ilgi, güven ve memnuniyetlerinin arttığı gözlemlenmiştir.

Artırılmış gerçeklik teknolojisinin sınıf ortamında kullanılabilirliği üzerine çalışma yapan Cuendet, Bonnard, Do-Lenh ve Dillenbourg (2013) ise artırılmış gerçeklik çalışmalarının sadece laboratuvar ortamında değil, sınıf ortamında yapılacak düzenlemelerle de gerçekleştirilebileceğini göstermeye çalışmıştır. Çalışmaları kapsamında İsviçre’de meslek eğitimi veren lise düzeyindeki bir okulun sınıflarında düzenlemeler yaparak artırılmış gerçeklik uygulamalarının sınıf ortamında kullanılabilirliğini test etmişlerdir. Yapılan çalışma artırılmış gerçeklik teknolojisi ürünlerinin, sınıfı diğer derslerde de kısıtlamadan ve ders işlenişini engellemeden kullanılabileceğini göstermiştir.

Okul öncesi (Huang, Li ve Fong, 2016) ve ilkokul düzeyinden (Enyedy, Danish ve DeLiema, 2015) üniversite düzeyine (Ferrer-Torregrasa ve diğerleri, 2015) farklı öğretim kademelerinde AG’nin eğitsel açıdan kullanımı mevcuttur. Bu uygulamalardan birisi, öğretim amaçlı basılı kitaplara yerleştirilen nesnelerin AG uygulamalarıyla birleştirilmesidir. Sihirli kitap (magic book) olarak da nitelendirilen bu basılı kitaplar Billinghurst, Kato ve Poupyrev (2001)’e göre gerçek bir kitap olup, kitabın içerisine yerleştirilmiş nesneler farklı bilgisayar uygulamalarıyla önceden üç boyutlu modellemeler, ses, video gibi çoklu materyaller şeklinde hazırlanmıştır. Daha sonra, okuyucu bir görüntüleme cihazı (gözlük, tablet, cep telefonu…) vasıtasıyla basılı kitapta bulunan ilgili nesneyi okuttuğunda önceden hazırlanan AG uygulaması çalışır ve içeriği iki boyutlu olan kitap üç boyutlu video, ses, grafik gibi uygulamalarla desteklenmiş olur. Böylece AG destekli kitaplar aracılığıyla okuma, anlama, görselleştirme gibi beceriler artırılarak öğrenmede kalıcılığın sağlanması hedeflenmektedir (Clark ve Dünser, 2012; Sin ve Zaman, 2009; Yılmaz, Küçük ve Göktaş, 2017).

Bunun yanında Google Glass, Aurasma, Color Mix, vb. yeni birçok AG tabanlı uygulama aracı da kullanılabilir.

Teorik çerçeve göz önünde bulundurularak, AG uygulamalarında etkileşim ve bununla ilişkili olarak da içerik kavramları kilit kavramlar olarak nitelendirilebilir. İnsan-bilgisayar etkileşiminin temel alındığı ve kullanıcıların deneyimlerini yaşadığı bu ortamda görüntülenecek bir içerik olmadan, AG’nin bir anlam ifade etmeyeceği vurgulanmaktadır (Craig, 2013). Dolayısıyla eğitim ortamlarında öğrenmenin etkililiği açısından içerik ve etkileşime odaklanılması gerekmektedir. Bu noktada, AG uygulamalarında ilgi çekici etmenler ön planda tutularak öğrenme kuramları açısından işbirliğine dayalı ya da problem çözmeye yönelik olarak tasarlanmalıdır. Aksi takdirde, AG’nin içi doldurulmamış bir teknolojiden ve araçtan öteye gidemeyeceği şeklinde yorumlanabilir.

Şu bir gerçektir ki, kalkınma için hedeflenen Eğitim 4.0 çerçevesinde Artırılmış Gerçeklik uygulamalarına ciddi ihtiyaç olacaktır; bu kapsamda bahsi geçen uygulamaların da önü açıktır. Önemli olan bu uygulamaların hangi hedef kitle için nasıl bir ortamda hangi amaca yönelik kullanılacağının belirlenmesidir.

Kaynakça

  1. Adams Becker, S., Freeman, A., Giesinger Hall, C., Cummins, M. and Yuhnke, B. (2016). NMC/CoSN Horizon Report: 2016 K-12 Edition. Austin, Texas: The New Media Consortium.Arth vd., 2015
  2. Azuma, R. T. (1997). A survey of augmented reality. Teleoperatorsand Virtual Environments, 6(4), 355-385.
  3. Azuma, R. T., Baillot, Y., Behringer, R., Feiner, S. K., Julier, S. and B. MacIntyre, B. (2001). Recent advances in augmented reality. IEEE Computer Graphics and Applications, 21(6), 34-47.
  4. Barsom, E., Graafland, M. and Schijven, M. (2016). Systematic review on the effectiveness of augmented reality applications in medical training. Surgical Endoscopy, 30, 4174-4183.
  5. Baysan, E. (2015). Arttırılmış Gerçeklik Kitap (Ag-Kitap) Kullanımının Öğrencilerin Akademik Başarısına Etkisi Ve Ortamla İlgili Öğrenci Görüşleri,Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı, Ankara.
  6. Becker, S. A., Freeman, A., Hall, C. G., Cummins, M., & Yuhnke, B. (2016). NMC/Cosn Horizon Report: 2016 K (pp. 1-52). The New Media Consortium, Austin, Texas.
  7. Billinghurst, M. (2002). Augmented reality in education. New Horizons For Learning, 12(5). Retrieved from http://solomonalexis.com/downloads/ar_edu.pdf
  8. Billinghurst, M., Kato, H. and Poupyrev, I. (2001). The MagicBook: A transitional AR interface. Computers and Graphics, 745-753.
  9. Billinghurst, M. and Kato, H. (2002). Collaborative augmented reality. Communications of the ACM, 45(7), 64-70.
  10. Cai, S., Chiang, F.-K. and Wang, X. (2013). Using the augmented reality 3D technique for a convex imaging experiment in a physics course. International Journal of Engineering Education, 29(4), 856-865.
  11. Carmigniani, J., Furht, B., Anisetti, M., Ceravolo, P., Damiani, E. and Ivkovic, M. (2011). Augmented reality technologies, systems and applications. Multimedia Tools, 51, 341-377.
  12. Caudell, T. P. and Mizell, D.W. (1992). Augmented reality: An application of heads-up display technology to manual manufacturing processes. Paper presented at the System Sciences, Proceedings of the Twenty-Fifth Hawaii International Conference on System Sciences.
  13. Cheng, K. H. and Tsai, C. C. (2013). Affordances of augmented reality in science learning: Suggestions for future research. Journal of Science Education and Technology, 22(4), 449-462, DOI: 10.1007/s10956-012-9405-9.
  14. Clark, A. and Dünser, A. (2012). An interactive augmented reality coloring book. In IEEE symposium on 3D user interfaces. 3DUI 2012-Proceedings (pp. 7-10), Costa Mesa, CA: IEEE Computer Society.
  15. Craig, A. B. (2013). Understanding augmented reality: Concepts and applications. Amsterdam, the Netherlands: Morgan Kaufmann.
  16. Cuendet, S., Bonnard, Q., Do-Lenh, S., & Dillenbourg, P. (2013). Designing augmented reality for the classroom. Computers & Education, 68, 557-569. doi: 10.1016/j.compedu.2013.02.015
  17. Di Serio, A., Ibanez, M. B. and Kloos, C. D. (2013). Impact of an augmented reality system on students’ motivation for a visual art course. Computers & Education, 68, 586-596.
  18. Enyedy, N., Danish, J. A. and DeLiema, D. (2015). Constructing Liminal Blends in a Collaborative Augmented-Reality Learning Environment. International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning, 10(1), 7-34.
  19. Ferrer-Torregrosa, J., Torralba, J., Jimenez, M., Garcia, S. and Barcia, J. (2015). ARBOOK: Development and assessment of a tool based on augmented reality for anatomy. Journal of Science Education and Technology, 24(1), 119-124.
  20. Fidan, M. (2018). Artırılmış Gerçeklikle Desteklenmiş Probleme Dayalı Fen Öğretiminin Akademik Başarı, Kalıcılık, Tutum ve Öz-Yeterlik İnancına Etkisi, Yayınlanmamış Doktora Tezi, Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Eğitim Bilimleri Anabilim Dalı, Eğitim Programları ve Öğretim Bilim Dalı, Bolu.
  21. Huang, Y., Li, H. and Fong, R. (2016). Using augmented reality in early art education: A case study in Hong Kong kindergarten. Early Child Development and Care, 186(6), 879-894, DOI: 10.1080/03004430.2015.1067888.
  22. İçten, T., & Bal, G. (2017). Artırılmış gerçeklik teknolojisi üzerine yapılan akademik çalışmaların içerik analizi. Bilişim Teknolojileri Dergisi, 10(4), 401-415. doi: 10.17671/gazibtd.290253
  23. Johnson, L., Smith, R., Willis, H., Levine, A. and Haywood, K. (2011). The 2011 horizon report. The New Media Consortium, Austin.
  24. Johnson, L., Adams Becker, S., Estrada, V. and Freeman, A. (2014). NMC Horizon Report: 2014 Higher Education Edition. Austin, Texas: The New Media Consortium.
  25. Kara, A. (2018). Artırılmış Gerçeklik Uygulamalarının Eğitimde Kullanılmasına Yönelik Araştırmaların İncelenmesi, Yayınlanmamış Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Anabilim Dalı, Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Eğitimi Bilim Dalı, Erzurum.
  26. Kreveleen, D. W. F. ve Poelman, R. (2010). A survey of augmented reality technologies, applications and limitations. International Journal of Virtual Reality, 9(2), 1-20.
  27. Küçük, S. (2015). Mobil Artırılmış Gerçeklikle Anatomi Öğreniminin Tıp Öğrencilerinin Akademik Başarıları İle Bilişsel Yüklerine Etkisi Ve Öğrencilerin Uygulamaya Yönelik Görüşleri. Yayımlanmamış Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
  28. Lin, H. C. K., Hsieh, M. C., Wang, C. H., Sie, Z. Y., & Chang, S. H. (2011). Establishment and Usability Evaluation of an Interactive AR Learning System on Conservation of Fish. Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET, 10(4), 181-187. Retrieved from https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ946626.pdf
  29. Milgram, P., Takemura, H., Utsumi, A. and Kishino, F. (1994). Augmented reality a class of displays on the reality-virtuality continuum. Telemanipulator and Telepresence Technologies, SPIE, 2351, 282-292.
  30. Sayed, N. E., Zayed, H. H., & Sharawy, M. I. (2011). {ARSC}: augmented reality student card–an augmented reality solution for the education field. Computers & Education, 56(4), 1045-1061.
  31. Sin, A. K. and Zaman, H. B. (2009). Tangible interaction in learning astronomy through augmented reality book-based educational tool. In H. Badioze Zaman, P. Robinson, M. Petrou, P. Olivier, H. Schröder and T. Shih (Eds.), Visual informatics: bridging research and practice (pp. 302-313). Berlin, Heidelberg: Springer.
  32. Wang, Y., Anne, A. and Ropp, T. (2016). Applying the technology acceptance model to understand aviation students’ perceptions toward augmented reality maintenance training instruction. International Journal of Aviation, Aeronautics, and Aerospace, 3(4), 1-13, DOI: 10.15394/ijaaa.2016.1144.
  33. Yılmaz, R. M. (2014). Artırılmış Gerçeklik Teknolojisiyle 3 Boyutlu Hikâye Canlandırmanın Hikâye Kurgulama Becerisine Ve Yaratıcılığa Etkisi. Yayınlanmamış Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Eğitim Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
  34. Yılmaz, R. M., Küçük, S. ve Göktaş, Y. (2017). Are augmented reality picture books magic or real for preschool children aged five to six? British Journal of Education Technology, 48, 824-841, DOI: 10.1111/bjet.12452.
Önceki İçerikÖğrenci Merkezli Eğitim
Sonraki İçerikEğitimde Beş Felaket

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

Popüler Yazılarımız

Eğitimde Web 2.0 Kullanımı: Öğretmenler Z Kuşağına Karşı

İnsanların zaman ve mekândan bağımsız olarak iletişim halinde olmaları, hiçbir zaman günümüzdeki kadar kolay olmamıştır. Bu kolaylık, internetin insanların günlük hayatına bu düzeyde girmesiyle birlikte...
- Advertisment -