Augmented virtuality technology in education: taxonomy of augmented virtuality types

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Problem statement. The authors discuss the interim results, which analyzed the least of all the studied immersive technologies - augmented virtuality technology and its educational potential. Various approaches to the augmented virtuality implementation by its addition with real objects are identified. Methodology. The most effective application spheres of augmented virtuality: transfer, copy, modified transfer, modified copy, are analysed. The augmented virtuality usage in education gives an opportunity to place a student into a virtual environment and increase the realism of the educational simulation significantly (in comparison with virtual reality technology) by maintaining the interaction with the real world. The transfer is the realization of a real object in virtual space in the line of sight. This technology allows to convey the object's appearance in the most efficient way, however, it reduces the immersion effect. The most productive usage can occur during work with people and with the presence of real objects. The copy is a virtual copy display without functional changes, presented as a 3D model instead of a real object. It allows to achieve maximum immersion and to implement relatively accurate interaction. The modified transfer is the real object implementation to the line of sight with functional and visual changes in the virtual space. This technology is most effective in conducting virtual excursions with a real guide and maximum immersion with the partial presence of real objects. It can be used while demonstrating physical phenomena with real objects. The modified copy is a display of a virtual copy with functional or visual changes in relation to the original object. It is advisable to use it in the absence of real objects or during developing practical skills. Results. Each adding virtuality method has its own advantages, disadvantages, implementation technologies and application areas. The choice depends on the educational task and learning conditions. Conclusion. The augmented virtuality usage in education gives an opportunity to place a student into a virtual environment and increase the realism of the educational simulation significantly (in comparison with virtual reality technology) by maintaining the interaction with the real world. The choice of one of the four main ways of reality adding should be determined by the goals, content and methods of teaching. Methods that are used in education may be combined in various combinations. This allows to apply augmented virtuality to various educational purposes.

Sobre autores

Alexandr Grinshkun

Moscow City University

Autor responsável pela correspondência
Email: grinshkunav@gmail.com
ORCID ID: 0000-0003-3882-2010

Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Institute of Digital Education

4 Vtoroy Selskohoziajstvenny Proezd, Moscow, 129226, Russian Federation

Anastasia Zakova

Russian State University of Justice

Email: zakovaas@mgpu.ru
ORCID ID: 0000-0002-9262-0180

teacher of foreign language

69 Novocheremushkinskaya St, Moscow, 117418, Russian Federation

Bibliografia

  1. Shunina LA. Conditions for the formation of professional competencies for future teachers to work with digital technologies within the digital economy. Actual Problems of Theory and Practice of Teaching Mathematics, Computer Science and Physics in the Modern Educational: Conference Proceedings (Kursk, 10-11 December 2019). Kursk: Kursk State University; 2019. (In Russ.)
  2. Milgram P, Kishino AF. A taxonomy of mixed reality visual displays. IEICE Transactions on Information and Systems. 1994;E77-D(12):1321-1329.
  3. Grinshkun AV. The use of augmented virtuality as an immersive educational technology in the framework of specialized education of schoolchildren. Profile School. 2020;8(4):27-31. (In Russ.)
  4. Azevich AI. Augmented reality and augmented virtuality as types of immersion learning technologies. Fundamental Problems of Teaching Mathematics, Computer Science and Informatization of Education: A Collection of International Scientific Conference Abstracts Dedicated to the 180th Anniversary of Pedagogical Education in Yelets (Yelets, 25-27 September 2020). Yelets; 2020. (In Russ.)
  5. Steinicke F, Bruder G, Rothaus K, Hinrichs K. Poster: a virtual body for augmented virtuality by chroma-keying of egocentric. IEEE Symposium on 3D User Interfaces. Lafayette; 2009.
  6. Azevich AI. Didactic potential of virtual reality and augmented virtuality technologies. MCU Journal of Informatics and Informatization of Education. 2022;(2):7-17. (In Russ.) https://doi.org/10.25688/2072-9014.2022.60.2.01
  7. Levitsky ML, Grinshkun AV. Immersive technologies: ways to augment virtuality and how to use them in education. MCU Journal of Informatics and Informatization of Education. 2020;(3):21-25. (In Russ.) https://doi.org/10.25688/2072-9014.2020.53.3.03
  8. Topliss J, Lukosch S, Coutts E, Piumsomboon T. Manipulating underfoot tactile perceptions of flooring materials in augmented virtuality. Applied Science. 2023;13(24). https://doi.org/ 10.3390/app132413106
  9. Zaslavskaya OY, Buerakova SN. Approaches to building a system for evaluating learning outcomes based on the use of augmented virtuality technology. MCU Journal of Informatics and Informatization of Education. 2022;(3):7-21. (In Russ.) https://www.doi.org/10.25688/2072-9014.2022.61.3.01
  10. Shin J, Lee K. Incorporating real-world object into virtual reality: using mobile device input with augmented virtuality. Multimed Tools Appl. 2024;83:46625-46652. https://doi.org/10.1007/s11042-022-13637-x
  11. Levitsky ML, Zaslavskaya OY. The concept of the implementation of fundamental approaches to the introduction of augmented virtuality in the system of general education. MCU Journal of Informatics and Informatization of Education. 2022;(4):7-21. (In Russ.) https://doi.org/10.25688/2072-9014.2022.62.4.01
  12. Levitsky ML, Zaslavskaya OY, Grinshkun AV, Azevich AI, Bazhenova SA, Andreikina EK, Puchkova ES. Fundamental foundations of the use of augmented virtuality technology in general education. Voronezh; 2020. (In Russ.)
  13. Utegenov N. Virtual and augmented reality (VR and AR). Universum: Technical Sciences. 2022;(7):23-26. (In Russ.) Available from: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14088 (accessed: 07.02.2024).
  14. Godoy CH Jr. Augmented reality for education: a review. International Journal of Innovative Science and Research Technology. 2020;5(6):39-45.
  15. Aroba OJ. The implementation of augmented reality on the Internet of Things for virtual learning in higher education. International Journal of Computing Sciences Research. 2024;8:2536-2549. https://dx.doi.org/10.25147/ijcsr.2017.001.1.174
  16. Polathan K. Augmented reality and virtual reality applications in education. VI International Kaoru Ishikawa Business Administration and Economy Congress (Mexico, 24-25 November 2022). Mexico: Universidad Juarez Autonoma de Tabasco; 2022.
  17. Cruz-Neira C, Sandin DJ, DeFanti TA, Kenyon RV, Hart JC. The CAVE: audio visual experience automatic virtual environment. Communications of the ACM. 1992;35(6):64-72. https://doi.org/10.1145/129888.129892
  18. Jaybhaye SM, Natekar D, Nayakodi P, Raut N, Jahagirdar O. TeachAR - augmented reality-based education application. Journal of Physics: Conference Series. 2023;2601:1-7. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2601/1/012012
  19. Abdoli-Sejzi A. Augmented reality and virtual learning environment. Journal of Applied Sciences Research. 2015;11(8):1-5.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».