Дополненная реальность (augmented reality, AR) становится все более доступной благодаря развитию технологии и ее внедрению в смартфоны. Эта технология использует компьютерное зрение и другие алгоритмы для добавления виртуальных элементов в реальный мир. Она позволяет увидеть то, что скрыто от человеческих глаз, и снабдить контекстной информацией видимые объекты. Дополненная реальность проникла уже во многие сферы, и экология не исключение.

Обучение будущих экологов

Благодаря AR-технологиям появилась возможность сделать учебный материал нагляднее, интереснее и, самое главное, интерактивным. А это здорово может улучшить образование в области экологии.

Так, исследователи из Гарвардского университета создали приложение с дополненной реальностью EcoMOBILE для учеников средней школы. Оно позволило ребятам принять участие в исследовании экосистемы пруда. В специально подготовленной зоне исследований ученики смогли больше узнать об обитателях водоема, наводя камеры своих телефонов на маркеры, которые распознавались приложением. На экране поверх маркеров отображалась контекстная информация либо трехмерная модель — пользователи, например, могли увидеть виртуальный атом углерода в процессах фотосинтеза и дыхания.

Приложение также предлагало пройти опрос, в ходе которого необходимо было прибором измерять качество воды в пруду и заносить данные в приложение. Собранные результаты сохранялись, и по возвращении в учебный класс дети могли в обсуждении с учителем сделать выводы об изучаемой экосистеме. [1]

А студентам-экологам одного индонезийского университета не удалось попасть на место исследований из-за дистанционного режима обучения во время локдауна, и для них были разработаны учебные материалы по фауне реки Брантас, интегрированные в дополненную реальность. Так, студенты могли обучаться, не выходя из дома или учебного класса, всего лишь наводя камеру телефона на штрих-коды. Для этого группа активистов отправилась к реке и собрала необходимые материалы, в том числе фото фауны. В дальнейшем по собранным данным были созданы трехмерные модели и трехмерные сцены с демонстрацией различных процессов. [2]

Экологическое просвещение

Опять же, благодаря своей наглядности и интерактивности технология дополненной реальности может быть использована для повышения экологической осведомленности населения.

Существующее с 2015 года приложение Agents of Discovery в игровой форме предлагает проходить «миссии» по многочисленным паркам и заповедникам США. Игроки через это приложение больше узнают об экосистеме парка, о вымирающих видах, посещая отображаемые на карте точки, а также получают награды внутри игры за прохождение опросов о парке. Таким образом в процессе игры дети вовлекаются в тему экологии.

А разработанная португальскими исследователями игра для двух человек направлена на то, чтобы показать детям, как может быть загрязнен воздух в помещении. В этой игре используется специальный блок, оснащенный различными приборами и сенсорами – с виду обычная непрозрачная коробка размером 42 см в длину, 26 см в высоту и 9 см в ширину. При этом передняя поверхность этого блока становится «прозрачной» с помощью AR: внутри коробки можно увидеть целую комнату.

Один ребенок подносит к этому блоку какой-либо обыденный предмет, выделяющий газ или мелкие частицы, например свечу, аэрозоль или тряпку для пыли. Сенсорный блок анализирует воздух, и обнаруженные загрязняющие вещества показываются в виде графических элементов.  Второй участник игры очищает воздух внутри виртуальной комнаты различными инструментами. Оба ребенка могут видеть происходящее внутри через дисплей, который отображает рисунок комнаты, заполняющейся газом или частицами, в зависимости от выбранного предмета. [3]

Экологический мониторинг

Экологический мониторинг является многоуровневой системой для наблюдения за окружающей средой, а потому мы пока видим мало разработок, направленных на внедрение дополненной реальности в такие системы наблюдений. Однако попытки все же имеются.

Например, в Италии была создана платформа для менеджмента водных ресурсов в дополненной реальности. Она направлена на прогнозирование, предотвращение и снижение экологических рисков.

Разработчики полагают, что такая платформа повысит эффективность полевых исследований даже неквалифицированными работниками, так как им потребуется лишь иметь мобильное устройство, подключенное к платформе, чтобы своими глазами через дисплей увидеть всю необходимую информацию для принятия решений во время посещения объектов. [4]

А индийскими учеными создан прототип приложения AiR, которое в дополненной реальности наглядно показывает уровень загрязнения воздуха вокруг, основываясь на данных о местоположении и ближайшей станции для измерения качества воздуха. Добиваются они этого отображением скоплений мелких частиц. Чем плотнее это скопление, тем грязнее воздух. При этом приложение выдает информацию о различных загрязняющих веществах, их источниках и воздействии на здоровье. [5]

Проблемной сферой использования AR остается экологический контроль, что обусловлено недостатком данных и неравномерностью мониторинга. Но в целом мы уже видим значительные достижения в применении дополненной реальности в обучении и экологическом просвещении.

---

Источники:

[1] ecoLearn: страница проекта EcoMOBILE [сайт]

[2] Muhammad, Mahathir & Rohman, Fatchur & Irawati, Mimien & Priambodo, Bagus & Akhsani, Farid & Rahay, Sofia. (2021). Augmented Reality-assisted Electronic Module for Ecology Student. Journal of Mechanical, Civil and Industrial Engineering. 2. 17-21

[3] Fernandes, João & Brandão, Tomás & Almeida, Susana & Santana, Pedro. (2023). An Educational Game to Teach Children about Air Quality Using Augmented Reality and Tangible Interaction with Sensors. International Journal of Environmental Research and Public Health. 20. 3814

[4] Mirauda, Domenica & Erra, Ugo & Agatiello, Roberto & Cerverizzo, Marco. (2017). Applications of Mobile Augmented Reality to Water Resources Management. Water. 9. 699

[5] Mathews, Noble & Chimalakonda, Sridhar & Jain, Dr Suresh. (2020). AiR — An Augmented Reality Application for Visualizing Air Pollution

Подписывайтесь на каналы Let AI be в Telegram и «ВКонтакте» — оставайтесь в курсе главных новостей в сфере искусственного интеллекта!