Situácia, ktorú zažívame v poslednej dobe a predovšetkým rok 2020 poukázali na zásadný problém vo vzdelávacom systéme, ktorým je, že študenti nemajú možnosť vzdelávania sa v prostredí špecializovaných laboratórií, ktoré väčšinou vyžadujú špeciálne vybavenie a odborný dozor, a teda fyzickú prítomnosť viacerých osôb.
Cieľom projektu je prekonať tieto obmedzenia s využitím najmodernejších a cenovo dostupných technológií z oblasti virtuálnej reality a sprostredkovať online formu praktických cvičení vo virtuálnom laboratóriu, ktorá by sa efektivitou a zážitkom prinajmenšom vyrovnala práci a výučbe v reálnom laboratóriu s učiteľom.
Ponúkame alternatívny spôsob vzdelávania v rámci fyzikálnych laboratórnych cvičení, kde môžu študenti nadobudnúť praktické skúsenosti, ktoré nevyžadujú ich fyzickú prítomnosť v špecializovanom laboratóriu. Náš projekt takisto poskytuje ochranu študentov, ako aj učiteľov pred možnými haváriami počas experimentovania, ktoré môžu mať za následok ako zdravotné problémy, tak aj materiálne straty. Veríme, že virtuálna realita má uplatnenie vo vzdelávaní, pretože rôzne experimenty sú bezpečnejšie a prístupnejšie bez potreby ďalších fyzických zdrojov okrem samotného VR headsetu.
Naše výsledky
Tvorba a simulácia elektrických obvodov
Ukážka elektrického obvodu
Používatelia si môžu konštruovať elektrické obvody na stole pod obrazovkou, pričom sa im počas tvorby ich obvodov automaticky generuje schéma obvodu.
Interakcia s parametrami obvodu
Počas simulácie okrem numerického výsledku môže používateľ vidieť aj grafové zobrazenie. Používatelia môžu taktiež meniť hodnoty jednotlivých elektrických súčiastok v obvode ihneď počas simulácie.
SPICE kód a schéma obvodu
Okrem generovania schémy obvodu, poskytujeme používateľom aj možnosť generovania SPICE kódu pre ich simulovaný elektrický obvod. SPICE kód, ako aj schéma obvodu, slúži na všeobecnú reprezentáciu elektrického obvodu. Používatelia môžu vidieť jednotlivé identifikátory vo vygenerovanom SPICE kóde (R1, R2, …) na nimi vytvorenom obvode, aby vedeli, ktoré komponenty počas simulácie menia.
Projekt zároveň obsahuje responzívne súčiastky, ktoré sa prispôsobujú výslednej simulácii. Používatelia majú možnosť simulácie žiarovky, ktorej intenzita svietivosti sa mení na základe výstupu zo simulácie. Okrem žiarovky im taktiež ponúkame možnosť simulácie malého elektrického motora alebo reproduktoru. Reproduktor na základe oscilačných vĺn generuje zvuk, pričom si používatelia môžu pomocou upravovania súčiastok počas simulácie upraviť hlasitosť alebo frekvenciu tónu. Pri motore si používatelia môžu prispôsobiť rýchlosť, akou sa bude točiť.
Úprava elektrických súčiastok
Zmena jednotlivých prvkov obvodu
Používatelia si môžu upraviť jednotlivé elektrické súčiastky ako potrebujú. Môžu si napríklad nastaviť vlastnú hodnotu odporu pri resistore, pričom si môžu ešte aj vybrať metrický prefix (nano, micro, mili, …) pre nimi zvolenú hodnotu. Avšak, pokiaľ si používateľ bude chcieť zmeniť celkový model súčiastky, povedzme diódy, stačí mu iba vyhľadať si špecifikácie požadovaného modelu vo forme SPICE výrazu, ktorý si skopíruje do systemového clipboardu a po stlačení príslušného tlačidla v hre sa mu do nej všetky modely automaticky nahrajú. Všetky modifikované súčiastky si hráč takisto môže uložiť, vďaka čomu môže tieto súčiastky používať bez potreby opätovnej úpravy hodnôt.
Písanie na tabuľu
VoVRLabe máte k dispozícii aj tabuľu
Používateľ si môže v prípade potreby písať akékoľvek poznámky na tabuľu, vedľa ktorej má k dispozícií niekoľko fixiek v rôznych farebných variantách.
Konštrukcia obvodov pre jednotlivé komponenty motokáry
Poskladaj si vlastnú motokáru vo VRLab
Používateľ má takisto k dispozícii vlastnú motokáru. Pokiaľ si v nej bude chcieť zajazdiť, bude najprv potrebné aby vytvoril elektrické obvody pre jednotlivé komponenty motokáry, ako je motor, klaksón a svetlo. To, ako rýchlo pôjde jeho motokára, akú frekvenciu a hlasitosť bude mať jeho klaksón, alebo ako intenzívne budú jeho svetlá, je čisto na používateľovi a jeho fantázii pri tvorbe obvodov. Používateľom, menej zdatným v odbore elektroniky, poskytujeme obrázky ukážkových obvodových schém pre všetky 3 komponenty aj s požadovanými hodnotami alebo modelmi jednotlivých elektrických súčiastok.
Jazdenie na motokáre
Po postavení motokáry si na nej vieme aj zajadiť
Pokiaľ používateľ úspešne skonštruoval obvody pre všetky súčiastky, môže si do motokáry nasadnúť a vyšantiť sa vďaka plne interaktívnemu volantu, páky alebo palubnej dosky, z ktorej môže ovládať svetlá a klaksón.
O nás
Náš web: http://labss2.fiit.stuba.sk/TeamProject/2020/team16/
Projekt vyvíjame ako tím študentov Fakulty Informatiky a Informačných Technológií STU v zložení Patrik Tománek, Ľubomír Kurčák, Erik Paľa a Viktor Beňo pod pedagogickým vedením Ing. Juraja Vincúra. Projekt je vyvíjaný za použitia nástroja pre vytváranie hier Unity.
Každoročná prestížna súťaž TP Cup je už tradičným vyvrcholením predmetu Tímový projekt. Dáva študentom inžinierskeho štúdia Fakulty informatiky a informačných technológií STU v Bratislave príležitosť preukázať svoje schopnosti pri tvorbe jedinečných riešení v rámci predmetu, v ktorom sa v tíme dva semestre vytvára riešenie problému spojeného s odborom, ktorý študenti študujú. TP Cup predstavuje výzvu pre budúcich IKT profesionálov, ktorí chcú zmerať svoje schopnosti s ostatnými, preukázať že „na to majú“ a súčasne vytvoriť a „predať“ použiteľné riešenia, ktoré neskončia zabudnuté v zásuvke.
