Aplikace s rozšířenou realitou pro Android
Cílem projektu bylo vytvoření a navržení ekosystému, který by studentům základních škol a víceletých gymnázií v ČR zpřístupnil rozšířenou realitu ve výuce. Výzvou bylo umožnit studentům prozkoumávat látku z učebnic v novém světle a to jak ze školních lavic, tak mimo ně.
Největší výzvou projektu bylo navrhnout takové řešení, které by bylo možné realizovat v unikátním prostředí systému českého školství - se všemi omezeními, které se toho týkají. Bohužel se jedná o prostředí, kde základní školy a vzdělávací instituce nemají prostředky na to poskytnout všem svým studentům hardwarová zařízení. Bylo tedy třeba vytvořit takový ekosystém, který by bylo možné spustit a nasadit v existujícím školním prostředí.
Zároveň bylo třeba celý projekt řídit s maximální efektivitou, aby bylo možné pro našeho klienta, nakladatelství Fraus, dostat náklady do potřebné roviny, neboť tyto učebnice s rozšířenou realitou jsou pro studenty a školy na českém trhu dostupné za naprosto stejnou cenu, jako učebnice bez ní. Díky tomu jsou tyto výukové materiály pro studenty maximálně dostupné.
Doprovodná Android mobilní aplikace, pomocí které se zobrazují 3D modely z učebnice v rozšířené realitě, musí být spustitelná i na zařízeních, která mají studenti ve svých kapsách. Proto bylo třeba věnovat optimalizaci mobilní aplikace zvláštní pozornost.
Řešení sestává ze systému, který umožňuje našemu klientovi obohacovat své učebnice o obsah v rozšířené realitě - zejména o 3D modely objektů, které souvisejí s probíranou látkou. Tento obsah si pak mohou studenti prohlížet pomocí doprovodné mobilní aplikace pro Android.
Mezi klíčové vlastnosti mobilní a webové aplikace patří:
Vyvinuli jsme JavaScriptový prohlížeč 3D modelů postavený nad knihovnou Three.js, který je integrován do online výukového systému FRED (ten je vyvíjen a provozován naším klientem). Pomocí tohoto prohlížeče si studenti mohou prohlížet všechny 3D modely z učebnic v prostředí webového prohlížeče.
Vyvinuli jsme mobilní aplikaci pro Android s rozšířenou realitou (AR - Augmented Reality) v Unity Engine. Tato mobilní aplikace je doprovodnou aplikací učebnic s podporou rozšířené reality. Jejím prostřednictvím si studenti mohou zobrazit 3D modely, které jsou součástí učebnice a interagovat s nimi.
Pro každou učebnici jsme vytvořili velmi optimalizované a do detailu propracované 3D modely. Každý model musel projít detailním procesem schvalování a úprav, aby v něm obsažené informace odpovídaly realitě, a měly správný výukový charakter. Jedině takovéto 3D modely je možné využívat jako podporu výuky v České Republice. Každý model musí být individuálně optimalizován, aby bylo možné ty stejné modely zobrazovat jak na málo výkonných low-end Android zařízeních, tak ve velmi omezeném prostředí webového prohlížeče.
Pro klienta jsme připravili proces přípravy, kompilace a nasazení 3D modelů do mobilní aplikace a webové platformy FRED.
Prvním krokem analýzy uživatelského zážitku (User Experience, UX) a uživatelského rozhraní je definice cílové skupiny (user target group) a objevení primárních aktérů či jejich person - je třeba zjistit, kdo je uživatelem aplikace, jak se chová, jaké má potřeby, k čemu bude aplikaci používat, apod.
Dalším krokem je formulace User Stories, pomocí kterých popisujeme, co budou jednotliví uživatelé v aplikaci moci dělat - jakým způsobem (a za jakým účelem) s ní budou interagovat. Následně připravujeme diagram uživatelské interakce (UID - User Interaction Diagram), který přiřazuje jednotlivé User Stories konkrétním obrazovkám aplikace, či částem systému.
Nejdůležitějším výsledkem analýzy uživatelského zážitku je prototyp nízké věrnosti (LFP - Low Fidelity Prototype). Ten přesně popisuje, jak by mělo vypadat uživatelské rozhraní každé obrazovky aplikace, z jakých komponent se budou obrazovky skládat a jakým způsobem bude uživatel s obrazovkou interagovat.
Design je duší každé aplikace a je to nástroj, který bude tou viditelnou a vědomou součástí toho, jaký dojem si uživatelé z aplikace odnesou. A právě proto je potřeba věnovat designu péči, kterou si zaslouží. Zásadním předpokladem pro úspěšný design je fakt, že aplikace funguje a má správně navržené uživatelské rozhraní.
V tomto projektu byl design o jednoduchosti. Uživatelské rozhraní této aplikace muselo být především velmi srozumitelné a jasné, neboť aplikaci budou používat zejména mladí žáci základních škol a víceletých gymnázií.
Technickou výzvou projektu byla nezbytná úroveň optimalizace, které bylo nutno dosáhnout jak u vytvořených 3D modelů, tak v rámci mobilní aplikace pro Android. Doprovodná mobilní aplikace pro Android totiž musela být vytvořena tak, aby fungovala i na low-end zařízeních s operačním systémem Android, neboť právě tato zařízení jsou nejvíce rozšířena mezi žáky zákadních škol v ČR.
Obsah zobrazovaný pomocí rozšířené reality (AR) je namapován přímo na obrázky v učebnici. Mobilní aplikace je vytvořena v Unity Engine. Zobrazované 3D modely jsou uloženy lokálně na zařízení a kvůli omezenému množství paměti na studentských telefonech uchovává aplikace data s 3D modely pouze pro aktuálně používanou učebnici.
Společně s naším klientem se nám podařilo dostat rozšířenou realitu do rukou žáků základních škol a víceletých gymnázií v České Republice. Od spuštění projektu zaznamenáváme jak my, tak náš klient velmi pozitivní zpětnou vazbu ze strany vyučujících, žáků a jejich rodičů.
Jsme hrdí na to, že jsme měli možnost vytvořit mobilní aplikaci, která skutečně pomáhá velkému množství mladých lidí při jejich každodenní výuce a rozšiřování obzorů.
Hledáte technologického partnera pro vytvoření informačního systému
nebo pomoc s digitalizací? Rádi se nad vaším projektem potkáme.