A napjainkban egyre elterjedtebb és hozzáférhetőbb virtuális valóságalapú technológiákkal és új trendekkel az oktatásnak is lépést kell tartania, ezért az ÁOK gőzerővel elindított egy oktatási- és intézményfejlesztési programot.
Ezzel csaknem egyidőben, 2020 folyamán több szoftveres fejlesztéssel kapcsolatban is megkeresték a PTE 3D Központot - ami nagyon sok szálon keresztül kapcsolódik a pécsi orvoskarhoz -, ezért bővült a központ szoftverfejlesztői létszáma, hogy ezeket a felkéréseket is teljesíteni tudják. Ez az év sajnos magával hozta a pandémiát, ám a kényszer sokszor az innováció katalizátora, így a már egyébként futó fejlesztések új ötletekkel és igényekkel egészültek ki, amik szerencsés módon a lehetőségekkel most találkoztak. Ezeknek az egyik eredője lett a POTE VR projekt, amelynek kezdetekor még bőven a karantén időszakát éltük: nem csoda, hogy nemcsak izgalmas, hanem kifejezetten vágyott lehetőség volt, hogy az orvosi kar főépületébe, az aulába virtuálisan be lehessen lépni. Azaz az egyetemi élet egyik fontos helyszínét otthonról el lehessen érni, és ott virtuálisan jelen lenni. Ez már meg is valósult, hiszen jelenleg – első kísérletként – Kalmár Lajos fotóművész kiállítását tekinthetik meg a látogatók, de a szoftver tudása, és várható fejlesztései révén ennél jóval többre lesz használható.
Erről és a munka hátteréről beszélgettünk a fejlesztőkkel, dr. Maróti Péterrel, a PTE 3D Központ szakmai vezetőjével, aki minden támogatást megadott a szoftver fejlesztése során a csapatnak. A fejlesztőcsapat technikai koordinálását és szoftveres fejlesztését vezető fejlesztőként dr. Bogár Péter végezte. A modellezés és az épületszkennelés Hillebrand Péter és Szőke András feladata volt, ami különös kihívások elé állította őket, a szoftverfejlesztési oldalt Péntek Attila és Bene Mátyás erősítették.
Szabó Gábor írása
- Hogyan merült fel az ötlet?
- Maróti Péter: Visszaemlékezve, amikor még az egyetem kiválasztása előtt álltam, hajtott a kíváncsiság, hogy mégis hova is fogok járni több éven keresztül. A különböző tájékoztatókon, fotókon felül biztosan megtetszett volna, ha körbenézhetek az egyetem egy részén virtuálisan. Az ötlet már régóta bennünk volt, hogy valamilyen virtuális rendszert hozzunk létre a hallgatók és az érdeklődők számára. 2020-ban pedig nagy örömünkre felkérték a csapatunkat a PTE ÁOK munkatársai, hogy az orientációs napokat és egyéb fontos eseményeket ne csak élőben lehessen megtekinteni a főépületben, hanem a szabályozásokra való tekintettel virtuálisan is bejárható.
- Nemrég zárult le a Tudományterületi Kiválósági Program, amelynek kapcsán már beszélgettünk a PTE 3D Központ tudományos és technikai alapműhellyé válásáról. Ennek egyik fontos eleme lett, hogy az itt összegyűlt kiváló fejlesztőkből egy dedikált szoftverfejlesztő csapat is összeáll. Enélkül ez a projekt sem valósult volna meg. Mik voltak a kezdeti tapasztalatok?
- M.P.: A PTE 3D keretein belül valóban kialakult egy csapat, amiben különböző háttérrel rendelkező kollégák dolgoznak együtt. Van, aki már a PTE 3D kezdetétől fogva az egyetemi tanulmányai mellett dolgozott a központban. Vannak, akik már korábban is tudományos, kutatói munkákat folytattak és PhD- fokozatot szereztek, mások céges tapasztalattal érkeztek hozzánk. A központban fizikussal, orvossal, vagy éppen gépészmérnökkel is találkozhatsz, de a különböző karok hallgatói is bekapcsolódnak a különböző szakterületek munkálataiba.
- Valódi, létező terekről van szó, mint amilyen az aula. Ezek szerint gyakorlatilag bármi megjeleníthető így, akár egy tanterem vagy egy műtő is. Hogyan történik ennek a virtualizációja? Újra alkotják ezeket a tereket vagy beszkennelik, mint egy háromdimenziós fényképet?
- Hillebrand Péter, Szőke András: A modellezés és az épületszkennelés a mi kettőnk feladata volt. A valós tereken kívül a még csak képzelet alapján megtervezett épületmodellek is bejárhatók ezzel a szoftverrel. A megjelenítéshez szükséges, hogy a 3D szkennelést követően böngészőkre optimalizáljuk a fizikai tér modelljét, majd a helyszínen elkészített, nagy felbontású fotókat felhasználva textúrát készítsünk, majd beimportáljuk a rendszerünkbe. Ezután addig finomítjuk és teszteljük a modellt, amíg elégedettek nem vagyunk a teljesítményével. Ez a folyamat bármilyen épületen elvégezhető.
- Mi volt a legnagyobb kihívás a rendszer megalkotásakor?
- Bogár Péter: Minél valósághűbb megjelenítésre törekedtünk, ugyanakkor multiplatform szoftvert kellett fejlesztenünk, azaz laptopról, asztali számítógépről, mobilról vagy épp VR-eszközről is megtekinthető, virtuális galériára volt szükség. Alacsony teljesítménnyel rendelkező mobileszközöknél nehéz volt megtalálni az egyensúlyt a valósághű megjelenés és a gyors, akadásmentes működés között.
- Hogyan működik és jelenleg mit tud ez a fejlesztés?
- Péntek Attila: Az elkészített aulamodellben lehetőség nyílik a kiállított fotók, videók megtekintésére, melyekhez szöveges tartalom és hanganyag is feltölthető. A szoftver adminisztrátori felületén készíthetők a virtuális galériák. Számítógépen belépve a galériába a felhasználó a játékokban a már jól megszokott „W, A, S, D”, vagy a nyilak segítségével mozoghat, míg telefonon és VR-eszközökön keresztül úgy érezheti magát, mintha valóban az aulában lenne.
- Mennyiben merítettek a már meglévő, más virtualizációs technológiákból (például google hasonló megoldásai)? Használ ezekből valamit a POTE VR vagy minden teljesen új?
- Bogár Péter, Hillebrand Péter: Több, nyílt forráskódú keretrendszert használtunk fel a fejlesztés során, ez ma már szinte elkerülhetetlen egy szoftver fejlesztése során. A kódolás során végig szem előtt tartottuk, hogy a lehető legtöbb eszközön futtatható legyen a programunk. A rendszer létező, böngésző alapú WebXR kompatibilis VR-megjelenítést használ, mellyel a legtöbb hardvergyártó megoldása kompatibilis, úgy, mint Google Cardboard/Daydream, Oculus, SteamVR és Windows Mixed Reality. Ezek jól bevált és már sokak által ismert, használt megoldások.
- Aki ki akarja próbálni, hogyan tudja a legjobb élményt kapni – ha mondjuk nincsen speciális eszköze (például VR-szemüveg) hozzá?
- Péntek Attila: Mobiltelefont egy egyszerű CardBoard-ba helyezve hasonló VR- élményt érhetünk el, ugyanakkor ennek a költsége minimális, hiszen két lencsét megrendelve az interneten egy letölthető rajz segítségével akár saját magunknak is elkészíthetjük a VR-szemüveget a telefonunkhoz. Ha nincs kedvünk otthon barkácsolni, akkor pedig műszaki vagy informatikai üzletekben kedvező áron szerezhetünk be CardBoard szemüveget. A CardBoard szemüveg gyakorlatilag egy kemény papírból készült (formára vágott és összehajtott) keret, amelybe mobiltelefont helyezünk és a telefon osztott képernyőjét láthatjuk. A telefon beépített giroszkópjával VR-ban lekövethető a fej mozgása, így sokkal valódibb virtuális élményt nyújt a felhasználó részére. Az emberi látás a két szem által érzékelt, pár centiméterre eltolt képen alapszik, így a szemeknek megfelelő, különböző képet mutatva a vizuális érzékszervünk átverhető a modern technológia által. Ugyanúgy, mint a 3D moziban.
- Jelenleg is megtekinthető a bevezetőben említett fotókiállítás. A fejlesztés során alapvető szempont volt, hogy a későbbiekben az mind tartalmában, mind funkcionalitásában bővíthető legyen. Milyen irányban indulnak tovább?
- Maróti Péter: A tartalmat a PTE ÁOK kijelölt munkatársai bármikor bővíthetik, akár 10 perc alatt létrehozható egy új galéria a szoftverben. A kapott pozitív visszajelzések miatt más karoknak is szeretnénk elkészíteni hasonló virtuális galériát. További funkciók beépítésén is gondolkozunk. Ilyen például az élő videó közvetítése, vagy egyedi 3D-modellek megjelenítése a virtuális térben.
- A jelenlegi helyzet csak ráerősített azokra a trendekre, hogy az ilyen – egyelőre még kicsit egzotikusnak számító – technológiák egyre jobban jelen vannak az oktatásban, például a POTE VR a hallgatóknak szóló orientációs napon is már szerepet kapott. Használható lesz kimondottan az orvosképzésben is?
- Bogár Péter: A projekt célja elsősorban a szórakoztatás, az egyetem megismertetése főképp az új hallgatókkal, és a jelenlegi akadályok áthidalása volt. Maga a technológia valóban felhasználható egy egészségügyi helyszín (például egy műtő) bemutatására. Ezzel kapcsolatban már vannak is terveink. A jövőben lehet szó akár virtuális szimulációk elkészítéséről is, melyekben a hallgató online tekintheti meg, hogy az egyes helyiségekben felszerelt eszközök hogyan is működhetnek.
- Mi lesz a következő „nagy dobás”?
- Péntek Attila: Nem tétlenkedünk, sőt már neki is álltunk egy új projektnek. Ez pedig a PTE MIK épülete virtuális másának az elkészítése. Itt már gondolkozunk azon is, hogy az építész kiállításoknál a hallgatók által készített épületmodelleket milyen módszerrel lehetne megjeleníteni a nagyközönség számára. Jövőbeli elképzeléseinkben szerepel az is, hogy az eddig évenként megrendezett rendezvényeket is virtualizáljuk. Ezeken a virtuális eseményeken a hallgatóknak lehetősége nyílik majd arra is, hogy kapcsolatba léphessenek különböző klinikákkal vagy cégekkel. Elkezdtük több egészségügyi helyszín felmérését is, például műtők, ellátóhelyiségek, amelyek megismerésére mindenkinek lehetőséget szeretnénk biztosítani az interneten keresztül.
