Раньше VR и AR применялись только в узких технических областях, вроде аэрокосмической отрасли. Сегодня эти технологии активно проникают в учебные процессы, от дошкольного образования до профессиональной подготовки. VR-клубы и шлемы стали привычной частью жизни школьников, а дополненная реальность постепенно занимает своё место в классах и лабораториях.

Как VR и AR улучшают учебный процесс

VR позволяет ученикам погружаться в симулированные среды, открывая доступ к местам, которые раньше были для них недоступны — от музеев до анатомических моделей. В этих цифровых пространствах они активно взаимодействуют с объектами. Это особенно полезно в изучении наук, инженерии и медицины, где реальные эксперименты ограничены ресурсами, безопасностью, доступностью и этическими аспектами.

VR создаёт безопасную среду для освоения сложных навыков, таких как медицинские операции, авиаполёты или ремонт автомобилей, без риска для окружающих. Виртуальные классы позволяют студентам и преподавателям взаимодействовать в группах независимо от их местоположения, создавая удобную среду для совместного обучения.

AR упрощает понимание сложных научных концепций, создавая интерактивные симуляции, которые позволяют наглядно изучать, например, молекулярные структуры или Солнечную систему. Новые технологии поддерживают высокий уровень вовлечённости, делают обучение более интересным и динамичным. 

Где уже применяют VR и AR

Вот несколько ключевых направлений применения:

• погружение в учебный процесс;

• визуализация сложных концепций;

• отработка практических навыков;

• индивидуальный подход к обучению.

VR в изучении культуры

Виртуальная экскурсия по галерее Уффици (Флоренция) предоставляет возможность посетить 10 оцифрованных экспозиций и полюбоваться шедеврами, ощутив эффект реального присутствия. Вы сможете детально осмотреть помещения, изучить картины под разными углами, ознакомиться с сопутствующей информацией на итальянском и английском языках. Экскурсия начинается в зале династий, где представлены портреты членов знаменитых семей Медичи и Делла Ровере. А завершающим акцентом станет вид на исторический центр Флоренции и реку Арно из окна La Nuda.

На портале «Культура.РФ» представлены виртуальные туры и панорамы крупнейших музеев, художественных галерей, исторических усадеб и архитектурных ансамблей России. Здесь вы познакомитесь с коллекциями Русского и Пушкинского музеев, увидите старинные дворцы и рассмотрите редкие экспонаты в мельчайших деталях. Благодаря интерактивным технологиям, вы исследуете культурное наследие страны, не выходя из дома.

Театр-музей Сальвадора Дали, расположенный в испанском городе Фигерас, хранит самую крупную коллекцию произведений сюрреалиста, включая картины, скульптуры, трёхмерные коллажи и экспонаты, связанные с его жизнью и карьерой. Виртуальный тур позволяет осмотреть четыре зала и внутренний двор.

AR в профессиональном обучении

В Институте инновационного развития СамГМУ Минздрава России разработали VR-симуляторы, которые позволяют будущим медикам безопасно и эффективно осваивать профессиональные навыки в интерактивной среде. Один из таких тренажеров — «Регистрация и интерпретация ЭКГ» — воспроизводит процедуру с 17 клиническими случаями, приближая обучение к реальной практике. Всего в СамГМУ создано 13 VR-тренажеров, охватывающих ключевые аспекты медицинской подготовки.

Приложение Mondly помогает изучать более 40 иностранных языков. Специальная система диалогов с генеративной моделью воспроизводит жизненные ситуации, создавая естественные и комфортные условия для обучения. Встроенный анализ произношения помогает улучшить речь, благодаря подробной обратной связи.

Приложение VirtualSpeech помогает развить навыки публичных выступлений с помощью виртуальной реальности. Вы сможете тренироваться в реалистичных симуляциях, выступая перед виртуальной аудиторией и совершенствуя уверенность, жесты и интонацию. Встроенный анализ речи оценит темп, громкость и чёткость произношения, предоставив полезные рекомендации. Благодаря поддержке VR-гарнитур, вы почувствуете эффект полного присутствия, а загрузка собственных презентаций позволит отработать материал в условиях, максимально приближенных к реальным.

Мобильное приложение от компании «Увлекательная реальность» при помощи AR оживляет печатные учебники по физике. Страницы выступают в роли маркеров, и при наведении камеры мобильного устройства на них отображаются интерактивные 3D-сцены и визуализация изучаемых процессов и явлений.

Технические аспекты VR и AR

Аппаратное обеспечение для VR и AR включает в себя гарнитуры, контроллеры и датчики. Например, Oculus Rift, HoloLens от Microsoft и Vision Pro от Apple обеспечивают глубокий эффект присутствия и позволяют взаимодействовать с виртуальной средой. Они работают в связке с программным обеспечением, разработанным на платформах Unity и Unreal Engine. Это позволяет создавать реалистичные виртуальные миры и интерактивные элементы.

Для разработки AR-приложений используются платформы Vuforia, ARKit и ARCore, которые обеспечивают распознавание объектов, анализ освещения и точное размещение виртуальных элементов в окружающей среде. Unity AR Foundation объединяет их функционал, упрощая создание кроссплатформенных решений, а Wikitude предлагает дополнительные инструменты, расширяя возможности работы с дополненной реальностью.

Microsoft HoloLens и Magic Leap One позволяют комбинировать реальные и виртуальные объекты, а мобильные устройства с поддержкой ARKit и ARCore делают AR-технологии доступными широкой аудитории.

Wi-Fi 6 и 5G обеспечивают необходимую пропускную способность для многопользовательских приложений, а облачные платформы (Microsoft Azure, AWS и Google Cloud) поддерживают хранение данных и рендеринг виртуальных объектов в реальном времени. Периферийные вычисления и Content Delivery Network (CDN) ускоряют доставку контента и минимизируют задержку.

Эти технологические решения создают качественный VR- и AR-опыт обучения, делая процесс динамичным и интерактивным.

Проблемы интеграции виртуальной и дополненной реальности в образовании

Одним из главных препятствий остаётся высокая стоимость технологий, особенно для школ с ограниченным бюджетом. Кроме того, во многих учебных заведениях отсутствует необходимая инфраструктура, например, быстрый интернет и современные устройства. Ещё один вызов — это нехватка специализированного образовательного контента. Тем не менее интерес к инновационным методам обучения растёт, а вместе с ним расширяются возможности использования VR и AR в школах по всему миру.

С развитием VR в образовании возникают и новые вопросы, связанные с этикой и регулированием. Важно обеспечить защиту данных, которые собирают VR-гарнитуры, чтобы исключить риск утечек и злоупотреблений. Помимо этого, необходимо исключить цифровое неравенство и обеспечить всем учащимся доступ к технологиям.

Для эффективного внедрения VR в образовательные процессы требуются международные стандарты, гарантирующие педагогическую ценность и культурную инклюзивность контента. А с ростом популярности технологий придётся учитывать и их влияние на окружающую среду — от ответственного производства устройств до их утилизации.

VR и AR становятся не просто модными технологиями, а мощными инструментами, которые выводят обучение на новый уровень, преодолевая ограничения традиционных подходов.

Ученики больше не остаются пассивными наблюдателями, а становятся активными участниками захватывающих событий, которые стимулируют их любопытство, изобретательность и понимание. Возможность исследовать виртуальные миры, экспериментировать в цифровых лабораториях и участвовать в интерактивных симуляциях производит революцию в образовательной сфере.