Schnittstellen zwischen Tablet, 3D-Druck und VR
Ein VR-Portal ist – einfach ausgedrückt – ein Zugangstor in eine virtuelle Welt. Das kann natürlich jede Share-Code-URL oder jeder QR-Code auch leisten. Das besondere am VR-Portal ist die spezielle Präsentation als 3D-Druck eines Portals, das Nutzer animiert, dieses benutzten zu wollen.
Als Beispiel haben wir das Thema „Kristalle und Kristallstrukturen“ gewählt, also ein Thema das im Lehrplan verankert ist ( Chemie im Pflichtbereich und auch im Wahlbereich der Klassenstufe 8 ) und zu dem es auch pädagogisches Begleitmaterial gibt.
Erzeugung von 3D-Kristallen
Kernpunkt ist das online-Portal Crystal Maker mit dem der Nutzer kostenfrei eigene Kristalle in 3D generieren und als stl-Datei exportieren kann.
Link: https://alexsmotivationspike.com/crystal-maker/
Mit diesem Portal haben wir alle Kristallstrukturen und Einzelkristalle erstellt und gespeichert. Danach wurden die Kristalle thematisch farblich gestaltet. Alle Kristalle der selben Struktur bekommen dieselbe Farbe und verschiede Stufungen der Transparenz.
Die farbliche Gestaltung und Transparenz der so generierten Kristalle wurde mit dem kostenlosen 3D-Programm BlockBench umgesetzt.
So haben wir sechs Serien von verschieden strukturierten und verschieden eingefärbten transparenten Kristallen erzeugt, welche die Grundlage sowohl der VR-Welt als auch des VR-Portals bilden werden.
Erzeugung von 360°-Panoramabildern
Für die VR-Welt benötigen wir neben den Kristallen aber auch noch 360°-Panoramabilder um die Kristalle in den VR-Szenen präsentieren zu können. Für jede einzelne Kristallstruktur wurde mit der online-Plattform manyworlds.run ein – farblich auf die Kristalle abgestimmtes – passendes Panoramabild generiert:
So haben wir insgesamt 8 Panoramabilder als Grundlage für die einzelnen Szenen der VR-Welt erzeugt.
VR-Welt zu den Kristallstrukturen
Die eigentliche VR-Welt haben wir mit der Plattforme Delightex (ehemals CoSpacesEDU) erstellt. In den 360°-Szenen wurden die Panoramabilder als Hintergründe verwendet und die Kristalle passend in die jeweiligen Szenen platziert. Nun wurde noch einiges an didaktischem Material ergänzt. Mit den 3D-Strukturen, den Panoramabildern und den Erklärungen hat die VR-Welt nun auch tatsächlich einen Mehrwert gegenüber einer einfachen Webseite/Lehrbuchseite.
Die fertige Welt kann hier betreten werden:
Die achte Szene (als „Glossar“ bezeichnet) stellt eine Zusammenfassung des Wissens über die Kristallstrukturen dar und ist komplett in 3D begehbar. Man erreicht dies Szene nicht über eines der Portale sondern über das in Leder gebundene Buch oberhalb des eigenen Standorts.
Das VR-Portal
Um die VR-Welt betreten zu können braucht der Nutzer einen Zugang. Das ist im Allgemeinen eine URL (Web-Adresse) oder ein einfacher QR-Code. Um die Attraktivität solcher VR-Welten zu erhöhen haben wir die Idee des VR-Portals entwickelt – einen EyeCatcher (neudeutsch für Hingucker), der animieren soll, die dahinter verborgende Welt zu entdecken. Natürlich liegt auch hier eigentlich ein einfacher QR-Code zugrunde, aber verpackt in das VR-Portal erhoffen wir uns eine zusätzliche Motivation, die VR-Welt zu besuchen.
Das 3D-Portal wurde auf Basis der 3D-Kristalle im 3D-Builder gestaltet:
Damit das Portal einfarbig gedruckt werden kann haben wir einen QR-Code-Halter angebracht, in den beim fertig gedruckten Objekt der QR-Code eingeschoben werden kann.
Insgesamt soll das VR-Portal dann so aussehen:
Das ist also das virtuelle VR-Portal zu unserer Kristallwelt. Es ist auch für den Download freigegeben.
3D-Druck des VR-Portals
Nun muss das Portal noch ausgedruckt werden. Wir haben dafür den Bambu Lab X1 verwendet, der den Druck in gut vier Stunden absolvierte:
Das fertige VR-Portal wartet auf seine Verwendung:
Und das geht so: Wenn man das Portal sieht erkennt der geübte Nutzer sofort den QR-Code. Also zückt er sein Smartphone/Tablet um den QR-Code zu scannen – denn er will ja wissen, was sich dahinter verbirgt …
Das funktioniert natürlich auch mit dem Tablet. Da sind die Anzeigen sogar besser zu lesen als mit dem Smartphone. Auf den Smartphone/Tablets sollte die Delightes-App sowie ein QR-Code-Scanner installiert sein.
Mit einem Portal geben wir uns natürlich nicht zufrieden – und so haben wir insgesamt drei solcher Portale erzeugt. Die neueren Portale haben sogar zwei QR-Codes – einen auf der Vorderseite und einen anderen auf der Rückseite des Portals. Die Verzierungen haben wir den eigentlichen VR-Welten entnommen, auf die diese Portale verweisen. So ist ein inhaltlicher Zusammenhang zwischen dem Portal und den Ziel-Welten hergestellt worden.
In die ausgedruckten 3D-Modelle müssen dann die QR-Codes in die Fächer hineingeschoben werden. Werden die Portale in Originalgröße gedruckt, so müssen die QR-Codes in ein 2,6cm x 2,6cm großes Quadrat gedruckt werden.
P.S. Die VR-Welten können natürlich auch ohne Portal auf jedem Computer im Browser gestartet werden.
Alle verlinkten VR-Welten von unseren drei Portalen sind:
Kristallwelten: https://edu.delightex.com/MCN-TWG
Astronomie: https://edu.delightex.com/LMC-PRE und https://edu.delightex.com/HBR-VYR
Körper: https://edu.delightex.com/HSA-VAQ und https://gallery.styly.cc/scene/c884f8e0
P.P.S. Auch die Verwendung unter der VR-Brille ist sehr zu empfehlen, da das immersive Erlebnis dann am Besten ist …
Das Team des MPZ LKL wünscht Ihnen viel Spaß beim Erkunden der Welten – und eventuell sogar bei der Gestaltung eigener VR-Portale …