De vroege stadia van het aanleren van makervaardigheden, zoals digitale fabricage, omvatten meestal eenvoudige oefeningen zoals lasersnijden of 3D-printen van basisvormen en -objecten. In onze hyperverbonden, hypergestimuleerde wereld kan deze leeractiviteit een beetje teleurstellend aanvoelen - een sentiment dat Dishita Turakhia, een MIT Ph.D. student elektrotechniek en informatica en een filiaal van het Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), om de leerpijplijn opnieuw te bedenken in het streven om studenten geïnteresseerd, geïnspireerd en empowered te houden. Samen met collega's, waaronder MIT-professor Stefanie Mueller, heeft Turakhia sindsdien een nieuw systeem ontwikkeld om computationeel maken te leren waarmee kinderen hun favoriete personages rechtstreeks uit digitale games kunnen fabriceren.

V:Wat zijn enkele van de manieren waarop we jonge kinderen creatieve vaardigheden kunnen aanleren?

A:Een van de belangrijkste factoren bij het aanleren van vaardigheden aan jonge kinderen is om ze betrokken, geïnteresseerd en geïnspireerd te houden. Daarom hebben we onszelf uitgedaagd om ons opnieuw voor te stellen hoe digitale fabricage op een speelse en leuke manier kan worden geïntroduceerd en onderwezen aan jonge leerlingen.

We ontwierpen een nieuwe aanpak waarbij we leerfabricage combineerden met het spelen van videogames. Kinderen spelen al een groot aantal videogames met talloze digitale objecten en personages waarmee de spelers zich bezighouden. Dus we dachten bij onszelf:wat als kinderen, tijdens het spelen van deze games en interactie met de digitale objecten en personages, ze kunnen fabriceren om ermee te communiceren in de fysieke wereld, en onderweg fabricage- en makervaardigheden leren?

Denk aan een voorbeeld waarbij een jonge leerling het spel "Pokémon Let's Go" speelt en elke keer dat ze een nieuwe Pokémon vangen, ontvangen ze ook de fabricagebestanden om een ​​fysieke Pokémon te maken om aan hun verzamelobject toe te voegen. Of stel je voor dat wanneer een kind dat het spel de "Legend of Zelda" speelt een van de zeldzaamste items verwerft, het Biggoron's Sword, ze een fysieke versie van het zeldzame zwaard kan fabriceren en het als gamecontroller kan gebruiken. Nu kunnen deze jonge leerlingen hun favoriete boeiende games spelen en game-objecten fabriceren waarmee ze persoonlijke connecties hebben, terwijl ze onderweg ook kennis opdoen over digitale fabricage, zoals gereedschapsinstellingen en materiaalspecificaties.

Het implementeren van deze visie van leerfabricage door middel van games brengt echter twee grote uitdagingen met zich mee. De eerste uitdaging is om bestaande digitale games om te zetten in fabricagegames zonder open toegang tot de broncode van de game. De tweede uitdaging is het genereren van fabricagebestanden van de gewenste game-objecten zonder toegang tot de repositories of activabestanden van de game. In ons werk hebben we beide uitdagingen aangepakt door computervisie-algoritmen te gebruiken voor objectdetectie, segmentatie en extractie, en een toolkit gebouwd met de naam FabO.

Met de FabO-toolkit kunnen docenten belangrijke momenten in bestaande games selecteren, bijvoorbeeld het vangen van Pokémons of het verwerven van het Zwaard van Biggoron, en ze markeren als fabricagegebeurtenissen. Wanneer leerlingen deze games spelen, controleert FabO hun gameplay op zoek naar de getagde fabricagegebeurtenissen. Wanneer ze een fabricage-evenement tegenkomen, genereert FabO automatisch de fabricagebestanden voor de game-objecten binnen het evenement en stelt het de leerlingen op de hoogte. De leerlingen kunnen tijdens of na hun spel de objecten uit hun persoonlijke spel maken.

Dit idee van het ontwerpen van fabricagespellen om te leren, kan de leerervaring van de maker-vaardigheid voor jonge leerlingen op een boeiende en zinvolle manier personaliseren door game-objecten uit hun gameplay naar de fysieke wereld te brengen.

V:Welk nut heeft het om gameplay uit te breiden naar de fysieke wereld?

A:Dit is een goede vraag! Toen we onze FabO-toolkit eenmaal hadden gebouwd, richtte ons volgende onderzoeksonderzoek zich precies op deze vraag:op welke manieren zou de ervaring van zowel leren als gamen kunnen worden uitgebreid, gezien de mogelijkheid om de digitale objecten in de fysieke wereld te brengen?

Om deze vraag te beantwoorden, hebben we een verkennend onderzoek uitgevoerd waarbij we deelnemers uitnodigden om FabO te gebruiken en bestaande videogames van hun keuze om te zetten in fabricagegames. Vervolgens analyseerden we de kenmerken van 47 gefabriceerde objecten uit 33 verschillende games die de deelnemers kozen om te wijzigen in fabricagegames met behulp van FabO. Uit onze analyse bleek dat dit idee ons niet alleen in staat stelde om de twee werelden van virtueel gamen en tastbare interactie door middel van gefabriceerde objecten samen te voegen, maar ook om objecten te creëren waaraan de leerlingen persoonlijke associaties en betekenissen hechten. Met andere woorden, dit idee stelde elke leerling in staat om objecten die uniek zijn voor hun virtuele game-ervaring in de tastbare wereld te brengen, zoiets als een tijdstempel van hun gameplay-beweging.

Deze personalisatie bood de mogelijkheid om een ​​nieuwe laag persoonlijke verhalen aan hun leerervaring toe te voegen. Verschillende leerlingen die het spel "PokémonLet'sGo" spelen, zouden bijvoorbeeld dezelfde vaardigheden van digitale fabricage leren, maar elk gefabriceerd object is uniek op basis van hun gameplay!

Door onze analyse hebben we vijf veelvoorkomende categorieën of manieren geïdentificeerd waarop de leerlingen betekenissen en persoonlijke associaties hechtten aan de objecten die zijn gefabriceerd uit hun gameplay - objecten van trots, objecten van creatieve zelfexpressie, objecten van middelen, objecten die nuttig zijn om de gameplay uit te breiden naar de fysieke wereld en objecten van gedeelde ervaring. De laatste categorie gedeelde ervaring is met name uniek voor multiplayer-games waarbij deze objecten worden geassocieerd met de gedeelde momenten van gameplay, zoals collectieve overwinningen of teamverliezen. Dus, in het geval van multiplayer-games, wordt nog een andere dimensie van sociale verbinding en gedeelde leerervaring gehecht aan de objecten die zijn gefabriceerd uit hun gedeelde gameplay.

V:Hoe zou je kunnen zien dat een systeem als FabO wordt gebruikt in de Metaverse of met Roblox?

A:We zien augmented reality als een natuurlijke uitbreiding van onze systeemtoepassing. De belofte van virtuele universums zoals Metaverse en Omniverse, vooral de AR-omgevingen [augmented reality], is dat ze het leren kunnen ondersteunen door de naadloze samensmelting van de digitale en fysieke wereld. Deze naadloze integratie van het fysieke en het virtuele is vooral spelveranderend (bedoelde woordspeling!) voor het leren van makervaardigheden vanwege de fysieke aard van de vaardigheden.

Met een systeem als FabO kan de beleving van spelen en leren op een immersieve manier verder worden geïntegreerd. Dus stel je voor dat een jonge leerling die het AR-spel "PokémonGo" speelt, een Pokémon vangt in een virtuele wereld en vervolgens wordt vervoerd naar een virtueel fabricagelab om te trainen in het gebruik van de digitale fabricagetools, zoals lasersnijder en 3D-printer, om te fabriceren hun unieke Pokémon. Once she completes her training, she can confidently fabricate the physical version of her Pokémon. This physical object can be brought back into the AR world for a more interactive gameplay experience—for example, during the Pokémon battles.

Furthermore, because FabO allows any user (such as an educator) to design the fabrication events for another user (such as a learner), this feature can be extended for several interesting social gaming experiences, especially for platforms like Roblox. For example, an educator could design co-making puzzles for her class of young learners where each learner fabricates their gameplay object, which is a piece of a larger puzzle that the entire class builds together.

Another scenario in which social gaming can have an interesting intersection with FabO is where users embed fabrication events for each other inside the same game. So even though players could be playing the same game, depending on whose "FabO version" they play, the fabrication events and objects could widely vary, and thus the experience of learning fabrication could be unique.

We therefore think that there are several exciting avenues in which applications for a system like FabO could be expanded and we are excited to pursue these directions in our research. + Verder verkennen

Sony, Lego to put $2 bn into Epic Games metaverse effort

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.