Brown University (布朗大學) 透過虛擬實境技術讓學生以身歷其境的方式學習美國歷史

Adam Blumenthal 是 Brown University (布朗大學) 的虛擬實境駐村藝術家,他致力宣導將虛擬實境應用於高等教育好處。在一個測試專案中,他和學生團隊透過 Google 的 Jump 攝影機和魔幻畫筆,重新建構了一段遭到忽略的殖民歷史。

加斯佩號事件雖然不像波士頓茶黨那麼為人所知,但對美國獨立戰爭而言也同樣重要。英船「加斯佩號」的職責是在美國羅德島的納拉甘西特灣巡邏,但他們經常騷擾殖民地居民並介入他們的貿易。1772 年,美國人襲擊了加斯佩號並縱火燒船,為起義奠定了基礎,而這也是獨立戰爭的濫觴。

對 Brown University (布朗大學) 的實作及虛擬藝術村教授·Adam Blumenthal 而言,這段歷史雖已被遺忘,卻是可透過虛擬實境技術重建的完美素材。他說:「這是一個戲劇化的故事,船隻在炮火和槍聲中追逐,而在國家的歷史舞台上,這個事件也占有一席之地。我選擇它的部分原因是因為自己身為羅德島人,我認為,運用虛擬實境技術,可能會讓羅德島州的故事更加為人所知。」故事發生的許多地點至今都保存良好,且 Brown University (布朗大學) 收藏了大量珍貴檔案和考古文物,為實驗提供事實基礎。

因此,Blumenthal 和一組學生準備了一架 Jump 攝影機,開始撰寫腳本草稿、設計場景,並建構細緻的虛擬世界,讓學生跟過去的歷史進行互動。他表示:「我熱愛虛擬實境的其中一個原因是,這項技術可以讓我們進入平時無法涉足的地方;以這個專案為例,虛擬實境讓我們回到真實重現的過去場景。」除了學生以外,Blumenthal 也招募了扮演歷史角色的人員,在附近的殖民地點拍攝了數個「場景」,包括 18 世紀的小酒館、法院、其中一位《美國獨立宣言》簽署人的私人住宅,以及一位船長的住處。不過,與拍攝電影不同,他們使用的攝影器械由 16 個攝影機組成,可拍攝出 8K 高解析度的 360 度立體影像。

「虛擬實境讓人充滿驚喜,有助培養出心胸開闊的學生。」

Adam Blumenthal, 實作及虛擬藝術村教授, Brown University

讓歷史在眼前重新上演

Jump 攝影機以 GoPro Odyssey 為底座,不僅容易使用,也十分便於攜帶。設置好三腳架後,攝影機會拍攝 3D 影片並儲存到 16 張 micro-SD 卡上,方便使用者將內容上傳到 Google 的 Jump 程式中,然後將這些影片無縫拼接在一起。事實上,設置及拍攝影片只要一天的時間,除了校正部分色彩外,幾乎無須進行後製。Blumenthal 指出,多虧了這樣的便利性,當他與學生共事時,Jump 這個程式特別能派上用場。因為他們可以快速製作一些東西,然後用 Google 的 Cardboard 觀看成果,並加入視野深度。

在製作過程中,團隊成員使用 Google 的 3D 繪畫工具「魔幻畫筆」快速製作 3D 場景的分鏡腳本,同時建構 Blumenthal 所謂的「虛擬實境仿真模型,將魔幻畫筆所繪的內容與 2D 和 3D 素材資源互相結合」。舉例來說,可以將仿古家具加到場景中,也可以繪製及操控某個人物角色,讓他融入虛擬環境中。團隊成員透過 Unity 的工作流程,將魔幻畫筆繪製的草圖整合進他們重建的 3D 世界。即使是沒有 3D 模型工具經驗的學生,也能很快學會使用魔幻畫筆。Blumenthal 談到:「這是一個了不起的工具,非常直觀,學生可以快速上手,然後他們就可以自行探索,開始建構虛擬環境。」加斯佩號事件的原型就像一座虛擬博物館,學生可以從任何角度查看這個空間,並與其中的物件互動。舉例來說,只要輕觸牆上的畫作,他們就會進入另一個場景,觀看焚燒加斯佩號的 360 度影片。使用者測試結果顯示,雖然 3D 環境更像電玩遊戲,學生對這類影片的喜愛程度並沒有比較少。

加斯佩專案只是 Blumenthal 在 Brown University (布朗大學) 以自己的專業提供諮詢的眾多專案之一。他還在大學的醫學模擬中心,與醫學院教職員和學生攜手合作,使用 Jump 攝影機拍攝模擬開刀房中進行模擬手術時的 360 度影像。藉由拍攝高畫質全景影片來捕捉步調緊湊且高壓的模擬手術過程,學生和教職員得以檢視團隊的表現;他們可以在進行匯報時放慢動作,並透過虛擬實境影片檢視開刀房裡的每一個環節。除了重建歷史和記錄當下以外,Blumenthal 表示虛擬實境技術還特別適合用於探索偏遠的地方 (例如海底火山或火星的風景),或用於練習高風險技能 (例如手術)。他認為虛擬實境提供了「自助式探索體驗」,學生可盡情探索及應用所學,即使在這個虛擬世界中弄壞或炸掉東西也沒關係,因為虛擬實境創造了一個失敗也無妨的安全空間,讓學生有機會從中學習。虛擬實境讓學生成為主動參與者,在實驗中學習。

提升學生的參與度

對 Blumenthal 來說,將虛擬實境與教育整合的終極目標就是:讓學生在學習過程中參與互動。他引用 Gallup 機構最近的一項研究,研究顯示美國只有一半的公立學校學生在學習過程中有興趣主動參與,他認為虛擬實境技術有機會改變這個現象。「現今的高中設計理念仍不脫上個世紀的思維模式,」他補充說,儘管如此,『虛擬實境卻可以打造與電玩遊戲一樣迷人的體驗,同時還兼具教育意義』。而這就是我想做的事。」

換句話說,「加斯佩號事件」只是第一步。雖然目前關於在教育中帶入虛擬實境的研究還不夠多,Blumenthal 期待隨著 Cardboard 等工具的普及與類似專案的公開,虛擬實境能夠在學校教育中派上更多用場。他在 Brown University (布朗大學) 組織了一個工作室團隊,團隊中的學生可以利用 Daydream 等新工具進行實驗;他目前正在規劃一門課程,希望讓學生透過 Google Expeditions 製作屬於自己的虛擬實境導覽。他所夢想的目標,是讓 Brown University (布朗大學) 的虛擬實境製作主修課程日益茁壯,並建立專屬的研究機構,推動將虛擬實境應用在教育上。Blumenthal 做出總結:「虛擬實境讓人充滿驚喜,有助培養出心胸開闊的學生。將課本上書寫的經驗放到真實生活中,然後讓學生親自踏入這些環境中,藉此傳授相關知識… 這種做法一定能造就極佳的學習效果。」

「虛擬實境可以打造與電玩遊戲一樣迷人的使用體驗,同時兼具教育意義。」

Adam Blumenthal, 實作及虛擬藝術村教授, Brown University

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