Brownin yliopisto vie opiskelijat aikamatkalle Yhdysvaltain historiaan VR:n avulla

HMS Gaspeen polttaminen vaikutti Amerikan vallankumouksen syttymiseen yhtä paljon kuin kuuluisat Bostonin teekutsut. Gaspee oli brittiläinen alus, joka partioi Rhode Islandin Narragansett-lahdella ja häiritsi siirtokunnan asukkaita ja heidän kaupankäyntiään. Amerikkalaiset hyökkäsivät laivaan vuonna 1772 ja sytyttivät sen palamaan, mikä oli alkusoittoa Yhdysvaltain vapaussodan käynnistäneelle vallankumoukselle.

Brownin yliopiston käytännön professorin ja virtuaalitodellisuuteen erikoistuvan residenssitaiteilijan Adam Blumenthalin mielestä tämä unohdettu historiallinen tapahtuma sopi täydellisesti virtuaalitodellisuudessa (VR) rekonstruoitavaksi. ”Tarina on dramaattinen”, hän kertoo, ”siinä ammutaan niin tykeillä kuin aseillakin ja jahdataan veneitä. Samalla se on kuitenkin myös kansallisesti merkittävä. Valitsin tämän tapahtuman osittain Rhode Islandia kohtaan tuntemani ylpeyden takia, ja uskoin, että virtuaalitodellisuuden avulla tämä Rhode Islandin tarina voitaisiin esittää niin vaikuttavalla tavalla, että se tunnettaisiin jatkossa entistä paremmin.” Monet tapahtumapaikoista ovat säilyneet hyvin, ja yliopiston arkistot ja artefaktit tuovat kokeiluun toden tuntua.

Niinpä Blumenthal opiskelijatiimeineen otti Jump-kameran käyttöön ja alkoi laatia käsikirjoituksia, suunnitella lavasteita ja rakentaa yksityiskohtaista virtuaalimaailmaa, jossa opiskelijat voivat kohdata menneisyyden. Hän kertoo: ”Yksi virtuaalitodellisuuden parhaista puolista on mielestäni sen kyky viedä ihmiset paikkoihin, joihin ei muuten pääse. Tässä tapauksessa todentuntuisten rekonstruointien avulla voitiin tehdä aikamatka menneisyyteen.” Opiskelijoiden lisäksi Blumenthal kutsui projektiin mukaan historian elävöittäjiä, jotka kuvasivat useita kohtauksia läheisissä siirtomaakauden kohteissa: 1700-luvun tavernassa, käräjätalossa, erään itsenäisyysjulistuksen allekirjoittajan kodissa sekä laivan kapteenin asuintiloissa. Laitteisto oli kuitenkin erilainen kuin elokuvatuotannossa: käytössä oli 16 kameraa, jotka kuvasivat 360 asteen stereoskooppista kuvaa jopa 8K-resoluutiolla.

Menneisyys herää eloon

Go-Pro Odyssey ‑kameraan perustuvan Jumpin käyttö ja kuljettaminen on helppoa. Kolmijalalle asennetut kamerat tallentavat 3D-videon 16 microSD-kortille, joilta se on helppo ladata Googlen Jump-ohjelmaan ja koota sitten saumattomaksi kokonaisuudeksi. Videon valmistelu ja kuvaaminen hoituu yhdessä päivässä, ja värinkorjauksen lisäksi jälkikäsittelyä ei juurikaan tarvita. Blumenthal korostaa kameran hyödyllisyyttä opetuskäytössä, koska sen käyttö on nopeaa ja koska tulokseen saa syvyysvaikutelman Googlen Cardboard-laseilla.

Tuotannon aikana tiimi hyödynsi Googlen kolmiulotteista Tilt Brush ‑maalaustyökalua saadakseen 3D-otosten kuvakäsikirjoitukset nopeasti valmiiksi sekä luodakseen – Blumenthalin sanoin – ”Tilt Brush ‑maalausta sekä 2D- ja 3D-materiaaleja yhdistäviä virtuaalitodellisuusdioraamoja”. Näkymään voitiin esimerkiksi yhdistää aikakauden huonekaluja, tai piirretty hahmo voitiin sovittaa virtuaaliympäristöön. Unity-työnkulun avulla Tilt Brush ‑luonnokset yhdistettiin rekonstruoituun kolmiulotteiseen maailmaan. Jopa sellaiset opiskelijat, joilla ei ollut lainkaan kokemusta 3D-mallinnustyökaluista, oppivat Tilt Brushin käytön nopeasti. ”Se on mahtava työkalu”, Blumenthal kehuu, ”sillä se on niin intuitiivinen, että sen käytön oppii nopeasti ja sitten voi saman tien alkaa luoda ympäristöjä.” Gaspee-prototyyppi toimii kuten virtuaalinen museo: opiskelijat voivat katsella tilaa mistä tahansa kulmasta ja käyttää kohteita vuorovaikutteisesti. Esimerkiksi seinällä olevaa maalausta koskettamalla pääsee näkemään Gaspeen palon 360 asteen videona. Käyttäjätesteissä opiskelijat ovat pitäneet tällaisista videoista yhtä paljon kuin pelillisemmistä 3D-ympäristöistä.

Gaspee-projekti on vain yksi monista hankkeista, joissa Blumenthal on mukana Brownin yliopistossa. Hän työskentelee myös Brownin lääketieteellisen tiedekunnan ja Brownin lääketieteellisen simulaatiokeskuksen opiskelijoiden kanssa kuvaten Jump-kameralla 360 asteen videoita keinotekoisessa leikkaussalissa tehdyistä simuloiduista leikkauksista. Kun nopeatahtiset, painetta luovat simulaatiot tallennetaan laadukkaaksi panoraamavideoksi, opiskelijat ja henkilökunta voivat palautetilanteessa arvioida tiimien suoriutumista, katsoa toimintaa hidastettuna ja arvioida leikkausharjoituksen kaikki elementit virtuaalitodellisuusvideolta. Menneisyyden rekonstruoimisen ja nykyhetken tallentamisen lisäksi virtuaalitodellisuus sopii Blumenthalin mielestä hyvin myös kaukaisiin kohteisiin, kuten vedenalaiseen tulivuoreen tai Marsin maisemaan, tutustumiseen sekä vaativien taitojen, kuten leikkausten, harjoitteluun. Virtuaalitodellisuus tarjoaa ”itseopasteisen löytöretken”, jossa opiskelijat voivat tutkia kohdettaan ja soveltaa oppimaansa, vaikka lopputuloksena esineet hajoilisivat tai tapahtuisi räjähdys. Virtuaalitodellisuuden maailmassa epäonnistuminen on turvallista ja siitä voi oppia. Muuttamalla opiskelijat aktiivisiksi osallistujiksi virtuaalitodellisuus antaa mahdollisuuden oppia oman kokemuksen kautta.

Osallistavampaa oppimista

Käyttämällä virtuaalitodellisuutta opetuskeinona Blumenthal pyrkii osallistamaan opiskelijoita heidän omaan oppimiseensa. Hän viittaa Gallup-organisaation tuoreeseen tutkimukseen, jonka mukaan vain puolet kaikista Yhdysvaltojen julkisrahoitteisten oppilaitosten oppilaista kokee opiskelun osallistavaksi, ja toteaa, että virtuaalitodellisuus on yksi keino, jolla tilannetta voidaan kohentaa. ”Lukiolaiset opiskelevat viime vuosisadan tarpeisiin suunnitelluissa oppilaitoksissa”, hän puuskahtaa ja lisää sitten, että virtuaalitodellisuuden avulla voidaan ”tuottaa kokemuksia, jotka ovat yhtä kiinnostavia kuin videopelit ja silti opettavaisia. Sitä minä haluan tehdä.”

Gaspeen palo on siis vasta alkua. Vaikka virtuaalitodellisuuden käyttöä opetuksessa ei vielä ole juurikaan tutkittu, Blumenthal uskoo, että sillä on merkittävä rooli tulevaisuuden kouluissa – tarvitaan vain Cardboardin kaltaisia käyttöä helpottavia työkaluja ja julkisuutta Gaspeelle ja muille vastaaville projekteille. Blumenthal on perustanut Brownin yliopistoon myös studiotiimin, jossa opiskelijat voivat kokeilla uusia työkaluja, kuten Daydreamia, ja hän suunnittelee jo kurssia, jossa kehitetään omia virtuaalitodellisuuskierroksia Google Expeditionsin avulla. Pitkällä aikavälillä virtuaalitodellisuustuotannon voisi hänen mukaansa ottaa jopa yhdeksi pääaineeksi ja Brownin yliopisto voisi myös perustaa tutkimuskeskuksen edistämään virtuaalitodellisuuden käyttöä opetuksessa. ”Virtuaalitodellisuus tuntuu ihmeelliseltä, mikä on tärkeä osa opiskelijan mielen avaamista”, Blumenthal toteaa. ”Kun sisältö irrotetaan oppikirjan sivuilta ja opiskelijat lähetetään kokemaan ympäristö itse ja välittämään tietoa, oppimiskokemuksesta tulee todella voimakas.”