Brown University gebruikt VR om leerlingen de Amerikaanse geschiedenis zelf te laten beleven

Hoewel de Gaspee Affair minder bekend is dan de Boston Tea Party, had deze wel een grote invloed op de Amerikaanse Revolutie. De Gaspee was een Brits schip dat in de Narragansett-baai in Rhode Island patrouilleerde. De Britten vielen de kolonisten lastig en verstoorden de handel. In 1772 vielen de Amerikanen het schip aan en staken het in brand. Zo begon de rebellie die uiteindelijk tot de Onafhankelijkheidsoorlog zou leiden.

Voor Adam Blumenthal, praktijkprofessor en artist-in-residence in virtual reality op Brown University, was dit vergeten onderdeel van de geschiedenis de perfecte gebeurtenis om in virtual reality (VR) te reconstrueren. “Het is een verhaal vol drama”, zegt hij, “met kanonnen en geweerschoten en achtervolgingen met boten. Maar het was ook een belangrijk moment voor het land. Ik heb het ook deels gekozen omdat het zich in Rhode Island afspeelde, en ik vond dat dit verhaal bekender kon worden met de wowfactor van VR.” Veel van de locaties waar het allemaal plaatsvond, zijn goed bewaard gebleven. Bovendien heeft de universiteit archieven en oude voorwerpen om het experiment nog echter te maken.

Met een team studenten en een Jump-camera begon Blumenthal scripts op te stellen, decors te ontwerpen en een gedetailleerde digitale wereld te maken waarin zijn studenten het verleden konden leren kennen. Hij zegt: “Een van de grootste voordelen van VR is de mogelijkheid mensen mee te voeren naar plaatsen waar ze anders nooit zouden kunnen komen. In dit geval gaan de studenten terug in de tijd in deze zeer authentieke recreaties.” Blumenthal stelde een aantal acteurs aan om enkele historische 'scènes' op koloniale plekken in de buurt tot leven te brengen: een achttiende-eeuwse taverne, een rechtbank, het huis van één van de ondertekenaars van de Onafhankelijkheidsverklaring en de hut van een scheepskapitein. Anders dan bij een filmproductie bestond zijn opnameapparatuur echter uit zestien camera's die stereoscopische opnamen van 360 graden maakten met een resolutie van maximaal 8K.

Het verleden tot leven brengen

De Jump-camera is gebaseerd op de Go-Pro Odyssey en is eenvoudig te gebruiken en mee te nemen. Nadat je de tripods hebt neergezet, leggen de camera's 3D-video vast op 16 micro-SD-kaarten. De video's kunnen dan eenvoudig worden geüpload naar het Jump-programma van Google en worden samengevoegd tot één geheel. De video kan in één dag worden gemaakt en er is weinig nabewerking nodig, hoogstens wat kleurcorrectie. Blumenthal vindt dit een groot voordeel wanneer je met studenten werkt: als je iets hebt gemaakt, kun je het al snel bekijken, bijvoorbeeld met de Cardboard van Google om er meer diepte in te brengen.

Tijdens de productie gebruikte het team Tilt Brush, de 3D-schildertool van Google, om snel storyboards van de 3D-scènes te produceren en wat Blumenthal omschrijft als “virtual reality-diorama's waarin Tilt Brush wordt gecombineerd met 2D- en 3D-elementen”, te maken. Er kan bijvoorbeeld meubilair uit de tijdsperiode worden toegevoegd of een figuur worden getekend en bewerkt zodat deze in de virtuele omgeving past. Met een Unity-workflow integreerden ze hun Tilt Brush-schetsen in de driedimensionale wereld die ze hadden gereconstrueerd. Zelfs studenten die nog geen ervaring hadden met 3D-modelleringstools, konden snel overweg met Tilt Brush. “Het is een fantastische tool”, zegt Blumenthal. “Dankzij zijn intuïtieve werking kan je iemand snel leren de tool te gebruiken en kan hij meteen aan de slag en omgevingen maken.” Het prototype van de Gaspee Affair functioneert als virtueel museum. Studenten kunnen de ruimten van alle kanten bekijken en acties uitvoeren op de objecten erin. Door bijvoorbeeld een schilderij op de muur aan te raken, komen ze in een video van 360 graden terecht waarin ze zien hoe de Gaspee in brand wordt gestoken. In gebruikerstests vonden de studenten deze video's net zo leuk als de game-achtigere 3D-omgevingen.

Het Gaspee-project is slechts één van de vele projecten waaraan Blumenthal bijdraagt als consultant in zijn rol op Brown. Hij werkt ook met docenten en studenten van de medische faculteit van Brown in het Brown Medical Simulation Center, waar hij met de Jump-camera in 360 graden simulatie-operaties vastlegt in een nagemaakte operatiekamer. Door de simulaties, waarbij men snel moet werken onder grote druk, vast te leggen in panoramische video van hoge kwaliteit, kunnen studenten en docenten de prestaties van de teams evalueren door de acties langzamer af te spelen en elk onderdeel van de operatiekamer te bekijken met VR-video. Naast het recreëren van het verleden en het vastleggen van het heden, kun je volgens Blumenthal met VR ook goed verre locaties bekijken (zoals een onderwatervulkaan of het landschap op Mars) of vaardigheden oefenen waar grote risico's aan zijn verbonden (zoals operaties). Met VR krijg je, zoals hij het noemt, een 'zelfgeleide ontdekkingsreis' waarbij studenten kunnen ontdekken en toepassen wat ze hebben geleerd, zelfs als dat inhoudt dat ze dingen virtueel kapot moeten maken of moeten opblazen. Met VR kunnen ze veilig fouten maken en ervan leren. Door studenten actief te laten deelnemen, kunnen ze met VR leren door te experimenteren.

Leerlingen meer betrekken bij het onderwijs

Voor Blumenthal is dat het ultieme doel van het gebruik van VR in het onderwijs: dat leerlingen betrokken raken bij hun eigen leerproces. Hij haalt een recent onderzoek van de Gallop-organisatie aan, waarin staat dat slechts de helft van de leerlingen op openbare scholen in de VS betrokken zijn bij hun onderwijs. Hij vindt VR een veelbelovende optie. ”Leerlingen op de middelbare school zitten op scholen die zijn ontworpen voor de vorige eeuw”, zegt hij. Hij voegt daaraan toe dat VR “een ervaring kan bieden die meeslepend is als een videogame, maar toch educatief is. Dat is wat ik wil bereiken.”

De Gaspee Affair is slechts het begin. Hoewel er nog niet veel onderzoek is gedaan naar VR in het onderwijs, verwacht Blumenthal dat het een grotere rol gaat spelen op scholen naarmate VR toegankelijker wordt met tools als Cardboard en wanneer projecten zoals dat van hem openbaar worden. Op Brown heeft hij een studioteam samengesteld waarin studenten kunnen experimenteren met nieuwe tools als Daydream. Hij werkt ook aan een lesprogramma waarin leerlingen hun eigen virtual reality-tour maken met Google Expedities. Hij verwacht dat er op Brown uiteindelijk een volledige masteropleiding kan worden ontwikkeld voor virtual reality-productie. Hij verwacht ook dat Brown een eigen onderzoeksinstituut in het leven zal roepen om het gebruik van virtual reality in het onderwijs te promoten. “De wowfactor van VR zorgt dat de student meer betrokken raakt bij de stof”, besluit Blumenthal. “Door het verhaal uit de pagina's van het boek te tillen, de student echt in de omgeving te zetten en zo kennis over te dragen... dat heeft een grote impact.”