퍼듀 대학교가 확장 현실로 교육을 향상시키는 방법
퍼듀 대학교 엔비전 센터는 퍼듀 IT의 로젠 센터 내에 위치한 데이터 시각화 연구 및 개발 실험실입니다. 엔비전 센터는 2004년에 설립되었으며, 대학 교수 및 산업 파트너의 멀티미디어 및 가상 시뮬레이션 요구를 지원하는 20년 이상의 경험을 가지고 있습니다.
확장 현실(XR) 기술은 학생들이 배우는 방식과 연구자들이 협력하는 방식을 변화시키고 있습니다. 퍼듀 대학교의 엔비전 센터는 CollabXR와 함께 이 혁신을 선도하고 있으며, 이는 물리적 및 디지털 학습을 연결하는 몰입형 혼합 현실 경험을 제공하는 오픈 소스 다중 사용자 플랫폼입니다.
지난 1년 동안 여러 분야의 100명 이상의 학생들이 이 혁신적인 교육 접근 방식을 경험했습니다. CollabXR이 어떻게 작동하는지 알아보세요:
- 복잡한 주제에 대한 학생 보고 이해도를 크게 향상시킵니다.
- 연구 간 및 교실 내 협업을 개선합니다.
- 모션 병이 줄어들어 강사가 세션을 20분에서 45분 이상으로 연장할 수 있게 합니다.
- 전문가가 애플리케이션에서 데이터를 탐색한 후 몇 분 내에 새로운 관찰을 할 수 있게 합니다.
목표: 복잡한 데이터를 효과적으로 시각화하기
박사. 대니 밀리사블레비치는 퍼듀 대학교의 물리학 및 천문학 교수로, 복잡한 항성 초신성 잔해 데이터를 탐색하고 공유할 수 있는 효과적인 방법이 필요했습니다. 전통적인 방법인 과학 데이터 시각화 플랫폼, 애니메이션 비디오 및 아나글리프 안경은 상당한 한계가 있었습니다. 그는 표준 과학 시각화 도구를 넘어 동료 및 학생들과의 탐색, 소통 및 협업을 촉진할 수 있는 플랫폼이 필요했습니다. 이로 인해 박사님은 밀리사블레비치가 2018년에 엔비전 센터와 협력하여 콜랩XR의 개발을 시작하게 되었습니다.
해결책: Unity가 콜랩XR을 지원합니다
퍼듀 엔비전 센터는 이미 콘텐츠 제작을 위한 도구로 Unity를 채택했습니다. 콜랩XR의 개발을 평가할 때, Unity는 여러 주요 이유로 다재다능한 옵션임을 입증했습니다:
확장성 및 장치 지원: Unity의 다양한 XR 장치에 대한 폭넓은 호환성과 콜랩XR 플랫폼을 쉽게 조정할 수 있는 능력 덕분에 퍼듀는 솔루션을 신속하게 프로토타입하고 확장할 수 있었으며, 방향 전환 및 범위 변경을 수용할 수 있었습니다. 현재 이 플랫폼은 메타 퀘스트 3 및 애플 비전 프로 헤드셋을 지원합니다.
셰이더 및 시각 효과: 콜랩XR이 시각화에 중점을 두고 있기 때문에 팀은 광범위한 셰이더 작업을 수행합니다. Unity 셰이더 그래프 및 VFX 그래프는 신속한 프로토타입 제작, 더 빠른 반복 및 시각화의 최종화를 용이하게 했습니다.
자산 번들: 자산 번들을 사용하면 사용자가 콘텐츠를 쉽게 번들로 묶어 헤드셋에 직접 전달할 수 있습니다.
광범위한 XR 지원: Unity의 XR 개발을 위한 다양한 크로스 플랫폼 도구, XR Interaction Toolkit 및 다양한 서드파티 멀티플레이어 패키지를 포함하여 팀이 XR 프로토타입을 빠르게 반복할 수 있도록 도왔습니다.
교육의 새로운 시대
Dr.와 함께 개발되었습니다. Miliasvljevic와 함께 Unity Industry를 사용하여, CollabXR은 세 가지 주요 영역에 집중합니다:
1. 과학적 시각화: 팀은 포인트 클라우드, 볼륨, 등치면 및 흐름 필드와 같은 다양한 형식의 복잡한 데이터를 계산하고 측정하는 하나의 플랫폼을 원했습니다.
2. 패스스루 AR 지원: 패스스루 카메라를 활용하여 가상 콘텐츠를 실제 세계에 오버레이하면 필수적인 교실 요소를 유지하면서 학생들이 가상 자료와 자연스럽게 상호작용할 수 있습니다. 이로 인해 실제 세계에서 가상 콘텐츠를 맥락화하기가 더 쉬워집니다. 예를 들면 다음과 같습니다. 사용자는 실제 방사성 의약품 실험실 위에 가상 방사선 필드를 오버레이하거나 라이브 병원 환경에서 단층 촬영 스캔을 통해 슬라이스할 수 있습니다.
3. 원활한 협업: 공동 연구 및 교육을 위해 설계되어, 순수 VR 경험에 비해 모션 병을 줄이면서 실제 동료 상호작용을 통해 직관적인 커뮤니케이션을 촉진합니다.
CollabXR은 Dr.의 표준 부분이 되었습니다. 대니 밀리사블레비치의 강의 실행 및 강의 계획서, 그가 가르치고 연구를 수행하는 방식을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 2025년 봄에 파일럿 프로그램을 시작한 이후, CollabXR은 항공학, 간호학, 기계 공학, 지구 과학 등 다양한 분야의 강의를 향상시켰습니다.
획기적인 결과: CollabXR이 어떻게 변화를 만드는지 확인하세요.
CollabXR은 실질적인 결과를 제공합니다. 파일럿 프로그램 동안 간호학에서 인문학에 이르는 커리큘럼을 가진 여섯 명의 대학 교수들이 CollabXR을 교실에서 테스트했습니다. 파일럿 프로그램이 완료된 후, 50명 이상의 참여 학생들이 설문조사에 응답했습니다.
여기 결과가 있습니다:
- 84%가 CollabXR이 교실에서 대안적인 발표 방법보다 주제의 이해와 소통을 크게 향상시킨다고 강하게 동의했으며, 나머지 16%도 어느 정도 동의했습니다.
- AR 통합으로 인한 운동병의 유의미한 감소로 인해 수업 시간이 더 길고 효과적으로 증가했습니다(20분에서 45분 이상으로 증가).
- 전문가들은 애플리케이션에서 데이터를 탐색하는 몇 분 안에 새로운 관찰을 하고 새로운 직관을 얻습니다.
- 시각화를 통해 데이터 변환 장벽을 극복하여 학습이 가속화되었습니다.
- 교수와 학생 간의 소통 및 협력이 개선되었습니다.
파일럿 프로그램은 압도적으로 성공적이었으며, 참가자들은 긍정적인 경험과 학업 전반에 걸쳐 CollabXR과의 지속적인 참여에 대한 강한 열망을 보고했습니다.
미래 지향적: CollabXR의 미래
성공적인 파일럿 프로그램 이후, 퍼듀는 CollabXR을 확장하고 개선할 계획입니다. 이 플랫폼은 다른 기관들 간의 커뮤니티와 접근성을 촉진하기 위해 곧 오픈 소스로 제공될 것입니다. 팀은 Apple Vision Pro에 배포하였으며, 모바일 및 데스크탑 AR에 대한 지원을 확장할 계획입니다.
CollabXR은 단순한 새로운 기술을 넘어, 더 매력적이고 효과적인 교육 및 연구로의 전환을 나타냅니다. 이 플랫폼의 성공은 교육에서 XR의 잠재력을 보여줍니다. 더 많은 기관들이 이 기술을 채택함에 따라, 협력적인 가상 학습은 미래의 교육과 학습에서 중요한 역할을 할 것입니다.
