Digitalisierte Experimente
Um der oberflächlichen Verwendung der Bezeichnungen AR oder VR im Zusammenhang mit Experimenten entgegenzuwirken, wird eine Klärung der Begrifflichkeiten für digitalisierte Experimente in realen und virtuellen Umgebungen angestrebt.
Klassifikation digitalisierter Experimente
Experimente lassen sich anhand der Merkmale Raum, Objekte und Inhalte in den zwei Ausprägungen real ...
Realer Raum
Experimente finden im realen Raum statt: im Freien, auf Fußböden und Tischen. Er wird direkt oder durch portable AR-fähige Geräte bzw. AR-Brillen egozentrisch betrachtet.
Reale Objekte
Experimente werden mit realen Objekten durchgeführt: alltäglichen Gegenständen und natürlichen Materialien. Sie befinden sich im realen Raum oder sind maximal originalgetreu im virtuellen Raum modelliert worden.
Reale Inhalte
Mit Experimenten werden reale Inhalte vermittelt: mit den Sinnen wahrnehmbare Phänomene. Sie basieren auf phänomenologischen Beschreibungen und enthalten keine nicht beobachtbaren Elemente.
... oder virtuell unterscheiden.
Virtueller Raum
Experimente finden im virtuellen Raum statt: auf Bildschirmen von Computern und VR-Brillen. Er besteht aus künstlichen 2D- bzw. 3D-Umgebungen oder exozentrisch betrachteten Aufnahmen des realen Raums.
Virtuelle Objekte
Experimente werden mit virtuellen Objekten durchgeführt: konstruierten Gegenständen und speziellen Materialien. Sie werden als Visualisierungen naturwissenschaftlicher Ideen im virtuellen Raum konstruiert oder existieren als ihre künstlichen Ausdrucksformen im realen Raum.
Virtuelle Inhalte
Mit Experimenten werden virtuelle Inhalte vermittelt: mit Modellen erschließbare Zusammenhänge. Sie basieren auf naturwissenschaftlichen Ideen und sind auf nicht beobachtbare Elemente angewiesen.
Acht Klassen digitalisierter Experimentierumgebungen
Neben den komplett realen und virtuellen Umgebungen (RE und VE) gibt es jeweils drei gemischte Klassen, bei denen ein Merkmal eine andere Ausprägung hat (XR). Auf diese Weise werden insgesamt acht Klassen digitalisierter Experimentierumgebungen im Reality-Virtuality Continuum [1] unterschieden.
Experimentierumgebungen am Beispiel des Spiegels
Real Environment:
In einem realen Experiment werden reale Inhalte im realen Raum und mit realen Objekten vermittelt.
Augmented Reality:
In einem realen Experiment mit Einblendung einer idealen Darstellung werden virtuelle Inhalte im realen Raum und mit realen Objekten vermittelt.
Real Virtuality:
In einem idealisierten Experiment werden reale Inhalte mit virtuellen Objekten im realen Raum vermittelt.
Mixed Virtuality:
Mit einer Einblendung eines realen Experiments als Darstellung werden reale Inhalte mit realen Objekten im virtuellen Raum vermittelt.
Virtual Environment:
Mit einer idealen Darstellung werden virtuelle Inhalte mit virtuellen Objekten im virtuellen Raum vermittelt.
Augmented Virtuality:
Mit einer idealen Darstellung mit Einblendung eines realen Experiments werden reale Inhalte mit virtuellen Objekten im virtuellen Raum vermittelt.
Virtual Reality:
Mit einer realistischen Darstellung werden virtuelle Inhalte mit realen Objekten im virtuellen Raum vermittelt.
Mixed Reality:
Mit einer Einblendung einer idealen Darstellung als Experiment werden virtuelle Inhalte mit virtuellen Objekten im realen Raum vermittelt.
Literatur
- Milgram, P., & Kishino, F. (1994). A Taxonomy of Mixed Reality Visual Displays. IEICE Trans. Information Systems, E77-D(12), 1321–1329.
Forschungsinteresse
Kreislauf der Erkenntnisgewinnung
Digitalisierte Experimente
Erhebungen