Reality Capturing für Schule und Universität [Digitale Zwillinge]

Aufgrund der COVID-19-Beschränkung haben viele Bildungseinrichtungen geschlossen und das gesamte Lehr- und Lernerlebnis online verlagert. Dennoch finden viele Schulen und Universitäten neue Wege, um ihren Studenten, Mitarbeitern und Besuchern zu helfen, ihre Gebäude oder Bildungsräume online zu betreten. 360° digitale Zwillinge und 3D-Modelle wurden zur einfachsten Replikation für Betrachter, um direkte Erfahrungen zu generieren, auch wenn es ihnen verboten ist, den Schulraum zu betreten. Die Erstellung eines virtuellen, lebendigen digitalen Portfolios für Schule und Universität eröffnete auch ein größeres Potenzial für virtuelles Lernen, virtuelle Konferenzen, virtuelle Schulungen oder sogar eine virtuelle Gemeinschaft. Sobald ein virtuelles Format der Schule oder Universität geschaffen wurde, kann man auch schnell über die Idee der virtuellen Realität hinausgehen und zu Mixed Reality und Augmented Reality übergehen - wobei all dies in gewissem Maße bereits vor der Pandemie in der Bildung angewendet wurde.

Hier sind einige der Fragen, die man sich stellt, wenn man die Erstellung von digitalen Zwillingen für den Bildungsbereich in Betracht zieht.

1. Was bedeutet der "digitale Zwilling der Schule"?

Ein digitaler Zwilling ist die virtuelle Darstellung eines physischen Objekts (oder eines Systems). Er erfasst Echtzeitdaten und andere Quellen, um Lernen, Schlussfolgerungen und eine dynamische Neukalibrierung für eine verbesserte Entscheidungsfindung zu ermöglichen (ref). Daher beschränkt sich die Erstellung eines digitalen Zwillings einer Schule nicht nur auf die Aufnahme von Fotos oder eines 3D-Modells der Schulregion, sondern verwendet diese Daten zusammen mit anderen Materialien wie Aufzeichnungen, Berichten, historischen Fotos und Audios, um die Figur der Schule in einem virtuellen Format darzustellen. Der digitale Zwilling einer physischen Immobilie sollte auch die Messdaten und andere physische Informationen enthalten, und das ist der Schlüssel, um eine virtuelle Tour als einen tatsächlichen digitalen Zwilling zu klassifizieren. Der digitale Zwilling der Schule dient nicht nur als wichtige Dokumentation, sondern ermöglicht auch eine bessere Entscheidungsfindung für alle Beteiligten in ihren Schwerpunktbereichen. Er wird in den folgenden Abschnitten im Detail besprochen.

2. Was können wir mit der 360 Virtual Reality Tour machen?

Das erste, was bei der Beantwortung dieser Frage zu beachten ist, ist, dass es verschiedene Arten/Qualitäten von 360-VR-Touren gibt. Sie können entweder eine RICOH 360 Kamera (mit tausend Pixeln) oder eine professionelle Kamera wie die Civetta (mit 230 Megapixeln) wählen. Je präziser die Kamera, desto mehr valide Daten hat sie für verschiedene Zwecke jenseits der Betrachtung erfasst.

Bei einem Virtual-Reality-Rundgang können die Besucher in 360 Grad erkunden und sich zwischen den Räumen bewegen. Jeder Virtual-Reality-Rundgang kann aus einer Kombination von 360-Panoramabildern bestehen, wobei alle Bilder über URLs oder Hotspots miteinander verbunden sind. So wird ein reales Begehungserlebnis simuliert, während man sich virtuell per Maus und Bildbetrachter bewegt. Aber natürlich kann man noch viel mehr mit einem virtuellen Rundgang machen. Viele Virtual-Reality-Viewer ermöglichen es in der Regel, zusätzliche Bilder, Videos und Dokumente an den Rundgang anzuhängen, wie z.B. Matterport oder VAM2.

3. Wie erschließt man das enorme Potenzial digitaler Zwillinge?

Eine digitale Datei wird nie ein digitaler Zwilling sein, wenn man sie nicht mit einer anderen digitalen Datei verbinden kann, um echte Bedeutung zu schaffen und den Arbeitsablauf oder den Entscheidungsprozess zu beeinflussen. Daher ist die Verbindung der virtuellen 360°-Rundgänge mit anderen zugehörigen Dokumenten oder Dateien der erste Schritt, um das Potenzial der digitalen Bildungseinrichtung zu entfesseln. Die Bildungseinrichtung kann auch die Zusammenarbeit mit Interessenvertretern mit unterschiedlichen Hintergründen in Betracht ziehen, die ihre vorhandenen digitalen Zwillinge maximieren können.

Angesichts der in der letzten Frage erläuterten Funktionalitäten kann ein digitaler Zwilling wie eine Virtual-Reality-Tour zur Storyline werden, um alle verschiedenen Arten von digitalen Assets auf logische Weise miteinander zu verbinden.

Schulen und Universitäten können die 360-VR-Tour für Marketing-, Storytelling- oder Engagement-Zwecke nutzen. Man kann die Bildungseinrichtung erkunden und einige verwandte Geschichten oder Nachrichtenmaterialien entdecken, die ihre Kultur oder Geschichte am besten darstellen können.

Man kann die Virtual-Reality-Tour auch mit Unterrichtsmaterialien verbinden, um ein virtuelles Klassenzimmer zu schaffen. Dabei kommt die Idee der gemischten Realität oder der argumentativen Realität zum Tragen. Lehrer oder Ausbilder können einfach von Hardware wie Blackmagic ATEM profitieren und ihre eigenen Figuren in eine virtuelle Umgebung integrieren. Das kann die Lernerfahrung verbessern. Es bedeutet auch, dass Lehrer eine Schulumgebung simulieren können und so tun können, als ob sie in einem Klassenzimmer stehen würden.

Eine weitere Frage könnte auftauchen: Warum sollte man Geld ausgeben, um eine virtuelle Tour oder ein 3D-Modell zu produzieren, wenn wir bereits Zoom verwenden können, um einen gefälschten Hintergrund zu simulieren? Hier kommen mehrere Punkte ins Spiel. Zum einen ermöglicht ein 360-Panorama-Hintergrund dem Benutzer, um die gesamte Szene herumzugehen, was ein gefälschter Zoom-Hintergrund nicht leisten kann. Ein anderer Punkt ist, dass Sie mit 360 HDR-Bildern als Hintergrund viel größere Freiheit bei der Einstellung der Beleuchtung des Hintergrundbildes haben. (HDRI- High Dynamic Range Image) Ein Problem bei der gemischten Realität ist die Schwierigkeit, die Beleuchtung der integrierten Figur und des Hintergrunds so anzupassen, dass sie ähnlich aussehen, damit man ein Seherlebnis simulieren kann, das das Gehirn des Betrachters glauben lässt, es sei real.

4. Was kann die Universität/Bildungseinrichtung von der Investition in ihre digitalen Zwillinge haben?

• Die Ermöglichung einer dynamischen Aufzeichnung der Schul-/Hochschulgeschichte geht über das Erscheinungsbild und die geografische Lage des Gebäudes hinaus und umfasst Messdaten, zugehörige Dokumente, unterstützende Quellen und vieles mehr.
• Bessere Marketing- und Storytelling-Erfahrung für angehende Studenten und Eltern, insbesondere während/nach der Covid-Ära.
• Bessere Verwaltung seiner physischen Vermögenswerte.
• Schaffen Sie einen virtuellen Engagement-Raum für Studenten und Mitarbeiter.
• Ermöglicht digitale Planung, Wartung und Sicherheitsüberprüfung.
• Fortschrittliche und vorausschauende Schul-/Hochschulkultur bei der Einführung neuer Technologien.

5. Was sind einige der erfolgreichen Beispiele?

Es gibt keine andere Visual-Asset-Management-Plattform, die umfassende und zuverlässige digitale Zwillinge erzeugen kann wie VAM2. Viele Schulen in den Vereinigten Staaten haben VAM2 häufig für Sicherheitsinspektionen und Notfallmaßnahmen eingesetzt. Da der gesamte Schulbereich mit Civetta digitalisiert wurde, um ein 360-Grad-HDR-Panorama (VR) und ein 3D-Modell zu erstellen, hilft VAM2, alle verschiedenen Dateien mit diesen visuellen Dateien zu verbinden.

Schulen können diese präzisen und informationsreichen Bilder und 3D-Dateien für das Management, die Wartung und die Ressourcenplanung nutzen. Sie können auch mit staatlichen Einrichtungen wie der Polizei zusammenarbeiten, um in Fällen wie Touristenangriffen oder Naturkatastrophen schnelle Reaktionen zu planen.

Als die Pandemie ausbricht, müssen Schulen und Universitäten schließen, und das Klassenzimmer wird virtuell. Dort findet auch das VAM2-Portfolio statt, das es dem Lehrer ermöglicht, einen realen 360-Grad-Klassenraumhintergrund mit Mixed Reality zu simulieren.

6. Wie kann eine virtuelle Einrichtung(digitale Zwillinge) in die bestehende Lernerfahrung integrieren?

Sobald die Verbindungen zwischen dem virtuellen Rundgang/3D-Modell mit anderen Arten von Assets klar etabliert sind, ist es nicht schwierig, den digitalen Zwilling einer Schule in die bestehende Lernerfahrung zu integrieren. Hier sind zum Beispiel einige Beispiele.

1. Dokumentation und Wartung

Kunden aus allen Branchen kommen wegen Civetta und VAM2-Lösungen zur Weiss AG, vor allem weil sie präzise Messungen zur Dokumentation und Instandhaltung des Gebäudes suchen. Es wird immer kritischer, über die Lösungen der Weiss AG ein gruppenübergreifendes Immobilienmanagement mit Abstand zu erreichen. Das gilt auch für Schulen und Universitäten, insbesondere für viele Objektarten in vielen Campusregionen. Mit VAM2 können Schulen und Universitäten ihre VR, 3D-Modelle, Live-Web-Cam und viele andere Dokumente und Dateiquellen in einer Plattform kombinieren. Mit der periodischen Nachverfolgung ist die Wartungshistorie in Wort und Bild festgehalten. Es hilft auch bei der Planung des Wartungsbudgets, der Bauplanung, der Personalverwaltung und mehr.

2. Informationsaustausch und Kommunikation

Eine Visual Asset Management-Plattform wie VAM2 ist mehr als nur eine Cloud/ein lokaler Raum, in dem alle Arten von Ressourcen gespeichert werden. Dennoch ist es eine leistungsstarke Quelle, die bei der direkten Kommunikation und bei Referenzen hilft. Bei Gebäuden oder Szenen, die zu digitalen Zwillingen werden, kann man den digitalen Zwilling direkt als Referenz verwenden, um eine kaputte Tür oder ein kaputtes Fenster direkt auf einer VR-Szene in ihrer E-Mail visuell zu zeigen. Diese Methode ist in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Luftfahrt bereits weit verbreitet und wird auch im Universitäts- und Einzelhandelsmanagement immer bekannter. Nutzt man eine Cloud- oder SaaS-Version des VAM2, kann man auch von Echtzeit-Updates profitieren, bei denen zwei Parteien in verschiedenen Bereichen Zugriff auf dieselbe Version der Datei haben.

3. Virtuelles E-Learning mit Mixed Reality

Mit der virtuellen Realität, die von einer hochauflösenden Panoramakamera wie der Civetta erzeugt wird, können Dozenten beim Mixed-Reality-Unterricht von hochauflösenden 360*180 Hintergrundbildern profitieren. Die Lehrkräfte können in einem Green-Screen-Studio herumlaufen und dabei so tun, als befänden sie sich in einem Klassenzimmer, Labor, auf einem Spielplatz oder mehr. Es gibt den Studenten ein realistisches Gefühl in einem Online-Kurs. Alles, was die Schule braucht, ist ein einziger Web-Browser, denn VAM2 ermöglicht dem Benutzer den direkten Zugriff auf alle Dateien über einen Browser, ohne dass eine Installation erforderlich ist.

7. Was sind einige der Kosten für die Erzeugung digitaler Zwillinge für die Schule?

- Kosten & Zeit der Datenerfassung

- Zeit, Personal und Hardware für die Datenverarbeitung oder -sortierung (3D-Modell)

- VAM2-Lizenz oder SaaS-Abonnementdienste erwerben

Andere unsichtbare Kosten beinhalten die Zeit und Energie, um Ressourcen von anderen Interessengruppen und Parteien abzurufen, um ein Visual Asset Management-Portfolio für die Schule oder Universität zu vervollständigen.

8. Wie verwaltet man all die erstellten digitalen Inhalte?

Wie im vorangegangenen Artikel erläutert, besteht die Produktion des digitalen Zwillings einer Schule oder Universität nicht nur aus der Aufnahme aller Szenen und der Erstellung eines virtuellen Rundgangs, sondern aus viel mehr als das. Die Verwaltung aller zugehörigen digitalen Inhalte ist der erste Schritt, um sie logisch miteinander zu verbinden und ein vollständiges Bild für die Entscheidungsfindung in der Zukunft zu zeichnen. Wie bei der Verwaltung von Datenbanken müssen Sie sich überlegen, wie Sie sie kategorisieren und benennen, um sie zugänglich und durchsuchbar zu machen. Außerdem können Sie auch Hotspots oder URLs verwenden, um jede Art von Assets in VAM2 zu verbinden.

Im Gegensatz zu Matterport oder anderen Visualisierungstools geht VAM2 über das einfache Hinzufügen eines Buttons auf Ihrem 360°- oder 3D-Modell hinaus, sondern ermöglicht es Ihnen, dessen Symbol und Farbe zu ändern, eine Beschreibung zu den Hot Spots hinzuzufügen und vieles mehr.

Es ist auch wichtig, die Zugänglichkeit und Dokumentation Ihrer digitalen Verwaltungsplattform (DAM) zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass die Assets gut geschützt oder verwaltet werden. Es ging auch über die Idee der virtuellen Tour hinaus. Mit VAM2 können Sie entscheiden, welcher Benutzer Redakteur, Administrator oder nur Betrachter sein soll. Jede Ebene hat unterschiedliche Berechtigungen und Zugriffsrechte. Mit VAM2 wird keine Datei automatisch gelöscht, wenn Sie eine neue Datei mit demselben Namen hochgeladen haben. Dieses Schutzsystem wurde bereits von anderen Kunden der Weiss AG wie Shell, BP, FBI und vielen anderen eingesetzt.

9. Was sind einige der Faktoren, die Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie digitale Zwillinge für Ihren Raum produzieren?

Hier sind einige Fragen, die die Schule oder Bildungseinrichtung berücksichtigen kann, bevor sie einen digitalen Zwilling erstellt.

- Wofür wird der digitale Zwilling verwendet?

Für das Marketing, zum Spaß, für Notfallmaßnahmen, zur Dokumentation oder zur digitalen Verwaltung? Basierend auf der Antwort auf diese Frage kann die Schule sehr sicher sein, welche Art von Ausrüstung oder Team sie für die Digitalisierung einstellen wird. Das kann so günstig sein wie ein Apple-Scan oder so teuer wie Civetta, Z+F oder mehr.

- Was sind einige der anderen Inhalte, die die Schule sammeln kann, um einen digitalen Zwilling zu erstellen?

Auch hier geht es bei einem digitalen Zwilling nicht nur um das Scannen und Digitalisieren des Gebäudes. Es gibt auch andere Dokumente, die das Verwaltungsteam, Schüler, Eltern oder andere Beteiligte sammeln können. Es kann dabei helfen, diese digitalen Assets aufzulisten, sie zu sammeln und sie zusammen mit der virtuellen Tour oder den 3D-Modellen in dieselbe Visual Asset Management-Plattform hochzuladen.

- Erwarten Sie, dass Sie die digitalen Zwillinge langfristig nutzen werden?

Wenn ja, ist es unerlässlich, mindestens einen Mitarbeiter oder sogar ein Team zu finden, das die digitalen Assets in VAM2 aktiv verwaltet, sie regelmäßig aktualisiert und andere Teilnehmer dazu ermutigt, neue Materialien mit dem Admin zu teilen, um sicherzustellen, dass das VAM2-Portfolio Ihrer Schule gültig ist. Wenn es eine kürzliche Renovierung oder einen Neubau gibt, kann man auch in Erwägung ziehen, ein Scanteam zu rekrutieren oder die Civetta zu verwenden, um die neue Szene zu scannen und sie zum Vergleich und zur Aktualisierung in VAM2 hochzuladen. Mit der SaaS-Abonnementversion des VAM2 müssen sich Schulen und Universitäten nicht um die Verwaltung des Cloud-Speicherplatzes oder der Hardware kümmern. Dennoch benötigen sie nur einen einfachen Zugang zu einem beliebigen Web-Browser, um digitales Asset-Management zu erreichen.

10. Warum ist ein akkurates digitales Zwillingsportfolio auch für Schule und Universität wichtig?

Schon vor der Pandemie haben viele Schulen die Visual Asset Management Platform (VAM2) für ihr digitales Zwillingsportfolio implementiert. VAM2 war auch ein großartiges Beispiel, das bei NBC News in den USA häufig angesprochen wurde. Genaue digitale Zwillinge, einschließlich zuverlässiger Messdaten und geografischer Informationen, können über den Bereich des Marketings und der Bildung hinaus für die Gebäudewartung, den Wiederaufbau, das Sicherheitsmanagement, die Gefahrenabwehr und die Strafverfolgung genutzt werden.

Autor: Christiane Zhao