Ο στόχος της διπλωματικής είναι η ανάπτυξη ενός διαδραστικού εικονικού εργαστηρίου Μηχανικής (STEM) σε περιβάλλον Εικονικής Πραγματικότητας (VR), με σκοπό την υποστήριξη της πειραματικής μάθησης μέσω βιωματικής αλληλεπίδρασης. Το σύστημα θα επιτρέπει σε χρήστες να εκτελούν τρισδιάστατα πειράματα μηχανικής και να αλληλεπιδρούν με φυσικά μοντέλα (μηχανισμούς, μεταφορά κίνησης, δυνάμεις) σε εικονικό περιβάλλον.

Στο πλαίσιο της διπλωματικής θα σχεδιαστεί και θα υλοποιηθεί ένα εικονικό εργαστήριο Μηχανικής χρησιμοποιώντας σύστημα Εικονικής Πραγματικότητας Meta Quest 3 σε συνδυασμό με ισχυρό υπολογιστικό εξοπλισμό (Game PC με GPU RTX 5080). Η υλοποίηση θα πραγματοποιηθεί με χρήση Unity 3D ή Unreal Engine 5, ανάλογα με τις απαιτήσεις του συστήματος και την επιλογή του φοιτητή/φοιτήτριας.

Το εικονικό εργαστήριο θα περιλαμβάνει 2–3 πειραματικά σενάρια, όπως:

• Μελέτη δυνάμεων και ροπής σε μοχλούς και άξονες

• Προσομοίωση συστημάτων γραναζιών και μετάδοσης κίνησης

• Βασική προσομοίωση ρομποτικού βραχίονα (κίνημα και έλεγχος)

Η αλληλεπίδραση του χρήστη με το εικονικό περιβάλλον θα πραγματοποιείται μέσω VR controllers ή/και hand tracking του Meta Quest 3. Το σύστημα θα καταγράφει πειραματικά δεδομένα (χρόνος ολοκλήρωσης εργασιών, ακρίβεια, αριθμός λαθών) για ερευνητική ανάλυση της μαθησιακής εμπειρίας. Θα πραγματοποιηθεί πείραμα αξιολόγησης με ομάδα χρηστών (π.χ. φοιτητές) ώστε να διερευνηθεί η παιδαγωγική αξία του VR εργαστηρίου σε σχέση με συμβατικές μεθόδους μάθησης. Η αξιολόγηση θα βασιστεί σε ποσοτικά δεδομένα αλληλεπίδρασης και σε ερωτηματολόγια (π.χ. SUS ή UEQ για ευχρηστία, NASA-TLX για γνωστική επιβάρυνση).

• Προγραμματισμός

• Γραφικά Υπολογιστών ή Εικονική Πραγματικότητα

• Συστήματα Πολυμέσων ή Διαδραστικά Συστήματα

• Προγραμματισμός

• Γραφικά Υπολογιστών ή Εικονική Πραγματικότητα

• Συστήματα Πολυμέσων ή Διαδραστικά Συστήματα

Shinde, N., & Sarma, H. (2024). Enhancing STEM curriculum with virtual reality: electricity and magnetism simulations. Multimedia Tools and Applications, 1-20.