Ontwerpen met en in Virtual Reality

Ontwerpen met en in Virtual Reality

Link tussen VR en GIS biedt veel mogelijkheden

De Faculteit Ruimtelijke Wetenschappen van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) heeft als missie ‘Making Places Better Together’. Om dit na te streven wordt er in de opleidingen gebruikgemaakt van innovatieve methodes en technieken. Het Centre for Advanced Studies in Urban Sciences and design (CASUS) richt zich op het ontwikkelen van kennis door gebruik te maken van verschillende digitale technologieën die worden toegepast in onderzoek en onderwijs. Voor de bacheloropleiding Spatial Planning and Design heeft CASUS in samenwerking met het Reality Centre een ontwerpopdracht ontwikkeld waarbij Virtual Reality wordt gebruikt. 

Door Gerd Weitkamp

Studenten van de RUG werkten in de interactieve Virtual Reality-omgeving Mercator City.

Er zijn door de jaren heen veel voorspellingen gedaan over de mogelijke toepassingen van Virtual Reality. Veel daarvan zijn (nog) niet uitgekomen door allerlei beperkingen. Recente ontwikkelingen in digitale technologie hebben geresulteerd in de beschikbaarheid van onder andere VR-brillen die mogelijk ruimtelijke planning en ontwerp kunnen verbeteren. Ruimtelijke plannen en ontwerpen bestaan uit complexe ruimtelijke informatie die vaak moet worden gecommuniceerd met andere belanghebbenden met verschillende achtergronden, bijvoorbeeld in het geval van participatieve planning. Bovendien houdt ruimtelijke planning en ontwerp zich bezig met het creëren van plekken met een identiteit, wat moeilijk is om te communiceren via abstracte tweedimensionale kaarten. Virtual Reality heeft de potentie om ruimtelijke ideeën, plannen en ontwerp beter te communiceren en het proces van planning en ontwerp te verbeteren. Niet alleen voor professionals in het veld, maar ook in de context van het leren plannen en ontwerpen, kan VR bijdragen aan een beter leerproces en een positieve invloed hebben op onderwijsresultaten.

Ontwerpopdracht
Om de potentie van Virtual Reality in het leerproces van planning en ontwerp te onderzoeken, heeft CASUS in samenwerking met het Reality Centre van de RUG een ontwerpopdracht ontwikkeld voor bachelorstudenten Spatial Planning and Design. In totaal 74 studenten kregen de opdracht om in teams van vier een ontwerp te maken voor een vitale en duurzame universiteitscampus. Hiervoor maakten ze eerst een 2D-conceptueel model in ArcGIS of Adobe Illustrator. Daarna exporteerden ze hun 2D-model naar een Virtual Reality-omgeving, waarin ze vervolgens het conceptuele model vertaalden naar een gedetailleerd 3D-ontwerp. In de Virtual Reality-omgeving moesten ze feedback geven op hun eigen ontwerp en het ontwerp van een ander team. De studenten werkten in een VR-lab, waarbij elk team toegang had tot twee pc’s, waarvan één met een Oculus Rift verbonden was. Na de opdracht werden de studenten in een enquête gevraagd te reflecteren op het ontwerpproces en de rol van VR.

Mercator City
Om te kunnen ontwerpen in VR werd er een interactieve Virtual Reality-omgeving ‘Mercator City’ gecreëerd, met behulp van de Unreal engine, ontwikkeld voor de Oculus Rift met touch-controllers. De huidige gebouwen, wegen, vegetatie en andere objecten van de universiteitscampus werden beschikbaar gesteld in een bibliotheek in de VR-omgeving. De gebruiker kon elk object toevoegen, verwijderen, verplaatsen, schalen en roteren. Vanuit de bibliotheek kon de gebruiker kiezen om andere, vooraf gedefinieerde 3D-objecten toe te voegen, inclusief vlaggetjes om feedback te geven op het ontwerp door kleurgebruik – bijvoorbeeld: groen is goed, rood is een verbeterpunt. Referentiebeelden (geo-referenced TIFF), zoals een 2D-plattegrond of een 2D-conceptueel ontwerp, konden in de VR-omgeving worden geïmporteerd en weergegeven als een grondlaag. 
Gebruikers van Mercator City kunnen zich verplaatsen in de VR-omgeving door te teleporteren van de ene locatie naar de andere. Het is ook mogelijk om in en uit te zoomen, van vogelperspectief naar maaiveld. De 3D-modellen in VR kunnen worden geëxporteerd als 2D GIS-objecten (shapefile). Foto’s van de VR-omgeving kunnen met een VR-fotocamera worden gemaakt en kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt in rapporten of presentaties. 

Gebruikers van Mercator City kunnen zich verplaatsen in de VR-omgeving door te teleporteren van de ene locatie naar de andere.

Immersieve ervaring
De realistische VR-omgeving motiveerde de studenten om te leren en de VR-omgeving hielp de studenten om meer betrokken te raken bij de leeractiviteit. Studenten die geïnteresseerd waren in technologische innovaties in het algemeen leken meer betrokken te zijn bij VR dan andere. Studenten vonden het leuk om met VR te werken, hoewel sommige het te tijdrovend vonden. Wel ervoeren ze een hoge mate van ‘aanwezigheid’ door het realisme van de VR-omgeving. De ervaring en ‘feel’ van een plek in de VR werden vaak genoemd als positieve bijdragen om de ruimte beter te begrijpen. Ruimtelijke kenmerken, zoals hoogtes, afstand en de ruimtelijke configuratie waren gemakkelijker waar te nemen, te interpreteren en te begrijpen dan zonder het gebruik van VR. De studenten konden hierdoor beter de vertaalslag van conceptueel ontwerp naar ‘werkelijkheid’ maken. 
De interactiviteit en vele mogelijkheden om de virtuele omgeving te manipuleren, stimuleerden actief leren en leren door te doen. Het genereerde creatieve ideeën door te ‘spelen’ met de mogelijkheden in de fysieke omgeving. Een aantal studenten ervoer echter ook een beperking in hun creativiteit vanwege de beperkte ruimtelijke objecten in de bibliotheek en de beperkingen bij het manipuleren van de objecten zelf. Een ander probleem dat naar voren kwam, was dat het leren van VR-technologie mogelijk afleidt van het ontwerpproces zelf.

Een VR-ontwerp in Mercator City is te exporteren als shapefile, waardoor het effect van een ruimtelijke aanpassing met behulp van GIS is te analyseren.

Communicatie en feedback
Het ontwerpen in VR stelde de studenten in staat onmiddellijk feedback te krijgen bij besluitvorming: de gevolgen van het veranderen van de omgeving worden meteen duidelijk, omdat ze deel uitmaken van het ontwerp. Dit werd ervaren als een meerwaarde voor het ontwerpproces. Ontwerpkeuzes kunnen hierdoor beter worden besproken met teamleden. Het immersieve karakter leverde ook een beperking op voor het ontwerpproces: het was moeilijk om het ontwerp met anderen te bespreken tijdens het aanbrengen van de wijzigingen, omdat de student die wijzigingen aanbrengt in VR niet gemakkelijk tegelijkertijd met andere teamleden kan communiceren. Over het algemeen werden de mogelijkheden om met VR over het ontwerp te reflecteren, positief gewaardeerd. De meerderheid vond de mogelijkheden om het ontwerp aan anderen te communiceren − andere studenten, leraren, klanten of andere belanghebbenden − zeer relevant en nuttig voor zowel hun leerproces als het ontwerpproces. Virtual Reality biedt mogelijkheden voor interactie tussen ontwerper en gebruiker en voor gebruikerservaring en feedback. Van Virtual Reality wordt verwacht dat het een waardevol hulpmiddel is om participatieve planning en ontwerp te vergroten.

VR & GIS
Ruimtelijke analyses zijn nauw verbonden met het ontwerpproces. Een goede wisselwerking tussen analyse en ontwerp komt het eindresultaat ten goede. Mercator City maakt het mogelijk om een ontwerp dat is gecreëerd of aangepast in VR, te exporteren naar een GIS-bestand (shapefile). Hierdoor wordt het mogelijk om het effect van een aanpassing in de ruimte in GIS te analyseren. Zo is bijvoorbeeld een netwerkanalyse denkbaar waarbij wordt berekend of het ontwerp de toegankelijkheid vergroot, of een visibility-analyse die aantoont of de zichtbaarheid ook verbetert. De link tussen VR en GIS biedt veel mogelijkheden en zal de komende tijd verder worden onderzocht en ontwikkeld door CASUS.

Gerd Weitkamp s.g.weitkamp@rug.nl is universitair docent bij de Faculteit Ruimtelijke Wetenschappen aan de Rijksuniversiteit Groningen. Voor meer informatie over CASUS

Website Rijksuniversiteit Groningen

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Scroll naar top