Makine ve imalat mühendisliğinde kullanılmak üzere sanal ve arttırılmış gerçeklik uygulamaları geliştirilmesi

Abstract

Temel mühendislik eğitimleri arasında Teknik Resim eğitimi önemli bir yere sahiptir. Özellikle yeni mezunların Teknik Resim okuma becerisindeki eksiklikler nedeniyle makine ve imalat sektöründe ıskarta ürün sayısı artarken üretimdeki verimlilik de düşmektedir. Bu önemli problemi ortadan kaldırmak ve bu alanda sektörün beklentilerini karşılayabilmek için Teknik Resim okuma becerisi, kişilere, mesleki eğitim ve mühendislik eğitimi esnasında kazandırılmalıdır. Bu çalışmada; gerek eğitimcilerin eğitim materyali ihtiyacını karşılamak ve öğrencilerin öğrenme performansını artırmak ve gerekse sektör beklentilerini karşılamaya yönelik olarak Teknik Resim eğitimini destekleyici sanal (SG) ve arttırılmış gerçeklik (AG) uygulamaları geliştirilmiştir. AG kurulum, kullanım ve sürdürülebilirlik açısından da bireylerin hayat boyu öğrenmelerine yardımcı olacak ve bilgi ve becerilerin daha anlaşılabilir bir şekilde aktarılmasını sağlayacak bir yöntemdir. Çalışmada makine imalat sektöründe ciddi olarak eksikliği hissedilen teknik resim okuma ve imalatta resimler üzerindeki detayları doğru biçimde uygulamaya destek olmak üzere, yüzey pürüzlülüğü ve geometrik tolerans verme bilgisi başta olmak üzere tüm konu başlıklarında AG uygulamaları geliştirilmiştir. Uygulamaları geliştirilirken ihtiyaç analizleri ve beklenti çalışmaları doğrultusunda içerik ve materyal geliştirme çalışmaları yapılmıştır. AG uygulamaları geliştirilirken Unity3D ortamına aktarılacak parçalar en optimum mesh yapısıyla obj veya fbx dosya formatına dönüştürülmüştür. Untiy3D ortamında AG uygulaması geliştirmek için Google ARCore kütüphane ve QR kod tarama için ilgili kütüphane de Unity3D ortamına eklenmiştir. Hazırlanan senaryolara uygun olarak animasyonlar ve bu animasyonları yönetebilmek için de ara yüz tasarımı gerçekleştirilmiştir.

Technical drawing training has an important place among basic engineering trainings. Especially due to the lack of technical drawing reading skills of the new graduates, the number of discarded products in the machinery and manufacturing sector increases while the productivity in production decreases. In order to eliminate this important problem and meet the expectations of the sector in this field, the ability to read Technical Drawing should be gained during vocational and engineering education. In this study; supportive virtual (VR) and augmented reality (AR) applications have been developed in order to meet the educational material needs of trainers and to improve the learning performance of the students and to meet the expectations of the sector. The AR is also a way to help individuals learn lifelong in terms of installation, use and sustainability, and to provide a more understandable transfer of knowledge and skills. In this study, AR applications have been developed in all subject titles, including surface roughness and geometric tolerance information, in order to support the correct application of the details on the drawings in technical drawing reading and manufacturing, which are seriously lacking in the machinery manufacturing sector. While developing its applications, content and material development studies were conducted in line with needs analysis and expectations studies. While developing AR applications, the parts to be transferred to Unity3D environment have been converted to obj or fbx file format with optimal mesh structure. Google ARCore library to develop AR application in Untiy3D environment and related library for QR code scanning have also been added to Unity3D environment. The animations were designed in accordance with the scenarios and the interface was designed to manage these animations.