Auf dem Mond, um den Mond, um den Mond herum: Gestaltung einer einfachen AR-App zur Monderkundung
Abstract
Im Projekt „LEIA“ werden Lehr-Lernmaterialien über den Mond und Möglichkeiten seiner Besiedelung vorbereitet, darunter annotiertes und erklärtes Kartenmaterial zu Albedo, Relief, Gravitationsanomalien und viele weitere Parameter. Allerdings ist der Mond in diesem Detail in kaum einem Lehrplan vorgesehen und Darstellungsmöglichkeiten sind aufgrund nicht ausreichender digitaler Ausstattung eingeschränkt. AR in einem Bring-Your-Own-Device-Modell mit vorzuladenden Materialien kann einige dieser Probleme umgehen, bringt aber eigene Probleme mit sich.
Als Teil der Columbus-Eye-App, die Erd- und planetare Beobachtungsdaten mit AR in den Schulunterricht bringt, wurde die neue „Auf zum Mond!“-App entwickelt, die vorwiegend der Visualisierung der Monddaten für den einfachen und schnellen Einsatz im Unterricht dient.
Die App wurde in Unity 2019.2 mit der Vuforia-Extension entwickelt, die 2D- Markerbilder mittels Kantendetektion nutzt. Sobald das Markerbild, in diesem Fall die Erde aus einem Bullauge, von der Software erkannt wird, werden Nutzer*innen in das Erde-Mond-System geleitet, in dem Erde und Mond maßstabsgetreu um das gemeinsame Baryzentrum drehen. Über Dialoge werden Nutzer*innen über zwei andere Apps in „Columbus Eye“ informiert: Das „Erde-Mond-System“, bei der das Handy die Rolle des Mondes einnimmt und die Auswirkung der Entfernung zur Erde auf den Tidenhub dargestellt wird, und „Satellitensysteme“, bei der verschiedene Erdbeobachtungssatelliten vorgestellt und ihre Bahnen in 2D und 3D gezeigt werden.
Über einen weiteren Dialog wird eine Animation gestartet, die den Mond näher an das Markerbild heranbringt. Während vorher das System von oben betrachtet wurde, kann der Mond nun von der Seite gesehen werden und dreht sich um die eigene Achse. Die Darstellung ist so gewählt, um die fehleranfällige Drehung eines 3D-Objektes auf einem 2D-Bildschirm zu umgehen. Durch die Seitenlage können auch die Pole genauer betrachtet werden und somit einer der „heißesten“ Kandidaten für eine Mondstation in ewigem Sonnenschein am Shackleton-Krater.
Um die App übersichtlich zu halten wurden nur 5 Karten ausgewählt: Echtfarbe, Albedo, Shaded Relief, Gravitationsanomalien und Krustendicke. Zu jeder Karte können Informationen und eine Legende eingeblendet werden. Weiterhin sind 5 Punkte von Interesse markiert, zu denen ebenfalls je ein kurzer Infotext mit Bild eingeblendet werden kann: Der höchste und niedrigste Punkt, der höchste Berg, der Shackleton-Krater und die Apollo-11-Landestelle.
Der Fokus des Vortrags wird auf Erfahrungen bei der technischen Umsetzung gelegt, die in 5 Jahren App-Entwicklung von Columbus Eye gewonnen und bei der Entwicklung der neuen Mond-App eingesetzt wurden.