Oppimisen uusi ulottuvuus: Yhdistetyn todellisuuden MR-lasit teknologia-alan laiteperehdytyksen tukena

MR on lyhenne sanoista Mixed Reality eli yhdistetty todellisuus. MR kuuluu laajennetun todellisuuden (XR) teknologioihin yhdessä virtuaalitodellisuuden (VR) sekä lisätyn todellisuuden (AR) kanssa. Näin ollen XR on siis eräänlainen kattotermi, jonka alle VR, AR ja MR kuuluvat.

Laajennetun todellisuuden termit tutuksi

Eroavaisuudet eri XR-teknologioiden välillä liittyvät siihen, miten ne muokkaavat käyttäjän todellisuuskokemusta. Kuvassa 1 eri XR-teknologiat eroavat toisistaan juuri sen mukaan kuinka syvä ja uppouttava eli immersiivinen kokemus käyttäjälleen on ja missä määrin todellisuuden ja virtuaalisen maailman rajat hämärtyvät tai katoavat. XR-teknologiat eroavat toisistaan myös niitä hyödyntävien laitteiden osalta.

Virtuaalitodellisuudessa käyttäjä niin sanotusti viedään virtuaaliseen, digitaaliseen ympäristöön, joka sulkee käyttäjänsä todellisen maailman ulkopuolelle, yleensä virtuaalilasien avulla. Lisätyssä todellisuudessa digitaaliset elementit taas näkyvät oikean maailman näkymän päällä yleensä älypuhelimen tai tabletin kamerasovellusta käytettäessä. Yhdistetty todellisuus näyttää digitaaliset elementit luontevana tai jopa interaktiivisena osana todellista maailmaa erityisiä MR-laseja hyödyntäen. Lisätylle todellisuudelle ja yhdistetylle todellisuudelle yhteinen piirre onkin se, että niitä koetaan paikan päällä johonkin tiettyyn tilaan, esineeseen tai laitteistoon liittyen.

MR-teknologioiden sovellettavuus omatoimisessa perehdyttämisessä ja käyttöönotossa

ALaBio-hankkeen MR-perehdytyksen tavoitteena oli pilotoida MR-teknologioiden sovellettavuutta Jamk Biotalousinstituutin laboratoriotilojen laitteistojen omatoimisessa perehdyttämisessä sekä käyttöönotossa. Käytännössä tämä tarkoitti sitä, että laitteistoa käyttävä henkilö saa kaiken tarvittavan perehdytyksen ja käyttöönottamiseen tarvittavan materiaalin immersiivisesti MR-lasien avulla ilman tarvetta ulkopuoliselle kouluttajalle. Näin laboratorioympäristön hyödyntäminen saadaan joustavammaksi ja taloudellisemmaksi.

Microsoftin Hololens 2 -laseja on hyödynnetty jo pitempään muun muassa teollisuudessa ja niihin löytyy Microsoftin omia yhdistetyn todellisuuden ohjelmistoja (mm. pilotissa hyödynnetty Guides-sovellus), jotka pystytään tarvittaessa intergroimaan sujuvasti muihinkin yritysten ja oppilaitosten sovelluksiin ja ratkaisuihin. Vastaavia ratkaisuja on hyödynnetty myös aiemmissa Jamkin hankkeissa.

MR-perehdytyspilotin rakentaminen

Pilotoitavaksi kohteeksi valikoitui ammattikäyttöön tarkoitettu kannettava Testo 350 -savukaasuanalysaattori, joka on suunniteltu erityisesti teollisuuden savukaasu- ja päästömittauksiin. Koska kannettavaa laitetta on tarkoitus myös vuokrata ulkopuoliseen käyttöön, oli ideana, että kaluston vuokraaja saa varsinaisen savukaasuanalysaattorin mukana myös MR-lasit perehdytyssovelluksineen, jolloin laitteen käyttöönotto on nopeaa ja tehokasta.

Pilotissamme hyödynnettiin Hololens 2 -laseille kehitettyä MS Dynamics 365 Guides -sovellusta. Guides-sovellus mahdollistaa selkeän, vaiheittain etenevän ja eri digitaalisia sisältöjä hyödyntävän ja yhdistävän oppimiskokemuksen, missä digitaaliset sisällöt ovat luonteva osa todellista maailmaa ja käyttäjällä on mahdollisuus hyödyntää molempia käsiään työskentelyyn. Guides-ympäristöä voidaan kontrolloida käsi-, ääni- ja katsekomennoilla. Sen avulla pystytään tekemään myös tarvittaessa Teams-puheluita, jolloin vastaanottava osapuoli pystyy näkemään reaaliaikaisesti laseja käyttävän henkilön näkymän etänä ja antamaan lisäohjeita sekä lähettämään tarvittavaa lisämateriaalia.

Varsinaista MR-pilottia varten kirjoitimme Guides-sovellukseen selkeästi vaihe vaiheelta etenevän ohjeistuksen laitteen käyttöönottamiseksi. Jokaiseen vaiheeseen tuotimme tarpeen mukaan varsinaisen ohjetekstin lisäksi audiovisuaalista lisämateriaalia, kuten valokuvia, videoita, nettilinkkejä ja pdf-tiedostoja, sekä liitimme tiettyihin vaiheisiin myös Guides-sovelluksesta löytyviä hologrammitehosteita. Tämän jälkeen Biotalousinstituutin henkilökunta ja opiskelijat testasivat perehdytys- ja käyttöönotto-ohjeistusta. Saadun palautteen pohjalta käyttöohjetta jatkokehitettiin ja hiottiin valmiiksi kokonaisuudeksi tulevaa käyttöä varten.

MR-pilottikokemus käyttäjän näkökulmasta

MR-pohjaisen laiteperehdytyksen alussa käyttäjää odottaa Testo 350 -kuljetuslaukku kaikkine tarvittavineen osineen sekä Hololens 2 -lasit omassa kantolaukussaan. Käyttäjälle on tulostettuna ohjeistus, miten lasit käynnistetään, kuinka laseja käytetään käsi-, ääni- ja katsekomennoilla ja miten niillä avataan Guides-sovellus lisäohjeita varten. Guides-sovelluksessa käyttäjälle avautuvat laitekohtaiset, vaiheittaiset ohjeet laitteiston kokoamista ja käyttöönottoa varten.

Jokaiseen vaiheeseen on lisätty tarpeen mukaan audiovisuaalista sisältöä, jotka avautuvat omina ikkunoinaan. Näitä ikkunoita voi halutessaan helposti asetella haluamiinsa paikkoihin ympäröivässä tilassa ja niitä voi raahata myös lähelle zoomausta tarkempaa tarkastelua varten. Seuraavaan vaiheeseen pääsee kätevästi joko käsi-, ääni- tai katsekomennoilla sen hetkisen tilanteen ja käyttötottumuksenkin mukaan; samalla tavalla käyttäjä voi palata myös aiempiin vaiheisiin.

Mahdollisissa ongelmatilanteissa Guides-sovelluksella voidaan ottaa yhteyttä Teams-puhelun avulla esimerkiksi lasien yhteystietoihin tallennettuun yhteyshenkilöön, joka voi reaaliaikaisesti ratkoa ongelmaa seuraamalla käyttäjän lasien kautta lähettämää katsenäkymää tilanteesta.

MR-perehdytyksen suoritettuaan käyttäjä on oppinut kokoamaan Testo350-savukaasuanalysaattorin käyttöä varten sekä suorittanut ensimmäiset mittauksetkin. Tästä eteenpäin käyttäjä voi halutessaan jatkaa laitteiston käyttöä ilman MR-laseja tai tarvittaessa verrata esimerkiksi mittauksen eri vaiheita.

Saadut kokemukset ja palautteet MR-pilotista

ALaBio-hankkeessa tuotetun MR-pilotin testauksista on tullut erittäin positiivista ja rohkaisevaa palautetta niihin osallistuneilta Biotalousinstituutin henkilökunnan ja opiskelijoiden sekä yritysmaailman edustajilta.

Palautteessa korostuivat erityisesti yhdistetyn todellisuuden visuaaliset elementit, kuten kuvat, videot ja hologrammit, sekä MS Dynamics 365 Guidesin selkeästi vaiheistettu ja loogisesti etenevä kokonaisuus. Ne mahdollistivat itsenäisen oppimisen ja pilotoitavana olleen Testo 350 -savukaasuanalysaattorin käyttöönoton ilman aiempaa kokemusta laitteesta. Erityisen hyödyllisenä nähtiin mahdollisuus nähdä tarvittavat materiaalit omissa ikkunoissaan sekä vaiheiden silmäohjaus työskentelyn aikana.

MR-lasien etuna esimerkiksi VR-laseihin verrattuna onkin juuri mahdollisuus operoida samaan aikaan reaalimaailmassa virtuaalisten elementtien tukemana. Toisena tärkeänä etuna nähtiin Hololens-MR-lasien Teams-pohjainen remote-etäohjaus, jolloin etänä oleva osapuoli pystyy seuraamaan MR-laseja käyttävän henkilön toimintaa tämän näkökulmasta. Tälle toiminnolle nähtiin suurta hyötyä myös laajemminkin oppilaitosten ja yritysten toiminnassa ja palveluissa esim. laitteiston etähuollon ja erilaisten oppimistehtävien muodossa.

Isoimpana haasteena koettiin testauksen alussa yhdistetyssä todellisuudessa toimiminen eli miten käsi-, ääni- tai katsekomennoilla kontrolloidaan kokonaisuutta. Tähän ongelmaan löytyi nopeasti ratkaisu käyttökokemuksen karttuessa.

MR-perehdytyksen suoritettuaan käyttäjä on oppinut kokoamaan Testo350-savukaasuanalysaattorin käyttöä varten sekä suorittanut ensimmäiset mittauksetkin. Tästä eteenpäin käyttäjä voi halutessaan jatkaa laitteiston käyttöä ilman MR-laseja tai tarvittaessa verrata esimerkiksi mittauksen eri vaiheita.

Kuva 7. MR-perehdytyksen Testo350-laitteiston kokoamista. Kuva: Timo Puukko

Konkreettisin palaute oli kuitenkin se, että kaikki testeihin osallistuneet henkilöt riippumatta heidän taustastaan, teknisestä osaamisestaan, aiheeseen liittyvästä kokemuksestaan tai ammatistaan onnistuivat laitteiston kokoamisessa käyttökuntoon. Samalla se valoi uskoa myös muihin vastaavanlaisiin toteutuksiin ja MR-teknologian sovellettavuuteen tulevaisuudessa myös muilla aloilla.

Jatkossa MR-teknologioiden hyödyntämistä voidaan laajentaa myös muiden laitteiden sekä henkilökunnan perehdyttämiseen sekä uusiin palveluihin kuten etäominaisuuksia hyödyntäviin huolto- ja kunnossapitotöihin. Opetuksen puolella MR-teknologioita voidaan hyödyntää etäopetuksessa sekä hybridi- että ryhmäopetuksessa. Yhdistetyn todellisuuden kokemuksellisuus sekä loogisesti vaiheittain etenevät oppimiskokemukset tukevat hyvin myös oppijoita, jotka hyötyvät erityisesti visuaalisesta tuesta tai joilla on vaikeuksia hahmottaa monimutkaisia prosesseja.