تقاضا برای مشارکت مشارکت‌کنندگان در برنامه‌ریزی شهری، نیاز شدید به ابزارهایی را نشان می‌دهد که ارتباط بین ذینفعان را قادر می‌سازد و فرآیندهای برنامه‌ریزی را شفاف‌تر می‌کند. تاکنون روش های رایج از ابزارها و پلتفرم های مختلف به طور مستقل استفاده می کنند. این مانع از تحقق پتانسیل کامل برای همکاری موثر، کارآمد و خلاق می شود. از این رو، این مقاله رویکردی را ارائه می‌کند که تنظیمات مختلف مشارکت (خارج از سایت، در محل و آنلاین) را با استفاده از یک میز لمسی تعاملی و یک صفحه نمایش اضافی، و همچنین دستگاه‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) ترکیب می‌کند. و همگام سازی آنها در زمان واقعی. برای برآوردن الزامات همکاری، سه جنبه فنی اصلی در مفهوم و اجرای نمونه اولیه مورد توجه قرار گرفته است: اول، نیاز به تنظیمات و دستگاه های مختلف نیاز به مفهوم تعامل یکنواخت و متقابل دستگاه دارد. ثانیاً، همه تغییرات در روند مشارکت (به عنوان مثال، اضافه کردن، دستکاری یا حذف اشیا) باید در تمام دستگاه‌ها در زمان واقعی، با تأخیر بسیار کم، هماهنگ شوند. ثالثاً، دولت های مختلف باید به طور مداوم در طول فرآیند همکاری حفظ شوند. مطالعات کاربردی دقیق تجربی هنوز در انتظار است. با این حال، پیش آزمون ها نشان می دهد که این مفهوم قدردانی شده است، و قابلیت انتقال به سایر فرآیندهای برنامه ریزی داده شده است. ایالت های مختلف باید به طور مداوم در طول فرآیند همکاری ذخیره شوند. مطالعات کاربردی دقیق تجربی هنوز در انتظار است. با این حال، پیش آزمون ها نشان می دهد که این مفهوم قدردانی شده است، و قابلیت انتقال به سایر فرآیندهای برنامه ریزی داده شده است. ایالت های مختلف باید به طور مداوم در طول فرآیند همکاری ذخیره شوند. مطالعات کاربردی دقیق تجربی هنوز در انتظار است. با این حال، پیش آزمون ها نشان می دهد که این مفهوم قدردانی شده است، و قابلیت انتقال به سایر فرآیندهای برنامه ریزی داده شده است.
کلید واژه ها:
مشارکت عمومی ؛ واقعیت مجازی ؛ هم آفرینی ; همکاری ; میز لمسی
چکیده گرافیکی
۱٫ مقدمه
تغییرات اجتماعی و فرهنگی کنونی، از جمله، در افزایش تعداد دادخواست ها و همه پرسی شهروندان، و همچنین در سطح بالای مشارکت در موضوعات بزرگ، مانند حفاظت از آب و هوا یا پروژه های ساختمانی که مستقیماً بر شهروندان تأثیر می گذارد، مشهود است. ۱ ، ۲ ]. وقتی آرنشتاین «نردبان مشارکت» خود را در سال ۱۹۶۹ توصیف کرد [ ۳ ]، قبلاً اشاره کرد که مشارکت واقعی چیزی بیش از اطلاعات صرف است. به‌جای اطلاع‌رسانی ساده به مردم یا اجازه دادن به آنها برای انتخاب از پیش‌نویس‌های از پیش تعریف‌شده، خواستار تغییر در تفکر، مشارکت شهروندان در فرآیند برنامه‌ریزی طراحی در مراحل اولیه، و تخصص ویژه آنها در منطقه و منطقه است. محله ای که باید در نظر گرفته شود [ ۱, ۴ , ۵ , ۶ , ۷ ]. این اغلب به عنوان “همکاری” یا “خلق مشترک” نامیده می شود. در زمینه برنامه ریزی شهری، این امر به منظور تقویت مشارکت افراد متنوع با تخصص های مختلف است. این اجازه می دهد تا انواع مختلف دانش را در یک فرآیند مشارکتی ترکیب کنیم و در نتیجه دانش جدید و اغلب نوآورانه تولید کنیم [ ۸ ]. یکی از جنبه‌های کلیدی خلق مشترک، مشارکت اولیه شهروندان و در نتیجه توسعه، همراه با آنها و نه برای آنها است [ ۸ ]. یکی دیگر از عوامل مهم، امکان برقراری ارتباط در سطح چشم افراد عادی و حرفه ای است.
تاکنون، رویکردهای پژوهشی عمدتاً بر رویکردهای مشارکت نوآورانه مجزا بدون تمرکز بر مفهوم یکپارچه همکاری بلادرنگ، که انواع مختلف دستگاه‌ها و سناریوهای متعدد را پوشش می‌دهد، متمرکز بوده‌اند. در اینجاست که پروژه PaKOMM (مخفف آلمانی مشارکت، همکاری، چند رسانه ای) از دانشگاه هافن سیتی هامبورگ و دانشگاه علوم کاربردی هامبورگ وارد می شود. رویکرد جدید PaKOMM ترکیب سه تنظیمات (خارج از سایت، در محل، و آنلاین) با استفاده از یک میز لمسی تعاملی و یک صفحه نمایش اضافی و همچنین دستگاه های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) و همگام سازی آنها در زمان واقعی.
برای اجرای این هدف فراگیر، پروژه PaKOMM نه تنها از تخصص فنی در زمینه های ژئوانفورماتیک، طراحی رسانه، و واقعیت ترکیبی، بلکه از تخصص علوم اجتماعی استفاده می کند تا بتواند تأثیرات رویکردهای توسعه یافته را بر مشارکت شهروندان دیجیتال ارزیابی کند. در اداره یک شهر
تقریباً همه رویه‌های مشارکت مبتنی بر داده‌های مکانی-زمانی هستند. تا کنون، تنها اشکال منفرد و مجزای بازنمایی برای انتقال آنها استفاده شده است. در این زمینه، تجسم های ساده و قابل درک برای ارتباط سریع و کارآمد مورد نیاز است. از سوی دیگر، Gebetsroither-Geringer و همکاران. [ ۲] بیان می کند که تجسم های ایستا اغلب نیازهای ذینفعان را برآورده نمی کند و تجسم های تعاملی را جایگزین بهتری می کند. علاوه بر این، انواع الزامات، همراه با انواع ترکیبی در سایت/آنلاین، استفاده یکپارچه از فرم های نمایش را ضروری می کند. توجه ویژه به مزایای احتمالی مدل‌های سه بعدی شهر و توسعه بیشتر راه‌حل‌های واقعیت ترکیبی تطبیقی شده است («واقعیت ترکیبی» در اینجا به عنوان یک اصطلاح چتر برای «واقعیت مجازی»، «واقعیت افزوده» و غیره استفاده می‌شود). این ایده‌ها مبتنی بر دانشی هستند که هم مدل‌های سه‌بعدی و هم برنامه‌های واقعیت ترکیبی می‌توانند به طور بالقوه تخیل فضایی را بهبود بخشند و تجربیاتی را ایجاد کنند که در زمان واقعی به اشتراک گذاشته می‌شوند و بر روی محیط ساخته شده در محل قرار می‌گیرند [ ۹ ].
سوال اصلی پژوهشی پروژه این است که آیا استفاده از رویکردهای چند کاربره و چندرسانه ای مدرن می تواند منجر به افزایش اثربخشی و کارایی در فرآیندهای برنامه ریزی مشارکتی شود؟ علاوه بر این، این مقاله به این سوال تحقیقی فرعی می پردازد که چگونه تعامل بین دستگاهی و مفهوم تجسم باید برای فعال کردن سناریوهای مختلف ایجاد مشترک وابسته به برنامه باشد. این شامل الزامات همگام سازی وابسته به برنامه در سراسر دستگاه ها و ذخیره سازی مداوم حالت ها و نتایج میانی است.
پس از ارائه کار مرتبط در بخش ۲ و توصیف دقیق تر مفهوم کلی PaKOMM ( بخش ۳ )، بخش ۴ به سه جنبه می پردازد که برای تحقق این الزامات از اهمیت اساسی برخوردار است: اول، خواسته های مختلف. تنظیمات (خارج از سایت، در محل و آنلاین) و دستگاه ها (میز لمسی، مانیتور، VR) به مفهوم تعامل یکنواخت و متقابل دستگاه منجر می شود. ثانیاً، همه تغییرات در روند مشارکت (به عنوان مثال، اضافه کردن، دستکاری یا حذف اشیا) باید در همه دستگاه‌ها در زمان واقعی با تأخیر بسیار کم هماهنگ شوند. علاوه بر این، ثالثاً، دولت های مختلف باید به طور مداوم در طول فرآیند همکاری ذخیره شوند. بخش ۵در مورد یک پیش آزمون اول گزارش می دهد و بخش ۶ وضعیت توسعه را خلاصه می کند، در حالی که بخش ۷ در نهایت چشم انداز کار آینده را ارائه می دهد.
۲٫ وضعیت هنر
یکی از مؤلفه‌های کلیدی برای مشارکت و تصمیم‌گیری آشکار، رسانه‌های جغرافیایی است. به ویژه رسانه های جغرافیایی ناشی از کارتوگرافی به طور سنتی در سناریوهای برنامه ریزی شهری استفاده می شود. نمونه‌های برجسته برنامه‌ریزی شهری مبتنی بر نقشه عبارتند از: طرح Cerda برای گسترش بارسلون [ ۱۰ ]، و طرح هوبرشت که قرار بود به مهاجرت محلی از مناطق روستایی به شهر برلین بپردازد [ ۱۱ ، ۱۲ ]. اگرچه این طرح ها اغلب مورد انتقاد قرار می گرفت، اما امروزه عناصر مشخصه همچنان در هر دو شهر قابل تشخیص است.
این مفهوم که قبلاً توسط برنامه ریزانی مانند فردریک لاو اولمستد، که پارک مرکزی منهتن را طراحی کرد، پیشنهاد شده بود، برای پرداختن به پیچیدگی روزافزون برنامه ریزی شهری با جداسازی تقاضاها و عوامل برنامه ریزی مختلف، که باید قابل انطباق نیز باشند [ ۱۳ ] به وجود آمد. بر این مفهوم، برنامه ریزی مبتنی بر لایه با GIS هنوز هم امروزه متکی است. با این حال، با دیجیتالی‌سازی، GIS در فرآیندهای برنامه‌ریزی نیز ایجاد می‌شود و ابزارهای تعاملی با آستانه پایین، مشارکت مشارکتی شهروندان را تقویت می‌کنند.
رویکردهای مشارکت کنونی معمولاً به رویه‌های حضوری که افراد را دعوت می‌کنند تا در سایت شرکت کنند یا رویه‌های آنلاینی که مشارکت را بدون توجه به زمان و مکان ممکن می‌سازد، متکی است. در زمینه در محل، یک نوآوری استفاده از یک میز لمسی تعاملی برای کارگاه های شهروندان برای یافتن مکان هایی برای پناهگاه های موقت پناهندگان [ ۱۴ ] بود. علاوه بر این، گوتوالد و همکاران. [ ۱۵ ] از جداول لمسی برای ارزیابی مدیریت مرزی در مناظر رودخانه و ارزیابی تأثیر حاصله بر اکوسیستم استفاده کرد. در زمینه آنلاین، به ویژه WebGIS ثابت کرده است که به راحتی برای شرکت کنندگان قابل دسترسی است. برای حمایت از تصمیم گیری شرکت کنندگان، به عنوان مثال، منصوریان و همکاران. [ ۱۶] چارچوبی با اجزای تحلیلی و مشورتی ارائه کرد. برای ترکیب آنلاین با سناریوهای مشارکت خارج از سایت، پروژه تحقیقاتی DIPAS (سیستم مشارکت دیجیتال) [ ۱ ] یک برنامه کاربردی یکپارچه ارائه می‌کند که به یک برنامه وب برای سناریوی آنلاین و یک برنامه میز لمسی برای کارگاه‌های خارج از سایت متکی است.
برخاسته از کارتوگرافی سنتی، نمایش های سه بعدی برای افزایش آگاهی فضایی محبوب تر می شوند. همانطور که هربرت و چن [ ۱۷ ] نشان می دهند، به ویژه وظایف ارزیابی و تعامل پیچیده به طور بالقوه می توانند از توانایی دستکاری دیدگاه بهره ببرند. یکی از نمونه های برجسته یک برنامه وب سه بعدی که برای تقویت مشارکت شرکت کنندگان ساخته شده است smarticipateApp [ ۱۸ ] است.]، که تجزیه و تحلیل خودکار و تولید بازخورد ورودی شهروندان را برای انتخاب آگاهانه فراهم می کند. در مطالعه موردی ارائه شده، شهروندان باید مکان هایی را برای درختکاری انتخاب می کردند. مطالعه موردی نشان می‌دهد که این ویژگی‌های حمایتی می‌توانند در فرآیندهای مشارکت مؤثر باشند، اگرچه تلاش می‌تواند برای گسترش رویکرد به موارد دیگر زیاد باشد، زیرا متخصصان حوزه باید در تعریف واژگان دامنه و قوانین برای اجرا مشارکت داشته باشند. علاوه بر این، نویسندگان فرض می‌کنند که دانش بیدرنگ و تولید بازخورد ممکن است نیازمند سخت‌افزار بالایی باشد.
علاوه بر برنامه های کاربردی وب سه بعدی، حجم زیادی از مطالعات منتشر شده نشان می دهد که فرآیندهای برنامه ریزی شهری می توانند از رویکردهای AR و VR بهره مند شوند. در زمینه برنامه های کاربردی VR در فرآیندهای مشارکت، به عنوان مثال، van Leeuwen و همکاران. [ ۱۹ ] پیشنهاد می‌کند که برنامه‌های کاربردی VR همهجانبه ممکن است درگیری بالاتری نسبت به رندرهای سه بعدی روی صفحه‌ها ارائه دهند. علاوه بر این، ما و همکاران. [ ۲۰] استدلال می کنند که تجسم های مبتنی بر VR از روابط فضایی در محیط ساخته شده می تواند سؤالات پیچیده را برای ذینفعان قابل دسترس تر کند. در زمینه استفاده از واقعیت افزوده، توجه جدیدتری به برنامه UrbanPlanAR جلب شد که از بافر عمق برای تعیین اینکه آیا بخش‌هایی از مدل اطلاعات ساختمان (BIM) توسط بخش‌هایی از محیط ساخته شده مسدود شده‌اند و بنابراین نباید قابل مشاهده و ارائه شوند استفاده می‌کرد. [ ۲۱ ].
نمونه های مختلفی برای رویکردهای مشارکت خارج از سایت، آنلاین و در محل وجود دارد که در بالا ارائه شد. عمدتاً این رویکردها در یکی از این سه سناریو تخصصی هستند. برای ادغام این سناریوها در یک مفهوم جامع، PaKOMM رویکردی را توصیف می‌کند که امکان همکاری بلادرنگ در انواع مختلف دستگاه‌ها را فراهم می‌کند.
۳٫ مفهوم پاکوم
PaKOMM یک برنامه کاربردی جدول لمسی تعاملی را با واقعیت مجازی و واقعیت افزوده ترکیب می کند تا تجسم های تعاملی را فعال کند و با تنظیمات و کاربران مختلف سازگار شود. تغییرات هماهنگ شده و دائماً در زمان واقعی ذخیره می‌شوند و اشکال ترکیبی همکاری را ممکن می‌سازند. مفهوم تعامل یکنواخت و متقابل دستگاه (به بخش ۴٫۲ مراجعه کنید ) امکان یادگیری سریع و استفاده آسان از برنامه های کاربردی مختلف را فراهم می کند.
برای درگیر کردن هر چه بیشتر شهروندان، ما بین سه تنظیمات مختلف با دستگاه‌های نهایی مناسب، که در شکل ۱ نشان داده شده‌اند، تمایز قائل می‌شویم :
- (آ)
-
یک سناریوی خارج از سایت که ترکیبی از یک جدول لمسی تعاملی با صفحه نمایش دوم و واقعیت مجازی (VR) است.
- (ب)
-
یک سناریوی آنلاین که در آن افراد می توانند از طریق یک وب سایت از رایانه های رومیزی، تبلت ها یا هدست های VR شرکت کنند.
- (ج)
-
سناریویی در محل که از دستگاه‌های تلفن همراه برای واقعیت افزوده (AR) و احتمالاً هدست‌های مستقل برای VR با دوربین واضح استفاده می‌کند.
سناریوهایی که این سه تنظیمات را با هم ترکیب می‌کنند نیز می‌توانند با یک Backend برای همگام‌سازی و ذخیره‌سازی مداوم داده‌ها محقق شوند. در حالت ایده‌آل، باید در همه تنظیمات بتوان پیشنهادها را به‌طور فعال تجسم کرد و پیشنهادات دیگران را حاشیه‌نویسی کرد.
به عنوان نمونه ای برای یک محیط، گروهی از افراد می توانند یک موضوع را روی میز لمسی بحث کنند، در مورد شرایط اطلاعات کسب کنند و یک پیشنهاد اولیه را با هم ایجاد کنند. پس از آن، این پیشنهاد را می توان در گروه های کوچک در VR تجربه و بیشتر توضیح داد. پیشنهادهایی که از این طریق به وجود می آیند در نهایت می توانند روی میز لمسی قرار گرفته و با هم مقایسه شوند. سازش(های) توسعه‌یافته را می‌توان با استفاده از برنامه AR در سایت مشاهده کرد، در مورد آن نظر داد و در صورت لزوم تنظیم کرد.
جدای از این سناریو، ترکیب های دیگر و استفاده ترکیبی از میز لمسی، VR و AR نیز امکان پذیر است. نمایش کاربران VR به عنوان آواتار و انتقال حرکات آنها امکان همکاری بلادرنگ بین کاربران VR و بین کاربران VR و میز لمسی را فراهم می کند.
نمونه اولیه پیاده‌سازی شده تاکنون، که بر کارگاه‌های خارج از محل (الف) تمرکز دارد (در شکل ۱ با رنگ سبز قاب شده است) در بخش ۴ ارائه شده است .
۴٫ اجرای PaKOMM
علاوه بر انتخاب مناسب محیط توسعه و مبنای داده ارائه شده در بخش ۴٫۱ ، سه الزام اصلی وجود دارد که به شرکت کنندگان اجازه می دهیم در دستگاه های مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، همکاری کنند و ایجاد مشترک کنند. اولین نیاز یک محیط سه بعدی یکسان و یک منوی منسجم در سراسر پلتفرم ها برای جلوگیری از قرار دادن بار شناختی اضافی بر روی شرکت کنندگان هنگام استفاده از دستگاه های هدف مختلف است. بنابراین، بخش ۴٫۲رویکرد طراحی کلی پیاده سازی ما را برای میز لمسی و هدست های VR ارائه می دهد. شرط دوم این است که در طول استفاده شرکت کنندگان از برنامه ها، همه تغییرات در محیط، حرکات همکاران و صدای آنها باید در زمان واقعی با تأخیر کم ( بخش ۴٫۳ ) همگام شود، همانطور که همگام سازی با تأخیر زیاد می تواند باعث ایجاد شکست در احساس حضور در VR [ ۲۲ ] می شود. در نهایت، برای نیاز سوم، که مربوط به بررسی، ادامه و ارزیابی نتایج برنامه‌ریزی است، رویکردی برای ذخیره‌سازی مداوم داده‌ها در بخش ۴٫۴ ارائه می‌کنیم.
۴٫۱٫ مبنای اجرا
برای تحقق مفهوم نشان داده شده در شکل ۱ , PaKOMM دستگاه های شرح داده شده در بخش ۴٫۱٫۱ را هدف قرار می دهد . با توسعه چند پلتفرمی ارائه شده در بخش ۴٫۱٫۲ ، ما یک رویکرد توسعه کارآمد برای توزیع یک محیط سه بعدی منسجم در همه دستگاه‌های مورد استفاده را نشان می‌دهیم – همچنین شامل موارد دیگر غیر از موارد ذکر شده در بالا. داده های موجود مورد استفاده برای محیط سه بعدی در بخش ۴٫۱٫۳ توضیح داده شده است .
۴٫۱٫۱٫ دستگاه ها
با الهام از پروژه‌های تحقیقاتی قبلی، که در آن تجسم‌ها بر روی کاشی‌های LEGO [ ۲۳ ] پیش‌بینی می‌شوند یا در آن اشیاء چاپ‌شده با چاپ سه‌بعدی با تجسم‌های واقعیت افزوده [ ۲۴ ] ترکیب می‌شوند، از یک میز لمسی با تشخیص اشیا از طریق نشانگرهای شی استفاده می‌کنیم. این به ما این امکان را می دهد تا با چسباندن اشیاء چاپ شده سه بعدی در بالای آنها عناصر لمسی را به تعامل اضافه کنیم (به بخش ۴٫۲٫۲ مراجعه کنید ). سیستم انتخاب شده “Nexus” از eyefactive [ ۲۵ ] با صفحه نمایش ۶۵ اینچی UHD از NEC و فناوری PCAP از ۳M است. تشخیص لمسی متکی به پروتکل TUIO [ ۲۶ ] است که امکان چندلمسی را فراهم می کند.
از آنجایی که فرض می‌کنیم بسیاری از کاربران برنامه‌های PaKOMM اغلب از VR استفاده نمی‌کنند، بسیار مهم است که موانع ورود را کم نگه داریم. یک هدست مستقل آزادی حرکت بالایی را بدون اینکه طول کابل محدوده حرکت را محدود کند یا کاربران با آن بپیچند یا روی آن بیفتند اجازه می دهد. ما از Oculus Quest 1 و ۲ [ ۲۷ ] استفاده می کنیم که محصولات مصرفی نسبتاً مقرون به صرفه در دسته هدست های مستقل هستند. با این وجود، از آنجایی که توسعه هدست های مستقل بسیار سریع است، نسخه بعدی نمونه اولیه ما نیز باید با هدست های تازه منتشر شده سازگار باشد.
۴٫۱٫۲٫ توسعه چند پلتفرمی
موتورهای بازی سال هاست که کارایی خود را در صنعت بازی ثابت کرده اند. یکی از الزامات حیاتی صنعت بازی، توسعه برنامه‌های کاربردی مستقل از پلتفرم است که به راحتی می‌توان آنها را برای دستگاه‌های هدف محبوب و کیت‌های توسعه نرم‌افزار (SDK) کامپایل و استفاده کرد. SDK ها توسط سازندگان دستگاه توسعه داده می شوند و ابزارهای برنامه نویسی و کتابخانه های برنامه را برای استفاده از توابع خاص دستگاه ارائه می کنند. در نتیجه، توسعه جهان های سه بعدی بزرگ، واقعی و با این حال با کارایی بالا در آستانه های پایین با پشتیبانی چند پلتفرمی قابل دسترسی است که در PaKOMM نیز مورد نیاز است.
نمونه هایی از موتورهای بازی Unity3D، Unreal Engine و CryEngine هستند که برای استفاده غیرتجاری رایگان هستند. همچنین موتورهای بازی منبع باز مانند Godot وجود دارند که تحت مجوز MIT هستند. در پروژه PaKOMM، ما به Unity3D متکی هستیم. دلیل اصلی این امر این است که یونیتی رابط های توسعه بین پلتفرمی گسترده ای را ارائه می دهد که به ما امکان می دهد برنامه های کاربردی را برای دسته های دستگاه میز لمسی، نمایشگرهای روی سر (VR) و گوشی های هوشمند و تبلت ها (AR) به طور همزمان توسعه دهیم. بدون تطبیق پیاده سازی، دستگاه های موجود در دسته خود به راحتی قابل تعویض و جایگزینی با سخت افزار جدیدتر باقی می مانند. علاوه بر قابلیت های کراس پلتفرم، یونیتی در حال حاضر یک جامعه توسعه دهندگان حرفه ای (نیمه) وسیع نیز دارد.
۴٫۱٫۳٫ داده ها
برای ایجاد محیط‌های سه‌بعدی جذاب از داده‌های فضایی، ابزارهای متعددی برای توانمندسازی آسان وارد کردن داده‌ها به Unity3D در دسترس هستند. چالش اطمینان از بازنمایی صحیح اطلاعات و محیط پیرامون برای تصمیم گیری آگاهانه است. بنابراین، تنظیم و آماده سازی داده های مکانی مورد استفاده باید جزء ضروری برنامه های کاربردی مورد استفاده در فرآیندهای مشارکت باشد. در حالی که هول [ ۲۸ ] یک مرور کلی سیستماتیک در مورد خطوط لوله برای وارد کردن داده های مکانی به موتورهای بازی معرفی می کند، Keil و همکاران. [ ۲۹ ] توضیح مفصلی برای هدف قرار دادن موتور بازی Unity ارائه می دهد. دومی همچنین دستورالعمل ها و استدلال هایی را برای انتخاب بین داده های مکانی رسمی و اطلاعات جغرافیایی داوطلبانه (VGI) برای موارد فردی ارائه می دهد.
در اولین سناریوی PaKOMM، که مربوط به تبدیل یک سایت صنعتی است، داده‌های رسمی مناسب‌تر بودند زیرا مدل دیجیتال ارتفاع و منطقه سبز در VGI وجود نداشت.
داده های مورد استفاده شامل سه جزء ثابت است که شرکت کنندگان نمی توانند آنها را تغییر دهند. ابتدا، ما از یک مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM) استفاده می‌کنیم، که اطلاعات مکانی آن برای اهداف برنامه‌ریزی ضروری است، زیرا منطقه برنامه‌ریزی را با عناصر منظر آن مانند لبه‌های بصری (خاکریز راه آهن) و موانع (کانال آب) مشخص می‌کند. علاوه بر این، DEM نیز برای شکل دادن به یک شی زمین در Unity استفاده می شود. در VR، شرکت کنندگان می توانند با تله پورت کردن خود، آزادانه در زمین حرکت کنند. دوم، ما بر یک مدل CityGML تکیه می کنیم که شامل هندسه های ساختمانی است. ساختمان‌ها با بالاترین سطح جزئیات موجود (LOD) 2 نشان داده می‌شوند. در LOD 2، ساختمان‌ها دارای ساختار سقف متمایز هستند، اما نه دهانه‌هایی مانند پنجره‌ها یا درها دارند و نه ساختارهای معماری مانند بالکن یا خلیج. ساختمان ها در عوض به عنوان عناصر منظر برای جهت گیری و حامل اطلاعات عمل می کنند. سوم، ما از یک نقشه پایه برای بافت DEM استفاده می کنیم. به دلیل استخراج نقشه بزرگ و سطح زوم کم، نام خیابان‌های موجود در نقشه پایه نیز جهت‌گیری را برای شرکت‌کنندگان با استفاده از جدول لمسی فراهم می‌کند، در حالی که برچسب‌گذاری برای درک یا خواندن توسط کاربران در VR بسیار بزرگ است.
۴٫۲٫ تعامل و رابط کاربری
نمایش های سه بعدی و به خصوص تجربه های غوطه ور از محیط های مجازی در VR تصاویر قدرتمندی ایجاد می کند. بنابراین، سطح استفاده شده از انتزاع عناصر مجازی باید متناسب با مرحله برنامه ریزی و سوال انتخاب شود. به عنوان مثال، انتخاب یک گونه درخت بتنی ممکن است مرتبط نباشد، اما در مراحل اولیه برنامه ریزی آزاردهنده باشد، در حالی که می تواند در تکرار بعدی به یک کلید تبدیل شود. علاوه بر این، سطح انتخاب شده از انتزاع نیز الزامات سخت افزاری را برای ارائه یک تجربه همهجانبه القا می کند. با سخت افزار و مورد استفاده داده شده، PaKOMM تا کنون بر بازنمایی انتزاعی اشیاء تکیه کرده است ( بخش ۴٫۲٫۱ ). همانطور که در بخش ۳ ذکر شد، مفهوم تعامل باید برای همه دستگاه ها مشابه باشد. به همین دلیل، ما از ساختار منوی یکسان و طرح‌بندی مشابه روی میز لمسی ( بخش ۴٫۲٫۲ ) و در واقعیت مجازی ( بخش ۴٫۲٫۳ ) استفاده می‌کنیم – که هر کدام با ویژگی‌های تعامل مربوطه سازگار شده‌اند.
۴٫۲٫۱٫ اشیاء قابل ویرایش
علاوه بر سه مؤلفه رسمی داده مکانی که در بخش ۴٫۱ توضیح داده شده است ، یک جزء اضافی از محیط سه بعدی مجموعه ای از اشیاء قابل ویرایش است. اشیاء قابل ویرایش را می توان توسط شرکت کنندگان در همه دستگاه ها و در تمام سناریوهای ارائه شده در شکل ۱ اضافه، دستکاری و حذف کرد .
به عنوان یک پیش انتخاب برای اشیاء قابل ویرایش، ما در سناریوی اول خود پنج دسته شی را برای فرآیندهای برنامه ریزی شهری شناسایی کردیم. این دسته‌بندی‌های فهرست‌شده در زیر نیز به‌عنوان اصطلاحات برتر مورد استفاده در رابط کاربری عمل می‌کنند.
-
درختان
-
گیاهان
-
مبلمان شهری
-
بازی و ورزش
-
اشیاء صنعتی
۴٫۲٫۲٫ جدول را لمس کنید
ما یک برنامه کاربردی برای تشخیص اشیا در میز لمسی تعاملی ایجاد کردیم تا کاربران را با محیط سه بعدی آشنا کنیم و تعامل با اشیاء قابل ویرایش را به روشی آسان و شهودی تقویت کنیم. اشیاء پرینت سه بعدی متصل به نشانگرهای شی، یک تعامل بازیگوش را در طول فرآیند برنامه ریزی ممکن می کنند ( شکل ۲ را ببینید ). هر یک از دسته‌های اشیایی که قبلاً ذکر شد متعلق به یک نشانگر شی است که یک شیء چاپ شده با چاپ سه بعدی نماد آن است. با فشار دادن یکی از دکمه هایی که در یک طرح شعاعی در اطراف نشانگر قرار گرفته اند [ ۳۰]، اشیاء جدید را می توان با کشیدن و رها کردن، نمونه سازی کرد و در زمین قرار داد. با استفاده از حرکات لمسی شناخته شده برای جایگزینی (کشیدن و رها کردن)، مقیاس (افزایش فاصله بین دو انگشت برای افزایش مقیاس و کاهش برای کاهش مقیاس)، و چرخش (چرخش دو انگشت)، می توان بعد از آن اشیا را تغییر داد.
از آنجایی که کاربران اغلب از گذاشتن هدست واقعیت مجازی و جداسازی خود از دنیای بیرون تردید دارند، ما گزینه‌های تعامل روی میز لمسی را گسترش دادیم تا عملکردی مشابه آنچه در VR وجود دارد را بایگانی کنیم، حتی اگر سطح یکسانی از غوطه‌وری و ادراک وجود نداشته باشد. رسیده است. علاوه بر این، برای ایجاد تغییرات در پرسپکتیو برای کاربران میز لمسی نیز، موقعیت‌های دوربین متفاوتی را پیاده‌سازی کردیم که به لطف دو نشانگر شی، می‌توان آنها را در زمان واقعی تغییر داد:
-
اولین نشانگر شی برای یک دوربین پرنده است که از زاویه دید چشم پرنده فیلمبرداری می کند و دید کلی خوبی از زمین و محیط اطراف ارائه می دهد.
-
نشانگر شی دوم برای دوربین شخصی است که از دید فردی که در اطراف سایت در حال حرکت است فیلم می گیرد تا نگاه دقیق تری داشته باشد و دید فرد را بهتر درک کند.
مفهوم دوربین شخص (نگاه کنید به شکل ۲ ) بر اساس عملکرد شناخته شده Google Streetview است [ ۳۱ ]. جریان بیدرنگ دوربین را می توان در صفحه دوم مشاهده کرد.
۴٫۲٫۳٫ واقعیت مجازی
قرار دادن یک نمایشگر روی سر (HMD) و غوطه ور شدن در دنیای مجازی به کاربران اجازه می دهد تا محیط مجازی (VE) را تجربه کرده و با آن تعامل داشته باشند [ ۲۲ ]. جهان از منظر اول شخص به کاربر نشان داده می شود تا حرکات سر مانند چرخاندن سر منجر به تغییرات فوری در جریان دوربین شود. با توجه به فضای اغلب محدود موجود در دنیای فیزیکی، حالت های مختلف حرکت برای VR توسعه یافته و در حال توسعه است [ ۳۲ ]. انتقال از راه دور یک روش رایج است که امکان پریدن به مکان های مختلف در داخل VE را فراهم می کند. برای PaKOMM VR، ما تصمیم گرفتیم به کاربر اجازه دهیم تا در همه جای زمین از راه دور منتقل شود و در نتیجه امکان کاوش رایگان در محیط را فراهم کنیم.
کاربران می توانند با یکدیگر و اشیاء اطراف در VE تعامل داشته باشند. به دنبال استعاره نشانگر لیزری، کنترلر سمت راست یک پرتو آبی ساطع می کند. اجسامی که توسط پرتو برخورد کرده اند شناسایی می شوند و بنابراین می توان با استفاده از دکمه ماشه کنترلر، آنها را گرفت و جایگزین کرد. پس از آن، شی انتخاب شده می تواند چرخش یا مقیاس شود. به این ترتیب کاربران می توانند اشیاء را مستقیماً دستکاری کنند و دید خود را از سایت در محیط مجازی ایجاد کنند. همانطور که برای اهداف برنامه ریزی، تعامل با اشیاء موجود کافی نیست، کاربران می توانند اشیاء جدید را با فشار دادن دکمه مربوطه نمونه سازی کنند و آنها را با اشاره روی زمین قرار دهند. یک رابط کاربری، مشابه رابط کاربری توصیف شده از جدول لمسی که در بخش ۴٫۲٫۲ توضیح داده شده است، در کنترلر سمت چپ وصل شده است. این اجازه می دهد تا بین دسته بندی های مختلف شیء تغییر کنید و یک شی جدید را برای نمونه سازی انتخاب کنید.
همکاری و ایجاد مشترک همانطور که در بخش ۱ توضیح داده شد نیاز به حضور چند نفر دارد. برای فعال کردن ایجاد و ایجاد مشترک، بین حالت تک کاربره و چند کاربره تمایز قائل می شویم. در حالت چند کاربره، افراد دیگر با آواتارها در VE نشان داده می شوند. اگر کاربران در VE تله پورت کنند، آواتارهای آنها به ترتیب جابجا می شوند. حرکات کنترلرها و نمایشگر روی سر در دنیای فیزیکی ردیابی می شود و به دست ها و حرکت سر آواتار منتقل می شود. این اجازه می دهد تا حرکات ساده مانند اشاره به یک شی یا نشان دادن تایید با بالا بردن انگشت شست، تسهیل ارتباط ( شکل ۳ را ببینید)). با وجود این ارتباط غیرکلامی، گفتار برای ارتباط کلامی منتقل می شود. برای تسهیل این ارتباطات کلی و قابلیت‌های همکاری مورد نیاز برای مشارکت خلاقانه، ما یک Backend چند جزئی ایجاد کردیم.
۴٫۳٫ ایجاد همزمان در زمان واقعی – همگام سازی اشیاء و آواتارها
علاوه بر آواتارها، کنترل‌کننده‌ها و صدای کاربران، تغییرات اعمال شده روی اشیاء قابل ویرایش باید به همه دستگاه‌های درگیر در یک جلسه مشارکت چند کاربره بلادرنگ منتقل شوند. در یک نگاه، خدمات سیستم مدیریت پایگاه داده بلادرنگ (DBMS) مانند سرویس Google Firebase و سرویس AWS AppSync آمازون، اساساً برای همگام‌سازی تقریباً بیدرنگ حالت‌های بازی در دستگاه‌های مختلف مناسب هستند. اما این رویکردهای همگام‌سازی مبتنی بر DBMS بر صحت متوالی و یکپارچگی داده‌ها تمرکز می‌کنند تا بهینه‌سازی ارسال تأخیر کم بین دستگاه‌ها، که یک نیاز جدایی‌ناپذیر برای احساس حضور در محیط‌های VR چند کاربره است. بنابراین، جدا از مولفه DBMS برای ذخیره سازی دائمی داده که در بخش ۴٫۴ توضیح داده شده است، بک‌اند همچنین از یک جزء باطن بازی چند کاربره (MBC) تشکیل شده است تا همگام‌سازی با تأخیر کم بین دستگاه‌ها را فراهم کند. MBC ها قبلاً خود را در صنعت بازی ثابت کرده اند، زیرا به راحتی می توان آنها را در موتورهای بازی مانند Unity ادغام کرد.
چندین MBC در دسترس هستند که می‌توانند روی سرورهای اختصاصی میزبانی شوند و نگرانی‌های مربوط به حفاظت از داده‌ها را به ویژه در فرآیندهای برنامه‌ریزی حساس از بین ببرند. نمونه هایی برای MBC ها بسته های Normcore [ ۳۳ ] یا Photon PUN2 [ ۳۴ ] هستند. برای یافتن MBC مناسب برای ادغام در Unity، رجوع کنید. [ ۳۵ ] گزارشی با نمای کلی در مورد زیرمجموعه ای از MBC محبوب ارائه می دهد. به دلیل انتزاع سطح بالا و در نتیجه سهولت پیاده سازی، برای اولین نسخه از نمونه اولیه PaKOMM، ما از بسته Photon PUN2 برای همگام سازی تعاملات با اشیاء قابل ویرایش ( بخش ۴٫۲٫۱ ) و آواتارها در زمان واقعی و صدای فوتون استفاده می کنیم. ۲ SDK برای انتقال صدا.
MBC ها همگام سازی بلادرنگ و انتقال صدا را بین کاربران در یک جلسه سازماندهی می کنند. یک جلسه با پیوستن اولین کاربر شروع می شود و با خروج آخرین کاربر پایان می یابد. این واقعیت که MBC ها برای مدیریت چندین جلسه به طور همزمان طراحی شده اند، این امکان را فراهم می کند که چندین گروه از افراد بتوانند به طور همزمان از ابزارهای توسعه یافته استفاده کنند. اینکه چندین گروه می توانند به طور همزمان با یکدیگر همکاری کنند، دو مزیت در زمینه PaKOMM دارد: اول اینکه، نمونه اولیه به دلیل تعداد کاربران و جمع آوری آنها به طور کلی محدود نیست، مقیاس پذیر است. ثانیاً، کارگاه‌ها را می‌توان به روش‌های جدید طراحی کرد، زیرا گروه‌هایی از کاربران را می‌توان برای بحث‌های مشترک به چند روش جدید تقسیم کرد و ادغام کرد و می‌توان چندین جلسه ایجاد مشترک را به طور همزمان میزبانی کرد. بنابراین، انواع مختلف مستقل را می توان به صورت موازی ایجاد کرد. پس از ایجاد آنها،
قبل از اینکه شرکت کنندگان وارد یک محیط سه بعدی در نمونه اولیه PaKOMM شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، به طور خودکار وارد اتاق لابی می شوند. هدف اتاق لابی ارائه نسخه‌های برنامه‌ریزی موجود و جلسه MBC مربوط به آن به شرکت‌کنندگان است، بنابراین آنها می‌توانند موردی را که می‌خواهند در آن همکاری کنند، انتخاب کنند. با انتخاب، شرکت کنندگان به جلسه می پیوندند و ارتباط شبکه با سایر شرکت کنندگان برقرار می شود. این به اصطلاح خواستگاری و اتاق لابی بخشی از در دسترس ترین MBC ها هستند.
پس از پیوستن کاربران به یک جلسه، MBC اضافه‌ها، دستکاری‌ها یا حذف‌های هر کاربر از اشیاء قابل ویرایش را به سایر کاربران یک صحنه در زمان واقعی ارسال می‌کند. بنابراین، اشیاء قابل ویرایش و ویرایش های آنها فوراً برای همه کاربران همان جلسه قابل مشاهده است. همچنین، حرکات در فرآیند دستکاری اشیاء قابل ویرایش همگام شده و در نتیجه به سایر کاربران اجازه می دهد تا فرآیند قرار دادن، از جمله جستجوی مکان مناسب را مشاهده کنند.
با این حال، این درگیری همه کاربران در یک فرآیند دستکاری همچنین می تواند منجر به تداخل زمانی شود که چندین کاربر بخواهند یک شی قابل ویرایش یکسان را به طور همزمان دستکاری کنند. بنابراین، مفهوم مالکیت شی را اعمال می کنیم. در نتیجه، هر شیء قابل ویرایش متعلق به یک کاربر است که می تواند شی را از نظر موقعیت، چرخش و اندازه آن دستکاری کند یا شی را حذف کند. در ابتدا، مالکیت متعلق به کاربری است که یک شیء قابل ویرایش را به صحنه اضافه کرده است. تا زمانی که مالک فعلی به طور همزمان شی قابل ویرایش را دستکاری نکند، تصاحب مالکیت از کاربر دیگری امکان پذیر است – در این مورد، برای جلوگیری از تداخل، از تصرف خودداری می شود. برای حفظ مفهوم مالکیت و تصاحب پس از خروج کاربر از یک جلسه، مالکیت آنها به کاربر دیگری در جلسه منتقل می شود.
۴٫۴٫ ذخیره سازی مداوم داده ها در یک DBMS نمودار
با MBC در بخش ۴٫۳، ما به همگام سازی بلادرنگ با تاخیر کم مورد نیاز اشیاء قابل ویرایش برای موارد استفاده چند کاربره پرداختیم. اما از آنجایی که MBC ها معمولاً ذخیره دائمی را ارائه نمی دهند، ویرایش های اشیاء قابل ویرایش تا کنون به صورت غیر دائمی نگهداری می شوند و برنامه ریزی های انجام شده پس از خروج آخرین کاربر از جلسه از بین می روند. بنابراین، ما از یک DBMS برای ذخیره سازی داده های پایدار مرکزی استفاده می کنیم، که تجزیه و تحلیل سیستماتیک و ارزیابی نتایج برنامه ریزی را پس از فرآیندهای مشارکت تسهیل می کند. برای پرداختن به از دست دادن داده‌های بالقوه ناشی از خرابی اتصال، هر بار که اضافه کردن، دستکاری یا حذف یک شیء قابل ویرایش تکمیل می‌شود، تغییرات اعمال‌شده فوراً در DBMS مورد استفاده منعکس می‌شوند. برای Mirroring، MBC استفاده شده یک رابط در سمت سرور ارائه می دهد که می توان از آن استفاده کرد. با این حال، اتصال بین MBC و DBMS باعث کاهش قابلیت انتقال برنامه و جایگزینی اجزای جداگانه می شود. بنابراین، ما به یک اتصال سمت مشتری به DBMS متکی هستیم.
سرویس‌های بیدرنگ DBMS مانند Google Firebase و سرویس AWS AppSync آمازون برای انتقال با تأخیر پایین مورد نیاز بین کاربران در حالت چند کاربره، همانطور که در بخش ۴٫۳ بحث شد، مناسب نیستند.. اما آنها قادر به ذخیره سازی کارآمد داده ها هستند. هر دو ارائه‌دهنده سرویس، SDKها را برای Unity Game Engine ارائه می‌کنند، اما، با وجود این، ما استدلال می‌کنیم که آنها برای سناریوهای مشارکت به دلایل مختلف غیرعملی هستند: اول، DBMSها به عنوان یک سرویس اختصاصی ارائه می‌شوند و بنابراین، اگر متوقف شوند، همچنین پشتیبانی و در دسترس بودن برنامه توسعه یافته تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. دوم، DBMS ها معمولاً برای ارتباط با داده های مکانی و زیرساخت های داده مکانی طراحی نشده اند. بنابراین، قابلیت همکاری با نرم افزارهای استاندارد صنعت برنامه ریزی را کاهش می دهد. ثالثاً، DBMS ها اغلب در کشورهایی قرار دارند که با مقررات حفاظت از داده های مورد نیاز قانونی مطابقت ندارند.
در نتیجه، ما استدلال می کنیم که DBMS انتخاب شده باید منبع باز یا میزبان روی یک سرور اختصاصی باشد. چندین DBMS معمولی این الزامات را برآورده می‌کنند، اما هیچ درایور پایگاه داده‌ای در دسترس نیست که بتوان با Unity Game Engine از آن استفاده کرد و انتظارات ما را از پشتیبانی بین پلتفرم برآورده کرد. بنابراین، برای اولین نمونه، ما به GraphQL برای اتصال DBMS به مشتریان متکی هستیم. از لحاظ فنی، ما از Graph DBMS Dgraph [ ۳۶ ] استفاده می‌کنیم، زیرا این امکان را نیز فراهم می‌کند تا طرحواره را با نیازهای جدید برنامه و مفهوم PaKOMM با تلاش کمی تطبیق دهد.
علاوه بر توانایی ذخیره داده ها به طور مداوم، DBMS ها همچنین اجازه ایجاد نسخه های برنامه ریزی را می دهند. اجرای نسخه های برنامه ریزی سه جزء اصلی کارگاه مشارکت را فراهم می کند: ایجاد، مقایسه و بحث درباره ایده های شرکت کنندگان. در اولین نمونه اولیه PaKOMM، ما یک الگو با اشیاء قابل ویرایش ایجاد کردیم که هنگام ایجاد نسخه برنامه ریزی جدید به طور خودکار بارگذاری می شوند. نسخه های برنامه ریزی ذخیره شده را می توان از هر دستگاهی بارگیری و ویرایش کرد. بارگیری محتوای انتخاب شده را می توان در هر مرحله تا ایجاد سیستماتیک محیط های از پیش تعریف شده خاص ذینفعان و وظایف فرعی گسترش داد.
۵٫ پیش آزمون
نسخه ارائه شده از نمونه اولیه قبلاً در یک نمایشگاه عکاسی منطقه ای در هامبورگ در اکتبر ۲۰۲۱ به نمایش گذاشته شده بود. در طول نمایشگاه پیش آزمون با بازدیدکنندگان انجام شد. پیش آزمون ها بر قابلیت استفاده سیستم و نحوه استفاده از نمونه اولیه برای فرآیندهای مشارکت در برنامه ریزی شهری به طور کلی ارزیابی می شود.
متأسفانه فقط تعداد کمی از بازدیدکنندگان این دعوت را دنبال کردند، بنابراین در مجموع تنها ۱۳ نفر (۶ زن، ۷ مرد، ۰ غواص) بین ۲۰ تا ۵۶ سال (میانگین سنی = ۳۲، SD = 12) پرسشنامه را به طور کامل پر کردند. هفت نفر از آنها VR و میز لمسی را آزمایش کردند، دو نفر فقط VR و چهار نفر فقط برنامه میز لمسی را آزمایش کردند.
بازدیدکنندگان یک گزارش کوتاه دریافت کردند و سپس توانستند برنامه را روی میز لمسی، VR یا هر دو امتحان کنند. محدودیت زمانی مشخصی برای هر شرکت کننده وجود نداشت. این مراحل آزمایشی با بحث‌هایی همراه بود که از استفاده پشتیبانی می‌کرد و از آنها پرسیده شد که کدام جنبه‌های مدیریت مشکل هستند و کدام عملکردهای اضافی برای آینده مطلوب هستند. پیشنهادات بهبود ذکر شده توسط بازدیدکنندگان توسط سرپرستان ثبت شد. از آنجایی که این روش مبتنی بر کشف پتانسیل های بهبود و کمتر بر مبنای ارزیابی علمی است، از پرسشنامه تکمیلی استفاده شد. پس از اتمام مرحله آزمون، از بازدیدکنندگان خواسته شد تا یک پرسشنامه آنلاین را پر کنند که شامل پرسشنامه مقیاس کاربری سیستم [ ۳۷ ] بود.] و سوالات کیفی زیر:
-
در مورد استفاده از سیستم چه چیزی را دوست داشتید؟
-
چه چیزی را در استفاده از سیستم دوست نداشتید یا از دست ندادید؟
-
استفاده از سیستم برای رویه های مشارکت شهروندان را چگونه ارزیابی می کنید؟
اگرچه تعداد اندک شرکت‌کنندگان و آزمایش‌هایی که در شرایط غیرآزمایشگاهی انجام می‌شوند، هیچ نتیجه‌گیری مستدلی را نمی‌دهند، با این وجود تمایل نشان می‌دهند. سه نفر از چهار کاربر میز لمسی و چهار کاربر ترکیبی از میز لمسی و VR ذکر کردند که نمونه اولیه بصری و آسان برای استفاده بود. بحث‌ها نشان داد که بسیاری از آنها از استفاده از راه‌اندازی در فرآیندهای مشارکت حمایت می‌کنند و نمونه اولیه به راحتی به سایر موارد استفاده برنامه‌ریزی قابل انتقال است. علاوه بر این، نکات عملی زیادی در مورد چگونگی بهبود قابلیت استفاده از نمونه های اولیه ارائه شد. قابلیت‌های بالقوه و اضافی ذکر شده، به عنوان مثال، یک ویژگی برای کپی کردن اشیاء و یکی برای تراز کردن اشیا روی میز لمسی و در VR بودند.
۶٫ بحث
تقاضا برای مشارکت مشارکت کنندگان در برنامه ریزی شهری نیاز به ابزارهایی را نشان می دهد که ارتباط بین ذینفعان مختلف را قادر می سازد و فرآیندهای برنامه ریزی را شفاف تر می کند. از یک سو، روش‌های متداول مانند استفاده منفرد از برنامه‌های کاربردی میز لمسی تعاملی، برنامه‌های کاربردی وب سه بعدی یا مدل‌های فیزیکی ساخته شده از تخته گچ اولین گام‌ها برای تقویت درک فضایی هستند. از سوی دیگر، پتانسیل کاوش داده های مکانی-زمانی پیچیده از طریق واقعیت ترکیبی به شیوه ای بازیگوش و با آستانه پایین هنوز به طور کامل مورد بهره برداری قرار نگرفته است. برای بهره‌برداری از پتانسیل کامل روش‌های مختلف، ما یک مفهوم یکپارچه را پیشنهاد کردیم که مشارکت مشارکتی و خلاقانه در سناریوهای خارج از سایت، آنلاین و در محل را پوشش می‌دهد. این مقاله با توسعه یک رمان به این شکاف پرداخت،
در این مفهوم، ما سه الزام فنی اصلی را برای راه‌اندازی پیشنهاد کردیم: اول، یک رابط کاربری منسجم و مفهوم تعامل برای همه برنامه‌ها. ثانیا، یک مؤلفه پشتیبان چند کاربره برای تقویت همکاری همزمان و ایجاد مشترک با انتقال کم تأخیر آواتارها و اشیاء ویرایش شده. و سوم، ذخیره سازی مداوم برای نگهداری، ویرایش مجدد و بحث در مورد نسخه های برنامه ریزی توسعه یافته.
با پرداختن به این الزامات اصلی، اولین نمونه اولیه را معرفی کردیم که شامل یک صفحه نمایش لمسی افقی با تشخیص اشیا و یک صفحه نمایش عمودی دوم است. این تنظیم ثابت با یک برنامه VR ترکیب شده است که امکان برنامه ریزی مشترک با سایر کاربران VR و شرکت کنندگان را با استفاده از میز لمسی فراهم می کند.
قابلیت انتقال کلی پیاده سازی قبلاً یک نیاز ضروری برای اجرای اولین نمونه اولیه بود. برای رسیدگی به استانداردهای بالای حفاظت از داده ها، که اغلب برای فرآیندهای برنامه ریزی اجباری است، اجزای پشتیبان را انتخاب کردیم که می توانند بر روی سرورهای اختصاصی میزبانی شوند. علاوه بر این، برای اطمینان از اینکه دو مؤلفه Backend مورد استفاده، DBMS و MBC، می توانند به طور مستقل جایگزین شوند، ما به رابط سمت سرور MBC برای ذخیره ویرایش های کاربران در DBMS متکی نبودیم. در عوض، ما از GraphQL برای ایجاد یک اتصال سمت مشتری به DBMS استفاده کردیم. با این کار، منطق شبکه چند کاربره را از ذخیره نسخه های برنامه ریزی جدا نگه می داریم.
با انتخاب موتور بازی برای پیاده سازی، ما به یک محیط توسعه که قادر به توسعه چند پلتفرمی است تکیه کردیم. بنابراین ما توسعه موازی را برای دستگاه های Windows، Android، iOS و iPadOS فعال کردیم. علاوه بر این، از آنجایی که تمامی سازندگان رایج HMD تاکنون SDK هایی را برای ادغام در موتور بازی ارائه کرده اند، انتظار داریم که برنامه VR به راحتی برای پشتیبانی از دستگاه های HMD در آینده گسترش یابد.
ما انتظار داریم که تلاشی جزئی برای انطباق نمونه اولیه در مورد باطن و هدف قرار دادن دستگاه‌های جدید انجام شود. با این حال، تلاش مورد نیاز برای تغییر محیط می تواند به طور قابل توجهی بیشتر باشد. از آنجایی که در دسترس بودن و کیفیت داده‌های مکانی برای هر منطقه متفاوت است، بررسی و بررسی داده‌ها ضروری است و هیچ خط لوله استاندارد واردات در موتورهای بازی ارائه نمی‌شود. در مورد استفاده از اولین نمونه، برای مثال، پس از وارد کردن DEM به موتور بازی Unity، پس پردازش دستی باید اعمال می شد. در برخی از عصاره های DEM، انحراف قابل توجهی از زمین واقعی در مناطق با پوشش گیاهی شدید وجود داشت. جدا از اجزای محیط استاتیک، اشیاء قابل ویرایش نیز باید جایگزین شوند. بنابراین، آنها باید ایجاد یا خریداری شوند تا برای یک فرآیند مشارکت خاص طراحی شوند. این مقاله پنج دسته شیء از پیش انتخاب شده را ارائه می دهد که می تواند در مورد موارد استفاده متفاوت باشد. با توجه به مولفه منو انتخاب شده، اشیاء قابل ویرایش را می توان به راحتی تغییر داد.
در بحث در مورد استفاده از فناوری های واقعیت ترکیبی، اغلب این سوال مطرح می شود که آیا این تلاش سود را توجیه می کند یا خیر. ما استدلال می کنیم که تجسم اشیاء سه بعدی در یک رسانه سه بعدی مانند واقعیت ترکیبی می تواند تصور واقعی تری ارائه دهد و امکان ارزیابی آگاهانه تری از موقعیت را نسبت به بازنمایی های دو بعدی کاهش دهد. به عنوان مثال، رندرهای دو بعدی که در مسابقات معماری استفاده می‌شوند، امکان نمایش آسان دید از یا ساختمان‌های موجود را ندارند. از سوی دیگر، با یک نمایش سه بعدی تعاملی، بینندگان می توانند هر دیدگاهی را داشته باشند و بنابراین از چندین منظر به شی نگاه کرده و ارزیابی کنند. در این صورت، منفعتی به وجود می‌آید که از ابزارهای معمولی فراتر می‌رود، همان چیزی است که ما می‌خواهیم در کار آینده خود بدانیم. به این منظور، ما تنظیمات فنی شرح داده شده در اینجا را در قالب های مختلف کارگاهی با ذینفعان مختلف آزمایش و ارزیابی خواهیم کرد. در صورت لزوم، ما نیازهای فوق را برای سیستم تطبیق می دهیم یا موارد جدیدی را اضافه می کنیم. بر اساس تجربیات ما، جنبه‌های زیر باید سنجیده شود: تلاش و هزینه‌ها در مقایسه با پایگاه اطلاعاتی بهتر، افزایش انگیزه از طریق استفاده از فناوری‌های جدید و عناصر گیمیفیکیشن و قابلیت انتقال به سایر موارد استفاده و حوزه‌های برنامه‌ریزی.
۷٫ چشم انداز کار آینده
اولین نمونه ارائه شده هنوز در حال توسعه است و هنوز به طور سیستماتیک مورد ارزیابی قرار نگرفته است. همانطور که در بخش ۵ توضیح داده شد، اولین پیش آزمون ها انجام شده است، اما تاکنون، فقط با تعداد کمی از شرکت کنندگان. اما تجربه پیش‌آزمون‌ها کار آینده را نشان می‌دهد: توسعه بیشتر نمونه اولیه به دنبال مطالعه گسترده‌تر کاربر.
توسعه بیشتر نمونه اولیه VR و میز لمسی شامل اصلاحاتی برای قابلیت استفاده بیشتر و ویژگی‌های اضافی مانند کپی کردن و تراز کردن اشیا، یک آموزش جامع و راهنمایی کاربر است. همانطور که در بخش ۴٫۱٫۱ ذکر شد ، ما همچنین نمونه اولیه VR را تغییر خواهیم داد تا با تغییر SDK برای تعامل با کاربر، امکان استفاده از HMD های دیگر غیر از Oculus فراهم شود. این تغییرات در حال حاضر در حال توسعه فعال هستند.
متعاقباً، نمونه اولیه برای پوشش بیشتر مفهوم معرفی‌شده، مانند پیاده‌سازی حاشیه‌نویسی‌هایی که می‌توانند در تمام دستگاه‌های موجود در تنظیمات PaKOMM دیده و ایجاد شوند، بیشتر توسعه یافته و تطبیق داده می‌شود. علاوه بر این، به نمونه های اولیه متمرکز خارج از سایت برای میزهای VR و لمسی، در مرحله بعدی، ما برنامه AR را برای سناریوی ارائه شده در سایت توسعه می دهیم و آن را با نمونه اولیه ارائه شده متصل می کنیم.
یک مطالعه گسترده کاربر برنامه ریزی شده است. از آنجایی که نمونه اولیه ارائه شده در حال حاضر بسیاری از تنظیمات کارگاهی بالقوه را پوشش می‌دهد، مراحل توسعه بعدی با کارگاه‌های مشترک ایجاد مشترک با ذینفعان مختلف برای ارزیابی اجرای نمونه اولیه فعلی و مفهوم پیشنهادی همراه است. ما می خواهیم دریابیم که آیا استفاده از فناوری های توصیف شده می تواند فرآیندهای همکاری و ایجاد مشترک را مؤثرتر و کارآمدتر کند یا خیر. برای این منظور، ما مصاحبه های نیمه ساختاریافته انجام می دهیم، به عنوان مثال، برای یافتن اینکه آیا.
-
نمایش سه بعدی تجسم داده بهتری نسبت به تجسم های قبلی برای پشتیبانی از ارتباط متخصص و غیر متخصص است.
-
گروه های دیگری از مردم که تاکنون در فرآیندهای مشارکت ضعیف حضور داشته اند، می توانند از طریق استفاده از فناوری ها درگیر شوند.
-
افزایش انگیزه اتفاق می افتد.
آیا گروه‌های دیگری از مردم که تاکنون در فرآیندهای مشارکت ضعیف حضور داشته‌اند، می‌توانند از طریق استفاده از فناوری‌ها درگیر شوند یا اینکه افزایش انگیزه رخ می‌دهد.
در کار آینده خود، قالب‌های کارگاهی مختلف را آزمایش خواهیم کرد و تعیین خواهیم کرد که کدام ترکیب استفاده همزمان و ناهمزمان از دستگاه‌ها برای پاسخ به سؤالات تحقیق ما امیدوارکننده است.
منابع
- لیون، سی. لودرز، بی. کولوس، دی. Thoneick، R. ایجاد مشارکت دیجیتال در برنامه ریزی و توسعه شهری. در سیستم های هوشمند انسان محور ; Zimmermann, A., Howlett, RJ, Jain, LC, Eds.; اسپرینگر: سنگاپور، ۲۰۲۱؛ صص ۴۱۵-۴۳۰٫ [ Google Scholar ]
- Gebetsroither-Geringer، E. استولنبرگر، آر. Peters-Anders, J. برنامه های کاربردی وب فضایی تعاملی به عنوان ابزار جدید پشتیبانی از فرآیندهای تصمیم گیری شهری. ISPRS Ann. فتوگرام حسگر از راه دور اسپات. Inf. علمی ۲۰۱۸ ، ۴ ، ۵۹-۶۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- آرنشتاین، اس آر نردبان مشارکت شهروندان. مربا. Inst. طرح. ۱۹۶۹ ، ۳۵ ، ۲۱۶-۲۲۴٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ][ نسخه سبز ]
- دورک، ام. Monteyne, D. Urban Co-Creation: Envisioning New Digital Tools for Activism and Experimentation in the City. در مجموعه مقالات کنفرانس CHI، ونکوور، BC، کانادا، ۷-۱۲ مه ۲۰۱۱; صص ۷-۱۲٫ [ Google Scholar ]
- مایجر، ع. بولیوار، MPR حاکم بر شهر هوشمند: مروری بر ادبیات حاکمیت شهری هوشمند. بین المللی Rev. Adm. ۲۰۱۶ ، ۸۲ ، ۳۹۲-۴۰۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- Lund، DH هم‌آفرینی در حکمرانی شهری: از گنجاندن تا نوآوری. Scand. J. Public Adm. ۲۰۱۸ ، ۲۲ ، ۳-۱۷٫ [ Google Scholar ]
- برگر، اچ ام. پوستر، پ. شیپر، آی. Wolf، AEM واقعیت مختلط را جدی می گیرد: خلق مشترک در شهر آینده. در علوم شهر دیجیتال ; Schwegmann, R., Ziemer, G., Noennig, JR, Eds. جوویس: برلین، آلمان، ۲۰۲۱؛ صص ۱۴۴-۱۴۹٫ [ Google Scholar ]
- باسون، سی. نوآوری پیشرو در بخش عمومی ۲E: ایجاد مشترک برای یک جامعه بهتر . انتشار سیاست: بریستول، بریتانیا، ۲۰۱۸٫ [ Google Scholar ]
- اسکورک، ام. کنشگری واقعیت افزوده. در هنر واقعیت افزوده: از یک فناوری نوظهور تا یک رسانه خلاقانه بدیع . Geroimenko، V.، Ed. Springer: Cham, Switzerland, 2018; صص ۳-۴۰٫ [ Google Scholar ]
- ایبار، ای. بیکر، ما در حال ساخت یک شهر: طرح Cerda برای گسترش بارسلون. علمی تکنولوژی هوم ارزش ها ۱۹۹۷ ، ۲۲ ، ۳-۳۰٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- بنتلین، اف. درک طرح هوبرشت. پیدایش، ترکیب و اجرای عناصر طراحی شهری در طرح توسعه برلین از سال ۱۸۶۲٫ طرح. چشم انداز ۲۰۱۸ ، ۳۳ ، ۶۳۳-۶۵۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- برنت، سی. «طرح هوبرشت» (۱۸۶۲) و ساختار شهری برلین. تاریخ شهری. ۲۰۰۴ ، ۳۱ ، ۴۰۰-۴۱۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کلاوس، کارایی SL، اقتصاد، زیبایی: گزارش های برنامه ریزی شهری فردریک لائو اولمستد، جونیور، ۱۹۰۵-۱۹۱۵٫ مربا. طرح. دانشیار ۱۹۹۱ ، ۵۷ ، ۴۵۶-۴۷۰٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- هالکر، ن. هووی، ک. زیمر، G. Das Projekt “Finding Places”. Ein Bericht aus der Praxis zwischen Digitalisierung und Partizipation. در Interdisziplinäre Perspektiven zur Zukunft der Wertschöpfung ; Redlich, T., Moritz, M., Wulfsberg, JP, Eds.; Springer: Wiesbaden، آلمان، ۲۰۱۸; صص ۲۷۳-۲۸۴٫ [ Google Scholar ]
- گوتوالد، اس. برنر، جی. یانسن، آر. آلبرت، سی. استفاده از طراحی جغرافیایی به عنوان یک فرآیند مدیریت مرزی برای برنامه ریزی راه حل های مبتنی بر طبیعت در مناظر رودخانه. Ambio ۲۰۲۱ ، ۵۰ ، ۱۴۷۷-۱۴۹۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ PubMed ]
- منصوریان، ع. طالعی، م. فصیحی، ع. یک سیستم پشتیبانی تصمیم فضایی مبتنی بر وب برای افزایش مشارکت عمومی در فرآیندهای برنامه ریزی شهری. جی. اسپات. علمی ۲۰۱۱ ، ۵۶ ، ۲۶۹-۲۸۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- هربرت، جی. چن، ایکس. مقایسه سودمندی نمایش های دو بعدی و سه بعدی برنامه ریزی شهری. کارتوگر. Geogr. Inf. علمی ۲۰۱۵ ، ۴۲ ، ۲۲-۳۲٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- خان، ز. دامبروک، جی. پیترز آندرس، جی. ساکل، ا. استراسر، ا. فرولیش، پی. تمپلر، اس. سومرو، ک. توسعه پلتفرم مشارکت شهروندی مبتنی بر دانش برای حمایت از تصمیم‌گیری شهر هوشمند: مطالعه موردی Smarticipate. اطلاعات ۲۰۱۷ ، ۸ ، ۴۷٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ] [ نسخه سبز ]
- ون لیوون، جی پی; هرمانز، ک. Jylhä، A. Quanjer، AJ; Nijman, H. اثربخشی واقعیت مجازی در برنامه ریزی شهری مشارکتی: مطالعه موردی. در مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس بینال معماری رسانه، پکن، چین، ۱۳ تا ۱۶ نوامبر ۲۰۱۸؛ صص ۱۲۸-۱۳۶٫ [ Google Scholar ]
- ممکن است.؛ رایت، جی. گوپال، اس. فیلیپس، N. دیدن نامرئی: از تصور تا مناظر شهری مجازی. Cities ۲۰۲۰ , ۹۸ , ۱۰۲۵۵۹٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کاروزا، ال. والرو، ای. بوشه، اف. بنفیل، جی. مال، آر. Nguyen, M. Urbanplanar: تجسم موبایل BIM در محیط های شهری با واقعیت افزوده آگاه از انسداد. در مجموعه مقالات کنفرانس مشترک محاسبات در ساخت و ساز، هراکلیون، یونان، ۴ تا ۷ ژوئیه ۲۰۱۷؛ دانشگاه هریوت وات: هراکلیون، یونان، ۲۰۱۷; ص ۲۲۹-۲۳۶٫ [ Google Scholar ]
- اسلاتر، ام. ویلبر، اس. چارچوبی برای محیط‌های مجازی فراگیر (پنج): گمانه‌زنی‌هایی درباره نقش حضور در محیط‌های مجازی. Teleoperat حضوری. محیط مجازی ۱۹۹۷ ، ۶ ، ۶۰۳-۶۱۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- آلونسو، ال. ژانگ، ی آر. گریگنارد، آ. نویمن، ا. ساکائی، ی. الکتشا، م. دورلی، آر. Larson، K. CityScope: ابزار شبیه سازی تعاملی مبتنی بر داده برای طراحی شهری. از Case Volpe استفاده کنید. در یکپارچه سازی تم ها در سیستم های پیچیده IX ; مورالس، ای جی، گرشنسون، سی.، برها، دی.، مینایی، AA، بار-یام، ی.، ویرایش. Springer: Cham, Switzerland, 2018; صص ۲۵۳-۲۶۱٫ [ Google Scholar ]
- ولکینن، پ. سیلتانن، اس. واتانن، آ. اوکسمن، وی. هونکما، پ. Ylikauppila، M. توسعه ابزارهای واقعیت ترکیبی برای حمایت از مشارکت شهروندان در برنامه ریزی شهری. در مجموعه مقالات ششمین کنفرانس بین المللی جوامع و فناوری ها، مونیخ، آلمان، ۳۰ ژوئن ۲۰۱۳٫ [ Google Scholar ]
- میز چند لمسی UHD با NEXUS تشخیص اشیا. در دسترس آنلاین: https://www.eyefactive.com/en/touchscreen-table-nexus (در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱ قابل دسترسی است).
- TUIO. در دسترس آنلاین: https://tuio.org/ (دسترسی در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱).
- Oculus Quest 2: پیشرفته ترین هدست واقعیت مجازی All-in-One جدید ما|Oculus. در دسترس آنلاین: https://www.oculus.com/quest-2/ (دسترسی در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱).
- Höhl, W. Official Survey Data and Virtual Worlds—طراحی یک خط لوله تولید متن باز یکپارچه و اقتصادی برای برنامه های xR در شرکت های کوچک و متوسط. Big Data Cogn. محاسبه کنید. ۲۰۲۰ ، ۴ ، ۲۶٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- کیل، جی. ادلر، دی. اشمیت، تی. Dickmann, F. ایجاد محیط های مجازی همهجانبه بر اساس داده های مکانی باز و موتورهای بازی. جی. کارتوگر. Geogr. Inf. ۲۰۲۱ ، ۷۱ ، ۵۳-۶۵٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- چیدمان های شعاعی، زیبا و ساده در سیستم رابط کاربری Unity3Ds—فقط یک پیکسل. در دسترس آنلاین: http://www.justapixel.co.uk/2015/09/14/radial-layouts-nice-and-simple-in-unity3ds-ui-system/ (دسترسی در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱).
- آنگلوف، دی. دولونگ، سی. فیلیپ، دی. فروه، سی. لافون، اس. لیون، آر. اوگل، ا. وینسنت، ال. ویور، جی. نمای خیابان گوگل: ثبت جهان در سطح خیابان. کامپیوتر ۲۰۱۰ ، ۴۳ ، ۳۲-۳۸٫ [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
- دی لوکا، م. سیفی، ح. ایگان، اس. Gonzalez-Franco، M. Locomotion Vault: Extra Mile in Analysing VR Techniques VR. در دسترس آنلاین: https://locomotionvault.github.io/ (دسترسی در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱).
- Normcore Private. در دسترس آنلاین: https://normcore.io/normcore-private (دسترسی در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱).
- On-Premises Cross Platform Multiplayer Game Backend|Photon Engine. در دسترس آنلاین: https://www.photonengine.com/en-US/Server (در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱ قابل دسترسی است).
- انتخاب نت کد مناسب برای بازی خود | وبلاگ Unity. در دسترس آنلاین: https://blog.unity.com/technology/choosing-the-right-netcode-for-your-game (در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱ قابل دسترسی است).
- Dgraph. در دسترس آنلاین: https://github.com/dgraph-io/dgraph (دسترسی در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱).
- Brooke, J. SUS- مقیاس قابلیت استفاده سریع و کثیف. Usabil. ارزشیابی Ind. ۱۹۹۶ , ۱۸۹ , ۴-۷٫ [ Google Scholar ]
شکل ۱٫ PaKOMM سه رویکرد مشارکت را ترکیب می کند: همکاری خارج از سایت ( a )، آنلاین ( b )، و در محل ( c ) [ ۷ ]. قاب سبز نشان دهنده اجرای اولین نمونه اولیه است.
شکل ۲٫ تنظیم میز لمسی PaKOMM شامل یک صفحه اصلی افقی است که در آن تعاملات انجام می شود و یک صفحه عمودی که در آن شرکت کنندگان می توانند ویرایش های خود را از منظر دیگری مشاهده کنند، که می تواند روی میز لمسی نیز دستکاری شود.
شکل ۳٫ هر کاربر مشترک به عنوان یک آواتار با سر و دست نشان داده شده است که امکان حرکات ساده مانند اشاره، انگشت شست یا تکان دادن را فراهم می کند.
بدون دیدگاه