Artırılmış gerçeklik ile vücut sistemleri üzerinde öğrenmeyi sağlayan bir yazılımın gerçekleştirilmesi
Implementation of a software enabling learning on body systems through augmented reality
Yazar: YUSUF SEZİKLİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN GÖNEN
İstanbul Gelişim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: 3D sanal dünyalar = 3D virtual worlds ; Artırılmış gerçeklik = Augmented reality

Özet:
Bu çalışma, anatomi öğretiminde kullanılan artırılmış gerçeklik tabanlı bir
"sihirli ayna" ile temas gerektirmeden insan hareketlerinin algılanması ve
yorumlanmasının kritik adımını ele almaktadır. Sanal ayna, vücut sistemlerinin daha
ayrıntılı bir şekilde incelenip anlaşılması için etkili bir yöntem sunmaktadır. İskelet
sistemi, kas sistemi, dolaşım sistemi ve sinir sistemi gibi vücut sistemlerini sanal
olarak görme ve etkileşimli olarak keşfetme imkânı sağlar. Bu yöntem, kullanıcının
kendi vücudunu 3D olarak görselleştirerek iskelet yapısını, kasların yerleşimini,
dolaşım sisteminin yolunu ve sinir sisteminin dağılımını gerçek zamanlı olarak
görmesini sağlar. Ayrıca etkileşimli dokunma galerisi, her bir vücut sisteminin alt
bileşenlerini ayrıntılı bir şekilde inceleme imkanı sunar. Kullanıcılar, bir organı veya
bileşeni seçip yakınlaştırarak ayrıntılı bir şekilde görebilir ve üzerindeki parçaların
isimlerini ve özelliklerini öğrenebilir. Bu sayede, anatomik bilginin daha etkili bir
şekilde öğrenilmesini ve anlaşılmasını sağlar. Kullanıcılar, görsel ve etkileşimli
deneyimleri sayesinde vücut sistemlerini daha derinlemesine keşfedebilir, kavramları
daha iyi anlayabilir ve anatomik terminolojiyi öğrenme sürecinde aktif bir şekilde
kullanabilir.
Uygulama ve kod tasarımı için Unity 3D oyun geliştirme motoru ve C#
programlama dili kullanılmıştır. Bu süreçte, Unity 3D'nin zengin özellikleri ve C#
programlama dilinin esnekliği, uygulamanın etkileşimli ve kullanıcı dostu bir şekilde
tasarlanmasını sağlamıştır. Kodlar, uygulamanın işlevlerini, kullanıcı etkileşimlerini
ve veri işlemlerini yönetmek amacıyla yazılmış ve Unity 3D'nin entegre geliştirme
ortamında test edilmiştir. Nuitack SDK, uygulamanın Kinect sensörüyle etkileşimini
yönetmek ve kullanıcının hareketlerini algılamak için kullanılan bir yazılım geliştirme
kiti olarak görev yapmıştır. Z-Anatomy ve Blender programları da kullanılarak
anatomik modellerin oluşturulması ve işlenmesi gerçekleştirilmiştir.
Bu çalışma, artırılmış gerçeklik tabanlı ayna kullanımının anatomi
öğretimindeki potansiyelini ortaya koymaktadır. Çalışmada, öğrencilerin aktif bir
şekilde öğrenmelerini sağlayarak anatomik bilgiyi daha etkili bir şekilde
öğrenmelerine katkıda bulunmaktadır. Öğrenciler, sanal ayna aracılığıyla vücut
sistemlerini keşfederken görsel ve etkileşimli deneyimler yaşayarak derinlemesine
öğrenme sağlayabilirler. Sonuç olarak, artırılmış gerçeklik teknolojisinin anatomi
öğretiminde kullanımına dair önemli bir örnek sunmaktadır. Artırılmış gerçeklik
tabanlı sihirli ayna, öğrencilerin anatomik bilgiyi daha etkili bir şekilde öğrenmelerine
ve anlamalarına yardımcı olacak yenilikçi bir yaklaşım sunmaktadır.

Abstract:
This study addresses the critical step of perceiving and interpreting human movements without physical contact using an augmented reality-based "magic mirror" employed in anatomy education. The virtual mirror offers an effective method for a more detailed examination and understanding of body systems. It enables the virtual visualization and interactive exploration of body systems such as the skeletal, muscular, circulatory, and nervous systems. This method allows users to visualize their own bodies in 3D, observing skeletal structures, muscle placement, circulatory pathways, and nerve distribution in real-time. Additionally, an interactive touch gallery provides an opportunity to meticulously examine each component of body systems. Users can zoom in on organs or components to view them in detail and learn the names and characteristics of their parts. This facilitates more effective learning and understanding of anatomical knowledge. Through visual and interactive experiences, users can delve deeper into body systems, comprehend concepts better, and actively utilize anatomical terminology in the learning process.
For application and code design, the Unity 3D game development engine and the C# programming language were employed. Throughout this process, the rich features of Unity 3D and the flexibility of the C# programming language facilitated the interactive and user-friendly design of the application. Codes were written to manage the application's functions, user interactions, and data processing, and were tested within Unity 3D's integrated development environment. The Nuitack SDK served as a software development kit to manage interaction with the Kinect sensor, detecting user movements. The creation and processing of anatomical models were achieved using Z-Anatomy and Blender software.
This study highlights the potential of augmented reality-based mirror usage in anatomy education. By actively engaging students, it contributes to more effective learning of anatomical knowledge. Students can deeply learn through visual and interactive experiences while exploring body systems using the virtual mirror. Ultimately, it presents a significant example of augmented reality technology's application in anatomy education. The augmented reality-based magic mirror introduces an innovative approach to help students learn and comprehend anatomical knowledge more effectively.