Введение. Всовременном мире проблема загрязнения пластиком приобрела глобальный характер. Ежегодно в мировой экономике производятся сотни миллионов тонн пластиковых изделий, значительная часть которых после однократного использования попадает на свалки или в природную среду. Сегодня многие взрослые не задумываются об экологической культуре, которая крайне необходима из‑за огромного количества отходов, не направляемых на переработку. В школах и детских садах недостаточно рассказывают о пластике и его пагубном влиянии на природу, а также о том, что его можно сдавать на переработку.

Одной из ключевых причин низкой эффективности переработки остаётся недостаточная осведомлённость как взрослых, так и подрастающего поколения о принципах сортировки отходов, видах пластика и возможностях их вторичного использования. Поэтому необходимо активнее развивать экологическую культуру у детей, чтобы в будущем избежать глобальных проблем. Данный проект направлен на создание образовательного инструмента с применением технологий дополненной реальности (AR) для популяризации знаний о вторичной переработке пластика и формирования экологической культуры у подрастающего поколения.

Важность экологии для детей. Экологическое воспитание в дошкольном возрасте — ключевая составляющая гармоничного развития личности. Именно в этот период закладываются основы мировоззрения, нравственных ценностей и моделей поведения, которые ребёнок пронесёт через всю жизнь.

Главная цель — формирование начал экологической культуры: правильного отношения ребёнка к природе, к себе и другим людям как части природы, к вещам природного происхождения. Экологическое воспитание дошкольников — это инвестиция в будущее. Дети, с ранних лет научившиеся ценить и беречь природу, вырастают: творческими личностями, способными находить баланс между потребностями человека и сохранностью окружающей среды.

Созданная в рамках проекта книга познакомит детей с множеством интересных фактов о пластике, а приложение для родителей сделает обучение увлекательным. Родители смогут объяснять сложные темы и отвечать на вопросы детей, тем самым повышая экологическую культуру.

Понятие пластика, его разновидности и назначение. Пластик — это материал, состоящий из полимерных соединений, которые образуются путём соединения мономеров в длинные цепочки. Он широко используется в производстве упаковки, бытовой техники, строительстве, медицине и других отраслях. Однако не все виды пластика одинаково пригодны для переработки — это связано с их химическим составом и свойствами.

Маркировка пластика осуществляется с помощью специального знака — треугольника со стрелками и цифрой внутри. Под треугольником указывается буквенное обозначение материала.

PET/ПЭТ (Полиэтилентерефталат). Бутылки для напитков и растительного масла, одноразовые контейнеры для фруктов и ягод легко перерабатываются. Из вторичного ПЭТ делают новые бутылки, синтетическое волокно, одежду и ковры.

HDPE/ПНД (Полиэтилен низкого давления). Канистры, флаконы для бытовой химии и косметики, крышки от бутылок, бидоны охотно принимаются на переработку. Вторичный материал используют для труб, контейнеров и садовой мебели.

PVC/ПВХ (Поливинилхлорид). Оконные рамы, линолеум, трубы, упаковки таблеток, блистеры — сложен в переработке и опасен при сжигании. Чаще применяется повторно в промышленности, но бытовой ПВХ практически не принимают.

LDPE/ПВД (Полиэтилен высокого давления). Пакеты, пищевая плёнка, мусорные мешки, упаковка для бытовой техники — в некоторых регионах принимаются на переработку, но инфраструктура развита слабо.

PP/ПП (Полипропилен). Тазы, вёдра, многоразовые контейнеры, крышки, трубочки для напитков, пакеты для круп, сахара и хлеба — востребован. Используется для упаковки, деталей техники и автопрома.

PS/ПС (Полистирол). Одноразовые приборы, контейнеры для еды, подложки для замороженного мяса, стаканы для йогуртов, коробки для яиц, пенопласт — из-за хрупкости и выделения стирола переработка затруднена. Большинство пенопласта и одноразовой посуды попадает на свалки.

Что такое AR? Дополненная реальность (AR) — это технология, которая объединяет цифровую информацию с реальным миром. Для её работы нужен смартфон с камерой [2]. Камера фиксирует метку в окружающей среде, а AR-приложение добавляет к ней виртуальные объекты, которые мы видим на экране. Таким образом, пользователь видит реальную сцену с дополнениями — например, тигра на столе или паука на стене. Приложение распознаёт объекты и отслеживает их, чтобы точно определить, куда поместить изображение. Разработчики обучают систему распознаванию, загружая в неё библиотеки с изображениями объектов в разных ракурсах.

В отличие от виртуальной реальности (VR), которая требует специального оборудования, AR очень проста в использовании. VR создаёт полностью искусственную среду, тогда как дополненная реальность накладывает виртуальные элементы (3D-объекты, текст, изображения) на изображение реального мира, делая взаимодействие с информацией более наглядным и удобным. AR всё чаще используется в нашей жизни, охватывая самые разные сферы: образование, медицину, промышленность, развлечения и многое другое. В своём проекте я использовал платформу Vuforia для работы с дополненной реальностью.

Разработка приложения в Unity. Unity — это кроссплатформенный игровой движок, созданный компанией Unity Technologies в 2005 году. Многие ценят его за простоту, поэтому он идеально подходит для новичков в сфере AR [1].

Первым шагом стало изучение Unity. Также важно было лучше разобраться в AR и понять, как с ней работать. После этого начался процесс отбора информации для приложения. Собрав данные, я импортировал Vuforia в Unity, используя заранее загруженную базу изображений, созданных специально для проекта (рисунок 1).

Рис. 1. Начало работы в Unity

После знакомства с Unity я создал работающее меню будущего приложения: оформил задний фон и добавил работающие кнопки с помощью Canvas.

Создание базы данных

Vuforia — это платформа дополненной реальности и набор инструментов для разработки программного обеспечения (SDK) [3]. Она позволяет создавать приложения, которые интегрируют виртуальные объекты в реальную среду, обеспечивая их распознавание и отслеживание в режиме реального времени.

Работа с Vuforia. С помощью Vuforia я загрузил изображения картинок из книги, при наведении на которые должно выводиться 3D-модели предметов (рисунок 2).

Рис. 2. Работа с Vuforia

Доработка карточек в Unity. После переноса карточек в Unity для них нужно создать 3D-объекты, которые получаются в результате переработки пластика.

Принцип работы приложения

Приложение работает по следующему алгоритму:

Родитель или воспитатель открывает приложение на телефоне или планшете и нажимает кнопку «Старт».

Вместе с ребёнком они направляют камеру на картинку в книге.

Специальные метки на картинке, загруженные через базу данных, помогают системе распознать, какой предмет показать.

Родитель или воспитатель показывает детям предмет, получающийся в ходе переработки пластика, или, перелистнув экран, может продемонстрировать другой предмет.

Заключение

В результате создан проект, который помогает детям узнать, как перерабатывать пластиковые отходы и почему это важно для природы. Проект включает книгу с картинками, которую можно использовать в играх, а также приложение для компьютера или телефона, которое выводит на экран предметы, получающиеся после переработки пластика. Это помогает детям понять, что переработка способствует сохранению нашей планеты чистой.

Проект учит детей заботиться о природе и показывает, что переработка отходов — это важно. Для этого можно проводить уроки и мастер-классы, где дети сами будут делать поделки из переработанных материалов. Это помогает им лучше осознать, как можно помочь природе, и развивает их творческие способности. Наш проект способствует воспитанию в детях любви к природе и ответственного отношения к окружающей среде.

Литература:

1. Что такое Unity? URL-адрес: https://ru.wikipedia.org/wiki/Unity
2. Что такое AR? URL-адрес: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Дополненная_ реальность
3. Библиотека Vuforia URL-адрес: https://developer.vuforia.com/library/