Artırılmış Gerçeklik Destekli Devre Analizi Uygulamasının Geliştirilmesi ve Test Edilmesi

Öz

Bu çalışma, elektrik ve elektronik mühendisliği alanındaki öğretim süreçlerine odaklanarak, artırılmış gerçeklik (AG) teknolojisinin mühendislik eğitimine entegrasyonunu araştırmaktadır. Fiziksel modellere dayanan geleneksel öğretim yöntemleri, yüksek kurulum ve bakım maliyetleri, öğrenciler için sınırlı erişilebilirlik gibi çeşitli dezavantajlar barındırmaktadır. Bu bağlamda AG, öğrencilerin elektrik konularını anlamalarını geliştirmek ve soyut kavramları somutlaştırarak öğrenmeyi kolaylaştırmak için değerli fırsatlar sunmaktadır. Bu doğrultuda çalışmada 3B modeller ve animasyonlar içeren bir mobil AG uygulamasının geliştirilmesi ve test edilmesi amaçlanmıştır. Unity 3D, Vuforia ve 3DS Max programları kullanılarak geliştirilen AG destekli devre analizi uygulaması Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü öğrencileriyle test edilmiş ve farklı cihazlarda sorunsuz bir şekilde çalıştığı sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Artırılmış gerçeklik
• Devre analizi
• Mühendislik eğitimi

Development and Testing of an Augmented Reality-Supported Circuit Analysis Application

Abstract

This study explores the integration of augmented reality (AR) technology into engineering education, focusing on teaching processes in the field of electrical and electronic engineering. Traditional teaching methods based on physical models have several disadvantages such as high installation and maintenance costs, and limited accessibility for students. In this context, AR offers valuable opportunities to improve students' understanding of electrical topics and facilitate learning by making abstract concepts concrete. Accordingly, this study aims to develop and test a mobile AR application that includes 3D models and animations. The AR-supported circuit analysis application developed using Unity 3D, Vuforia and 3DS Max programs was tested with the students of the Department of Electrical and Electronics Engineering and it was concluded that it works smoothly on different devices.

Keywords

• Augmented reality
• Circuit analysis
• Engineering education

Kaynakça

1. [1] M. Alanoğlu and S. Karabatak, “Eğitimde yapay zeka,” in Eğitim Araştırmaları, F. Güçlü Yılmaz, Ed., 2020, ch. Eğitimde yapay zekâ, pp. 175–185.
2. [2] R. Azuma, “A survey of augmented reality,” Presence: Teleoperators and Virtual Environments, vol. 6, no. 4, pp. 355–385, 1997, doi: 10.1.1.30.4999.
3. [3] T. P. Caudell and D. W. Mizell, “Augmented reality: An application of heads-up display technology to manual manufacturing processes,” in System Sciences, 1992. Proceedings of the Twenty-Fifth Hawaii International Conference on, 1992, pp. 659–669.
4. [4] J. A. Delello, “Insights from pre-service teachers using science-based augmented reality,” Journal of Computers in Education, vol. 1, no. 4, pp. 295–311, Nov. 2014, doi: 10.1007/s40692-014-0021-y.
5. [5] D. Perez-Lopez and M. Contero, “Delivering educational multimedia contents through an augmented reality application: A case study on its impact on knowledge acquisition and retention.,” Turkish Online Journal of Educational Technology - TOJET, vol. 12, no. 4, pp. 19–28, Sep. 2013, Accessed: Jul. 27, 2015. [Online]. Available: http://eric.ed.gov/?id=EJ1018026
6. [6] G. Kurpınar, A. Çevik, and Y. Kurpınar, “Investigating The Use Of Immersive Virtual Reality In Professional Architectural Design Process,” Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol. 13, no. 1, pp. 260–271, 2025.
7. [7] J. Mona and S. Muninder, “Augmented Reality Interfaces. Natural Web Interfaces,” IEEE Internet Comput, pp. 66–69, 2013.
8. [8] S. Uğuz and B. Zehir, “İmalat Mühendisliği Eğitimi için Sanal Gerçeklik Sistemi Tasarımı ve Geliştirilmesi,” Gazi University Journal of Science Part C: Design and Technology, vol. 8, no. 4, pp. 845–857, 2020.

9. [9] A. Ismail, I. Festiana, T. I. Hartini, Y. Yusal, and A. Malik, “Enhancing students’ conceptual understanding of electricity using learning media-based augmented reality,” in Journal of Physics: Conference Series, 2019, p. 32049.
10. [10] M. Akçayır, G. Akçayır, H. M. Pektaş, and M. A. Ocak, “Augmented reality in science laboratories: The effects of augmented reality on university students’ laboratory skills and attitudes toward science laboratories,” Comput Human Behav, vol. 57, pp. 334–342, 2016, doi: 10.1016/j.chb.2015.12.054.
11. [11] M. T. Restivo, F. Chouzal, J. Rodrigues, P. Menezes, B. Patro, and J. B. Lopes, “Augmented reality in electrical fundamentals,” International Journal of Online Engineering, vol. 10, no. 6, pp. 68–72, 2014.
12. [12] K. Narumi, S. Hodges, and Y. Kawahara, “ConductAR: an augmented reality based tool for iterative design of conductive ink circuits,” in Proceedings of the 2015 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing, 2015, pp. 791–800.
13. [13] E. Beheshti, D. Kim, G. Ecanow, and M. Horn, “Close the Circuit’N Play the Electrons: Learning Electricity with an Augmented Circuit Exhibit,” in Proceedings of the 2017 Conference on Interaction Design and Children, 2017, pp. 675–678.
14. [14] C. Onime, J. Uhomoibhi, and S. Radicella, “Mare: Mobile augmented reality based experiments in science, technology and engineering,” Online Experimentation: Emerging Technologies and IoT, pp. 209–227, 2015.
15. [15] H. Wang and S.-C. S. Cheung, “Augmented reality circuit learning,” in 2021 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 2021, pp. 1–5.
16. [16] O. E. Çınar, “Application of augmented reality technology on basic electrical circuits,” Unpublished master dissertation, Konya Technical University, 2020.
17. [17] İ. Kavak, “Elektronik Devre Elemanları Dersine Yönelik Artırılmış Gerçeklik ve Simülasyon Destekli Öğrenme Ortamının Tasarlanması,” Unpublished master dissertation, Bursa Uludağ University, Bursa, 2021.
18. [18] S. Iriquat, “Elektronik Devreler için Artırılmış Gerçeklik Tabanlı Platform Geliştirilmesi,” Unpublished master dissertation, Bursa Uludağ University, Bursa, 2020.
19. [19] S. Siltanen, “Theory and applications of marker-based augmented reality,” 2012.
20. [20] A. Collins, D. Joseph, and K. Bielaczyc, “Design research: Theoretical and methodological issues,” in Design-based research, Psychology Press, 2016, pp. 15–42.