MİMARLIK EĞİTİMİNDE ÜÇ BOYUTLU BİLGİSAYAR OYUNU MOTORLARININ KULLANIMI YÜKSEK LİSANS TEZİ. Doç.Dr. Sinan Mert ŞENER

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MİMARLIK EĞİTİMİNDE ÜÇ BOYUTLU BİLGİSAYAR OYUNU MOTORLARININ KULLANIMI YÜKSEK LİSANS TEZİ Şehir Plancısı, Mimar Mehmet Mert AYANOĞLU Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 16 Ağustos 2006 Tezin Savunulduğu Tarih : 17 Ağustos 2006 Tez Danışmanı : Diğer Jüri Üyeleri Doç.Dr. Sinan Mert ŞENER Doç.Dr. Arzu ERDEM (İ.T.Ü.) Öğr.Gör.Dr. Togan TONG (Y.T.Ü.) AĞUSTOS 2006

ÖNSÖZ Küçüklüğümden beri tutkuyla oynadığım bilgisayar oyunlarının bir gün, aldığım mesleki eğitimde önemli bir dönüm noktası olduğuna inandığım bu tez çalışmasının ana teması olacağı konusunda beni inandıran, bilgi, birikimi ve desteğini sonuna dek esirgemeyen sevgili tez danışmanım Sayın Doç. Dr. Sinan Mert ŞENER e, eğitim hayatım boyunca bana gösterdikleri sevgi ve sabırdan dolayı aileme ve bu tezin oluşmasında büyük emekleri geçen sevgili Tuğba AĞCABAY ve Fahriye MUŞTUCU ya sonsuz teşekkürü bir borç bilirim. Ağustos 2006 Mehmet Mert AYANOĞLU ii

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ İÇİNDEKİLER KISALTMALAR TABLO LİSTESİ ŞEKİL LİSTESİ ÖZET SUMMARY ii iii v vi vii ix x 1. GİRİŞ 1 2. MİMARLIKTA OYUN KAVRAMI 3 2.1. Oyun Kavramının Tanımı 3 2.2. Mimarlık ve Tasarımda Oyun Kavramı 4 2.2.1. Tasarım Bağlamında Oyun 4 2.2.2. Oyun/Tasarım Analojilerinin Tasarım ve Mimarlık Eğitimine Katkıları 5 2.2.3. Mimarlıkta Oyunun Kullanımı 6 3. SANAL MİMARLIK VE BİLGİSAYAR OYUNLARI 10 3.1. Sanal Mimarlık ve Sanal Mekânlar 10 3.1.1. Sanal Mekanların Oluşturulma Teknolojileri 11 3.1.2. Sanal Mekânlarda İnsan Bilgisayar Etkileşimi 15 3.1.3. Sanal Ortamlar ve Uzaktan Eğitim 17 3.1.4. Sanal Ortamların Mimari Tasarımda Kullanımının Değerlendirilmesi 20 3.1.5. Sanal Gerçeklik Sistemleri ile Geleneksel Üç Boyutlu BDT Sistemlerinin Karşılaştırılması 20 3.2. Bilgisayar Oyunları 21 3.2.1. Bilgisayar Oyunlarının Tarihçesi 22 3.2.2. Bilgisayar Oyunu Türleri 23 3.2.3. Bilgisayar Oyunlarının Gücü 26 3.2.4. Bilgisayar Oyunları İle Öğrenme 28 iii

3.3. Üç Boyutlu Bilgisayar Oyun Motorları 28 3.3.1. Üç Boyutlu Oyun Motorlarının Yapısı 29 3.3.2. Üç Boyutlu Oyun Motorlarının Genel Özellikleri 30 3.3.3. Üç Boyutlu Oyun Motorlarının Teknik Özellikleri 31 3.3.4. Üç Boyutlu Oyun Motoru Yazılımlarının İncelemesi 33 3.4. Üç Boyutlu Bilgisayar Oyun Motorlarının Mimarlıkta Kullanım Alanları 43 3.4.1. Eğitim Amaçlı Kullanımlar 43 3.4.2. Tanıtım Amaçlı Kullanımlar ve Sanal Kültürel Miras Kavramı 44 3.4.3. Üç Boyutlu Oyun Motorlarının Mimarlıkta Kullanımının Değerlendirilmesi 45 4. MİMARLIKTA ÜÇ BOYUTLU OYUN MOTORLARI KULLANILARAK OLUŞTURULAN SANAL ÇEVRELER 52 4.1. 3B Sanal Ofis Gezintisi Uygulaması 53 4.2. VRND Notre Dame Katedrali Sanal Modeli Uygulaması 54 4.3. Sanal Mısır Tapınağı Uygulaması 56 4.4. StringCVE Oyun Motoru ile Queenscliff, Victoria Bölgesinin Sanal Modelinin Gerçekleştirilmesi 57 4.5. RMIT Enstitüsü Atmosfer Seçmeli Dersi Uygulaması 58 4.6. New Jersey Mimarlık Okulu Seçmeli Dersi Uygulaması 59 4.7. Andriuolo Nekropolisi Sanal Müze Simulasyonu 61 4.8. PDA ile Yapılan Oyun Motoru Tabanlı İşbirliği Modeli 62 5. MİMARLIK EĞİTİMİNDE BİR BİLGİSAYAR OYUNU MOTORU KULLANIMI ÖNERİSİ 65 5.1. Çalışmanın Yöntemi 65 5.2. Model Senaryosunun Oluşturulması 66 5.3. Mevcut Verilerin Derlenmesi ve Sayısallaştırılması 67 5.4. Oyun Motoru Yazılımında Modelin Oluşturulması 68 5.5. Modelin Değerlendirmesi 73 6. SONUÇLAR 75 6.1. Bilgisayar Oyunu Motorlarının Mimarlık Eğitiminde Kullanımı Açısından Değerlendirmeler 75 6.2. İleriye Dönük Öneriler 76 KAYNAKLAR 78 ÖZGEÇMİŞ 82 iv

KISALTMALAR SG BOM 3B BDT SGMD IVR API WYSIWYG FPS SDK PDA SPF IFC SKM : Sanal Gerçeklik : Bilgisayar Oyunu Motoru : Üç Boyutlu : Bilgisayar Destekli Tasarım : Sanal Gerçeklik Modelleme Dili : Immersive Virtual Reality (Duyum Dolu Sanal Gerçeklik) : Application Programming Interface (Uygulama Geliştirme Arayüzü) : What You See Is What You Get (Göründüğü gibi) : Frame Per Second (Saniyedeki Kare sayısı) : Software Development Kit (Yazılım Geliştirme Aracı) : Personal Digital Assistant (Kişisel Sayısal Yardımcı) : Step Portable File : Industry Foundation Class : Sanal Kültürel Miras v

TABLO LİSTESİ Sayfa No Tablo 3.1. Sanal mimarlık, transmimarlık ve geleneksel mimarlıkta işlev, form, davranış, navigasyon ve strüktür kavramlarının karşılaştırılması.... 10 Tablo 3.2. İncelenen Oyun Motorlarının Karşılaştırması... 33 Tablo 4.1. Son 10 Yıl İçinde 3B Oyun Motorları İle Oluşturulan Başlıca Projeler... 52 vi

ŞEKİL LİSTESİ Şekil 2.1 Şekil 3.1 Şekil 3.2 Şekil 3.3 Şekil 3.4 Şekil 3.5 Şekil 3.6 Şekil 3.7 Şekil 3.8 Şekil 3.9 Şekil 3.10 Şekil 3.11 Şekil 3.12 Şekil 3.13 Şekil 3.14 Şekil 3.15 Şekil 3.16 Şekil 3.17 Şekil 3.18 Şekil 3.19 Şekil 3.20 Şekil 3.21 Şekil 3.22 Şekil 3.23 Şekil 3.24 Şekil 3.25 Şekil 3.26 Şekil 3.27 Şekil 3.28 Şekil 3.29 Şekil 4.1 Şekil 4.2 Şekil 4.3 Şekil 4.4 Şekil 4.5 Şekil 4.6 Şekil 4.7 Şekil 4.8 : Caillois nın Oyun Evreni... : Mekanın BDT Sistemleri İle Görselleştirilmesi... : Modelleme Teknikleri... : Görselleştirme Aşamaları... : Louvre Sanal Müzesi Panoramik Sanal Gerçeklik.... : Uluslararası Bilim müzesi- Leonardo Da Vinci- avludan görünüş... : Pong Salon Bilgisayar Oyun makinesı.. : Myst Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü... : Quake Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü. : Super Mario Bros Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü.. : Ultima Online Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü : Civilization Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü : Sims II Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü... : San Andreas Bilgisayar Oyunundan Bir Ekran Görüntüsü... : Oyunların Gücünü Yaratan Elemanlar... : Bilgisayar Oyunlarındaki Kavramlar... : Bir 3B BOM un modül şeması : Unreal Engine 3 ün yazılım arayüzü. : Unreal Engine ile Yaratılmış Olan Sanal Mekanlar..... : Source Kullanılarak Elde Edilmiş Görüntüler. : Source Motorunun Doku Kaplama ve Karakter Yaratım Özellikleri.. : Source Motorunun Hammer Editör Arayüzü... : Torque Motorunun Editör Arayüzü. : Torque ile Yaratılmış Olan Mimari Mekanlar. : A6 Oyun Motorunun SED, MED ve WED Arayüzleri... : Gamestudio A6 ile Yaratılmış Olan Mimari Mekanlar... : Cry Engine Motorunun Sandbox Editör Arayüzü.... : Cry Engine Motoru İle Yaratılan Sanal Mekanlar.... : Renderware Motorunun Modelleme Editörü Arayüzü.... : Quest 3D İle Yaratılan Sanal Mekanlar... : İki Boyutlu Ve Üç Boyutlu Unreal Engine Çalışma Ortamı. : Sanal Ofisin Üç Boyutlu Gösterim Aşamaları. : Notre Dame Kilisesi modeli. : VRND nin sanal tur rehberi. : Sanal Mısır Tapınağı ve Rahibi.... : Sanal Tiyatroda Tapınak.. : String CVE nin tipik akış şeması.. : Öğrencilerin Atmosfer dersi kapsamında hazırladıkları öneriler.. Sayfa No 3 12 12 13 14 15 22 23 23 24 24 25 25 26 27 27 30 34 36 36 37 38 39 39 40 40 41 41 42 43 53 54 55 55 56 57 58 59 vii

Şekil 4.9 Şekil 4.10 Şekil 4.11 Şekil 4.12 Şekil 4.13 Şekil 5.1 Şekil 5.2 Şekil 5.3 Şekil 5.4 Şekil 5.5 Şekil 5.6 Şekil 5.7 Şekil 5.8 Şekil 5.9 Şekil 5.10 Şekil 5.11 Şekil 5.12 : Quark oyun motorunun arayüzü... : Geliştirilen prototipten alınan örnek görüntüler... : Geliştirilen prototipten alınan örnek görüntüler... : PDA ile Sistemin çalışma şeması. : 3B Modellerin oyun motoru arayüzünde oluşturulması aşaması.. : Çalışmanın Akış Şeması... : İki Boyutlu Plan Çizimlerinden Gerçek-zamanlı Bir Sanal Gezinti Uygulamasına Giden Şema... : Tarihi Çakır Hamamı.... : AutoCAD yazılımı kullanılarak elde edilen hamama ait plan çizimi. : 3D Studio Max yazılımı kullanılarak hazırlanan model... : UE2 motorunun editörü kullanılarak hazırlanan model... : UE2 motorunun editöründe malzeme kütüphanesinin oluşturulması.... : UE2 motorunun editöründe ışıkların ayarlanması... : UE2 motorunun editöründe ses ayarlarının yapılması : İnsan gözünden UE2 Runtime ortamında modelin gerçek zamanlı gezilebilen 3B modeli.. : Farklı bir noktadan UE2 Runtime ortamında modelin gerçek zamanlı gezilebilen 3B modeli.. : UE2 Runtime ortamının ayarlarının yapıldığı arayüz... 60 61 62 63 64 65 66 67 67 68 69 70 71 71 72 72 73 viii

MİMARLIK EĞİTİMİNDE ÜÇ BOYUTLU BİLGİSAYAR OYUNU MOTORLARININ KULLANIMI ÖZET Mimarlık Eğitiminde Üç Boyutlu Bilgisayar Oyunu Motorlarının Kullanımı adlı tez çalışmasında; mimarlık eğitiminin konvansiyonel metotlarından farklı olarak, sanal ortamda yeni bir etkileşimli eğitim ortamını araştırmak ve uygulanabilirliğini test etmek amaçlanmaktadır. Bu doğrultuda tezin kapsamında ikinci ve üçüncü bölümlerde mimarlıkta oyun kavramı, tasarım ve oyun analojileri, sanal mekanlar, uzaktan eğitim, bilgisayar oyunları teknolojileri, üç boyutlu bilgisayar oyunu motorları ve sanal kültürel miras konuları incelenmektedir. Dördüncü bölümde bilgisayar oyun motorları kullanılarak oluşturulmuş, yapılış amaç ve yöntemleri, uygulamada kullanılan yazılımları ve değerlendirme sonuçları açıklanan yurtdışından sanal çevreler örneklenmiştir. Son bölümde ise özellikle sanal kültürel miras konusunda mimarlık eğitimine katkıda bulunması amaçlanan üç boyutlu bilgisayar oyun motoru kullanılarak hazırlanmış bir sanal ortam modeli uygulaması önerilmiştir. Bu uygulama kapsamında farklı yazılımlardan elde edilen çizim, model ve ses datası seçilen oyun motoru yazılımında derlenerek nihai sanal model oluşturulmuştur. Uygulama, oyun motorunun mimarlık eğitiminde kullanımı açısından değerlendirmeler yapılması amaçlanarak şekillendirilmiştir. Sonuçlar bölümünde uygulama esnasında tespit edilen, yazılımlar arasındaki veri aktarımına dair sorunlu alanlar belirtilmiştir. Önerilen 3B sanal ortam modelinin alanında bugüne kadar hazırlanmış çok fazla emsalinin bulunmaması tezin özgünlük durumunu kuvvetlendirmekte, içerik açısından da pek çok farklı alt başlığı içermesi nihai ürünün hem teorik hem de pratik bakımdan faydalı olacağına işaret etmektedir. Modelin, ileri aşamalarda içeriğinin zenginleştirilmesi ve mimarlık tarihinde kilometre taşı özelliği taşıyan bir yapı veya kent parçası ölçeğinde düzenlenmesi uygun olacaktır. ix

THE UTILIZATION OF COMPUTER GAME ENGINES IN ARCHITECTURE EDUCATION SUMMARY The thesis named The Utilization of Computer Game Engines in Architecture Education aims to explore the new interactive learning environment in the virtual world differently from the traditional methods of architecture education and test its availability. In accordance with this, in the second and third chapters, games and play in architecture, design-game analogies, virtual environments, distant learning, computer game technologies, 3D computer game engines and virtual heritage subjects are analyzed. In the fourth chapter virtual environments created with the 3D game engines are examined via their purposes, software infrastructures, and results of their evaluations. In the last chapter, a model of virtual environment established with a 3D game engine aiming to be useful in the context of virtual heritage is being suggested. Within the concept of this model the end product is developed by compiling the drawings, models and audio data gathered from various software, inside the game engine s editor application. The model aims to make evaluations on the utilization of computer game engines in architecture education. The conclusion includes the inspected problematic areas about the data transfer between the software used. The uniqueness of the suggested 3D model in its era and the enriched content of the thesis points out it to be useful both theoretically and practically. Later on it is going to be more favorable that the model should be enriched with its context and should be based upon a building or urban area that is a milestone in the history of architecture. x

1. GİRİŞ Günümüzde teknolojinin gücünü, tasarımda temsil ve iletişim amacıyla kullanmanın dışında, yaratıcı tasarıma yön verecek ve destekleyici olarak kullanılmasını olanaklı kılacak bir tasarım ortamı olma yönünde kullanan yaklaşımlar söz konusudur. Bu amaçla yaratıcı tasarım ve iletişim için yeni yöntem ve yaklaşımların ortaya konulması ve öğretilmesi önem kazanmaktadır. Enformasyon ve iletişim teknolojilerinin tasarım eğitimi ve tasarım süreciyle bütünleştirilmesi, bu yeni teknolojilerin tasarım sürecindeki kullanım olasılıklarına ait bilgilerin yanında, tasarımı nasıl destekleyeceğine ilişkin yöntem ve yaklaşımlara, tekniklere ait bilginin de öğrenciye kazandırılmasını gerekli kılar (Çağdaş, 2004) Yaratıcı düşüncenin öğrenilmesinde ve öğretilmesinde iletişim önemlidir. Enformasyon ve iletişim teknolojileri; Öğrencinin ürettiği modeller aracılığıyla yeni düşünceler geliştirerek, yeni çözümlere ulaşmasında önemli rol oynar. Yeni teknolojilerin üç boyutlu doğası tasarımcının üç boyutlu düşünmesini kolaylaştırmaktadır. Tasarım sürecindeki önemli eylem gruplarından biri olan görselleştirme eyleminin ötesinde keşfetme ve yaratma aşamalarını destekler. Süreçte grafik, görsel, sözel, sayısal ve canlandırılmış iletişimin aynı anda çoklu ortam olanakları ile kullanılması olanağını verir. Tasarımı yaparak / kurgulayarak öğrenmeyi sağlar. Stüdyo yöneticisinin sorgulayarak öğrenciye kazandırmaya çalıştığı deneyimlemeyi sağlar. Tasarım ürününü deneyimlemesinde örgenciye yol gösterici olmada teknolojinin rolü yadsınamaz; bu deneyimler öğrenciyi tasarım sürecinde daha aktif kılar (Çağdaş, 2004). 1

Günümüzde düşünmenin oyun benzeri özellikleri üzerinde de yoğun bir sosyolojik ilgi bulunmaktadır. Bu ilgi, yapılan oyun tasarım analojileri üzerinden bir takım kültürel pratiklerin ve tasarımın belli başlı bakış açılarının tasarım eğitiminde başarılı bir şekilde keşfedileceğini önermektedir. Hem mimarlığın hem de oyunların doğasında bulunan çelişkiler, belirsizlik, açık uçluluk, rastlantısallık, insan ilişkileri, esneklik gibi konuların ortaklığı ve günümüzün mimarlık gündemini oluşturan kavramların çoğunun oyun ile ilişkili olması çarpıcıdır (İnceoğlu, 2003). Geleneksel Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) ile Üç Boyutlu (3B) modelleme ve görselleştirme sistemleri inandırıcı görsel benzetimler oluşturmaya devam ederken bilgisayar oyun motorları (BOM) da benzer sistemlerin görsel gerçekçiliğine yaklaşmakta ve sadece çok daha pahalı olan duyum-dolu sanal gerçeklik sistemlerinin sahip olduğu birtakım etkileşim özelliklerini de sunmaktadırlar. Buna ek olarak, ortamda birden çok bireyin bulunup gezinmesine imkân vermeleri, insan davranışlarının sorgulanmasının yanı sıra tasarımda işbirliği için de eşsiz fırsatlar yaratmaktadır. Sanaldoku erişimine sahip kullanıcılar paylaşımlı bir sanal ortama davet edilebilmekte, kullanıcılar arasındaki işbirliği ses kanallarının, anlık mesajlaşma ve duyum dolu gezinti imkânlarının eklenmesiyle zenginleşmektedir. 3B BOM ların sunduğu benzetim yetenekleri ve kişiselleştirilebilirlik geleneksel BDT araçlarının çok ötesine geçmektedir. Bilgisayar oyunlarının kültür üzerindeki yoğun etkisi, bilgisayar grafik tekniklerinin, avatar teknolojilerinin ve internet ağ kurma teknolojilerinin gelişimindeki öncü rolleri ve değerlendirme için doğuştan gelen uygunlukları, özellikle tarihi-kültürel odaklı sanal çevrenin akademik değerlendirmeleri için oyun ortamını öne çıkarmaktadır. Bu noktadan hareketle sanal kültürel miras çevrenin oyun tasarımlarından ve BOM teknolojilerinden etkilenebileceği söylenebilir. Bu tez çalışmasında mimarlık ve oyun kavramı arasındaki ilişkiler ve bu ilişkilerin sonucu ortaya çıkan değerlendirmelerin bilgisayar oyunları üzerinden mimarlık eğitimine katkıları incelenmiştir. Önerilen 3B oyun modelinin alanında bugüne kadar hazırlanmış çok fazla emsalinin bulunmaması tezin özgünlük durumunu kuvvetlendirmekte, içerik açısından da pek çok farklı alt başlığı içermesi nihai ürünün hem teorik hem de pratik bakımdan faydalı olacağına işaret etmektedir. 2

2. MİMARLIKTA OYUN KAVRAMI 2.1. Oyun Kavramının Tanımı Oyun basit anlamda bir sona ulaşmak amacıyla oluşturulmuş yordam veya strateji olarak tanımlanabilir. Roger Caillois, Man, Play and Games kitabında oyun evrenini dört bölüme ayırır. Agon / rekabet, alea / şans, mimicry / benzetim, ilinx / baş dönmesi. Oyunlar, bu dört prensipten hangisinin ağır bastığına göre sisteme yerleşirler. Caillois (1962) silindirik bir evren olarak değerlendirdiği bu yapının iki kutbuna da sırasıyla paidia ve ludus adını verir. Paidia, doğaçlamayı, fanteziyi, karışıklığı, eğlenceyi; ludus ise emirleri, kuralları, düzeni ve strateji gerçekliğini temsil eder. Caillois bu sınıflandırma ile oyunun gerçeklikten bağımsız, belirsiz, üretken olmayan (ekonomik olarak), kural tabanlı ve özgür bir eylem olduğunu belirtir. Şekil 2.1: Caillois nın Oyun Evreni Bower oyunların eğlenceli bir ortamda bir takım kabiliyetlerin geliştirilip zenginleştirilmesi olarak tanımlar (Bower, 1974). Cheng oyunları mantığa daha az bağımlı olan öyküler olarak görür (Cheng, 1999). Tekrar Bower oyunu üzerinde mutabık kalınmış olan kurallar ve hedeflerden oluşmuş bir yarışma olarak görür, oyun önceden tanımlanmış mekân ve zaman sınırlamalarından oluşan kurulu bir 3

sosyal sistemdir (Bower, 1974). Huizinga ya göre oyun sıradan ya da gerçek hayat değildir, gerçek hayattan kendi düzenini kendisi barındıran geçici bir eylemler alanına geçiştir. Medeniyetlerin tüm manifestoları; dini, dile ait, kanun, savaş, şiir, fen, felsefe, sanat aslında birer oyun formundadır. Ona göre oyun aptal bir eğlence değil salt fiziksel ya da biyolojik eylemlerin sınırlamalarının ötesine geçen ve yaşamın şu andaki gerekliliklerini aşarak eyleme anlam katan önemli bir işlevdir (Huizinga, 1970). 2.2. Mimarlık ve Tasarımda Oyun Kavramı 2.2.1. Tasarım Bağlamında Oyun Oyun uzun zamandan beri öğrenmenin anahtar sözcüklerinden biri olarak kabul edilmiştir. Oyun tasarımsal bir bakış açısıyla, inşa etme eylemini, bilgi arama süreçlerini, yapı/çevre etkileşimini vb. gibi ilgili konuları öğrenmek amacıyla oyunlardakilere benzer dijital medyanın kullanılması olarak nitelendirilebilir (Woodbury vd. 2001c). Oyunlar katılımcılarını bir türlü yarışma, rekabet strateji ve hatta mücadele ortamı içine alan yapay bir durum yaratırlar. Tanımlı spor aktiviteleri, hatta çocukların anlık oynadıkları oyunlar dahi oyunların bir bakıma kendi içlerindeki tutarlılık ve oyuna odaklanma konularında, eğlenceden başka bir amaçları ya da sonları olmamasına rağmen dikkat çekici derecede ciddi ve sıkı olduklarını göstermektedirler. Tasarım düşüncesi de bu bağlamda oyun ile paralellikler göstermektedir (Scriver ve Wyeld, 2003). Mimarlar tasarım düşünce ve eylemlerini bir takım kural setleri ve seçilmiş kısıtlamalar ile desteklemektedirler. Tasarımcının önünde sonsuz bir olasılıklar dünyası bulunmasına rağmen bu kural seti benzeri prensipler karar verme süreçlerini belirlemekte ve karmaşık tasarımların ortaya çıkmasını sağlamaktadır. Tasarlamanın bu durumda en azından iki bağlamda oyun gibi olduğu söylenebilir: Bilinmeyen nesne ya da tasarımın son ürünü (hastane, okul, ev) hakkındaki sezgi ve düşüncelere ait kural-benzeri setlerle oluşturulmuş sınırlar içinde keşfe dönük bir oyun biçimi. 4

Oyun stili olarak görülebilecek olan, daha ileri kural-benzeri eğilimler ve sonu hedefleyen yordam veya strateji tanımı kullanılabilir. Bu da ayırt edilebilir ve tanımlanabilir tasarım sitilidir (Scriver ve Wyeld, 2003). Tasarımcılar mekânlarını, olası sonsuz tasarım çözümlerinin arasından özellikle oyun benzeri bir biçimde olmaları için sınırlayarak yaratmazlar. Aslında tasarım, ortaklaşa kabul edilmiş olan tasarımın yaratmaya dönük olduğu, ayırt edilebilir örüntüler, kurallar, şartlar ve biçimler tarafından çerçevelenen, uygulamada sınırlı ve bu yüzden tanımlı ve sayılabilir olasılıklardan oluşan oyun mekânının içindedir. Oxman (2003), tasarım öğrenimini, düşünmek gibi, kullanıcının ihtiyaçları ve tasarım fikirlerine uygun bilgiyi bulup keşfetme yeteneğine dayalı keşif tabanlı bir süreç olarak karakterize etmekte ve keşif tabanlı düşünme biçimlerini desteklemek ve temin etmek için yeni öğrenme stratejilerine ihtiyaç olduğunu belirtmektedir. Oyun, doğası gereği çekici, güven verici derecede sınırlı ama serbesttir. Daha da ötesi açık uçludur. Rekabetçi olmayan keşif ve rol oynama oyunlarında kurallar değişken olabilir; oyun oynandıkça değişime uğrar. Oyunların bu açıl uçluluk hali oyun oynama ve tasarım düşüncesi arasındaki en önemli paralelliktir. 2.2.2. Oyun/Tasarım Analojilerinin Tasarım ve Mimarlık Eğitimine Katkıları Oyun/tasarım analojileri, tasarım öğreniminin kavramsal çerçevelerini belirlemek için özellikle faydalı bulunmaktadır. Bu analojiler, hem tasarım düşüncesi teorisi hem de tasarım söyleminin ve pratiğinin eğlenceli ama eleştirel bir incelemeye konu edilmesi açısından buluşsal bir temsil gücü de taşımaktadır (Scriver ve Wyeld, 2003). Günümüzde düşünmenin oyun benzeri özellikleri üzerinde yoğun bir sosyolojik ilgi bulunmaktadır. Bu ilgi, yapılan benzeşimler üzerinden bir takım kültürel pratiklerin ve tasarımın belli başlı bakış açılarının tasarım eğitiminde başarılı bir şekilde keşfedileceğini önermektedir. Açık uçlu değerlendirildiğinde oyun/tasarım analojileri tasarım pratiklerinin, kendilerini çevreleyen kültürel pratikler ve söylemler bağlamında eleştirel keşfine yol açacaktır (Scriver ve Wyeld, 2003). Oyun, tasarım çalışmasının bir şekilde bilinmeyen gizemli nesnesini öğrenci merkezli öğrenime uygun, daha sezgisel bir formda sunmanın alternatif bir yoludur. 5

Oyun/tasarım analojileri doğada çok değerlikli olup tasarım düşüncesine ait teorik bilgilerimiz için birden çok olası çıkarıma sahiptir. Bu analojilerin tasarım öğrenim sürecindeki mevcut önemi, tasarım oyunlarının tasarımın birinci dereceden öğrenilebilen bir bilgi biçimi olarak sunumunda işe yaradığı buluşsal işlevindedir. Woodbury vd. (2001c) gözlemlerinde erken dönem tasarım evresindeki öğrenciler için biçim yaratma ile ilgili güven konusunun tasarım sürecinin gelişmesine bir engel teşkil ettiğini tespit etmişlerdir. Bu durum, başlangıçta daha az yetenekli olan öğrencilerin tasarıma doğuştan yeteneği olanlar karşısında daha az yaratıcı ve hayal gücü kuvvetsiz olarak tanımlanmalarına sebep olmaktadır. Tasarım problemlerinin oyunlar ile temsil edilmesi erken dönem tasarım öğrencisinin problemleri potansiyel zayıflatıcı düşüncelerden arınarak keşfetmesini sağlamakta, ortaya daha hedefe dönük ve tarafsız bir çözüm alanı çıkarmaktadır. Tasarım eğitiminde eğlenceli yaklaşımlar çoğunlukla biçim üretme üzerine yoğunlaşmasına rağmen aynı zamanda oyunların senaryoları oynama özelliği de dikkate alındığında bu yaklaşımların tasarım düşüncesinin ana kurgusunun oluşturulmasında da etkili olacağı öngörülebilir. Oyun doğası gereği çekici, hem sınırlı hem de serbest ve açık uçludur. Oyun, tasarımın başlangıç seviyelerinde yeni kabiliyetler geliştirmede ve güven konusunda yapıcı etkilere sahiptir. Biçim yaratma, işleme ve tanımlama yeteneği tasarım öğrencisinin yeteneksel sınıflandırılmalarının yapılmasını sağlar. Oyunlar eğitmenin bu ayrımı erken tasarım evrelerinde keşfetmesini sağlar (Woodbury vd. 2001c). 2.2.3. Mimarlıkta Oyunun Kullanımı Mimari eğitime başladıklarında öğrencilerin yapılaşmış çevrelerinde çocuklukları boyunca edindikleri birtakım forma ve mekâna ait deneyimleri bulunmaktadır. Buna rağmen, bir öğrenim sürecinin başında öğrencilerin yapılaşmış çevre hakkındaki algılamalarını tekrar rafine etmek, form ve mekân hakkında yapabileceklerine dair güven kazanmalarını sağlayacak şanslar verilmelidir (Radford, 2000). Oyunlar soyutlama ve temsilin, form ve anlam arasındaki ilişkilerin, mekan ve form oluşturulmasının ve düzenlenmesinin ve tasarımda gramer fikrinin öğrenilmesinde teşvik edicidir. Mimarlığı statik / sabit bir deneyimden ziyade (nesneler arasında 6

hareket eden insanlar fikri ile) dinamik bir deneyim olarak vurgularlar. Oyunlar yapılaşmış çevrede yer alabilecek elemanlar olarak algılanabilen soyut form ve kompozisyonların sınırında iş görürler, oyunların bir kısmı pencereden bakıyormuş, bina kütlelerinin arasında yürüyormuş veya mekânların içinde bulunuyormuş gibi yapmaktan oluşmaktadır (Radford, 2000). İnceoğlu mimari tasarım dersinde, yapı ve yöntem olarak oyundan nasıl yararlanılabileceği üzerinde şu varsayımların değerlendirilmesi gerektiğini düşünmektedir; Oyun, mimari tasarım eğitiminde yöntem olarak kullanılabilir, Mimarlık eğitiminde, yabancılaşmanın olumlu etkisi vardır, Günümüz koşullarında, üniversite (mimarlık) eğitiminin enformelleşmesi eğitimin verimini arttırır. Mimarlık eğitimi artık sadece somut olan bilgiyle uğraşmamaktadır. Günümüzde mimarlık eğitiminin daha çok tanımlanması zor olana, belirsiz olana odaklanması gerekmektedir. Hem mimarlığın hem de oyunların doğasında bulunan çelişkiler, belirsizlik, açık uçluluk, rastlantısallık, insan ilişkileri, esneklik gibi konuların ortaklığı ve günümüzün mimarlık gündemini oluşturan kavramların çoğunun oyun ile ilişkili olması çarpıcıdır. Mimarlığın önemli parçası oldukları halde, eğitimde değerlendirilmeleri zor olan bu soyut özellikler ve kavramlar, oyun aracılığıyla tartışmaya ve egzersize açılabilir (İnceoğlu, 2003). İnceoğlu na göre oyunun mimari tasarım eğitiminde yöntem olarak kullanılabilmesi ile ilgili değerlendirme ve önerileri şöyle sıralamak mümkündür: Oyunun mimari tasarım eğitimine yabancılaşma, kurallar, motivasyon, kendine güven, sezgiler ve sağduyu, esneklik, koordinasyon, rastlantısallık, yetenek kazandırma insan ilişkileri konularında katkılan vardır. Günümüzde mimarlık gündemini oluşturan kavramların çoğunun (bilgisayar teknolojisi ve sanal ortam, hareket, belirsizlik, geçicilik, sıradanlığın sıradışı kullanımı) oyun ile ilişkili olması, mimarlığın da giderek oyunlaştığının göstergesidir. 7

Oyun, konunun özüne odaklandığı için, mimarlık gibi yüzeysel olarak algılanmaya yatkın bir alanda esas olanın soyutlanarak değerlendirilmesini sağlamak açısından yararlıdır. Mimarların sahip olması gereken 'geleceğe yönelik spekülasyon yapma' yeteneği, strateji geliştirmeyi gerektirir. Oyun, strateji geliştirme egzersizidir. Oyun insanın, çok tanıdık olduğu için algılayamadıklarını fark etmesine yardımcıdır; mimarların öncelikli işlerinden biri de zaten fark etmek ve ettirmektir. Oyun, hem bir kurallar sistemi ile yarattığı 'gerçek' bağlamında, hem de esneklik, sezgiler ve sağduyunun öne çıktığı bir 'oyuncu tavır' ile mimarlığın soyut, ölçülemez, tahmin edilemez ve belirsiz özelliklerinin değerlendirilebilmesi açısından, mimari tasarım eğitiminin içinde yer alabilir. Hazırlığına ve uygulamasına yeterli dikkat ve emek harcanan iyi tasarlanmış bir oyun, mimarlığın değişken ve belirsiz ortamında, topluma dışardan bakarak gelecek, -henüz var olmayan bir gerçek- için strateji geliştirebilme yeteneğini güçlendirmeye çalışan mimar adaylarının eğitimi için uygun bir araçtır (İnceoğlu, 2003). Oosterhuis (2003), işbirlikçi tasarım ve mühendislik kavramının, mimarlığın ve inşaatın gerçek zamanlı tasarım süreçlerinin önünü açan bir oyun inşa ederek gerçekleştirilebileceğini öne sürmektedir. Süreç çalıştırmalı, inşa edilmeli ve sonra da içinde çalışılmalıdır. Oyun oynamak yeni durumlar karşısında nasıl davranıp tepki verileceğini öğreten evrimsel bir araçtır. Oyun, oldukça yoğun bir biçimde yapılandırılmış akış halindeki bilgidir. Kullanıcıları ve çevreleri eşzamanlı aktif hale geldiğinde gerçek etkileşim yaratılabilir. Oyunlar gerçek hayattan benzersiz olayları örnekleyerek öğrencilerin mesleki bilgileri ile pratiğin gerektirdiği değer yargılarının karmaşıklığını yanlış eşleştirmelerini düzeltmeye çalışır. Pek çok araştırma öğrencilerin gerçek hayat ile bağlamlanan oyunlar sayesinde mesleklerinde gereken problem çözme yeteneğini geliştirdiklerini kanıtlamaktadır (Woodbury vd. 2001c). Örnek bir oyun uygulamasında BDT modelleri, sayısal imgeler sanal gerçeklik panaromaları, literatüre ait okumalara bağlantılar, metin ve çevirim içi pek çok 8

medya birlikte kullanılabilir. Oyun strüktürü, amaçlar, görevler, kaynaklar, değer kriterleri ve genişletme egzersizlerinden oluşur. Dijital medya ve BDT araçlarının oyunların inşasında ve oynanması esnasında kullanımı, geleneksel kalem kâğıt tabanlı tasarım dilini zenginleştirmektedir. Tasarlamak da oyun gibidir, öğrencilerin yeteneklerinin yetmediğini hissettikleri noktada kavramları keşfetmek ve bu konuda güven tazelemek için BDT ortamlarında çalışmaları faydalı olacaktır (Woodbury vd. 2001c). 9

3. SANAL MİMARLIK VE BİLGİSAYAR OYUNLARI 3.1. Sanal Mimarlık ve Sanal Mekânlar Sanal mimarlık, küresel bilgi işlem sistemlerine bağlı, çoklu etkileşim içeren, dijital sistemlerle bütünleşmiş, farklı fiziksel konumlarda bulunan kullanıcıların içinde gezinebildiği mekânsallaşmış enformasyondur. Sanal mekânlar da, bu anlamda bir siberuzay parçasıdır. Sanal mimarlık, yalnızca sanal ortamda var olan akışkan ve imgesel bir etkinlik alanı olarak da tanımlanabilir (Erdem, 2003). Tablo 3.1: Sanal mimarlık, transmimarlık ve geleneksel mimarlıkta işlev, form, davranış, navigasyon ve strüktür kavramlarının karşılaştırılması (Erdem, 2003). Sanal Mimarlık İşlev Enformasyon edinme, sanal topluluklar, (co-existance) oluşturma ve bilgi paylaşımı, e-ticaret, elektronik eğitim Davranış Kod tabanlı nesnelere ve ortama gömülmüş tanımlar. Linkler, transformasyon ve modifikasyonlar Trans Mimarlık (bits & bricks veya blob lar) Enformasyon edinme ve geleneksel işlevler Servo motorlar, ışık ve ses sistemleri, hareketli strüktürler ve interaktif yüzeyler Geleneksel mimarlık geleneksel işlevler Form Karmaşık eğimli 3d modeller Karmaşık eğimli yüzeyler Geleneksel formlar Navigasyon Hipermetinsel Lineer ve hipermetinsel Lineer Strüktür Programlama dilleri, Algoritma ve script (betiklerin) lerin oluşturduğu çalışma biçimi Dinamik Karmaşık eğimli yüzeyler ayakta tutacak gelişmiş strüktürler ve gömülmüş elektronik altyapı Dinamik / Statik? Geleneksel strüktürler Statik Sanal mimarlık, fiziksel mimarlık nesnesini kısıtlayan mantık, perspektif, yerçekimi, maddesellik gibi birçok belirleyiciden ve Öklit geometrisinin rasyonellerinden kopuktur. Sanal ortamda işlev, form, davranış, gezinim ve strüktür kavramları geleneksel mimarlıktan farklı anlamlar bulur. Sanal mekân bir yaşam ortamının çevresi ile birlikte benzetiminin yapıldığı durumdur. En son jenerasyon insan-bilgisayar etkileşim arayüzü sanal mekândır. Sanal mekânlar kişinin mekânla karşılıklı ilişki kurarak içerisinde üç boyutlu 10

deneyim yaşayabileceği ortamdır. Farklı malzeme ve elemanlar ile oluşturulduğu ve farklı mekânsal deneyim sunduğu için, daha farklı bir mekân algısı vardır (Özen, 2004). Öğrenmenin mekân, nesne ve insan kaynaklı bir eylem olduğu düşünülürse sanal çevrelerin, olayların yaşanacağı tipik sosyal davranışları içeren mekânlara, nasıl kullanılacağını da öğrenmemiz gereken araçlar ile eşyalara ve kullanıcıya çevreyi öğretecek yeri geldiğinde sesli iletişim kurabilecek olan insanlara ihtiyacı olacağı öngörülebilir (Champion, 2003). Sanal mekânlar, normalin, olağan olanın, sıradan olanın dışına çıkarak var olan düzenin ve kuralların dışında, kabul edilmiş hiyerarşinin yıkıldığı yeni bir ortam, yeni bir gerçek lik sunduğu için; insanın alışılmış dünyaya farklı bakış açıları ile bakabilmesine yardımcı olur (İnceoğlu, 2003). 3.1.1. Sanal Mekanların Oluşturulma Teknolojileri Sanal mekânın gerçek mekân gibi algılanabilen bir varlık olması için içerisinde mekân-zaman ilişkisi kurabilmek gerekir. Bunun için bilgisayar destekli tasarım modelleri, fotogerçekçi benzetimlikler (simülatör) ve VRML, x3d, JAVA gibi bazı programlama dilleri üretilmiştir (Warren, 1995). Sanal mekânların gerçek mekân etkisi verebilmesi için iki önemli teknolojinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmuştur, bunlar, fotogerçekçi üç boyutlu görsel modelleme ve sanal gerçeklik sistemleridir. Sanal mekânların bilgisayar ortamında oluşturulması üç farklı aşamada gerçekleşir: Görselleştirme, modelleme ve gerekli sistem araçları (eldiven, başlık, fare, klavye) ve yazılımlar kullanılarak oluşturulmuş gerçek zaman etkileşimli benzetimler (El-Araby, 2002) Görselleştirme: Bilgisayar tabanlı mimari görselleştirme; hem tasarım sürecinin hem de tasarımcının fikirlerini yansıttığı mekânsal ilişkileri değerlendirmek için kullanılır. Mekânlar öncelikle görsel bir model üzerinde oluşturulur. Daha sonra bu model üzerinde malzeme eşlemesi ve ışıklandırma ayarları yapılır. Bu şekilde düzenlenen sanal mekânlar görsel olarak, gerçek veya gerçeğe yakın olarak tanımlanabilir ortamlar halini alır. Mekânın BDT sistemleri ile görselleştirilmesi üç aşamada 11

gerçekleşir. Bunlar, iki boyutlu çizim, üç boyutlu modelleme, üç boyutlu kaplamadır (malzeme, eşleme ve ışıklandırma). Şekil 3.1: Mekanın BDT Sistemleri İle Görselleştirilmesi Modelleme: Modelleme binaların geometrisi ve objelerin niteliklerini tanımlamak üzere bilgisayar destekli tasarım (BDT) yazılımları ile oluşturulur. Modelleme mekânsal bileşenlerin ve bileşenler arası ilişkilerin oluşturulması için ilk adımdır. (a) Tel çerçeve modelleme (b) katı modelleme Şekil 3.2: Modelleme Teknikleri Modele malzeme tanımlanması başka bir ifade ile görsel dokunun atanması ve ışığın tanımlanması ile oluşur. Sayısal ortamlarda oluşturulmuş mekânların malzemeleri sadece görsel bir nesnedir. Gerçeğe yakındır ancak gerçek değil, fotogerçekçi elemanlardır. Işık sanal ortamların tasarımlarında da mekânı belirler, görünebilir kılar ve algılanmasını sağlar. 12

(a)modelleme (b) malzeme (c)ışıklandırma Şekil 3.3: Görselleştirme Aşamaları Bu haliyle BDT sistemleri ile görsel bir model olarak oluşturulmuş sanal mekânlar gerçekmiş gibi algılanabilen üç boyutlu görsel ifadelerdir. Sanal mekânların oluşturulmasında ikinci adım ise mekânsal deneyimi sağlayacak olan gerçek zamanlı mekânsal etkileşimli benzetimlerdir. Gerçek zamanlı mekânsal etkileşimli benzetimler: Üç boyutlu görsel modeller ile oluşturulan sanal ortamlar, tasarımda sanal gerçeklik benzetimlerinin kullanılması ile içerisinde hareket edilebilen, görsel, işitsel ve harekete bağlı gerçek mekân-zaman etkileşimli mekânsal deneyimin yaşandığı, görsel bir eleman olmaktan çıkıp, çoklu duyum ile algılanabilen ortamlar halini almaktadırlar. Sanal gerçeklik (SG) kişinin bir veya birden çok duyusuna hitap eden ve kullanıcıların hareketleri ile gerçek zamanlı oluşan bilgisayar yaratımlı sanal bir dünyadır. Kullanıcının hareketi ile gerçek zamanlı bir etkileşim içerisinde olması sanal gerçeklik sistemlerini diğer sistemlerden ayıran en önemli özelliktir. Sanal gerçeklik sistemleri, duyumsallık derecelerine ve yapay çevredeki arayüzlerine göre, duyum dolu sanal gerçeklik ve duyum dolu olmayan sanal gerçeklik adında iki gruba ayrılabilir (El-Araby, 2002) Duyum Dolu Sanal Gerçeklik (Immersive Virtual Reality - IVR): Duyum dolu sanal gerçeklik kişinin ekran ara yüzünü yok ederek sanal mekânlarda gerçekmiş gibi bulunması halidir. İki önemli aracı stereo- optik görüntülüyeciler ve konum algılayıcı eldivenlerdir. 13

Sanal gerçeklik sistemleri ile birlikte, duyu organlarına ulaşarak insanları mümkün olduğunca etkilemek ve bu etki sonucu en zevklisinden en tehlikelisine kadar tüm olayları gerçekmiş gibi yaşatmak olanaklıdır. Bu sayede örneğin bir sanal müzede istenirse bir insanın dokuları arasında gezilebilmekte, ya da bir dinozorun günlük hayatının bir parçası olunabilmektedir. Duyum Dolu Olmayan Sanal Gerçeklik: Ekran esaslı sanal gerçeklik veya masaüstü sanal gerçeklik olarak da tanımlanmıştır. Duyum dolu olmayan sanal gerçeklik sistemlerini kullanan herhangi bir kişi, bilgisayar arayüzü ve internet aracılığı ile, fare ve klavye hareketine bağlı olarak, dünyanın herhangi bir yerindeki kenti, müzeyi ya da okulu ziyaret edebilmekte, kullanılan yazılımın çeşidine göre içinde ya bilgisel ya da görsel olarak hareket edebilmektedir. Mekânların algılanması sırasında kullanılan iki çeşit duyum dolu olmayan sanal gerçeklikten bahsedilebilir: Panoramik Sanal Gerçeklik: İçinde bulunulan ortamı Panoramik fotoğraflarla algılamayı sağlar, belirli bir noktadan 360 0 dönerek panoramik görüntüler verir. Klavye veya fare yardımı ile ziyaretçi içinde bulunduğu alanda 360 0 dönebilir, aşağı-yukarı bakabilir, görüntüye yaklaşıp uzaklaşabilir. Kişilerin sanal ortamlar içerisinde sadece görsel olarak mekânsal deneyim yaşamasına izin veren bir benzetimdir. Ancak gerçek mekân fotoğrafları ile ilişki kurulduğundan kişinin mekânı algılaması gerçek nesneler üzerinden sağlanmaktadır. Şekil 3.4: Louvre Sanal Müzesi Panoramik Sanal Gerçeklik http://www.louvre.com 14

Yürümeye Dayalı Sanal Gerçeklik Sistemi (VRML-Virtual Reality Modeling Language / SGMD - Sanal Gerçeklik Modelleme Dili): Üç boyutlu sanal ortamların oluşturulabilmesi için kullanılan standart dillerden farklıdır. Burada hem gerçek mekânların üç boyutlu modellerinden hem de içerisinde kurulan gerçek ilişkilerden söz edebilmek mümkündür. Bu ilişkiler hareket olgusu ile anlaşılabilir kılınır. SGMD, ziyaretçinin klavye veya fare yardımı ile görüntüye yaklaşıp uzaklaşmasına, eğilmesine, dönmesine, hareket etmesine ve görüntü içerisinde yürümesine izin verir. Oluşturulan üç boyutlu modeller içerisinde ziyaretçi mekânı hem görsel hem de hareket üzerinden algılayabilmektedir. Bu programlama dili ile hazırlanan uygulamalar genellikle içerisinde yürünebilen sanal ortamlar veya üç boyutlu mekân hakkında gerçek keşif izlenimi veren aktif ortamlardır. Ek özel yazılımlar sayesinde ortam içerisinde bulunan aktif ziyaretçilerin karşılıklı etkileşimi de sağlanabilmektedir. Bütün bunlara ek olarak bilgisayar arayüzünde karşılıklı iletişimin etkileşime dönüşmesini sağlayan teknoloji ise internettir. Şekil 3.5: Uluslararası Bilim müzesi- Leonardo Da Vinci- avludan görünüş http://www.leonardo.com 3.1.2. Sanal Mekânlarda İnsan Bilgisayar Etkileşimi Sanal mekânlarda insan bilgisayar etkileşimi 3B medya ve araçları üzerinde kolaylıkla uygulanabilmektedir. Kullanıcı istenen sonuçları elde edebilmek için bilgi girişi yapabilir, arayüzün yerleşim ve tasarımı kullanıcının kolaylıkla kullanabileceği durumdadır ve 3B dünya gerçek dünyanın olabilecek en mükemmel benzeridir (Smith, 2005). 3B insan bilgisayar etkileşimi iki ana konu başlığı altında incelenebilir: 15

Gezinim (navigation): Kullanıcının fazla yorulmadan, gerçek hayattakine benzer bir biçimde (insanın hareket kapasitesine uygun olarak), olabildiğince kolay ve sezgisel bir biçimde hareket edebilmesi sağlanmalıdır. Hareketin gerçekliği, ortamlarda yerçekiminin benzetiminin yapılması, çarpışma kontrolünün sağlanması ve kullanılan donanım ile ilgilidir. Gerçekçi 3B ortamlarda nesnelere etki eden ve birbirlerinin üzerinde durmadıkları sürece kendilerini zemine çeken aynı gerçek dünyadakinin benzeri bir yerçekimi sağlanabilir. Nesnelerin birbirleri ile ne zaman temas edeceklerini bilerek buna göre hareket tepkileri vermelerini sağlayan çarpışma kontrolü, bu ortamların yaratıldığı veritabanlarında nesnelerin 3B uzaydaki konumlarına göre gerçek zamanlı hesaplanmaktadır. Böylece duvara gelindiğinde içinden geçilemez, su içine döküldüğünde bardağı doldurabilir. İnsan bilgisayar etkileşiminin en önemli araçları klavye ve fare, kullanıcının gezinimini kontrol edeceği iki girdi aygıtıdır. Klavye vasıtasıyla doğrultu, fare yardımıyla da hareket tipi seçilebilir (Smith, 2005). Gerçekçilik: İnsan bilgisayar etkileşiminde gerçekçilik her zaman istenmeyebilir ancak gerekli olduğunda bunu sağlamanın da çeşitli araçları bulunmaktadır. Benzetimi yapılan üç boyutlu nesnelerin mantıklı boyutlandırılmaları gerekir. Etkileşimin bir tarafında insan olduğundan düşünecek olursak kavranamaz ölçekler algılama kapasitesini de azaltacaktır. Nesnelerin yerleşimi de önemli bir belirleyici olduğundan dolayı nesneler ve aralarındaki ilişkilerin kavranması mekân algısını da kuvvetlendirir. Görsel gerçekçiliği yakalayabilmek için kullanımı teknolojiyi en çok zorlayan iki araç aydınlatma ve malzeme eşleme araçlarıdır. Phong aydınlatma modeline göre ışığın yüzeyde verdiği tepki 3 türlü gerçekleşir: Yüzey, çevresel (ambient) aydınlatma kullanarak ışığı soğurabilir; parlak (specular) aydınlatma kullanarak ışığı yansıtabilir; yaygın (diffuse) aydınlatma kullanarak ışığı yayabilir. (Angel, 2003). Gerçek-zamanlı 3 boyutlu dünyalarda çevresel (ambient) aydınlatma tekniği çoğunlukla tercih edilmektedir, bu sayede her nesne homojen aydınlanır ve donanım gerçek hayattaki ışık ve aydınlanma hesaplarına girmeden gerçek-zamanlılığı sağlar. Günümüzde geliştirilen yeni teknolojiler sanal mekânlarda üç tip aydınlatma tekniğinin de kullanımını olanaklı kılmaktadır. 16

Malzeme eşleme ve doku kaplama işlemi gerçek hayattaki nesnelerin renk, malzeme ve görünüş bilgilerinin benzetiminin yapılmasını sağlar. Tüm işlemlerin ardından ortamın gerçek zamanlı hale gelmesini yüzey-kaplama işlemi sağlamaktadır. Yüzey kaplama işleminin saniyedeki kare hızı gerçekçiliğin belirleyicisidir. Sinema filmleri 24 kare/sn, televizyon programları 30 kare/sn oynatım hızına sahiptir. Bu hızların altına inildiğinde gerçekçilik hissi azalır (Smith, 2005). 3.1.3. Sanal Ortamlar ve Uzaktan Eğitim Uzaktan eğitim çalışmaları 200 yıldan daha eski yıllara kadar uzanmaktadır. Örneğin, 1728 yılında Boston Gazetesi'nde mektup ile stenografi dersleri verildiğine ilişkin reklamlar bulunmuştur. 1890'lı yıllarda Avustralya'daki Queensland Üniversitesi kampus dışına açık bir eğitim programı yürütmüştür. Benzer bir programı da 1920 'lerde Columbia Üniversitesi gerçekleştirmiştir. 1930'lara gelindiğinde radyo artık pek çok okul tarafından bir uzaktan eğitim aracı olarak kullanılmaya başlanmıştır. 1950'lerde ise Amerika'da özellikle askeri amaçlı olarak kullanılan uzaktan eğitim için kağıt tabanlı iletişim ortamı kullanılmıştır. Teknolojik gelişmeler sayesinde günümüze gelindiğinde ise CD-ROM lar, DVD-ROM lar, uydu yayınları, video konferanslar ve Internet, uzaktan eğitim çalışmalarında önemli bir yer edinmişlerdir (Çetiner, 1998). 3.1.3.1. Uzaktan Eğitimin Genel Özellikleri Uzaktan eğitimin anahtar özellikler şu şekilde sıralanabilir (Çetiner, 1998): Eğitmen ve öğrencinin eğitim sürecinin büyük bir bölümünde coğrafyasal olarak farklı yerlerde bulunmaları, Eğitim ortamının eğitmen, öğrenci ve ders içeriğini bir araya getirmek için kullanılması, Eğitmenin, öğrencinin ve eğitim kurumun iki yönlü iletişimlerinin sağlanması, Yer ve / veya zamandan bağımsızlığın sağlanması, Öğrencinin eğitmenin etkisi altında olmaksızın kendi istemi ile öğrenmesi. 17

3.1.3.2. Uzaktan Eğitimin Avantajları Küreselleşme: Uzaktan eğitim hizmeti veren kurumlar genel olarak küresel düzeyde eğitim verebilecek niteliğe sahiptirler. 100 yılı aşkın bir süredir Avrupa'da (özellikle İngiltere ve Fransa) bu tür faaliyetlerde bulunan eğitim kurumları deniz aşırı ülkelerdeki çalışan resmi görevli ya da ticaretle uğraşan vatandaşlarına düzenli olarak uzaktan eğitim hizmeti vermektedir. Kişiselleştirme: Doğu ve Batıdaki Geleneksel Eğitim sisteminin en belirgin özelliği eğitmen ve öğrencinin yüz yüze iletişim kurmasıdır. Bu tip eğitim genel olarak öğrencilerin değişik zeka ve öğrenme yetenekleri yerine grubun genel seviyesine göre düzenlenmektedir. Ancak ideal olan, her öğrencinin kişisel özellikleri dikkate alınarak hazırlanmış ders içerikli eğitim sistemidir. Geleneksel Eğitim anlayışı ile gerçekleştirilmesi çok zor olan bu sistem, uzaktan eğitim sayesinde hayata geçirilmeye başlanmıştır. Özelleştirme: Uzaktan eğitim sistemi, öğrenciyi sınıf ortamından alarak bireysel olarak eğitilebileceği bir konuma taşır. Bu sistemde, kurumsal öğrenmenin yerini bireylere göre özelleştirilmiş öğrenme alır. Bu durumun sağlayacağı avantajların yanı sıra getireceği sosyolojik ve psikolojik dezavantajlar da halen tartışılmaktadır. Endüstrileşme: Büyük bir kitlenin bir ürüne olan artan ihtiyacını karşılayabilmek için ilgili endüstrilerin kurulmasına benzer bir şekilde, insanların artan eğitim taleplerine hızlı ve etkin bir şekilde cevap verebilmek için uzaktan eğitim kurumlarının açılması kaçınılmaz duruma gelmiştir. Geleneksel Eğitime uygun olmayan öğrencilere hizmet verme: Uzaktan eğitim, dünya çapında her yıl milyonlarca kişi tarafından tercih edilen bir eğitim sistemidir. Bununla beraber ilgili eğitim kurumundaki ders saatlerine yer / zaman açısından katılma imkânı olmayanlar (tam zamanlı olarak çalışanlar - memurlar, askerler - farklı şehir / ülkede yaşayanlar) için beklenilen bir seçimdir. Bu eğitim sistemi hasta, özürlü ve suçlu insanlar için ise tek seçenektir. Hareket kabiliyeti: 1980'li yıllarda, uzak mesafeler arasında iletişim kurmak amacıyla sabit bilgisayar konferans sistemleri ve iki yönlü video konferans sistemleri kullanılmakta iken, günümüzde bunlara ilave olarak portatif bilgisayarlar ve cep 18

telefonları önemli düzeyde kullanılmaya başlanmıştır. Yer / zaman bağımsız uzaktan eğitim sistemi, kablosuz iletişim imkânı sayesinde kişilere eğitim esnasında hareket özgürlüğü de sağlamıştır. Hızlı geri besleme: Günümüzde uzaktan eğitim sayesinde öğrenciler, elektronik posta yolu ile dünyanın herhangi bir yerinden günün herhangi bir saatinde ödevlerini gönderebilmekte ve bu çalışmalarının değerlendirme sonuçlarını hemen aynı şekilde sanaldoku üzerinden alabilmektedirler. Diğer eğitim sistemlerine göre ucuz olması: Altyapıya yönelik yatırımın çok yüksek düzeyde olması ya da öğrenci başına düşen ücretlendirmenin Geleneksel Eğitime göre daha yüksek olması veya yapılan yatırım maliyetini karşılayacak sayıda öğrencinin bulunamaması durumları hariç, genel anlamda uzaktan eğitim, eğitim sistemleri arasında en ucuz olanıdır. Teknoloji ve Eğitim: Sanal sınıflar uydu veya sıkıştırılmış video kodlama ya da tam bant genişliği kullanılarak birbirlerine bağlanabilmekte ve bu sayede kişiler uzak yerlerde olsalar bile yüz yüze eğitim alabilmektedirler. 3.1.3.3. Uzaktan Eğitimde Çoklu Ortam Uygulamalarının Yararları Öğrenme zamanının kısalması: Yapılan araştırmalar göstermektedir ki ilgili konunun öğrenilme süresini önemli düzeyde azaltmaktadır. "Akılda Tutma" seviyesinin artması: Etkileşimli çoklu ortam uygulamaları öğrencinin öğrenme sürecine aktif katılım olanağı vermektedir. Etkin iletişim imkânı vermesi: E-posta, tartışma listesi ve hatta video konferans sistemi sayesinde eğitmen-öğrenci ve öğrenci-öğrenci iletişimi mekândan bağımsız olarak yüz yüze gerçekleştirilmektedir. Öğrencilerin etkileşimli eğitimden hoşlanması: Etkileşimli çoklu ortam uygulamaları, bilginin aydınlatıcı ve eğlenceli bir şekilde ifade edilmesine yardım etmektedir. 19

3.1.4. Sanal Ortamların Mimari Tasarımda Kullanımının Değerlendirilmesi Sanal mekânların mimarlıkta kullanımında en çok çalışma son 15 yıldır mimarlık eğitimi ve pratiğinde, internetin de yaygınlaşması ile daha çok kullanılmaya başlanan Sanal Tasarım Stüdyolarında gerçekleşmiştir. Sanal Tasarım Stüdyolarında karışık medya ve iletişim teknikleri ile beraber son dönemlerde sanal gerçeklik sistemleri de kullanılmaya başlanmıştır. Bu uygulamaların avantajları aşağıda sıralanmıştır: Eş Zamanlı Tasarım: Kullanıcılar 3B biçimleri fiziksel olarak uzakta olsalar bile paylaşımlı bir çalışma alanında sunup işleyebilirler. Sezgisel Kararlar: 3B biçimler el eskizine benzer bir şekilde sezgisel olarak geliştirilebilirler. Tasarım Bağlamı: Benzetimi yapılan görsel ve aural arazi bağlamında herhangi bir noktadan değerlendirme yapılabilir. Tasarım Performansı: Çevresel performans, maliyet, doluluk vb. gibi konularda 3B form yaratımı devam ederken tasarım ekibine geri besleme yapabilecek iliştirilmiş bilgi içermesi mümkündür. Eş Zamanlı Olmayan Eleştiri: Eleştirmenler veya müşteriler çalışma esnasında ortama dâhil olup erken tasarım evresinde geri besleme yaratabilirler. 3.1.5. Sanal Gerçeklik Sistemleri ile Geleneksel Üç Boyutlu BDT Sistemlerinin Karşılaştırılması 3B BDT sistemleri ile SG sistemlerinin arasındaki ayırt edici özellikler 3B grafiklerin temsilinde kullanılan donanım farklılıklarında belirginleşir. CAVE gibi başa takılan görüntüleyiciler içeren sistemler kullanıcının görüş alanını kaplayan görüntü aygıtlarını kullanarak kendilerini farklı bir noktaya taşımaktadırlar. Bu donanımların mimari tasarımda kullanımları kullanıcıları kendi gerçekliklerinden soyutlayıp bilgisayar benzetimine dalmalarını sağlamaktır. Tasarımcılar için projelerini SG sistemlerinde gerçekleştirmelerinin en motive edici yanı sistemlerin benzetimi yapılan çevreye ait gerçek zamanlı şartlara ve verilere 20

göre karar verebilme potansiyeli yaratmasıdır. Çevre verileri sadece görsel verileri değil, sisteme gömülü işitsel, dokunsal, istatistiksel vb. gibi pek çok veri setini de içermektedir (Moloney ve Amor, 2003). Tasarım Bağlamında: SG kullanımında mimari model benzetimi bir ortam içinde deneyimlenirken 3B BDT yazılımlarında model yazılımın önizleme penceresinin soyutlanmış penceresinde görüntülenmektedir. Aradaki bu bağlamsal fark tasarım vurgusunu temelden değiştirebilecek kadar belirgindir. Çevresel Etkileşim: SG uygulamalarında 3B BDT uygulamalarında olmayan zaman tabanlı ya da tetiklenebilen iliştirilmiş davranışların mümkün kıldığı bir etkileşim söz konusudur. Bu etkileşim gece-gündüz döngüsünden 3B ses benzetimine kadar varmaktadır. 3B BDT sistemleri benzer işlevsellikleri yüzey kaplamalı animasyonlar ve nesnelere bilgi ekleyerek yapabilir ama aradaki fark, SG sisteminin kullanıcı, 3B model, çevre ve gömülü bilgi arasındaki etkileşim gerçek zamanlı olarak gerçekleştirmesidir İşbirliği: SG uygulamalarında paylaşılan tasarım bileşenleri hakkında metin mesajlaşması veya sesli iletişim eş zamanlı olarak kurulabilirken 3B BDT sistemlerinde eş zamanlı olmayan işbirliği beyaz-tahta benzeri işlevlerle gerçekleşir. 3B BDT sistemlerinin farklı dosya türleri ile çalışabilme yetenekleri ise SG sistemlerine göre daha fazladır. 3.2. Bilgisayar Oyunları Oyun kavramını temel alan araştırmalarda odak noktası çoğunlukla çocuklardır. Çocukların oyun oynama eylemi ise karmaşık ve herhangi bir insan aktivitesi kadar çok boyutlu bir eylemdir. Çocukların oyun kültürü dünya üzerindeki bilgisayar oyunları endüstrisini yönlendiren ana güçlerden biridir. Bilgisayar oyunlarında temel iki karakter vardır: Faydacıl olmayan ve kendi kendine yeten bir eylem Oyunun çevresi ve nesneleri gibi diğer seçime bağlı oyun elemanları ve kurallardan oluşan bir strüktür. 21

İlk bakış açısına göre oyunların bir eylem olma hali oyunların dinamik strüktürleri ile birlikte neden bu kadar güçlü etkileri olduğunu açıklar. Hedefler veya çekişmeler eylemleri harekete geçirir. Bir oyun oyuncunun hareketini oyun boyunca aynı kalan veya birbirini takip eden alternatif alt hedeflere bölünmüş bir takım hedefler sunarak yönlendirir. Macera ve rol oynama, keşfetmek veya inşa etmek oyun deneyiminin odak noktası olup oyunda hikâyeler ve kurgulanmış dünyalar da bulunabilir. Oyun komplike ve esnek bir fenomendir, oyun sadece oynanarak gerçeğe dönüşebilir (Ermi vd. 2004). Oyun ve oyuncu arasındaki etkileşimi yaratan pek çok kavram bulunmaktadır, bunların en önemli iki tanesi güç ve kontrol kavramlarıdır. 3.2.1. Bilgisayar Oyunlarının Tarihçesi 1971 yılında Nolan Bushnell Computer Space i tasarladığında, oyun ilk jeton kullanımlı salon bilgisayar oyunu (arcade) unvanını kazandı. Bu oyun ile birlikte etkileşimli video ve bilgisayar oyunları dünya kültürünün bir parçası olmaya başladılar. Ertesi yıl Bushnell ve Ted Dabney Atari firmasını kurup ilk ürünleri Pong u piyasaya sürdüler ve böylece bilgisayar oyunlarının ilk nesli yaratılmış oldu. (1) Şekil 3.6: Pong Salon Bilgisayar Oyun Makinası Bilgisayar oyunları elektronik medyanın etkisi altında yetişen yeni bir jenerasyonun ilgisini oldukça çekti, 2002 yılındaki oyun endüstri satış rakamları 10 milyar Amerikan Doları nı aşmıştır. Modern bilgisayar oyunları sinema salonlarında izlenen filmlerde olduğu gibi duyum dolu hale gelmektedirler. Filmlerden farklı olarak oyunlar etkileşimli ve soru soran yapıları sayesinde kullanıcıların içinde bulundukları benzetimli ortamı bir seviyeye kadar kontrol edebilmelerini de sağlamaktadırlar. 22