Erstellen von 3D-Modellen von Kinder Bild Bücher für sehbehinderte Kinder

"Gute Nacht, Raum , gute Nacht Mond. Gute Nacht Kuh springt über den Mond ... "

Ein Kinder- Klassiker, der bereits ein Kandidat für die all-time besten Wohlfühl Buch, " Goodnight Moon" hat einen Schub bekommen : A University of Colorado Boulder -Team druckte die erste 3D- Version davon , so dass sehbehinderte Kinder und ihre Familien wie die Kuh springt über den Mond - - , um Objekte in der Geschichte berühren , da es laut zu lesen .

Die Geschichte von Margaret Wise Brown von einem Häschen im Bett wünschen eine gute Nacht zu seiner Umgebung, " Goodnight Moon" war eine logische erste Wahl für die CU- Boulder Taktile Bilderbücher Projekt - es gibt mehr als 40 Millionen Exemplare verkauft , und es übersetzt hat in mindestens einem Dutzend Sprachen. CU- Boulder Informatik Assistenzprofessor Tom Yeh und sein Team jetzt mit den gleichen Techniken , um einige andere sehr beliebte Kinder-Bücher in 3D , darunter " Harold und der Purple Crayon" und drucken "Die kleine Raupe Nimmersatt ".

" Als mein Sohn wurde vor drei Jahren geboren bekamen wir fünf Exemplare der " Goodnight Moon ' als Geschenk, ein Zeichen dafür, wie beliebt ist bei den kleinen Kindern und Erwachsenen ", sagt Yeh . " Es schien mir, um das ideale Buch, das sich in unserem neuen Forschungsanstrengungen verleihen würde. "

Die Idee der taktilen Bild Bücher nicht neu ist, wobei Yeh . " Neu ist, dass das 3D-Drucken leichter zugänglich und interaktiv so Eltern und Lehrer von Kindern Sehbehinderte können anpassen und drucken Sie diese Art von Bild Bücher in 3D ", sagte er . Yeh hielt einen Vortrag über das Thema auf der Jahres Association for Computing Machinery ist CHI Human Factors in Computing Systems im Mai in Toronto statt .


Doktorand Abigale Stangl (rechts), ein CU- Boulder Doktorand und ein Freiwilliger an der Ankerstelle für blinde Kinder in Denver, zeigt Isabella Chinkes und ihre Mutter , Linda, eine 3D-Version von " Gute Nacht Mond . "
Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung Casey Cass , University of Colorado

Yeh leitet die Sikuli Lab am CU- Boulder, wo seine Studenten forschen auf , wie Computer besser zu sehen und mit Menschen interagieren mehr natürlich . Yeh , der seinen Doktortitel in Informatik von der Massachusetts Institute of Technology erhalten , untersucht auch die künstliche Intelligenz mit dem Ziel, die Menschen benutzen, um praktische Probleme zu lösen .

In diesem Frühjahr Yeh in seiner Rapid-Prototyping- Klasse zu vier 3D -Seiten jeweils von der beliebten Kinderbuch" Harold und die Zauberkreide ", 1955 von Crocket Johnson veröffentlicht , in dem ein kleiner Junge schafft seine eigene Welt indem Sie einfach es zu schaffen zugeordnet Studenten . Für das fertige Buch , Yeh ausgewählten Seite von jedem Schüler in der Klasse . " Die kreative Seite der Studenten wirklich kam ", sagt er .

Einige der 3D -Seiten von Yeh Schüler gedruckt enthielt nur ein einzelnes Objekt, das eine bestimmte Seite dominiert - wie ein Boot Harold ist das Klettern in , zum Beispiel - Objekte, die größer oder kleiner Größe skaliert kann so blind Kinder können sich besser fühlen ihre Form werden. Die 3D- Seiten für " Harold und der Purple Crayon" Zeit sind auf dem Display an der Treppenhauswand des Gemmill Bibliothek in der CU- Boulder Mathematics Building.

Die Grundidee ist es, 2D-Grafiken in 3D darstellen , taktile Weise auf einer Skala für die kognitiven Fähigkeiten und Interessen junger Kinder geeignet , sagte Yeh . Das Team kombiniert diese Informationen mit Computeralgorithmen - wesentlichen Schritt-für- Schritt-Anleitungen für mathematische Berechnungen - eine Schnittstelle , die Eltern, Lehrer und Unterstützer ermöglicht, ihre eigenen maßgeschneiderten Bild Bücher mit Hilfe von 3D -Computer zu drucken.

"Im Idealfall ein Elternteil könnte ein Buch wählen , nehmen Sie ein Bild von einer Seite , senden Sie das Bild an einen 3D-Drucker , die in einer 3D taktile Buch führen würde ", sagte er . "Wir untersuchen die wissenschaftlichen, technischen und menschlichen Probleme, die angegangen werden müssen , bevor diese Vision vollständig realisiert werden können. "

Yeh sagte Hobbyisten , die bereits 3D-Drucker kann eine große Hilfe für das Projekt sein . "Wenn sie ihre kreativen Köpfe und Zeit, um etwas, das sehbehinderten Kindern zugute machen zu spenden , das wäre toll . " Ein weiterer möglicher Vorteil ? Die Kosten für die 3D-Drucker - derzeit Tausende von Dollar - wird wahrscheinlich deutlich sinken in den kommenden Jahren , wie Tintenstrahl- Laserdrucker vor wenigen Jahrzehnten getan hat, zugänglich zu machen die meisten Menschen.

Die weltweite Begeisterung für den 3D-Druck ist aus den Charts , sagte Yeh . Die Menschen sind jetzt 3D-Druck Flugzeugmotorteile , Bikinis, Pizzen , Fahrräder , künstliche Gliedmaßen und Teddybären - auch alle benötigten , um eine andere 3D-Drucker zu montieren Teile . Yeh verglichen 3D-Druck für den Aufbau eines Gegenstandes mit einem winzigen Lego -Set : Einstellung um fast mikroskopische Tropfen Material - oft flüssigem Kunststoff - dann bauen sie in die 3D-Objekte , wie eine Uhr oder ein Dinosaurier , ein Tropfen auf einmal über die Schnittstelle erstellt von Yeh und sein Team .

"Ich erkannte, konnten wir etwas Sinnvolles durch die Interpretation Bilder aus dieser Kinder Bücher mit mathematischen Diagramme zu tun ", sagte er . "Dieses Projekt ist viel schwieriger, als ich mir vorgestellt , aber es ist auch viel lohnender . "

Das Taktile Bilderbücher Projekt von Yeh geleitet wurde im vergangenen Jahr durch ein 8.000 $ Outreach Stipendium der Universität, die sein Forschungsteam geholfen hat, die Zusammenarbeit mit dem Anchor -Zentrum für blinde Kinder , einer Vorschule in Denver gefördert , um den Bedürfnissen der sehbehinderte Kleinkinder besser zu verstehen und wie Eltern effektiv engagieren sie in Lesen. Ein großer Vorteil , um 3D- Bücher für Kinder taktile ist, dass viele blinde Kinder nicht lernen, Braille , bis sie etwa sechs Jahre alt sind, zu beginnen, sagte Yeh .

" Die Universität von Colorado in Boulder ist der Experte in der Technologie und Anchor -Center ist der Experte in taktile Lese ", sagte Mittig verankern Lehrer JC Greeley . "Gemeinsam sind wir in der Lage, eine einheitliche taktile Messwerkzeug , das junge sehbehinderte Kinder gibt sofortige und gleichen Zugang zu Bücher und bietet der ganzen Familie einen Weg, um die Magie der Lesung zusammen erleben zu schaffen."

CU- Boulder Doktorand Abigale Stangl des ATLAS -Programm und die Informatik -Abteilung , einer der Yeh Studenten , Freiwilligen an der Anker- Center. "Für Sehbehinderte , taktile Entwicklung ist wichtig ", sagte sie . "Ich bin daran interessiert, verschiedene Möglichkeiten, wie wir die Welt wahrnehmen und wie wir dazu beitragen, interessante Erfahrungen durch Berührung . "

Ein weiterer Doktorand , Jeeeun Kim half zu schaffen und zu verfeinern, die erste " Goodnight Moon" 3D - gedruckte Buch . " Uns gefiel , dass die Geschichte ist einfach und alle Objekte der kleine Hase sagt gute Nacht leicht in unserem täglichen Leben zu finden , so dass Kinder sich vorzustellen, wie die aussehen ", sagte Jeeeun .

" Die 3D-Technologie schon da war , mussten wir Techniken, die wir für die Bildverarbeitung entwickelt , können Sie sie zusammen und Sie haben die Möglichkeit zum Ausdrucken von 3D-Bildern aus Kinder-Bücher ", sagte Yeh . " Ziel ist es, Eltern, Lehrer und Anhänger der sehbehinderte Kinder lernen, wie man Software und 3D-Drucker verwenden , um Bücher zu ihrer eigenen machen. Da jedes Kind in der Regel hat seine einzigartige Sehbehinderung Fragen , ist die Idee, jedes Buch individuell für jedes Kind. "

Yeh , der auch erforscht " Big Data " und Sicherheitsfragen , sagte, es sei eine riskante Angelegenheit , um in die Welt der 3D- Bild Bücher für sehbehinderte Kinder tauchen. "Ich habe eine Chance , und ich bin etwas ganz anderes , das erfüllend ist zu tun . " er sagte. " Die Ingenieurschule hat mich sehr unterstützt meine Arbeit gewesen .

"Unser Ziel ist es nun, mehr Interesse an diesem Projekt zu generieren ", sagt Yeh . "Wir werden über einige Workshops in der Denver - Boulder -Bereich setzen werden in diesem Sommer, Menschen beizubringen, wie man 3D-Modelle von Kinder Bild Bücher zu machen und sie zu drucken . "