ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ: ΣΟΛΑΚΗ ΜΑΡΙΑ ΜΗΝΟΥ ΑΦΡΟΔΙΤΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΚΑΖΑΝΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ

Transcript

1 ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ " Δ Η Μ Ι Ο Υ Ρ Γ Ι Α Δ Ι Δ Α Κ Τ Ι Κ Ο Υ Χ Ω Ρ Ο Υ Γ Ι Α Τ Ο Τ Ε Ι Κ Α Β Α - Λ Α Σ Σ Τ Ο Ν Ε Ι Κ Ο Ν Ι Κ Ο Κ Ο Σ Μ Ο Τ Ο Υ O P E N S I M U L A T O R " ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΣΠΟΥΔΑΣΤΩΝ: ΣΟΛΑΚΗ ΜΑΡΙΑ ΜΗΝΟΥ ΑΦΡΟΔΙΤΗ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ : ΚΑΖΑΝΙΔΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΚΑΒΑΛΑ, 2013

2 Περίληψη Δημιουργία Διδακτικού Χώρου για το ΤΕΙ Καβάλας στον Εικονικό Κόσμο του OpenSimulator Η υψηλή ποιότητα των γραφικών, η αύξηση της υπολογιστικής ισχύς των προσωπικών Η/Υ, καθώς και η διευρυμένη χρήση των δικτυακών συνδέσεων υψηλών ταχυτήτων προσέδωσε μία ώθηση στην εισαγωγή των εικονικών κόσμων σε νέους τομείς, ένας από τους οποίους είναι και η εκπαίδευση εξ αποστάσεως. Υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές εφαρμογές απομακρυσμένης εκπαίδευσης όπου οι εκπαιδευόμενοι μπορούν να συνδεθούν δικτυακά σε ένα κεντρικό σύστημα και να συμμετέχουν σε μία διάλεξη. Όμως, η είσοδος πολλών χρηστών σε ένα εικονικό περιβάλλον το οποίο έχει κατασκευαστεί για να φιλοξενεί εκπαιδευτικές δράσεις, παρουσιάζει μία διαφορετική εμπειρία εκπαίδευσης, καθώς τα εντυπωσιακά τρισδιάστατα γραφικά, η αμεσότητα της συμμετοχής με την εικονική παρουσία του κάθε εκπαιδευομένου και οι δυνατότητες που δίνονται στους εκπαιδευομένους που προσεγγίζουν αυτές μίας ρεαλιστικής αίθουσας διάλεξης, ανοίγουν ένα διαφορετικό ορίζοντα στην διεξαγωγή απομακρυσμένων εκπαιδεύσεων. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η α- νάπτυξη ενός εικονικού, διδακτικού χώρου για το ΤΕΙ Καβάλας στο περιβάλλον του ελεύθερου λογισμικού ανάπτυξης εικονικών κόσμων OpenSimulator. Σκοπός της εργασίας είναι να επιτρέψει στους εκπαιδευτικούς και στους φοιτητές του ιδρύματος να συμμετάσχουν σε σύγχρονες εξ αποστάσεως διδασκαλίες στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator. Λέξεις Κλειδιά Εικονικά Περιβάλλοντα, Εξ αποστάσεως Εκπαίδευση, OpenSimulator, SecondLife, Sloodle. Ευχαριστίες Αρχικά θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε θερμά τον επιβλέποντα καθηγητή της πτυχιακής μας κ. Καζανίδη Ιωάννη για την καθοδήγηση και την βοήθεια του σε κάθε φάση της δημιουργίας της, όπως επίσης και όλους εκείνους οι οποίοι βοηθήσαν στην επίλυση ορισμένων τεχνικών προβλημάτων. Δεν θα ξεχάσουμε επίσης να απευθύνουμε τις ευχαριστίες μας στις οικογένειες μας για την στήριξη και την υπομονή τους όλα αυτά τα χρόνια. 2

3 Πίνακας Περιεχομένων Πίνακας Περιεχομένων... 3 Πίνακας Εικόνων... 4 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Αντικείμενο και Σκοπός της Εργασίας Δομή της Εργασίας... 8 Κεφάλαιο 2 Εικονικά Περιβάλλοντα και Εκπαίδευση Γενικά Εκπαιδευτική Διαδικασία σε Εικονικούς Κόσμους Το Περιβάλλον Second Life Το Περιβάλλον OpenSimulator Κεφάλαιο 3 Δημιουργία Εικονικού Διδακτικού Χώρου Προδιαγραφές του Διδακτικού Χώρου Σχεδιασμός της Ανάπτυξης του Διδακτικού Χώρου Ανάπτυξη του Διδακτικού Χώρου Εγκατάσταση Λειτουργικού Συστήματος Linux Εγκατάσταση Λογισμικού Mono του Linux Εγκατάσταση Βάσης Δεδομένων MySQL Εγκατάσταση του OpenSimulator Εγκατάσταση των Viewers του OpenSimulator Ενεργοποίηση της Φωνής στον OpenSimulator Κατασκευή του Διδακτικού Χώρου στον OpenSimulator Εγκατάσταση του Moodle Εγκατάσταση του Sloodle Προβολή Εκπαιδευτικού Υλικού Κεφάλαιο 4 Συμπεράσματα Κεφάλαιο 5 Αναφορές

4 Πίνακας Εικόνων Εικόνα 1: Υποσύνολα της Απομακρυσμένης Εκπαίδευσης Εικόνα 2: Γενικά Υποσυστήματα ενός Learning Management System Εικόνα 3: Πανοραμική Όψη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio Εικόνα 4: Πύλη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio Εικόνα 5: Το Κεντρικό Κτίριο του Πανεπιστημίου Harvard στον Εικονικό Κόσμο Second Life Εικόνα 6: Οθόνη About του Ubuntu Linux LTS The Lucid Lynx Εικόνα 7: Ο χρήστης διαχειριστής της Εγκατάστασης του Ubuntu Linux Εικόνα 8: Η Αρχική Έκδοση του Kernel στο Linux Ubuntu Εικόνα 9: Ενημέρωση του Συστήματος μετά την Αρχική Εγκατάσταση του Linux Ubuntu Εικόνα 10: Η έκδοση του Kernel στο Linux Ubuntu Μετά τις Ενημερώσεις Εικόνα 11: Επιλογή για Εγκατάσταση των Πακέτων του Framework Mono στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Εικόνα 12: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του Framework Mono στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Εικόνα 13: Επιλογή για Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linu Εικόνα 14: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Εικόνα 15: Ρύθμιση του password του root Χρήστη κατά την Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL Εικόνα 16: Η Εικόνα του Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux μετά την Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL Εικόνα 17: Αρχική Οθόνη του Περιβάλλοντος Διαχείρισης του RDBMS MySQL Εικόνα 18: Δημιουργία νέου Σχήματος στη MySQL για το OpenSimulator Εικόνα 19: Δημιουργία νέου Χρήστη Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του OpenSimulator Εικόνα 20: Ανάθεση Δικαιωμάτων Πρόσβασης του νέου Χρήστη Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του OpenSimulator Εικόνα 21: Αλλαγή Χρήστη και Group για τα Αρχεία Εγκατάστασης του OpenSimulator Εικόνα 22: Επιλογή Αρχιτεκτονικής Standalone του OpenSimulator στο αρχείο bin/opensim.ini Εικόνα 23: Ρυθμίσεις Σύνδεσης στη Βάση Δεδομένων MySQL για Αρχιτεκτονική Standalone του OpenSimulator στο αρχείο bin/config-include/standalonecommon.ini Εικόνα 24: Εγκατάσταση OpenSimulator Βασικές Ρυθμίσεις Region Εικόνα 25: Εγκατάσταση OpenSimulator Βασικές Ρυθμίσεις Estate

5 Εικόνα 26: Εγκατάσταση OpenSimulator Βασικές Ρυθμίσεις Estate Owner Εικόνα 27: Εγκατάσταση OpenSimulator Ολοκλήρωση Εγκατάστασης και Γραμμή Εντολών Server Εικόνα 28: Εγκατάσταση Imprudence Σύνδεση στο Grid localhost Εικόνα 29: Εγκατάσταση Imprudence Πρώτη Σύνδεση στο Region IIDEP με το avatar Ruth Εικόνα 30: Εγκατάσταση Imprudence Το Παράθυρο About του Προγράμματος Εικόνα 31: Η Εικόνα του Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux μετά την Εγκατάσταση των Πακέτων Libcurses Εικόνα 32: Περιβάλλον Διαμόρφωσης της Εμφάνισης του Avatar στον OpenSimulator Εικόνα 33: Έναρξη Κατασκευής του Αμφιθεάτρου με το Πρώτο Αντικείμενο - Κύλινδρος. 49 Εικόνα 34: Αλλαγή του Texture ενός Αντικειμένου Εικόνα 35: Αλλαγή του Μεγέθους ενός Αντικειμένου Εικόνα 36: Δημιουργία Κενού στο Εσωτερικό ενός Αντικειμένου Εικόνα 37: Αφαίρεση Κατακόρυφου Τμήματος από ένα Αντικείμενο Εικόνα 38: Ανάθεση Διαφορετικού Texture στην Εσωτερική Επιφάνεια ενός Αντικειμένου 52 Εικόνα 39: Ο Αρχικός Κύλινδρος κατά την Κατασκευή Ενδιάμεσης Βαθμίδας του Αμφιθεάτρου Εικόνα 40: Η Τελική Μορφή Ενδιάμεσης Βαθμίδας του Αμφιθεάτρου Εικόνα 41: Ολοκλήρωση της Κατασκευής των Βαθμίδων του Αμφιθεάτρου Εικόνα 42: Κατασκευή του Συμπληρωματικού Αντικειμένου για τον Εξωτερικό Τοίχο του Αμφιθεάτρου Εικόνα 43: Τοποθέτηση του Συμπληρωματικού Αντικειμένου για τον Εξωτερικό Τοίχο του Αμφιθεάτρου Εικόνα 44: Κατασκευή Καθίσματος του Αμφιθεάτρου Εικόνα 45: Εισαγωγή Script για την Συμπεριφορά του Αντικειμένου Καθίσματος Εικόνα 46: Επιλογές Γρήγορου Μενού του Αντικειμένου Καθίσματος Εικόνα 47: Τελική Θέση Καθίσματος του Avatar με την Προσθήκη Διορθωτικού Script Εικόνα 48: Τελική Τοποθέτηση των Καθισμάτων στο Αμφιθέατρο Εικόνα 49: Έναρξη Κατασκευής του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Εικόνα 50: Αλλαγή Texture του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου 58 Εικόνα 51: Αλλαγή Μεγέθους του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Εικόνα 52: Αλλαγή Σχήματος του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Εικόνα 53: Αλλαγή Texture Εσωτερικής Επιφάνειας του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου

6 Εικόνα 54: Όψη του Ολοκληρωμένου Αμφιθέατρου Εικόνα 55: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του Web Server Apache στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Εικόνα 56: Αρχική Σελίδα του Apache στο Ubuntu Linux Εικόνα 57: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων της Γλώσσας PHP στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Εικόνα 58: Δημιουργία νέου Σχήματος στη MySQL για το Moodle Εικόνα 59: Ανάθεση Δικαιωμάτων Πρόσβασης του νέου Χρήστη Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του Moodle Εικόνα 60: Πρώτη Οθόνη Εγκατάστασης του Moodle Εικόνα 61: Οθόνες από τα Βήματα Εγκατάστασης του Moodle Εικόνα 62: Οθόνες από τα Τρία Τελευταία Βήματα Εγκατάστασης του Moodle Εικόνα 63: Ρυθμίσεις του Κεντρικού Module του Sloodle μέσα στο Moodle Εικόνα 64: Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) μέσα στο Moodle Εικόνα 65: Καταχώρηση Αντικειμένων του Sloodle στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle Εικόνα 66: Καταχώρηση του Sloodle Controller στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle Εικόνα 67: Καταχώρηση του Sloodle Presenter στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle Εικόνα 68: Οθόνη Καταχώρησης των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle Εικόνα 69: Οθόνη Επεξεργασίας των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle Εικόνα 70: Οθόνη Προβολής των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle Εικόνα 71: Εισαγωγή του Sloodleset στον Εικονικό Χώρο του OpenSimulator Εικόνα 72: Σύνδεση του Sloodleset προς το Moodle Εικόνα 73: Καταχώρηση Κωδικών Διαχειριστή του Moodle για Σύνδεση με το Sloodleset.. 75 Εικόνα 74: Αίτημα Σύνδεσης με Συγκεκριμένο Controller του Moodle από το Sloodleset Εικόνα 75: Επιτυχής Σύνδεση Controller του Moodle με το Sloodleset Εικόνα 76: Αυτόματη Λήψη Ρυθμίσεων του Controller του Sloodleset από το Moodle Εικόνα 77: Επιλογή Εικονικού Αντικειμένου από το Sloodleset του OpenSimulator Εικόνα 78: Επιλογή και Τοποθέτηση Εικονικού Αντικειμένου Presenter από το Sloodleset του OpenSimulator Εικόνα 79: Σύνδεση του Εικονικού Αντικειμένου Presenter με το Site του Moodle Εικόνα 80: Σύνδεση του Εικονικού Αντικειμένου Presenter με Συγκεκριμένο Presenter του Moodle Εικόνα 81: Επιτυχής Σύνδεση του Εικονικού Αντικειμένου Presenter με Συγκεκριμένο Presenter του Moodle

7 Εικόνα 82: Τελική Εφαρμογή Ρυθμίσεων Σύνδεσης του Εικονικού Αντικειμένου Presenter με Συγκεκριμένο Presenter του Moodle Εικόνα 83: Εμφάνιση της Παρουσίασης του Moodle στον Presenter του OpenSimulator Εικόνα 84: Ρυθμίσεις Ενεργοποίησης Εκτέλεσης Streaming στον Viewer του OpenSimulator Εικόνα 85: Επιλογές του Texture στο Τρέχον Parcel του OpenSimulator Εικόνα 86: Πανοραμική Όψη του Διδακτικού Χώρου στον OpenSimulator

8 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή 1.1 Αντικείμενο και Σκοπός της Εργασίας Οι εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας με την ανάπτυξη εικονικών κόσμων όπου πολλοί χρήστες συνδέονται απομακρυσμένα και μπορούν να συνεργαστούν μεταξύ τους έχουν πια ευρεία διάδοση, ώστε αναζητούνται τρόποι αξιοποίησής τους πέρα των αρχικών στόχων τους. Η υψηλή ποιότητα των γραφικών, η αύξηση της υπολογιστικής ισχύς των προσωπικών Η/Υ, καθώς και η διευρυμένη χρήση των δικτυακών συνδέσεων υψηλών ταχυτήτων προσέδωσε μία ώθηση στην εισαγωγή των εικονικών κόσμων σε νέους τομείς, ένας από τους οποίους είναι και η εκπαίδευση εξ αποστάσεως. Υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές εφαρμογές απομακρυσμένης εκπαίδευσης όπου οι εκπαιδευόμενοι μπορούν να συνδεθούν δικτυακά σε ένα κεντρικό σύστημα και να συμμετέχουν σε μία διάλεξη. Με την είσοδο, όμως, πολλών χρηστών σε ένα εικονικό περιβάλλον το οποίο έχει κατασκευαστεί για να φιλοξενεί εκπαιδευτικές δράσεις, η εμπειρία μοιάζει διαφορετική, καθώς τα εντυπωσιακά τρισδιάστατα γραφικά, η αμεσότητα της συμμετοχής με την εικονική παρουσία του κάθε εκπαιδευομένου και οι δυνατότητες που δίνονται στους εκπαιδευομένους που προσεγγίζουν αυτές μίας ρεαλιστικής αίθουσας διάλεξης, ανοίγουν ένα διαφορετικό ορίζοντα στην διεξαγωγή απομακρυσμένων εκπαιδεύσεων. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός εικονικού, διδακτικού χώρου για το ΤΕΙ Καβάλας στο περιβάλλον του ελεύθερου λογισμικού ανάπτυξης εικονικών κόσμων OpenSimulator. Σκοπός της εργασίας είναι να επιτρέψει στους εκπαιδευτικούς και στους φοιτητές του ιδρύματος να συμμετάσχουν σε σύγχρονες εξ αποστάσεως διδασκαλίες στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator. Ήδη από την περιγραφή του αντικειμένου της εργασίας προκύπτει απευθείας ότι το περιεχόμενο της εργασίας έχει περισσότερο χαρακτήρα πρακτικό και «κατασκευαστικό», αλλά περιλαμβάνεται και η θεωρητική προσέγγιση του αντικειμένου με την περιγραφή των εισαγωγικών εννοιών του θέματος. Η κατασκευή και η θέση σε λειτουργία ενός εικονικού κόσμου μέσα στον OpenSimulator είναι ένα σύνθετο έργο, καθώς απαιτεί τη χρήση και διαμόρφωση διαφορετικών εργαλείων λογισμικού, από Βάσεις Δεδομένων μέχρι εργαλεία σχεδιασμού τρισδιάστατων μοντέλων, γι αυτό και θα δοθεί έμφαση στις όσο το δυνατό αναλυτικότερες περιγραφές των σταδίων της υλοποίησης. 1.2 Δομή της Εργασίας Το επόμενο κεφάλαιο 2 της παρούσας εργασίας περιλαμβάνει τη θεωρητική προσέγγιση του θέματος με τη γενική παρουσίαση των ορισμών και κατηγοριών της εκπαίδευσης εξ αποστάσεως (ενότητα 2.1), με την ανάλυση των πλεονεκτημάτων της αξιοποίησης των εικονικών κόσμων στην εξ αποστάσεως εκπαίδευση (ενότητα 2.2) και τέλος με την παρουσίαση των χαρακτηριστικών των δύο δημοφιλέστερων εφαρμογών ανάπτυξης εικονικών κόσμων, του SecondLife (ενότητα 2.3) και του OpenSimulator (ενότητα 2.4). 8

9 Στο κεφάλαιο 3 αναλύεται όλη η διαδικασία ανάπτυξης του εικονικού, διδακτικού χώρου του ΤΕΙ Καβάλας. Η διαδικασία ξεκινάει με τη διατύπωση των γενικών προδιαγραφών που πρέπει να έχει νέος διδακτικός χώρος (ενότητα 3.1). Η επόμενη φάση περιλαμβάνει την προετοιμασία της υλοποίησης με την καταγραφή των συγκεκριμένων βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν καθώς και των ιδιαιτεροτήτων κάθε φάσης της υλοποίησης (ενότητα 3.2). H αναλυτική περιγραφή της υλοποίησης γίνεται στην ενότητα 3.3 η οποία αναλύεται σε επιμέρους ενότητες ( ) για καθένα από τα στάδια της ανάπτυξης του διδακτικού χώρου. Στο κεφάλαιο 4 παρατίθενται τα συμπεράσματα της συνολικής εκπόνησης της παρούσας εργασίας σε σχέση με τους στόχους που τέθηκαν αρχικά, ενώ στο κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται οι βιβλιογραφικές αναφορές στις οποίες βασίστηκε η ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας. 9

10 Κεφάλαιο 2 Εικονικά Περιβάλλοντα και Εκπαίδευση 2.1 Γενικά Οι σύγχρονες μέθοδοι «Εξ αποστάσεως Μάθησης» ( Distance Learning ) παίρνουν ολοένα και πιο καινοτόμες μορφές με την αυξημένη χρήση τω νέων τεχνολογιών. Η απομακρυσμένη ή εξ αποστάσεως εκπαίδευση είναι ένας γενικός όρος ο οποίος περιγράφει πρακτικές διδασκαλίας όπου οι εκπαιδευόμενοι δεν είναι στο ίδιο χώρο με τους εκπαιδευτές. Συνεπώς, σε αυτή την κατηγορία εκπαίδευσης προκύπτει ένα ευρύ φάσμα από τεχνικές και μέσα διδασκαλίας τα οποία έχουν ως στόχο την ενεργή και συνεχή συμμετοχή των εκπαιδευομένων, ώστε να ξεπερνιέται το μειονέκτημα της απόστασης. Προφανώς, η ποικιλία των μέσων βασίζεται στη ραγδαία εξέλιξη των τεχνολογιών της Πληροφορικής και των Τηλεπικοινωνιών, γι αυτό και η εξ αποστάσεως εκπαίδευση σήμερα σχεδόν ταυτίζεται με το όρο «Ηλεκτρονική Μάθηση (E-Learning) Συνεπώς, οι νέες τεχνολογίες έχουν ενσωματωθεί σε μεγάλο βαθμό μέσα στην εκπαιδευτική διαδικασία με σκοπό το καλύτερο εκπαιδευτικό αποτέλεσμα τόσο μέσα στην αίθουσα όσο και εκτός από αυτή, σε μία συνεχή επικοινωνία εκπαιδευτή και εκπαιδευόμενου εξ αποστάσεως. [4]. Ο βαθμός αξιοποίησης των νέων τεχνολογιών στην εξ αποστάσεως εκπαιδευτική διαδικασία μπορεί να ποικίλει από την απλή χρήση ηλεκτρονικού διδακτικού υλικού και την α- νταλλαγή του με ηλεκτρονικό ταχυδρομείο ( ) μέχρι την διεξαγωγή μαθημάτων σε εικονικούς, ψηφιακούς διδακτικούς χώρους. Η συγκεκριμένη διαβάθμιση οδηγεί στον προσδιορισμό υποκατηγοριών στο χώρο της εξ αποστάσεως μάθησης ως εξής (βλ. επόμενη Εικόνα) [11]: Computer-Based Learning: Αποτελεί την πιο απλή μορφή χρήσης της τεχνολογίας των Η/Υ όπου μέρος ή το σύνολο του διδακτικού υλικού βρίσκεται αποθηκευμένο σε ψηφιακή μορφή σε ψηφιακά μέσα αποθήκευσης (πχ CD/DVD, δισκέτες, USB flash drives κλπ). Σε αυτή την περίπτωση δεν απαιτείται δικτυακή πρόσβαση του εκπαιδευομένου στο Internet, ενώ συνήθως δεν περιλαμβάνονται στο διδακτικό υλικό συνδέσεις σε εξωτερικές, διαδικτυακές πηγές. Online Learning: Ταυτίζεται και με τις έννοιες Web-based Learning ή Internet-based Learning και περιλαμβάνει την ευρύτερη διαδικασία της μάθησης μέσα από καθαρά δικτυακούς πόρους είτε μέσα σε δίκτυο τοπικής κλίμακας (Intranet) είτε στο επίπεδο δικτύου ενός οργανισμού (Extranet) είτε μέσα από περιβάλλοντα και εργαλεία του Internet. Ο βαθμός πολυπλοκότητας των εργαλείων μάθησης, άρα και η διαδικασία της εκπαίδευσης ποικίλει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τα συγκεκριμένα διαδικτυακά εργαλεία και εφαρμογές που χρησιμοποιούνται κάθε φορά. Οι on-line εκπαιδευτικές ε- φαρμογές συνήθως παρέχουν τη δυνατότητα ανάρτησης του εκπαιδευτικού υλικού, η- λεκτρονικής υποβολής των εργασιών, δικτυακή διεξαγωγή ασκήσεων και όλα αυτά 10

11 μπορούν να συνοδεύονται από την τήρηση βαθμολογίων και εμφάνισης αποδόσεων των εκπαιδευομένων. Στις πιο εξελιγμένες εκδοχές των on-line εκπαιδευτικών εφαρμογών συμπεριλαμβάνονται εκπαιδευτικό υλικό με προσανατολισμό στα πολυμέσα (βίντεο, ηχογραφήσεις, animation) είτε σε μορφή στατικών αρχείων είτε ακόμα και σε μορφή ζωντανών on-line συνδέσεων. Με αυτά τα εργαλεία μπορεί να επιτευχθεί εκτός από το καθαρά μαθησιακό έργο και συνοδευτικές εκπαιδευτικές δράσεις όπως η συζήτηση με ειδικούς ή επαγγελματίες του γνωστικού αντικειμένου, on-line συμβουλευτική είτε για επαγγελματικό προσανατολισμό είτε για καθαρά ακαδημαϊκά θέματα, on-line σεμινάρια ή παρουσιάσεις. Πηγή: [11] Εικόνα 1: Υποσύνολα της Απομακρυσμένης Εκπαίδευσης E-Learning: Περιλαμβάνει όλες τις εκπαιδευτικές δραστηριότητες που χρησιμοποιούν ψηφιακές τεχνολογίες για την επίτευξη υψηλού επιπέδου μάθησης είτε σε κλασικές αίθουσες διδασκαλίας είτε με την συγκρότηση ψηφιακών εκπαιδευτικών ομάδων με απομακρυσμένα μέλη είτε με πιο εξελιγμένες μεθόδους όπως οι εικονικοί διδακτικοί χώροι. Συχνά ταυτίζεται με τον όρο της «Εξ αποστάσεως Μάθησης», αλλά στην πράξη αποτελεί υποσύνολο αυτής, καθώς το e-learning περιγράφει κάθε εκπαιδευτική δραστηριότητα από απόσταση, η οποία όμως περιλαμβάνει αποκλειστικά ως εκπαιδευτικά μέσα τεχνολογικά προϊόντα και υπηρεσίες. Συγκεκριμένα, η χρήση ψηφιακού εκπαιδευτικού υλικού (ακόμα και στην απλούστερη μορφή των CD-ROMs ή των ταινιών), η χρήση ψηφιακής Τηλεόρασης ή δορυφορικών μεταδόσεων και η χρήση φυσικά των τεχνολογιών και υπηρεσιών του Internet συνιστούν εκπαιδευτικές δραστηριότητες που μπορούν να υπαχθούν στο e-learning. Επίσης, η παράμετρος «της χρήσης οποιουδήποτε ψηφιακού μέσου» αποτελεί τον επιπλέον χώρο που καλύπτει το e-learning σε σχέση με τις δράσεις του on-line Learning οι οποίες αφορούν αποκλειστικά τη χρήση δικτυακών εφαρμογών, βασισμένων συνήθως στις τεχνολογίες του Internet. Τα συστήματα που παρέχουν υπηρεσίες e-learning μπορεί να γίνουν αρκετά πολύπλοκα, ώστε έχουν αποκτήσει δικιά τους κατηγορία Πληροφοριακών Συστημάτων, τα Learning Management Systems LMS. Ένα τυπικό LMS παρέχει το απαραίτητο πληροφοριακό υπόβαθρο συ- 11

12 νεργασίας μεταξύ των βασικών συμμετεχόντων: Διαχειριστή (Administrator), Εκπαιδευτών (Instructor), Εκπαιδευομένων (Student) (βλ. παρακάτω Εικόνα). Πηγή: [17] Εικόνα 2: Γενικά Υποσυστήματα ενός Learning Management System Εξ Αποστάσεως Μάθηση (Distance Learning): Αποτελεί οποιοδήποτε συνδυασμό εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων των παραπάνω κατηγοριών που παρέχουν τη μάθηση εκτός των κλασικών εκπαιδευτικών αιθουσών, με τις επιπλέον δυνατότητες των εντελώς κλασικών μέσων εκπαίδευσης από απόσταση, χωρίς συμμετοχή της ψηφιακής τεχνολογίας. Συνεπώς, η παραδοσιακή μέθοδος της εκπαίδευσης «δια αλληλογραφίας» αποτελεί μία εκπαιδευτική δράση «Εξ Αποστάσεως Μάθησης» χωρίς την χρήση κάποιου τεχνολογικού μέσου. Γι αυτό και το εύρος της «Εξ Αποστάσεως Μάθησης» είναι μεγαλύτερο των υπολοίπων κατηγοριών. Στην παραπάνω κατηγοριοποίηση της «Εξ Αποστάσεως Μάθησης» μπορεί κάλλιστα ο όρος «Μάθηση» να αντικατασταθεί από τον όρο «Κατάρτιση» (Training) ώστε να καλύπτει τις περιπτώσεις επαγγελματικών εκπαιδεύσεων ή ενημερώσεων ή τις εκπαιδεύσεις που αφορούν απόκτηση δεξιοτήτων και πιστοποιήσεών τους. Μία εναλλακτική κατανομή των Εξ Αποστάσεως εκπαιδευτικών διαδικασιών σχετίζεται με το χρόνο και το συγχρονισμό διεξαγωγής της εκπαίδευσης. Συγκεκριμένα, υπάρχουν δύο γενικές κατηγορίες του χρόνου διεξαγωγής της Εξ Αποστάσεως μάθησης [11]: Σύγχρονη διεξαγωγή μαθημάτων (Synchronous Course Delivery). Περιγράφει την «ζωντανή» διεξαγωγή μαθημάτων τα οποία έχουν κάποιο συντονιστή εκπαιδευτή και όλοι οι εκπαιδευόμενοι είναι συνδεδεμένοι δικτυακά σε μία κεντρική πλατφόρμα ταυτόχρονα. Άρα στη σύγχρονη Εξ Αποστάσεως εκπαίδευση όλοι οι συμμετέχοντες μπορούν να επικοινωνούν απευθείας μεταξύ τους στον ίδιο χρόνο. Οι συνηθέστερες περιπτώσεις τέτοιων εκπαιδεύσεων περιλαμβάνουν εφαρμογές τηλεδιάσκεψης, εφαρμογές Internet τηλεφωνίας, δορυφορικές συνδέσεις αμφίδρομης επικοινωνίας μεταξύ των εκπαιδευομένων και τη συμμετοχή σε εικονικούς διδακτικούς χώρους (virtual classrooms). 12

13 Ασύγχρονη διεξαγωγή μαθημάτων (Asynchronous Course Delivery): Περιγράφει την διεξαγωγή μαθημάτων κατά την οποία η επικοινωνία μεταξύ των συμμετεχόντων δεν γίνεται την ίδια χρονική στιγμή, αλλά με απαραίτητη χρονική καθυστέρηση. Ενδεικτικά παραδείγματα τέτοιων εκπαιδευτικών πρακτικών είναι τα εκπαιδευτικά προγράμματα μέσω Internet με την παροχή ψηφιακού εκπαιδευτικού υλικού (αρχεία κειμένου, αρχεία βίντεο παρουσιάσεων, video streaming ήχου/εικόνας κλπ), με την παροχή των «κλασικών» μέσων επικοινωνίας ( , chats και forums). Τα προγράμματα της σύγχρονης εκπαίδευσης είναι γενικώς τα δυσκολότερα αλλά παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον, καθώς η ζωντανή επικοινωνία διατηρεί μία αίσθηση εκπαιδευτικής αίθουσας, αλλά επίσης είναι πιο εύκολο να συντηρηθεί το ενδιαφέρον των εκπαιδευομένων. Οι συνηθέστερες εφαρμογές σύγχρονης εκπαίδευσης περιλαμβάνουν κάποιας μορφής τηλε-διάσκεψης με επιπρόσθετες λειτουργίες παρόμοιες με αυτές μίας κλασικής αίθουσας (πχ υπάρχει η λειτουργία σε κάθε εκπαιδευόμενο για «σήκωμα χεριού» όταν επιθυμεί να πάρει το λόγο κλπ). Ένα από τα πιο γνωστά περιβάλλοντα σύγχρονης εκπαίδευσης είναι το Saba Centra [18]. 2.2 Εκπαιδευτική Διαδικασία σε Εικονικούς Κόσμους Στην προηγούμενη ενότητα αναλύθηκαν οι κατηγορίες δράσεων μάθησης Εξ Αποστάσεως από τις οποίες η πιο ενδιαφέρουσα και κατά κάποιο τρόπο η κυρίαρχη είναι το e-learning. Η παρούσα εργασία εστιάζει στην υποκατηγορία των e-learning εφαρμογών οι οποίες δημιουργούν εικονικούς διδακτικούς χώρους μέσα στους οποίους οι συμμετέχοντες (εκπαιδευτές και εκπαιδευόμενοι) μπορούν να συναντιούνται και να συνεργάζονται μέσω των εικονικών τους χαρακτήρων ή αλλιώς Avatars. Τα πιο διαδεδομένα εικονικά περιβάλλοντα δεν έχουν εκπαιδευτικό προσανατολισμό αλλά παρέχουν μεγάλες δυνατότητες ανάπτυξης ξεχωριστών, θεματικών χώρων με ιδιαίτερά τους χαρακτηριστικά. Συνεπώς, μέσα στους γενικού σκοπού εικονικούς κόσμους δημιουργούνται και χώροι ή ολόκληρα ιδρύματα διδασκαλίας στα οποία μπορούν να λειτουργήσουν οργανωμένες εκπαιδεύσεις με τις κατάλληλες προσθήκες εικονικών, εκπαιδευτικών εργαλείων [4]. Γενικά, οι εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας προσφέρουν στους χρήστες μία ε- ντελώς καινούρια και διαφορετική εμπειρία αλληλεπίδρασης με τους Ηλ. Υπολογιστές (Human Computer Interaction - HCI). Η σημαντικότερη καινοτομία και ιδιαιτερότητα των εφαρμογών Εικονικής Πραγματικότητας είναι ότι με τα τρι-διάστατα γραφικά, υψηλής πιστότητας, δημιουργούνται φανταστικά εικονικά περιβάλλοντα και αντικείμενα τα οποία εισάγουν την τρίτη διάσταση στη χρήση της εφαρμογής, άρα ο χρήστης δεν λειτουργεί με την εφαρμογή αλλά μέσα στην εφαρμογή [16]. Όπως υπογραμμίζεται στο [15] τα Εικονικά Περιβάλλοντα, σε αντίθεση με τα δι-διάστατα περιβάλλοντα «Άμεσου Χειρισμού» ( Direct Manipulation DM ), δομούνται ως τρι-διάστατα γραφικά μοντέλα από τα οποία παρουσιάζονται μόνο τμήματα της όψης και της συμπεριφοράς τους στο χρήστη. Το Εικονικό Περιβάλλον είναι σχετικά σταθερό και ο χρήστης κινείται μέσα στο μοντέλο ώστε να εντοπίσει το αντικείμενο ενδιαφέροντος. Συνεπώς, εισάγονται νέες έννοιες για την περιγραφή των εργασιών ενός χρήστη κατά την αλληλεπίδρασή του με την Εικονική εφαρμογή, όπως η «Πλοήγηση» ( Navigation ), η «Εξερεύνηση» ( Exploration ) και η «Ενασχόληση» ( Engagement ), ενώ τα Εικονικά Περιβάλλοντα πρέπει να σχεδιάζονται με τέτοιο τρόπο ώστε να υποστηρίζουν αποδοτικά αυτές τις μορφές αλληλεπίδρασης χρήστη εφαρμογής. Επιπροσθέτως, η κύρια και σημαντικότερη κατάσταση που βιώνει ο χρήστης σε όλη τη διάρκεια αλληλεπίδρασής του με την Εικονική εφαρμογή είναι η αίσθηση της «Παρουσίας» ( Presence ) μέσα στο Εικονικό Περιβάλλον η οποία τον «μεταφέρει» από τον πραγματικό κόσμο στον εικονικό. Η συγκεκριμένη αίσθηση καλείται και «Εμβύθιση» ( Immersion ) με βάση την οποία χαρακτηρίζεται 13

14 και όλη η κατηγορία εφαρμογών ( Immersive Systems ). Με την παράλληλη αξιοποίηση του διαδικτύου και των τεχνολογιών του Internet τα Εικονικά Περιβάλλοντα μπορούν να φιλοξενήσουν ταυτόχρονα πολλούς χρήστες οι οποίοι μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικές Ηπείρους αλλά μέσω των εικονικών χαρακτήρων τους συναντώνται στον ίδιο εικονικό χώρο. Η ταυτόχρονη συνύπαρξη και συνεργασία απομακρυσμένων χρηστών μπορεί να επιτευχθεί και σε πολλές άλλες διαδικτυακές εφαρμογές, αλλά μέσα στους κόσμους της Εικονικής Πραγματικότητας προστίθεται η βιωματική προσέγγιση μέσω της αίσθησης παρουσίας στην Εικονικό Κόσμο και η τρισδιάστατη οπτική η οποία είναι σαφώς πιο ενδιαφέρουσα, ελκυστική και χρήσιμη. Τα συγκεκριμένα συστήματα ονομάζονται «Κατανεμημένα Εικονικά Περιβάλλοντα πολλών Χρηστών» ( Multiuser Distributed Virtual Environments - MDVEs ) και έρχονται σε αντίθεση με τα απλά Εικονικά Περιβάλλοντα όπου ένας ή περισσότεροι χρήστες με κατάλληλο εξοπλισμό (γάντια, γυαλιά, 3-D «ποντίκια») μετακινούνται μέσα στον εικονικό κόσμο που δημιουργεί ειδικό πρόγραμμα και προβάλλεται σε κατάλληλες οθόνες με όλη την εγκατάσταση να έχει αναπτυχθεί σε ειδικούς χώρους με αυστηρές προδιαγραφές φωτισμού και ηχητικής. Ένα ακόμα επιπλέον πλεονέκτημα των MDVEs σε σχέση με τα απλά Εικονικά Περιβάλλοντα είναι ότι αναπτύσσεται και η κοινωνική διάσταση, καθώς πολλοί χρήστες μπορούν να μετακινούνται μέσα σε εντυπωσιακούς τρι-διάστατους κόσμους, το οποίο παρέχει περισσότερες δυνατότητες κοινωνικότητας [4]. Συνεπώς, όλα τα γενικά πλεονεκτήματα των MDVEs αξιοποιήθηκαν γρήγορα από πολλά μεγάλα ή μικρά εκπαιδευτικά ιδρύματα σε όλο τον κόσμο για την δημιουργία των Εικονικών τους αντιγράφων σε δημοφιλείς Εικονικούς Κόσμους. Οι τρόποι με τους οποίους σημαντικά ακαδημαϊκά ιδρύματα αξιοποιούν τα Εικονικά Περιβάλλοντα είναι [9, 10, 20]: Πηγή: [20] Εικόνα 3: Πανοραμική Όψη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio Προβολή Διαφήμιση: Τα Εικονικά Περιβάλλοντα είναι πια αρκετά δημοφιλή, ώστε να αποτελούν ιδανικό χώρο για προβολή των Ιδρυμάτων είτε με μηδενικό είτε με πολύ μικρό κόστος, σε σχέση με άλλα μέσα προβολής. Επίσης, το περιεχόμενο της προβολής μπορεί να είναι περισσότερο ουσιαστικό σε σχέση με κοινούς διαύλους προβολής. Για παράδειγμα, ακαδημαϊκά Ιδρύματα έχουν φτιάξει ακριβή εικονικά αντίγραφά τους σε 14

15 δημοφιλή, ανοιχτά Εικονικά Περιβάλλοντα, όπως το Second Life 1 και συχνά οργανώνουν ειδικά προγράμματα εικονικής ξενάγησης. Με αυτό τον τρόπο οι χρήστες του Εικονικού Περιβάλλοντος μπορούν να περάσουν μέσα από τους πραγματικούς χώρους των Ιδρυμάτων και να αποκτήσουν μία αναλυτική οπτική των εγκαταστάσεων, η οποία μπορεί να συγκριθεί μόνο με τη φυσική επίσκεψη στο ίδιο το Ίδρυμα. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτού του τρόπου προβολής είναι ότι μέσα στις πραγματικές αναπαραστάσεις των Ιδρυμάτων μπορούν να αναπτυχθούν φανταστικές εγκαταστάσεις οι οποίες να ε- μπλουτίζουν την ξενάγηση, όπως για παράδειγμα μία εικονική γωνία με συναυλίες και ζωντανή μουσική ή ένας ειδικός χώρος με παιχνίδια όπου μπορούν να συμμετέχουν οι επισκέπτες. Πηγή: [20] Εικόνα 4: Πύλη του Εικονικού Συγκροτήματος του Πανεπιστημίου του Ohio Διεξαγωγή Εξ Αποστάσεως Εκπαιδευτικών Προγραμμάτων: Η επόμενη σημαντική εφαρμογή των Εικονικών Κόσμων για εκπαιδευτικούς σκοπούς είναι η καθ αυτού α- νάπτυξη εκπαιδευτικών προγραμμάτων είτε με περιεχόμενο σχετικό με τους Εικονικούς Κόσμους είτε με κλασικά θέματα. Τα συγκεκριμένα προγράμματα διεξάγονται συνήθως με τη μορφή σεμιναρίων με εκπαιδευτές εισηγητές και εκπαιδευομένους συμμετέχοντες. Καθώς οι χώροι των σεμιναρίων είναι περιορισμένοι, ακολουθείται συνήθως μία διαδικασία εγγραφής και επιλογής στα προγράμματα. Το σημαντικότερο, πλεονέκτημα σε σχέση με άλλα περιβάλλοντα σύγχρονης εκπαίδευσης είναι ότι αναπτύσσεται σε μεγαλύτερο βαθμό η αίσθηση της συμμετοχής σε μία αίθουσα τόσο από την πλευρά των εκπαιδευομένων όσο και από την πλευρά του εκπαιδευτή. Επιπροσθέτως, μερικά προγράμματα δομούνται κατά τέτοιο τρόπο ώστε οι συμμετέχοντες χρήστες να έχουν δικαίωμα κατασκευής δικών τους εικονικών αντικειμένων και να αναπτύξουν σχετικό λογισμικό για τη συμπεριφορά τους, με αποτέλεσμα τα συγκεκριμένα περιβάλλοντα να είναι ιδανικά για την διδασκαλία θεμάτων τεχνολογίας Ηλ. Υπολογιστών ή Πολυμέσων. 1 Αναλυτική παρουσίαση του Εικονικού Κόσμου του Second Life στην επόμενη ενότητα. 15

16 Λειτουργία ως Μέσο Ασύγχρονης Εξ Αποστάσεως Εκπαίδευσης: οι δυνατότητες των Εικονικών Κόσμων μπορούν να αξιοποιηθούν και την παροχή ασύγχρονης μάθησης με περισσότερους και πιο ελκυστικούς τρόπους. Για παράδειγμα, εκπαιδευτικό υλικό μπορεί να είναι διαθέσιμο σε ένα ειδικά κατασκευασμένο αντικείμενο ή ολόκληρο χώρο (πχ ένα «Κιόσκι Γνώσης»). Παράλληλα, οι δοκιμασίες ή τα κουίζ που συχνά εμφανίζονται στις κοινές πλατφόρμες ασύγχρονης εκπαίδευσης μπορούν να παρουσιαστούν ως παιχνίδια που μπορούν να εξελίσσονται σε πολλούς χώρους για μεγάλη χρονική διάρκεια (πχ αναζήτηση και σύνθεση διάσπαρτων αντικειμένων με κάποιο συνδετικό χαρακτηριστικό). Επίσης, μία εργασία μπορεί να περιλαμβάνει αναζήτηση σε αρχεία ή ψηφιακό υλικό που μπορεί να υπάρχει διαθέσιμο σε εγκαταστάσεις βιβλιοθήκης του Ιδρύματος ή αρχειακού υλικού. Πηγή: [9] Εικόνα 5: Το Κεντρικό Κτίριο του Πανεπιστημίου Harvard στον Εικονικό Κόσμο Second Life. Ανάπτυξη Εικονικών Κοινοτήτων: Τα περισσότερα από τα Ιδρύματα που λειτουργούν εγκαταστάσεις τους σε Εικονικούς Κόσμους ενθαρρύνουν τη συνάντηση και συνεργασία των φοιτητών χρηστών κάτω από κάποιο συνεκτικό χαρακτηριστικό. Συνεπώς, το κοινό ενδιαφέρουν μπορεί να αφορά κάποιο μάθημα, κάποια σχολική δραστηριότητα, καλλιτεχνικές δραστηριότητες των σπουδαστών. Παράλληλα, είναι εφικτό να οργανωθούν γεγονότα (εκθέσεις, επιδείξεις, παρελάσεις κλπ) σε συγκεκριμένες ημερομηνίες ως αφορμή για τη συνάντηση σπουδαστών επισκεπτών σε συγκεκριμένους χώρους του Εικονικού Κόσμου. Επίσης, γίνονται αρκετές απόπειρες μετάδοσης πραγματικών γεγονότων σε «ζωντανό» χρόνο μέσα από τον Εικονικό Κόσμο των Ιδρυμάτων ως μία ακόμα ευκαιρία συνάντησης σπουδαστών χρηστών στις εγκαταστάσεις των Ιδρυμάτων. 2.3 Το Περιβάλλον Second Life Ένα από τα πιο δημοφιλή Εικονικό Περιβάλλοντα με πολλές, ταυτόχρονες συνδέσεις χρηστών είναι το SecondLife [5]. Το SecondLife αναπτύχθηκε από την εταιρία Linden Lab και ξεκίνησε τη λειτουργία του το Οι χρήστες που μπορούν να δημιουργήσουν λο- 16

17 γαριασμούς δωρεάν στην υπηρεσία καλούνται Residents και αποκτούν ένα εικονικό τους είδωλο, το Avatar με το οποίο μπορούν να συμμετέχουν στα δρώμενα του εικονικού κόσμου ή διαφορετικά Grid. Εκτός από τη δημιουργία ενός λογαριασμού, απαιτείται από την πλευρά κάθε χρήστη η εγκατάσταση συγκεκριμένων, συμβατών προγραμμάτων με την υπηρεσία SecondLife, τα οποία παίζουν το ρόλο του «πελάτη» γι αυτή την υπηρεσία. Δηλαδή, με αυτά τα προγράμματα μπορούν οι χρήστες να συνδέονται στην υπηρεσία του SecondLife αλλά και να διαμορφώνουν πολλά στοιχεία από το Avatar αλλά και το χώρο τους. Με τη σύνδεση στην υπηρεσία SecondLife οι χρήστες μέσω των Avatars μπορούν: Να επισκέπτονται τις τοποθεσίες (Regions) που έχουν αναπτυχθεί μέσα στον εικονικό κόσμο κυρίως από άλλους χρήστες με ειδικά δικαιώματα. Οι συγκεκριμένες τοποθεσίες μπορεί να είναι είτε απολύτως φανταστικές είτε ρεαλιστικές απεικονίσεις πραγματικών περιοχών. Τα Avatars έχουν τη δυνατότητα της απλής μετακίνησης με περπάτημα, αλλά μπορούν να τρέξουν, να πετάξουν ή να μεταφερθούν αυτόματα (teleport) σε μία επιλεγμένη τοποθεσία. Δεν είναι όλες οι περιοχές του εικονικού κόσμου ελεύθερα προσβάσιμες, αλλά για κάποιες απαιτείται η πληρωμή συνδρομής στην υπηρεσία. Να συναντούν άλλους χρήστες και να συνομιλούν είτε με κείμενο είτε με ζωντανή φωνή. Να συμμετέχουν σε ατομικές ή ομαδικές δραστηριότητες που οργανώνονται σε διάφορες τοποθεσίες του Grid με διαφορετικό κάθε φορά περιεχόμενο: καλλιτεχνικά δρώμενα, γιορτές, διαλέξεις σε ακαδημαϊκά ιδρύματα, οργανωμένες ξεναγήσεις σε χώρους ενδιαφέροντος κλπ. Να παρουσιάζει έναν «άλλο εαυτό» μέσω των απεριόριστών επιλογών διαμόρφωσης του Avatar του αλλά και μέσα από τις επιλογές διαμόρφωσης περιοχών. Ο εικονικός κόσμος του SecondLife έχει αποκτήσει ιδιαίτερα μεγάλη διάδοση λόγω της μεγάλης ποικιλίας που εμφανίζει σε διαθέσιμες δυνατότητες για τους χρήστες. Στην πράξη έχει αναπτυχθεί μία ολόκληρη οικονομία μέσα στον εικονικό κόσμο η οποία έχει το δικό της νόμισμα, το «Δολάριο Linden» με σύμβολο το L$. Με αυτό το νόμισμα μπορούν να γίνουν συναλλαγές μέσα στο SecondLife, κυρίως για την αγορά εικονικών αντικειμένων και για την ενοικίαση ή αγορά εικονικής γης. Ειδικά η αγορά και ενοικίαση της γης στον κόσμο του SecondLife παρουσιάζει μεγάλη κινητικότητα καθώς όλο και περισσότεροι επιθυμούν να αποκτήσουν ένα μέρος του εικονικού κόσμου και να κατασκευάσουν τη δικιά τους τοποθεσία. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της οικονομίας του SecondLife είναι ότι το νόμισμα L$ μπορεί να ανταλλαγεί με άλλα πραγματικά νομίσματα, όπως το δολάριο ($). Σχετικά με τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά του SecondLife, όπως είναι αναμενόμενο η υπηρεσία φιλοξενείται σε ένα μεγάλο πλήθος από servers της κατασκευάστριας εταιρίας και κάθε Region «απασχολεί» έναν πυρήνα ενός «πολύ-πύρηνου» επεξεργαστή. Η λεπτομέρειες της εμφάνισης και της κίνησης των Avatars και των αντικειμένων (αποκαλούμενη και ως «Φυσική των γραφικών») εκτελείται εσωτερικά από το λογισμικό Havok 2. Επίσης, έχει αναπτυχθεί και μία γλώσσα προγραμματισμού, η Linden Scripting Language LSL η οποία μοιάζει στη C και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους χρήστες κατασκευαστές αντικειμένων για να προγραμματίσουν τη συμπεριφορά τους

18 2.4 Το Περιβάλλον OpenSimulator. Ο OpenSimulator είναι ένα πρόγραμμα τρισδιάστατων γραφικών, ανοιχτού κώδικα (Open Source) το οποίο μπορεί να εκτελεστεί σε διαφορετικά λειτουργικά συστήματα [2]. Ξεκίνησε τη λειτουργία του το 2007 και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη εικονικών κόσμων στους οποίους μπορούν να συνδέονται πολλοί χρήστες οι οποίοι και να τους διαμορφώνουν με ποικίλα εργαλεία. Έχει αναπτυχθεί στη γλώσσα C# πάνω στην τεχνολογία.net των Microsoft Windows, αλλά μπορεί να εκτελεστεί και στο λειτουργικό σύστημα Linux μέσα από το περιβάλλον Mono. Ακολουθεί το ίδιο πρωτόκολλο επικοινωνίας με αυτό του SecondLife, οπότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως προγράμματα Viewers των εικονικών κόσμων του OpenSimulator όλοι οι Viewers που είναι συμβατοί με το SecondLife. Η δημιουργία των εικονικών κόσμων μέσα στον OpenSimulator παρουσιάζει πολλές ομοιότητες με το SecondLife, αλλά ο OpenSimulator δεν είναι ένας κλώνος του SecondLife αλλά ένας εναλλακτικός server υποστήριξης τρισδιάστατων, εικονικών κόσμων με τα δικά χαρακτηριστικά. Εξαιτίας της ελεύθερης και ανοιχτής διάθεσης του OpenSimulator υπάρχει διευρυμένη και αφοσιωμένη κοινότητα χρηστών οι οποίοι αναπτύσσουν κεντρικά ή περιφερειακά τμήματα του λογισμικού του server, αλλά και υποστηρίζουν την χρήση και εγκατάσταση του Open- Simulator μέσα από εξειδικευμένα Forums. Οι ιδιότητες του OpenSimulator το καθιστούν ιδανικό για χρήση μέσα στην ακαδημαϊκή κοινότητα ως συμπληρωματικό εργαλείο απομακρυσμένης εκπαίδευσης, καθώς είναι σχετικά απλή και ελεύθερη η ανάπτυξη εικονικών διδακτικών χώρων για ένα ακαδημαϊκό Ίδρυμα. Ειδικά γι αυτό το σκοπό έχουν αναπτυχθεί ειδικές βιβλιοθήκες με τις οποίες μπορεί ο OpenSimulator να συνεργαστεί με το διαδεδομένο πρόγραμμα Ασύγχρονης Εκπαίδευσης, το Moodle. Οι συγκεκριμένες βιβλιοθήκες και εικονικά αντικείμενα ονομάζονται SLOODLE Simulation Linked Object Oriented Dynamic Learning Environment και ενισχύουν την αξιοποίηση του OpenSimulator ως εργαλείο Απομακρυσμένης Εκπαίδευσης. Συνεπώς, ο server του OpenSimulator σε συνδυασμό με τα εργαλεία του Sloodle χρησιμοποιούνται και στην παρούσα εργασία για την ανάπτυξη του Διδακτικού Χώρου του ΤΕΙ Καβάλας. 18

19 Κεφάλαιο 3 Δημιουργία Εικονικού Διδακτικού Χώρου 3.1 Προδιαγραφές του Διδακτικού Χώρου Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι να επιτρέψει τους εκπαιδευτικούς και τους φοιτητές του ιδρύματος να συμμετάσχουν σε σύγχρονες εξ αποστάσεως διδασκαλίες στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator. Οι βασικές απαιτήσεις που έχουν τεθεί για το συγκεκριμένο διδακτικό χώρο είναι: Εγκατάσταση και παραμετροποίηση του OpenSimulator σε σύστημα Linux και η διασύνδεσή του με το παγκόσμιο εικονικό κόσμο του περιβάλλοντος. Εγκατάσταση κατάλληλου viewer για το περιβάλλον. Σχεδίαση και δημιουργία του διδακτικού χώρου του ΤΕΙ Καβάλας μέσα στον κόσμο. Αυτό μπορεί να αναλυθεί σε επιμέρους απαιτήσεις οι οποίες περιλαμβάνουν τα εξής: o o Δημιουργία ενός μεγάλου χώρου διδασκαλίας για σχετικά μεγάλο αριθμό εκπαιδευομένων. Για παράδειγμα, μπορεί να δημιουργηθεί είτε μία αίθουσα διδασκαλίας είτε μία μορφής αμφιθέατρο. Σχεδίαση και κατασκευή ή αναζήτηση από ελεύθερες βιβλιοθήκες τρισδιάστατων αντικειμένων, όπως θρανία ή έδρανα ή οτιδήποτε άλλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο διδακτικό χώρο. o Κατασκευή ενός αντικειμένου προβολής παρουσιάσεων για τον εισηγητή και ε- νεργοποίησή του ώστε να λειτουργεί με τη συλλογή αντικειμένων Sloodle. Διασύνδεση του OpenSimulator με το Moodle μέσω του Sloodle. 3.2 Σχεδιασμός της Ανάπτυξης του Διδακτικού Χώρου Η ανάπτυξη εικονικών κόσμων αποτελεί μία διεργασία η οποία συνδυάζει ποικίλες ικανότητες του σχεδιαστή κατασκευαστή. Ο λόγος γι αυτό το γεγονός είναι ότι πρέπει να συνδυαστεί η ανάπτυξη τρισδιάστατων γραφικών αντικειμένων και προσώπων με εγκαταστάσεις και ρυθμίσεις των χρησιμοποιούμενων εργαλείων οι οποίες περιλαμβάνουν και διαδικασίες προγραμματισμού. Συνεπώς, πριν την έναρξη κατασκευής του εικονικού Διδακτικού Χώρου α- παιτείται η αποτύπωση των γενικών βημάτων που πρέπει να ακολουθηθούν καθώς και η προετοιμασία για οποιαδήποτε κρίσιμα σημεία ενδεχομένως προκύψουν. Συγκεκριμένα, οι φάσεις που απαιτούνται για την έναρξη λειτουργίας ενός Εικονικού Κόσμου στον OpenSimulator καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους είναι [2,3]: 19

20 Εγκατάσταση Παραμετροποίηση του Λειτουργικού Συστήματος: πολλά από τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται για τη λειτουργία του Εικονικού Κόσμου απαιτούν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά από το Λειτουργικό Σύστημα. Συγκεκριμένα, είναι πιθανό να απαιτούνται συγκεκριμένες βιβλιοθήκες γλωσσών (πχ PHP) ή κάποιες βιβλιοθήκες πολυμέσων, αφού τα περισσότερα εργαλεία αφορούν εμφάνιση τρισδιάστατων γραφικών. Κατά την έναρξη ανάπτυξης του εικονικού χώρου πρέπει να προσδιοριστούν α- κριβώς τα εργαλεία που θα χρησιμοποιηθούν, οι εκδόσεις τους και οι απαιτήσεις τους από το Λειτουργικό Σύστημα στο οποίο όλα αυτά θα λειτουργήσουν. Εγκατάσταση Βάσης Δεδομένων: Πολλά από τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται σε ένα εκπαιδευτικό εικονικό περιβάλλον απαιτούν την ύπαρξη μίας Βάσης Δεδομένων για την αποθήκευση των δεδομένων και των παραμέτρων τους. Συνήθως, υπάρχει η υ- ποστήριξη αρκετών από τις διαδεδομένες Βάσεις Δεδομένων, οπότε ανάλογα με τις α- νάγκες επιλέγεται και εγκαθίσταται αυτή που μπορεί να εξυπηρετήσει όλα τα εργαλεία ταυτόχρονα. Εγκατάσταση του OpenSimulator: Ο server του OpenSimulator αποτελεί το κεντρικό λογισμικό στο οποίο στηρίζεται η παρούσα εργασία. Εκτός από τις βασικές ενέργειες που αφορούν στην εγκατάστασή του, απαιτούνται συγκεκριμένες αποφάσεις σχετικά με την αρχιτεκτονική της λειτουργίας του, δηλαδή αν το πρόγραμμα του OpenSimulator θα εκτελείται χρησιμοποιώντας τους πόρους ενός Η/Υ (standalone mode) ή θα εγκατασταθεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε να χρησιμοποιεί τους πόρους πολλών Η/Υ (grid mode). Εγκαταστάσεις των Viewers: Οι Viewers είναι προγράμματα απαραίτητα για την πρόσβαση αλλά και διαμόρφωση του εικονικού κόσμου. Η εγκατάστασή τους είναι απλή και συνήθως δεν απαιτούνται περαιτέρω ρυθμίσεις. Σύμφωνα με το [2] οι συμβατοί Viewers για τον OpenSimulator είναι όσοι μπορούν να συνδεθούν στο SecondLife, αλλά στο [3] συγκεκριμενοποιούνται οι παρακάτω: o Imprudence Viewer, ο οποίος παρέχεται από την Imprudence Development Team [6]. o Zen Viewer, ο οποίος παρέχεται από Zena Juran 3. o Radegast Metaverse Client, ο οποίος παρέχεται από Latif Khalifa 4 Διαμόρφωση του Region: Η συγκεκριμένη φάση μπορεί να έχει απεριόριστο εύρος καθώς είναι μία συνεχής διαδικασία μετά την πρώτη λειτουργία του εικονικού κόσμου. Οι συγκεκριμένες διαμορφώσεις μπορούν να γίνουν είτε με εντολές του OpenSimulator server (Server Commands) είτε με εργαλεία μορφοποίησης ή δημιουργίας αντικειμέννω που παρέχουν οι Viewers. Οι πρώτες βασικές ενέργειες που μπορούν να γίνουν είναι: o o o Διαμόρφωση της Μορφολογίας του Εδάφους (ή αλλιώς Terrain) του νέου Region με αντίστοιχες εντολές του server. Δημιουργία Χρηστών με εντολές του server και διαμόρφωση των Avatars τους μέσα από τις βιβλιοθήκες αντικειμένων και εμφανισιακών χαρακτηριστικών που παρέχει ο OpenSimulator και οι Viewers. Δημιουργία ή εισαγωγή εξωτερικών αντικειμένων τα οποία μπορεί να είναι χρήσιμα στην καθημερινή «δραστηριότητα» και «διαβίωση» στον εικονικό κόσμο. 3 Υποστήριξη παρέχεται στη διεύθυνση: 4 Υποστήριξη παρέχεται στη διεύθυνση: 20

21 o Κατασκευή ή εισαγωγή κτιρίων ή εγκαταστάσεων μέσα στα οποία κυρίως θα διεξάγονται μαθήματα ή παρουσιάσεις. Όπως περιγράφεται και στις προδιαγραφές του εικονικού διδακτικού χώρου, σε πρώτη φάση απαιτείται η κατασκευή ενός σχετικά μεγάλου διδακτικού χώρου για διαλέξεις ή παρουσιάσεις. Εγκατάσταση της Φωνής: Με αυτό τον όρο περιγράφεται η εγκατάσταση της δυνατότητας των χρηστών να μιλάνε μέσω των Avatars τους και να τους ακούν όλοι οι υπόλοιποι χρήστες μέσω των δικών τους Avatars. Η συγκεκριμένη δυνατότητα δεν είναι προφανής ούτε εύκολη με δεδομένο ότι οι χρήστες είναι απομακρυσμένοι και συνδέονται δικτυακά μέσω του server του OpenSimulator. Οι λύσεις που προτείνονται γι αυτή τη λειτουργικότητα είναι ουσιαστικά τεχνολογίες VoIP και ειδικά ο OpenSimulator υ- ποστηρίζει τα: o o FreeSwitch: αποτελεί μία πλήρως Open Source τεχνολογία τηλεφωνίας στο Internet με τη χρήση πολλών δημοφιλών πρωτοκόλλων μετάδοσης πολυμέσων [21]. Το πλεονέκτημα του FreeSWITCH είναι το μηδενικό κόστος και η απαιτούμενη εγκατάσταση μόνο στον server του OpenSimulator χωρίς να απαιτούνται άλλες εγκαταστάσεις στους απομακρυσμένους χρήστες, ενώ το μειονέκτημά του είναι η μέτρια ποιότητα απόδοσης των ήχων. Vivox: αποτελεί προϊόν της εταιρίας Vivox Inc 5 και παρέχει ένα ευρύ σύνολο δυνατοτήτων μετάδοσης φωνής και άλλων πολυμέσων. Παρόλο που αποτελεί προϊόν μίας ιδιωτικής εταιρίας, αυτή τη στιγμή υπάρχει η δυνατότητα δωρεάν χρήσης από νέες εγκαταστάσεις του OpenSimulator με την προϋπόθεση ότι προηγείται κάποιας μορφής εγγραφή των στοιχείων της εγκατάστασης σε ειδική καταχώρηση της εταιρίας. Εγκατάσταση Διαμόρφωση του Moodle: Το Moodle απαιτείται για την παροχή του εκπαιδευτικού υλικού που θα χρησιμοποιείται στον διδακτικό χώρο μέσω της σύνδεσης με το εργαλείο Sloodle. Στην περίπτωση όπου υπάρχει ενεργή εγκατάσταση του Moodle δεν απαιτείται καινούρια, αλλά εφόσον απαιτηθεί εγκατάστασή του τότε χρειάζεται αρκετή προετοιμασία. Συγκεκριμένα, το Moodle απαιτεί την ύπαρξη του Web Server Apache, της γλώσσας PHP και μίας Βάσης Δεδομένων. Εγκατάσταση του Sloodle: Το Sloodle είναι μία βιβλιοθήκη αντικειμένων τα οποία επιτρέπουν την πρόσβαση μέσα από τους εικονικούς κόσμους του OpenSimulator σε διδακτικό υλικό το οποίο είναι αναρτημένο σε εγκατάσταση του Moodle [12]. Συνεπώς, προκύπτουν δύο απαιτούμενες εγκαταστάσεις: o o Εγκατάσταση στο Moodle: Στην πλευρά του Moodle πρέπει να εγκατασταθούν οι βασικές βιβλιοθήκες του Sloodle (Sloodle server) αλλά και να δημιουργηθούν τα αντικείμενα εκπαιδευτικού υλικού που παρέχει το Sloodle για προβολή στον OpenSimulator. Εγκατάσταση στον OpenSimulator: Στην πλευρά του κάθε Region του Open- Simulator απαιτείται η εισαγωγή της βιβλιοθήκης των εικονικών αντικειμένων που παρέχει το Sloodle. Στη συνέχεια, εισάγονται επιλεγμένα αντικείμενα σε συγκεκριμένα σημεία του εικονικού κόσμου ανάλογα με τη χρήση τους (οθόνη προβολής παρουσιάσεων, «κουτί» υποβολής εργασιών, καρέκλα εισαγωγής απαντήσεων σε διαγωνίσματα κλπ). Ιδιαίτερη σημασία σε αυτή τη φάση κατέχουν οι 5 Περισσότερα στη διεύθυνση: 21

22 ρυθμίσεις ενεργοποίησης πολυμέσων τύπου streaming που πρέπει να γίνουν και από την πλευρά του προγράμματος Viewer. Με τις τελευταίες ρυθμίσεις σύνδεσης του διδακτικού υλικού του Moodle με το Sloodle μπορεί να θεωρηθεί ότι ολοκληρώνεται η εγκατάσταση που συμφωνεί με τις προδιαγραφές της παρούσας εργασίας, αλλά δεν ολοκληρώνεται το έργο ανάπτυξης και ρύθμισης του νέου εικονικού κόσμου. Με τη χρήση των εργαλείων που παρουσιάστηκαν παραπάνω είναι δυνατή η περαιτέρω διαμόρφωση του νέου Region με μόνο περιορισμό τη δημιουργική φαντασία του κατασκευαστή. 3.3 Ανάπτυξη του Διδακτικού Χώρου Η ανάπτυξη του διδακτικού χώρου στο OpenSimulator ξεκινάει με ένα σύνολο από εγκαταστάσεις και ρυθμίσεις τόσο των εργαλείων που χρησιμοποιούνται στον διδακτικό χώρο όσο και του Λειτουργικού Συστήματος που φιλοξενεί όλο το περιβάλλον. Όλη η διαδικασία εγκατάστασης και έναρξης λειτουργίας του OpenSimulator προκύπτει κυρίως από τις οδηγίες στο [2]. Αυτή η φάση είναι ιδιαίτερα σημαντική καθώς καθορίζει την συμπεριφορά του Open- Simulator και επίσης συχνά δεν είναι δυνατή η επαναφορά κάποιου εργαλείου σε περίπτωση λανθασμένων ρυθμίσεων, καθώς ακολουθείται μία διαδοχική σειρά εγκαταστάσεων. Παρακάτω παρατίθενται τα στάδια που είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη του ζητούμενου διδακτικού χώρου και η όσο το δυνατό πιο αναλυτική περιγραφή των ενεργειών σε καθένα από αυτά, ώστε να είναι εύκολη η κατανόηση και η πιθανή αναπαραγωγή όλων των φάσεων σε οποιοδήποτε σύστημα. Επιπλέον, αναφέρονται αναλυτικά τα εργαλεία που απαιτούνται για τη συνολική ανάπτυξη του διδακτικού χώρου στον OpenSimulator, οι ακριβείς εκδόσεις που χρησιμοποιήθηκαν, τα λεπτομερή στάδια εγκατάστασής τους, οι ιδιαιτερότητες και τα σημεία προσοχής για καθένα από αυτά τα λογισμικά Εγκατάσταση Λειτουργικού Συστήματος Linux Προκειμένου να δημιουργηθεί ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον για το νέο διδακτικό χώρο, πραγματοποιήθηκε από την αρχή, εξ ολοκλήρου νέα εγκατάσταση σε έναν server ο οποίος θα διατηρεί αποκλειστικά τον διδακτικό χώρο. Η αρχική απαίτηση για τη δημιουργία του διδακτικού χώρου είναι ότι αυτός θα αναπτυχθεί σε περιβάλλον Linux. Για τη συγκεκριμένη εγκατάσταση δεν επιλέχθηκε μία τελευταία έκδοση του Linux, αλλά η έκδοση του Linux Ubuntu LTS The Lucid Lynx (βλ παρακάτω Εικόνα). 22

23 Εικόνα 6: Οθόνη About του Ubuntu Linux LTS The Lucid Lynx Οι λόγοι γι αυτή την επιλογή ήταν: Το Ubuntu Linux είναι ανοιχτού κώδικα, δωρεάν και πάρα πολύ διαδεδομένο, με μεγάλο πλήθος ομάδων χρηστών προγραμματιστών υποστήριξης, αλλά και εφαρμογών εργαλείων. Η έκδοση LTS The Lucid Lynx είναι ιδιαίτερα σταθερή και δοκιμασμένη, ενώ ακόμα υποστηρίζεται από την Ubuntu. Πολλά από τα εργαλεία που θα χρησιμοποιηθούν στη δημιουργία του διδακτικού χώρου δεν έχουν ενημερωθεί για τις πιο πρόσφατες εκδόσεις του Linux. Η έκδοση του Ubuntu Linux είναι μία ασφαλής επιλογή, καθώς όλα τα εργαλεία την περιλαμβάνουν στις συμβατές τους εκδόσεις. Η εγκατάσταση του Linux ξεκινάει φυσικά με το «κατέβασμα» του CD εγκατάστασης της έκδοσης Ubuntu Linux LTS [1]. Η εγκατάσταση δεν περιέχει κάποιες ιδιαίτερες ρυθμίσεις και για λόγους απλότητας ο χρήστης και το όνομα το υπολογιστή επιλέχτηκε να είναι test. Άρα ο χρήστης διαχειριστής του συστήματος είναι test με το ίδιο password 6 και το όνομα του server είναι πάλι test (βλ επόμενη Εικόνα). 6 Τα passwords που χρησιμοποιήθηκαν στη συγκεκριμένη εγκατάσταση είναι ενδεικτικά και κατά την έναρξη της παραγωγικής λειτουργίας του διδακτικού χώρου μπορούν και πρέπει να αλλάξουν αναλόγως. 23

24 Εικόνα 7: Ο χρήστης διαχειριστής της Εγκατάστασης του Ubuntu Linux Η αρχική εγκατάσταση του Ubuntu περιλαμβάνει την έκδοση του Linux Kernel (βλ επόμενη Εικόνα). Εικόνα 8: Η Αρχική Έκδοση του Kernel στο Linux Ubuntu Mε την πρώτη σύνδεση στο περιβάλλον του Λειτουργικού Συστήματος ενεργοποιείται αυτόματα η εγκατάσταση ενός μεγάλου πλήθους ενημερώσεων του συστήματος και του Kernel (βλ. παρακάτω Εικόνες). Οι ενημερώσεις γίνονται με εύκολο και αυτοματοποιημένο τρόπο μέσω του εργαλείου Update Manager. 24

25 Εικόνα 9: Ενημέρωση του Συστήματος μετά την Αρχική Εγκατάσταση του Linux Ubuntu Η έκδοση του Kernel μετά την εφαρμογή όλων των προτεινόμενων ενημερώσεων του συστήματος είναι η Linux Kernel (βλ επόμενη Εικόνα). Εικόνα 10: Η έκδοση του Kernel στο Linux Ubuntu Μετά τις Ενημερώσεις Εγκατάσταση Λογισμικού Mono του Linux Το λογισμικό του OpenSimulator έχει αναπτυχθεί στην τεχνολογία.net των Microsoft Windows συνεπώς για να μπορέσει να εγκατασταθεί και να εκτελεστεί στο περιβάλλον του Linux απαιτείται ένα επιπλέον περιβάλλον «προσομοίωσης» του framework.net. Αυτό το επιπλέον επίπεδο παρέχεται στο Linux από το λογισμικό Mono της Xamarin. Συνεπώς, απαραίτητη προϋπόθεση για την εκτέλεση του OpenSimulator στο Linux είναι η εγκατάσταση όλων των συστατικών (modules) του λογισμικού Mono. Στο Ubuntu Linux που έχει ήδη εγκατασταθεί στο server μας χρησιμοποιούμε το εργαλείο Synaptic Packet Manager του Ubuntu 25

26 Linux. Μέσα στο παράθυρο του Synaptic Packet Manager πληκτρολογούμε στο πλαίσιο του Quick Search το keyword mono, οπότε και φιλτράρονται τα πακέτα στη λίστα των διαθέσιμων πακέτων που περιέχουν τη λέξη mono. Από τη λίστα επιλέγουμε για εγκατάσταση το πακέτο mono-complete οπότε και το σύστημα προτείνει την επιλογή ενός συνόλου συμπληρωματικών, σχετικών πακέτων. Με την επιλογή της ενέργειας Apply στο παράθυρο του Synaptic Packet Manager ξεκινάει το «κατέβασμα» από το site του Ubuntu Linux και η εγκατάσταση των επιλεγμένων πακέτων (βλ παρακάτω Εικόνες). Εικόνα 11: Επιλογή για Εγκατάσταση των Πακέτων του Framework Mono στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux 26

27 Εικόνα 12: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του Framework Mono στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Εγκατάσταση Βάσης Δεδομένων MySQL Το OpenSimulator μπορεί να χρησιμοποιεί για την αποθήκευση των δεδομένων του έναν από τους παρακάτω τρόπους: Βάση Δεδομένων SQLite, όπου ουσιαστικά δημιουργούνται αρχεία τύπου *.db στο File System για καθεμιά από τις οντότητες που χειρίζεται το OpenSimulator. Βάση Δεδομένων MySQL, όπου η αποθήκευση και διαχείριση των δεδομένων του OpenSimulator γίνεται σε μία Βάση Δεδομένων η οποία δημιουργείται στο δημοφιλές Σύστημα Διαχείρισης Σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων (RDBMS) MySQL. Βάση Δεδομένων MSSQL, όπου η αποθήκευση και διαχείριση των δεδομένων του OpenSimulator γίνεται σε μία Βάση Δεδομένων η οποία δημιουργείται στο Σύστημα Διαχείρισης Σχεσιακών Βάσεων Δεδομένων (RDBMS) της Microsoft, τον SQL Server. Για την παρούσα εγκατάσταση του OpenSimulator επιλέχθηκε η Βάση Δεδομένων MySQL ως τρόπος αποθήκευσης των δεδομένων του διδακτικού χώρου, για τους λόγους ότι: 1. Η εγκατάσταση του συγκεκριμένου διδακτικού χώρου είναι πολύ πιθανό να λάβει ιδιαίτερα μεγάλες διαστάσεις οπότε η πρώτη επιλογή της SQLite ίσως δεν μπορέσει να α- νταποκριθεί στις αυξημένες απαιτήσεις προσβασιμότητας. 2. Η MySQL είναι ανοιχτού κώδικα και δωρεάν διαθέσιμη οπότε για τις ακαδημαϊκές ανάγκες του συγκεκριμένου διδακτικού χώρου είναι μία λιγότερο δεσμευτική λύση σε σχέση με τον MS SQL Server. 3. Η εγκατάσταση της MySQL είναι πολύ απλή ενώ η ευρεία διάδοσή της έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη πολλών εργαλείων για τη διαχείρισή της. 4. Η συγκεκριμένη εγκατάσταση της MySQL θα είναι αποκλειστικά διαθέσιμη μόνο στο OpenSimulator και σε τοπικό σύνδεση, οπότε οι απαιτήσεις του νέου διδακτικού χώρου 27

28 σε αποθηκευτική ικανότητα, ταχύτητα επεξεργασίας και απόκρισης μπορούν να ικανοποιηθούν με επάρκεια από την MySQL. Η εγκατάσταση της MySQL είναι ιδιαίτερα εύκολη στο περιβάλλον του Ubuntu Linux και μπορεί να ολοκληρωθεί πάλι μέσω του Synaptic Packet Manager. Συγκεκριμένα, μέσα στο παράθυρο του Synaptic Packet Manager πληκτρολογούμε στο πλαίσιο του Quick Search το keyword mysql, οπότε και φιλτράρονται τα πακέτα στη λίστα των διαθέσιμων πακέτων που περιέχουν τη λέξη mysql. Από τη λίστα επιλέγουμε για εγκατάσταση τα πακέτα: mysqlserver, mysql-common, mysql-admin, mysql-client-5.1, mysql-query-browser, mysqlnavigator οπότε και το σύστημα προτείνει για καθένα από αυτά την επιλογή ενός συνόλου συμπληρωματικών, σχετικών πακέτων. Με την επιλογή της ενέργειας Apply στο παράθυρο του Synaptic Packet Manager ξεκινάει το «κατέβασμα» από το site του Ubuntu Linux και η εγκατάσταση των επιλεγμένων πακέτων (βλ παρακάτω Εικόνες). Η έκδοση της MySQL που εγκαθίσταται είναι η 5.1. Εικόνα 13: Επιλογή για Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linu 28

29 Εικόνα 14: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux Σε κάποια στιγμή της εγκατάστασης ζητείται η εισαγωγή του password για τον λογαριασμό του χρήστη - διαχειριστή της MySQL root. Στη συγκεκριμένη εγκατάσταση καταχωρήθηκε ως password επίσης το root (βλ παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 15: Ρύθμιση του password του root Χρήστη κατά την Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL Μετά από αυτή την επιλογή ολοκληρώνεται η εγκατάσταση και τα εγκατεστημένα πακέτα σχετικά με τη MySQL στον Synaptic Packet Manager φαίνονται στην παρακάτω Εικόνα. 29

30 Εικόνα 16: Η Εικόνα του Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux μετά την Εγκατάσταση των Πακέτων του RDBMS MySQL Μετά την επιτυχή εγκατάσταση της MySQL πρέπει να δημιουργηθεί μέσα σε αυτή η Βάση Δεδομένων και ο χρήστης διαχειριστής της για το OpenSimulator. Με το πρόγραμμα MySQL Administrator που εγκαταστήσαμε μαζί με την MySQL παραπάνω μπορούμε να συνδεθούμε στον τοπικό (localhost) server MySQL ως χρήστης διαχειριστής με στοιχεία κωδικός χρήστη/password = root/root. Η κύρια οθόνη του περιβάλλοντος για τη διαχείριση της MySQL είναι η παρακάτω: Εικόνα 17: Αρχική Οθόνη του Περιβάλλοντος Διαχείρισης του RDBMS MySQL 30

31 Η πρώτη εργασία που πρέπει να γίνει στην MySQL είναι η δημιουργία της νέας Βάσης Δεδομένων για το OpenSimulator, η οποία στην ορολογία της MySQL τοποθετείται στην επιλογή Catalogs. Συνεπώς, επιλέγοντας από το menu στα αριστερά της οθόνης την επιλογή Catalogs εμφανίζονται στο υπόλοιπο τμήμα της οθόνης τα Σχήματα ( Schemata ) που υπάρχουν στην MySQL. Ένας γρήγορος τρόπος για τη δημιουργία ενός νέου Σχήματος είναι η επιλογή Create New Schema η οποία εμφανίζεται με δεξί κλικ στο τμήμα των Σχημάτων. Στη νέα Βάση Δεδομένων για το OpenSimulator δίνεται το όνομα opensim (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 18: Δημιουργία νέου Σχήματος στη MySQL για το OpenSimulator Το επόμενο βήμα στην εγκατάσταση της MySQL για το OpenSimulator είναι η δημιουργία του αποκλειστικού χρήστη διαχειριστή του σχήματος opensim του OpenSimulator. Αυτό γίνεται μέσα από την επιλογή User Administration του περιβάλλοντος διαχείρισης της MySQL, όπου πάλι με δεξί κλικ στο χώρο User Accounts εμφανίζεται η εντολή Add new user η οποία εμφανίζει το παράθυρο δημιουργίας νέου χρήστη. Ο νέος χρήστης διαχειριστής του σχήματος του OpenSimulator επιλέγεται να έχει όνομα opensim_admin και password opensim (βλ. παρακάτω Εικόνα). 31

32 Εικόνα 19: Δημιουργία νέου Χρήστη Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του OpenSimulator Στην οθόνη της δημιουργίας του νέου χρήστη έχει ιδιαίτερη σημασία η απόδοση δικαιωμάτων σε σχέση με το σχήμα του OpenSimulator. Αυτά τα δικαιώματα ρυθμίζονται στην οθόνη Schema Privileges του παραθύρου. Προκειμένου να έχει ο χρήστης opensim_admin δικαιώματα για όλες τις πιθανές ενέργειες πάνω στο σχήμα opensim, επιλέγεται το σχήμα opensim και όλα τα «Διαθέσιμα Δικαιώματα» (λίστα Available Privileges) τα οποία μεταφέρονται μέσω του αντίστοιχου κουμπιού μεταφοράς στη λίστα Assigned Privileges (βλ. παρακάτω Εικόνα). Η δημιουργία του νέου χρήστη ολοκληρώνεται με την επιλογή Apply Changes του παραθύρου. Με τη δημιουργία του σχήματος opensim και του χρήστη opensim_admin ολοκληρώνεται και η απαραίτητη προεργασία στην MySQL για την εγκατάσταση του Open- Simulator. Εικόνα 20: Ανάθεση Δικαιωμάτων Πρόσβασης του νέου Χρήστη Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του OpenSimulator 32

33 3.3.4 Εγκατάσταση του OpenSimulator Οι προδιαγραφές του υπό ανάπτυξη διδακτικού χώρου περιλαμβάνουν και τη δυνατότητα λειτουργίας του στο λεγόμενο Grid mode και η σύνδεση του χώρου σε ένα από το πιο δημοφιλή και πιο πολυπληθή Grids του OpenSimulator, το OSGrid. Συνεπώς, η έκδοση του περιβάλλοντος OpenSimulator που θα χρησιμοποιηθεί είναι η έκδοση του project OSGrid η οποία είναι ουσιαστικά η βασική έκδοση του server OpenSimulator με κατάλληλες τροποποιήσεις ώστε να είναι εύκολη η συνεργασία με το OSGrid. Οι συγκεκριμένες εκδόσεις του OpenSimulator μπορούν να βρεθούν στο [3] και αυτή που χρησιμοποιήθηκε είναι η (Dev) της ημερομηνίας 23/03/ Τα βήματα που ακολουθούνται για την εγκατάσταση του OpenSimulator είναι: 1. «Κατέβασμα» Αρχείων Εγκατάστασης: Μετά το «κατέβασμα» του σχετικού.zip αρχείου, γίνεται η αποσυμπίεσή του σε ένα νέο directory osgrid.opensim στο χώρο των προσωπικών αρχείων του χρήστη test με τον οποίο γίνεται η σύνδεση στο λειτουργικό σύστημα Ubuntu Linux του server. Ο χώρος της εγκατάστασης του OpenSimulator δεν έχει κάποια ιδιαίτερη σημασία, αλλά προκειμένου η εγκατάσταση να είναι ορατή από όλους τους χρήστες του server, ενώ να μπορεί να αλλάζει μόνο από τον χρήστη διαχειριστή του Linux root (ή όποιον άλλο χρήστη γνωρίζει το password του root ), όλο το directory osgrid.opensim μεταφέρεται μέσα στο directory του συστήματος /opt με την εντολή: sudo mv /home/test/osgrid.opensim /opt Ταυτόχρονα, αλλάζουμε το χρήστη και το group «ιδιοκτήτη» σε όλα τα αρχεία του directory osgrid.opensim, ώστε να ανήκουν στο χρήστη root με τις εντολές (βλ παρακάτω Εικόνα): sudo chown R root osgrid.opensim sudo chgrp R root osgrid.opensim Εικόνα 21: Αλλαγή Χρήστη και Group για τα Αρχεία Εγκατάστασης του OpenSimulator 7 Το σχετικό αρχείο είναι το cosgrid.opensim v zip 33

34 2. Ρύθμιση της Αρχιτεκτονικής του OpenSimulator: Η επιλεγμένη αρχιτεκτονική του OpenSimulator ρυθμίζεται μέσα στο αρχείο ρυθμίσεων /bin/opensim.ini 8 μέσα στο directory osgrid.opensim. Το συγκεκριμένο αρχείο έχει την τυπική δομή των.ini αρχείων, δηλαδή αποτελείται από τμήματα (sections) τα οποία χαρακτηρίζονται με ένα αντιπροσωπευτικό όνομα μέσα σε τετράγωνες παρενθέσεις (πχ [startup]) και κάθε τμήμα περιέχει δηλώσεις της μορφής: «όνομα μεταβλητής» = «τιμή». Η ρύθμιση της επιλεγμένης αρχιτεκτονικής του OpenSimulator βρίσκεται στο τμήμα [Architecture] του αρχείου /bin/opensim.ini. Σε αυτό το τμήμα οι δηλώσεις έχουν τη μορφή: ; Include-Architecture = "config-include/standalone.ini" ; Include-Architecture = "config-include/standalonehypergrid.ini" ; με τις οποίες ουσιαστικά προσδιορίζεται το.ini αρχείο με τις αναλυτικές ρυθμίσεις της αρχιτεκτονικής που θα χρησιμοποιηθεί από τον OpenSimulator, ενώ μία από όλες τις σχετικές δηλώσεις πρέπει να μένει ενεργή και όλες οι υπόλοιπες να απενεργοποιούνται με την προσθήκη του συμβόλου του σχολίου ; στην αρχή της δήλωσης. Άρα, αν η ε- πιθυμητή αρχιτεκτονική είναι η απλή Standalone, τότε η πρώτη δήλωση του τμήματος που περιλαμβάνει το αρχείο Standalone.ini θα μείνει χωρίς το σύμβολο του σχόλιου ; ενώ όλες οι υπόλοιπες δηλώσεις του τμήματος θα έχουν στην αρχή τους το σύμβολο του σχόλιου ;. Στη συγκεκριμένη εγκατάσταση η προδιαγραφή για την τελική λειτουργία του server είναι να λειτουργεί με την αρχιτεκτονική Grid, αλλά για τα πρώτα στάδια της εγκατάστασης και προκειμένου να γίνουν όλες οι βασικές διαμορφώσεις του διδακτικού χώρου, επιλέγεται η αρχιτεκτονική Standalone, οπότε και σβήνεται το σχόλιο στην πρώτη δήλωση του τμήματος και προστίθεται το σχόλιο σε όλες τις υπόλοιπες (βλ. παρακάτω Εικόνα) 9. 8 Για όλα τα αρχεία <όνομα αρχείου>.ini στο directory των αρχείων του OpenSimulator ισχύει ότι αν δεν υπάρχουν την πρώτη φορά εγκατάστασης του OpenSimulator, τότε θα υπάρχει σίγουρα ένα αντίστοιχο αρχείο πρότυπο με το όνομα <όνομα αρχείου>.ini.example. Σε αυτή την περίπτωση αντιγράφουμε το αρχείο - πρότυπο <όνομα αρχείου>.ini.example στο αρχείο <όνομα αρχείου>.ini, ώστε να παραμείνει ανέπαφο το αρχικό αρχείο πρότυπο. 9 Επειδή όλα τα αρχεία μέσα στο directory osgrid.opensim έχουν «ιδιοκτήτη» τον χρήστη root η επεξεργασία του περιεχομένου των.ini αρχείων μπορεί να γίνει με εντολές από τη γραμμή εντολών του Linux (Terminal) που έχουν τη μορφή: sudo gedit /opt/osgrid.opensim/bin/opensim.ini. 34

35 Εικόνα 22: Επιλογή Αρχιτεκτονικής Standalone του OpenSimulator στο αρχείο bin/opensim.ini Με την επιλεγμένη δήλωση στο bin/opensim.ini ουσιαστικά επιλέγεται η χρήση του αρχείου bin/config-include/standalone.ini. Στο συγκεκριμένο αρχείο υπάρχουν ρυθμίσεις για τη λειτουργία του OpenSimulator σε Standalone αρχιτεκτονική, αλλά δεν προορίζεται να αλλάζει για καθεμιά νέα εγκατάσταση. Οι ρυθμίσεις που μπορούν να αλλάζουν για καθεμιά εγκατάσταση υπάρχουν στο αρχείο ρυθμίσεων: bin/configinclude/standalonecommon.ini. Αν δεν υπάρχει το συγκεκριμένο αρχείο τότε αντιγράφουμε το αρχείο πρότυπο bin/config-include/standalonecommon.ini.example στο αρχείο bin/config-include/standalonecommon.ini με την εντολή: sudo cp StandaloneCommon.ini.example StandaloneCommon.ini Μέσα σε αυτό το αρχείο επεμβαίνουμε στο τμήμα [DatabaseService] όπου πάλι σχολιάζουμε τις δηλώσεις που αφορούν Βάσεις Δεδομένων εκτός της MySQL (δηλαδή τις δηλώσεις που αφορούν τις SQLite και MSSQL), ενώ σβήνουμε τα σχόλια στις δηλώσεις που αφορούν την MySQL, δηλαδή τις: StorageProvider = "OpenSim.Data.MySQL.dll" ConnectionString = "Data Source=localhost;Database=opensim;User ID=opensim;Password=***;" Στην δεύτερη δήλωση του ConnectionString αλλάζουμε τις επιλογές που αφορούν τη συγκεκριμένη Βάση Δεδομένων MySQL που δημιουργήσαμε στα παραπάνω βήματα: Database=opensim; User ID=opensim_admin; 35

36 Password=opensim; Η τελική μορφή του αρχείου bin/config-include/standalonecommon.ini φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Εικόνα 23: Ρυθμίσεις Σύνδεσης στη Βάση Δεδομένων MySQL για Αρχιτεκτονική Standalone του OpenSimulator στο αρχείο bin/config-include/standalonecommon.ini Μία ακόμα αλλαγή που έγινε στο αρχείο bin/config-include/standalonecommon.ini δεν έχει σχέση με τη σύνδεση με τη Βάση Δεδομένων MySQL, αλλά με το μήνυμα που λαμβάνει ο κάθε χρήστης όταν συνδέεται στο server του OpenSimulator. Συγκεκριμένα, στο τμήμα [LoginService] διορθώθηκε η δήλωση WelcomeMessage ως εξής: WelcomeMessage = "Welcome, Student!" 3. Πρώτη Εκτέλεση του OpenSimulator: Κάποιες από τις σημαντικές ρυθμίσεις του OpenSimulator καταχωρούνται κατά την πρώτη εκτέλεσή του. Όπως έχει αναφερθεί παραπάνω, η εκτέλεση του OpenSimulator στο Linux γίνεται μέσω του framework mono. Συνεπώς, η έναρξη του OpenSimulator γίνεται εκτελώντας σε ένα παράθυρο γραμμής εντολών (Terminal) του Linux την εντολή: sudo mono /opt/osgrid.opensim/bin/opensim.exe Ο server του OpenSimulator ξεκινάει με το έλεγχο της σύνδεσης στη Βάση Δεδομένων MySQL, όπως αυτή έχει καθοριστεί στις ρυθμίσεις του προηγούμενου βήματος και στη συνέχεια δημιουργεί σε αυτή τους απαραίτητους πίνακες μαζί με ένα σύνολο βασικών δεδομένων. Οι πρώτες ρυθμίσεις που απαιτούν την απόκριση του χρήστη αφορούν στη δημιουργία του πρώτου Region του εικονικού χώρου που ξεκινάει στον OpenSimulator. Το Region έχει την έννοια της διακριτής, εικονικής περιοχής με δικά της γεωγραφικά 36

37 χαρακτηριστικά που μπορεί να επισκεφτεί ένας χρήστης (avatar) του εικονικού κόσμου. Στη συγκεκριμένη περίπτωση το πρώτο Region θα είναι το Τμήμα της Βιομηχανικής Πληροφορικής του ΤΕΙ Καβάλας με κωδικό όνομα IIDEP. Οι ρυθμίσεις που απαιτούνται για τη δημιουργία του Region φαίνονται στην παρακάτω Εικόνα (με το κίτρινο πλαίσιο τονίζονται οι απαντήσεις που πληκτρολογούμε ως απάντηση στις ερωτήσεις της εγκατάστασης). Αρκετές ρυθμίσεις παραμένουν στις προτεινόμενες τιμές της εγκατάστασης οι οποίες σε κάθε γραμμή περικλείονται στις τετράγωνες παρενθέσεις ( [] ). Εικόνα 24: Εγκατάσταση OpenSimulator Βασικές Ρυθμίσεις Region Σύμφωνα με την αρχιτεκτονική του OpenSimulator κάθε Region πρέπει να ανήκει σε κάποιο Estate, συνεπώς μετά τη δημιουργία του παραπάνω Region, εμφανίζονται ερωτήσεις που αφορούν το Estate μέσα στο οποίο θα εντάσσεται το Region. Από τη στιγμή που ως Region τέθηκε το Τμήμα Βιομηχανικής Πληροφορικής, τότε ως ευρύτερο Estate τίθεται ολόκληρο το ΤΕΙ Καβάλας με κωδική ονομασία TEIKAV (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 25: Εγκατάσταση OpenSimulator Βασικές Ρυθμίσεις Estate Επακόλουθα της δημιουργίας του Estate του νέου εικονικού κόσμου απαιτείται η δημιουργία του χρήστη «ιδιοκτήτη» του νέου Estate ( Estate Owner ). Η εγκατάσταση του OpenSimulator ρωτάει το όνομα και το επίθετο του χρήστη «ιδιοκτήτη» του νέου Estate προτείνοντας κάποιες βασικές ρυθμίσεις. Επειδή ο νέος εικονικός χώρος έχει το ρόλο του διδακτικού χώρου, ο χρήστης «ιδιοκτήτης» του νέου Estate θα είναι ο «Κύριος Δάσκαλος» του χώρου γι αυτό και του αποδίδουμε το ονοματεπώνυμο Master Teacher με ένα βασικό, αρχικό password Μετά την καταχώρηση των ρυθμίσεων, η εγκατάσταση δημιουργεί το νέο χρήστη και του αποδίδει βασικές ρυθμίσεις εμφάνισης και το προεπιλεγμένο avatar (βλ. παρακάτω Εικόνα). 37

38 Εικόνα 26: Εγκατάσταση OpenSimulator Βασικές Ρυθμίσεις Estate Owner Η εγκατάσταση συνεχίζει να εκτελεί αυτόματα ελέγχους και καταχωρίσεις ρυθμίσεων ώσπου ολοκληρώνει τη διαδικασία και καταλήγει στη γραμμή εντολών του OpenSimulator server (βλ παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 27: Εγκατάσταση OpenSimulator Ολοκλήρωση Εγκατάστασης και Γραμμή Εντολών Server 38

39 Από αυτό το σημείο μπορούν να καταχωρηθούν και εκτελεστούν οι Server Commands, δηλαδή εντολές διαμόρφωσης του Region, της γεωγραφικής περιοχής ( terrain ) του Region, των χρηστών του εικονικού κόσμου κλπ. Η έξοδος από τον OpenSimulator server γίνεται με την εντολή quit. Κάθε νέα εκτέλεση του OpenSimulator server ξεκινά με ένα σύνολο από ελέγχους της εγκατάστασης και καταλήγει στην ίδια γραμμή εντολών του server. Από αυτό το σημείο είναι δυνατή είτε η εκτέλεση των Server Commands είτε η σύνδεση στον εικονικό κόσμο των χρηστών του μέσα από τα κατάλληλα προγράμματα viewers Εγκατάσταση των Viewers του OpenSimulator Η σύνδεση στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator και άλλων ανάλογων κόσμων, όπως το SecondLife, γίνεται μέσα από κατάλληλα client προγράμματα τα οποία εξασφαλίζουν τη σύνδεση με το server του εικονικού κόσμου, τη γραφική αναπαράσταση του εικονικού κόσμου και ένα σύνολο από δυνατότητες παραμετροποίησης του εικονικού κόσμου από την πλευρά του χρήστη, γι αυτό και ονομάζονται και viewers. Συνεπώς, τα συγκεκριμένα λογισμικά είναι ιδιαίτερα σημαντικά, καθώς η λειτουργικότητά τους καθορίζει την επιτυχή περιήγηση στον εικονικό κόσμο. Στον OpenSimulator είναι δυνατή η σύνδεση με σχεδόν όλους τους viewers που μπορούν να συνδεθούν στο SecondLife. Άρα είναι αρκετοί οι διαθέσιμοι viewers και τα κριτήρια που μπορούμε να εφαρμόσουμε για την επιλογή του καταλληλότερου είναι: Η ευκολία στην πρόσβαση σε εκδόσεις εγκατάστασης του viewer και η ευκολία εγκατάστασής του. Η δυνατότητα σύνδεσης σε Grid Η ταχύτητα σύνδεσης και απεικόνισης των γραφικών στον εικονικό κόσμο. Η ποικιλία στην παροχή εργαλείων ρύθμισης και διαμόρφωσης του εικονικού κόσμου. Ο πιο απλός και από τους πιο δημοφιλείς viewers είναι ο τυπικός viewer του SecondLife, ο SL Viewer 10. Τα μειονεκτήματα, όμως, του SL Viewer είναι ότι δεν είναι εύκολη η σύνδεση σε Grid και δεν παρέχει πολλά εργαλεία διαμόρφωσης του εικονικού κόσμου από την πλευρά του χρήστη (δημιουργία αντικειμένων κλπ). Ένας άλλος viewer που καλύπτει τα παραπάνω κριτήρια σε πληρέστερο βαθμό είναι ο Imprudence [6]. Η έκδοση του Imprudence που χρησιμοποιήθηκε δεν είναι η ακριβώς τελευταία για τους ίδιους λόγους που αναφέρθηκαν και σε άλλα εργαλεία, συνεπώς χρησιμοποιήθηκε η έκδοση και το αρχείο της εγκατάστασης για το Linux είναι το Imprudence Linux-x86.tar.bz2 11. Πρέπει να τονιστεί το γεγονός ότι τα προγράμματα viewers δεν είναι απαραίτητο να είναι εγκατεστημένα στο ίδιο λειτουργικό σύστημα στους Η/Υ των χρηστών που συνδέονται στους εικονικούς κόσμους, Επίσης, δεν είναι απαραίτητο να έχουν την ίδια έκδοση, φτάνει να είναι συμβατοί με την έκδοση του server. Όλη η διαδικασία της επικοινωνίας των clients με τον server ενός εικονικού κόσμου γίνεται μέσω των πρωτοκόλλων του TCP/IP άρα, όπως και σε όλο το Internet, δεν υπάρχει συγκεκριμένη δέσμευση πλατφόρμας και εκδόσεων. Η εγκατάσταση του Imprudence γίνεται με τα παρακάτω βήματα: 10 Η τελευταία έκδοση για Microsoft Windows είναι διαθέσιμη στη διεύθυνση: 11 Η έκδοση για Linux, η οποία χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα εργασία, είναι διαθέσιμη στη διεύθυνση: 39

40 «Κατέβασμα» Αρχείου Εγκατάστασης: μετά την πρόσβαση στο αρχείο Imprudence Linux-x86.tar.bz2 γίνεται η αποσυμπίεσή του σε ένα νέο directory Imprudence στο χώρο των προσωπικών αρχείων του χρήστη test με τον οποίο γίνεται η σύνδεση στο λειτουργικό σύστημα Ubuntu Linux του server 12. Ο χώρος της εγκατάστασης του OpenSimulator δεν έχει κάποια ιδιαίτερη σημασία, αλλά προκειμένου η εγκατάσταση να είναι ορατή από όλους τους χρήστες του server, ενώ να μπορεί να αλλάζει μόνο από τον χρήστη διαχειριστή του Linux root (ή όποιον άλλο χρήστη γνωρίζει το password του root ), όλο το directory Imprudence μεταφέρεται μέσα στο directory του συστήματος /opt με την εντολή: sudo mv /home/test/imprudence /opt Ταυτόχρονα, αλλάζουμε το χρήστη και το group «ιδιοκτήτη» σε όλα τα αρχεία του directory Imprudence, ώστε να ανήκουν στο χρήστη root με τις εντολές: sudo chown R root /opt/imprudence sudo chgrp R root /opt/imprudence Πρώτη Εκτέλεση του Viewer: Δεν απαιτείται η καταχώρηση ιδιαίτερων ρυθμίσεων μέσα στα αρχεία εγκατάστασης του Imprudence, συνεπώς το επόμενο βήμα είναι η ε- κτέλεση του προγράμματος. Η έναρξη του Imprudence γίνεται εκτελώντας σε ένα παράθυρο γραμμής εντολών (Terminal) του Linux τις εντολές: cd /opt/imprudence sudo./imprudence Η πρώτη εικόνα που βλέπει ο χρήστης αφορά στην επιλογή του Grid στο οποίο θα συνδεθεί ( Grid Manager ). Συνήθως υπάρχει στη λίστα των διαθέσιμων Grids και η επιλογή localhost με έτοιμες τις ρυθμίσεις σύνδεσης σε έναν τοπικό server. Σε κάθε περίπτωση μπορεί να γίνει προσθήκη ενός νέου Grid με την επιλογή Add New Grid ο- πότε εμφανίζεται ένα νέο τμήμα παραθύρου όπου μπορούν να καταχωρηθούν τα στοιχεία του νέου Grid. Στη συγκεκριμένη περίπτωση αρκεί το όνομα localhost και η διεύθυνση Login URI στην οποία καταχωρούμε την διεύθυνση του server του Open- Simulator (βλ παρακάτω Εικόνα). 12 Η εγκατάσταση μπορεί να γίνει σε οποιοδήποτε άλλο Η/Υ καθώς πρόκειται για πρόγραμμα client, αλλά η πρώτη εγκατάσταση γίνεται στον server Η/Υ μαζί με τον server του OpenSimulator ώστε να δημιουργηθεί μία πλήρης εγκατάσταση όλων των σχετικών εργαλείων. 40

41 Εικόνα 28: Εγκατάσταση Imprudence Σύνδεση στο Grid localhost Μετά την εισαγωγή επιλογή του Grid και την καταχώρηση των στοιχείων ταυτότητας του μοναδικού χρήστη Master Teacher εκτελούμε την επιλογή Log In οπότε το πρόγραμμα συνδέεται στον εικονικό κόσμο του IIDEP του OpenSimulator. Τόσο η μορφή του εικονικού χώρου όσο και του avatar του χρήστη έχουν στοιχειώδεις μορφοποιήσεις και παρουσιάζουν μία απλή μορφή. Συγκεκριμένα, το Region έχει τη μορφή ενός νησιού με απλό έδαφος, ενώ το avatar είναι η προεπιλεγμένη μορφή του Open- Simulator, η αποκαλούμενη Ruth (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 29: Εγκατάσταση Imprudence Πρώτη Σύνδεση στο Region IIDEP με το avatar Ruth 41

42 Η οθόνη του Imprudence περιέχει πληροφορίες για το Region και για τη μορφοποίηση του server, ενώ κάποιες από αυτές τις πληροφορίες περιέχονται και στην οθόνη About του προγράμματος (βλ. παρακάτω Εικόνα). Σε περίπτωση όπου ο Imprudence έχει εγκατασταθεί σε άλλον Η/Υ του τοπικού δικτύου μέσα στο οποίο βρίσκεται και ο Η/Υ με τον OpenSimulator, η καταχώρηση του νέου Grid στον Grid Manager γίνεται με λίγο διαφορετικό τρόπο. Συγκεκριμένα, μέσα στον Grid Manager και με την επιλογή Add New Grid εμφανίζεται ένα νέο τμήμα παραθύρου όπου μπορούν να καταχωρηθούν τα στοιχεία του νέου Grid. Στη συγκεκριμένη περίπτωση μπορεί να καταχωρηθεί ένα περιγραφικό όνομα, πχ IIDEPLanGrid και στη διεύθυνση Login URI καταχωρούμε την IP διεύθυνση του server του OpenSimulator μέσα στο Τοπικό Δίκτυο (LAN) μαζί με το port το οποίο είναι το 9000, δηλαδή μία διεύθυνση της μορφή αν υποτεθεί ότι η IP διεύθυνση είναι η διεύθυνση του server του OpenSimulator μέσα στο Τοπικό Δίκτυο (LAN). Εικόνα 30: Εγκατάσταση Imprudence Το Παράθυρο About του Προγράμματος Ενεργοποίηση της Φωνής στον OpenSimulator Η ενεργοποίηση της φωνής μέσα στον OpenSimulator εξασφαλίζει τη δυνατότητα στα Avatars, άρα και στους συνδεδεμένους χρήστες, να μιλάνε μεταξύ τους. Από τις λύσεις που μπορεί να υποστηρίξει ο OpenSimulator (βλ. παράγραφο 3.2) επιλέγεται στην παρούσα εγκατάσταση η τεχνολογία του FreeSWITCH για το λόγο ότι είναι ελεύθερη, ανοιχτού κώδικα και επειδή η εγκατάστασή του γίνεται μία φορά στον server του OpenSimulator και η υπηρεσία είναι διαθέσιμη σε κάθε απομακρυσμένο χρήστη. Η εγκατάσταση του FreeSWITCH γίνεται στον ίδιο Η/Υ στον οποίο έχει εγκατασταθεί ο OpenSimulator με τα παρακάτω βήματα [2, 21]: 42

43 1. Δημιουργία Φακέλων Εγκατάστασης: Ο πηγαίος κώδικας και τα εκτελέσιμα αρχεία του FreeSWITCH μπορούν να τοποθετηθούν οπουδήποτε στον server, αλλά συνήθως προτιμάται ο φάκελος /usr/local. Άρα ο πηγαίος κώδικας θα αποθηκευτεί στο φάκελο /usr/local/src/freeswitch και τα εκτελέσιμα αρχεία στο φάκελο /usr/local/freeswitch. Συνεπώς, δημιουργούνται οι δύο φάκελοι με τις εντολές: sudo mkdir /usr/local/src/freeswitch sudo mkdir /usr/local/freeswitch 2. Απόκτηση Αρχείων Εγκατάστασης: Τα αρχεία εγκατάστασης προτείνεται να προσπελαστούν μέσω της εντολής Git ως εξής: cd /usr/local/src sudo git clone git://git.freeswitch.org/freeswitch.git Εγκατάσταση Απαιτούμενων Modules Συστήματος: Για τη σωστή λειτουργία της υ- πηρεσίας FreeSWITCH απαιτείται η εγκατάσταση συγκεκριμένων Modules του Linux μέσα από το γνωστό περιβάλλον του Synaptic Package Manager. Στο πεδίο Search, ε- πομένως, καταχωρείται η λέξη libcurses και επιλέγονται για εγκατάσταση όλα τα modules που εμφανίζονται. Η εγκατάσταση ξεκινάει με την εντολή Apply (βλ παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 31: Η Εικόνα του Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux μετά την Εγκατάσταση των Πακέτων Libcurses. 4. Προετοιμασία του Compilation: Πριν το Compilation του πηγαίου κώδικα του FreeS- WITCH απαιτείται η δημιουργία συγκεκριμένων αρχείων παραμέτρων. Αυτό γίνεται με την εντολή./bootstrap.sh. Συγκεκριμένα, εκτελούνται οι εντολές: cd /usr/local/src /freeswitch sudo./bootstrap.sh 13 Οι εντολές που προκαλούν τη δημιουργία αρχείων πρέπει να έχουν το πρόθεμα sudo, καθώς οι φάκελοι μέσα στο φάκελο /usr/local/ είναι προστατευμένοι. 43

44 5. Διαμόρφωση του Compilation: Η τελευταία ρύθμιση του Compilation θέτει κάποιες απαραίτητες επιλογές του Compilation. Αυτό γίνεται με την εντολή./configure. Συγκεκριμένα, εκτελείται η εντολή: sudo./configure Ανάλογα με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά του FreeSWITCH σε κάθε νέα εγκατάστασή του πρέπει να εγκατασταθούν συγκεκριμένα modules του. Αυτά δηλώνονται μέσα στο αρχείο /usr/local/src/freeswitch/modules.conf. Συνεπώς, το συγκεκριμένο αρχείο α- νοίγει για επεξεργασία με την εντολή: sudo gedit /usr/local/src/freeswitch/modules.conf Μέσα στο αρχείο εντοπίζονται και διαγράφεται ο χαρακτήρας του σχολίου στα modules: asr_tts/mod_flite codecs/mod_siren xml_int/mod_xml_curl 6. Compilation και Εγκατάσταση: Μέσα στο ίδιο το φάκελο εκτελείται η εντολή: sudo make && sudo make install 7. Compilation και Εγκατάσταση Έτοιμων Ήχων: Το FreeSWITCH παρέχει ένα σύνολο έτοιμων ήχων οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν είτε σε περιπτώσεις «αναμονής» είτε ως συνοδεία συγκεκριμένων εντολών. Η εγκατάστασή τους γίνεται με την εντολή: sudo make all cd-sounds-install cd-moh-install 8. Προετοιμασία Εκτέλεσης: Πριν την εκτέλεση του FreeSWITCH πρέπει να καταχωρηθούν συγκεκριμένες ρυθμίσεις σε κάποια αρχεία παραμέτρων. Παρακάτω αναφέρονται το συγκεκριμένο αρχείο και η αλλαγή που πρέπει να γίνει σε αυτό: Αρχείο: /usr/local/freeswitch/conf/autoload_configs/modules.conf.xml Ενέργεια: Διαγραφή των χαρακτήρων σχολίου στις γραμμές: <load module="mod_xml_curl"/> <load module="mod_siren"/> Αρχείο: /usr/local/freeswitch/conf/autoload_configs/xml_curl.conf.xml Ενέργεια: Αντικατάσταση όλου του περιεχομένου με τις γραμμές: <configuration name="xml_curl.conf" description="curl XML Gateway"> <bindings> <binding name="directory"> <param name="gateway-url" value= " bindings="directory"/> <param name="gateway-credentials" value="freeswitch:password"/> <param name="disable-100-continue" value="true"/> </binding> <binding name="dialplan"> <param name="gateway-url" value=" bindings="dialplan"/> <param name="gateway-credentials" value="freeswitch:password"/> <param name="disable-100-continue" value="true"/> </binding> </bindings> </configuration> 44

45 Αρχείο: /usr/local/freeswitch/conf/vars.xml Ενέργεια: Αναζήτηση της γραμμής που περιέχει τον όρο global_codec_prefs και αντικατάσταση όλης της γραμμής με την παρακάτω: <X-PRE-PROCESS cmd="set" Αρχείο: /usr/local/freeswitch/conf/autoload_configs/conference.conf.xml Ενέργεια: Αντικατάσταση των γραμμών του default profile με τις παρακάτω γραμμές: <!-- Profiles are collections of settings you can reference by name. --> <profiles> <!--If no profile is specified it will default to "default"--> <profile name="default">... <!-- If TTS is enabled all audio-file params beginning with --> <!-- 'say:' will be considered text to say with TTS --> <!-- Override the default path here, after which you use relative paths in the other sound params --> <!-- Note: The default path is the conference's first caller's sound_prefix -- > <!--<param name="sound-prefix" value="$${sounds_dir}/en/us/callie"/>--> <!-- File to play to acknowledge succees --> <!--<param name="ack-sound" value="beep.wav"/>--> <!-- File to play to acknowledge failure --> <!--<param name="nack-sound" value="beeperr.wav"/>--> <!-- File to play to acknowledge muted --> <!-- <param name="muted-sound" value="conference/conf-muted.wav"/> --> <!-- File to play to acknowledge unmuted --> <!-- <param name="unmuted-sound" value="conference/conf-unmuted.wav"/> --> <!-- File to play if you are alone in the conference --> <!-- <param name="alone-sound" value="conference/conf-alone.wav"/> --> <!-- File to play endlessly (nobody will ever be able to talk) --> <!--<param name="perpetual-sound" value="perpetual.wav"/>--> <!-- File to play when you're alone (music on hold)--> <!-- <param name="moh-sound" value="$${hold_music}"/> --> <!-- File to play when you join the conference --> <!-- <param name="enter-sound" value="tone_stream://%(200,0,500,600,700)"/> -- > <!-- File to play when you leave the conference --> <!-- <param name="exit-sound" value="tone_stream://%(500,0,300,200,100,50,25)"/> --> <!-- File to play when you ae ejected from the conference --> <!-- <param name="kicked-sound" value="conference/conf-kicked.wav"/> --> <!-- File to play when the conference is locked --> <!-- <param name="locked-sound" value="conference/conf-locked.wav"/> --> <!-- File to play when the conference is locked during the call--> <!-- <param name="is-locked-sound" value="conference/conf-is-locked.wav"/> --> <!-- File to play when the conference is unlocked during the call--> <!-- <param name="is-unlocked-sound" value="conference/conf-is-unlocked.wav"/> --> <!-- File to play to prompt for a pin --> <!-- <param name="pin-sound" value="conference/conf-pin.wav"/> --> <!-- File to play to when the pin is invalid --> <!-- <param name="bad-pin-sound" value="conference/conf-bad-pin.wav"/> -->... </profile>... </profiles> 9. Ρυθμίσεις στον OpenSimulator: Προκειμένου να συνεργαστεί η εγκατάσταση του OpenSimulator με τη νέα εγκατάσταση του FreeSWITCH θα πρέπει να γίνουν κάποιες ρυθμίσεις σε κάποια αρχεία παραμέτρων του OpenSimulator. Παρακάτω αναφέρονται το συγκεκριμένο αρχείο και η αλλαγή που πρέπει να γίνει σε αυτό: Αρχείο: /opt/osgrid.opensim/bin/opensim.ini 45

46 Ενέργεια: Εντοπισμός του section με τίτλο [FreeSwitchVoice] και διαγραφή των χαρακτήρων σχολίου στις γραμμές: Enabled = true LocalServiceModule = OpenSim.Services.FreeswitchService.dll:FreeswitchService Αρχείο: /opt/osgrid.opensim/bin/config-include/standalonecommon.ini 14 Ενέργεια: Εντοπισμός του section με τίτλο [FreeswitchService] και ανάθεση στην παράμετρο ServerAddress της IP διεύθυνσης στο τοπικό δίκτυο του server στον οποίο εγκαταστάθηκε το FreeSWITCH, ο οποίος στη συγκεκριμένη εγκατάσταση είναι αυτός στον οποίο εγκαταστάθηκε και ο OpenSimulator server. Παρόλο, επομένως, που πρόκειται για τον ίδιο τον server δεν είναι έγκυρη μία τιμή της μορφής localhost ή , αλλά η πραγματική IP διεύθυνση του server στο τοπικό δίκτυο, δηλαδή μία καταχώρηση της μορφής: ServerAddress = Εκτέλεση: Μετά από όλες τις παραπάνω ρυθμίσεις, το FreeSWITCH είναι έτοιμο να εκτελεστεί με τις εντολές: cd /usr/local/freeswitch/bin sudo./freeswitch Με την παραπάνω εντολή θα ανοίξει ένα ξεχωριστό παράθυρο Terminal μέσα στο ο- ποίο θα εκτελεστεί το FreeSWITCH. Πιθανώς να εμφανιστούν μηνύματα λάθους όταν το πρόγραμμα αναζητήσει ενεργό server του OpenSimulator, καθώς αυτός δεν έχει ξεκινήσει ακόμα. Τα συγκεκριμένα μηνύματα πρέπει να αγνοηθούν και να ξεκινήσει ο server του OpenSimulator ως επόμενο βήμα, καθώς είναι σημαντικό να τηρηθεί αυτή η σειρά εκκίνησης των προγραμμάτων: FreeSWITCH -> OpenSimulator -> Imprudence Κατασκευή του Διδακτικού Χώρου στον OpenSimulator Μέχρι αυτό το σημείο της εγκατάστασης έχουν γίνει οι βασικές ρυθμίσεις λειτουργίας του OpenSimulator σε Standalone αρχιτεκτονική, οπότε θα μπορούσαν να δημιουργηθούν νέοι χρήστες και να συνδεθούν στον εικονικό κόσμο του Region του ΤΕΙ Καβάλας που δημιουργήθηκε στον OpenSimulator. Το συγκεκριμένο Region, όμως, δεν έχει κανένα αντικείμενο και το avatar του διαχειριστή ιδιοκτήτη του Region έχει την αρχική μορφή της Ruth. Μία πρώτη εργασία επομένως είναι η διαμόρφωση του avatar Master Teacher. Η διαμόρφωση κάθε avatar γίνεται αν στο μενού που εμφανίζεται όταν γίνει δεξί κλικ πάνω στο avatar επιλεγεί το Appearance. Εμφανίζεται τότε ένα παράθυρο το οποίο περιλαμβάνει ένα μεγάλο πλήθος επιλογών για τη διαμόρφωση όλων των λεπτομερειών στην εμφάνιση του avatar, από τις λεπτομέρειες στο πρόσωπο μέχρι τα παπούτσια και τις κάλτσες του. Στο παράθυρο που εμφανίζει το Imprudence μπορεί να γίνει δημιουργία νέων επιλογών για καθεμιά κατηγορία χρησιμοποιώντας τα χρώματα και τα textures 15 που διαθέτει ήδη ο OpenSimulator. Φυσικά μπορεί να γίνει εισαγωγή επιμέρους χαρακτηριστικών ή αντικειμένων και από εξωτερικές πηγές ή ποικίλες δωρεάν βιβλιοθήκες αντικειμένων του OpenSimulator 16. Συνεπώς, η δια- 14 Στην περίπτωση όπου η αρχιτεκτονική του OpenSimulator server είναι standalone. Σε περίπτωση όπου ισχύει άλλη αρχιτεκτονική, τότε θα πρέπει να αλλαχθεί το αντίστοιχο αρχείο στο φάκελο config-include. 15 Με τον όρο texture περιγράφονται οι ιδιότητες της εμφάνισης μίας επιφάνειας, δηλαδή του χρωματικού συνδυασμού της και του σχεδίου (μοτίβο) που μπορεί να έχει. 16 Μία από τις πιο δημοφιλείς συλλογές είναι στο site: 46

47 μόρφωση του αρχικού avatar Ruth για το χρήστη Master Teacher που έλαβε χώρα μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης του OpenSimulator είχε το αποτέλεσμα που φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Εικόνα 32: Περιβάλλον Διαμόρφωσης της Εμφάνισης του Avatar στον OpenSimulator Σχετικά με τη διαμόρφωση του χώρου ενός Region, οι εντολές του server του Open- Simulator, Server Commands, περιλαμβάνουν και λειτουργίες διαμόρφωσης του εδάφους ενός Region (το οποίο ονομάζεται terrain). Το terrain ουσιαστικά θεωρείται ως ένας πίνακας όπου σε κάθε στοιχείο του αντιστοιχεί μία τιμή που χαρακτηρίζει το υψόμετρο του εδάφους στο συγκεκριμένο σημείο. Επειδή η συγκεκριμένη θεώρηση μοιάζει με τη θεώρηση μίας ψηφιακής εικόνας ως ένας τετράγωνος πίνακα από σημεία (pixels) όπου το καθένα έχει μία α- ριθμητική τιμή η οποία αντιστοιχεί στο χρώμα του pixel, η διαμόρφωση του terrain σε ένα Region μπορεί να γίνει γρήγορα με τη χρήση μίας εικόνας σε συμβατό τύπο αρχείου η οποία έχει μέγεθος 256x256 pixels και περιέχει ένα οποιοδήποτε σχέδιο σε αποχρώσεις του γκρι. Αν μία τέτοια εικόνα «φορτωθεί» στον OpenSimulator με την εντολή: terrain load <image file name> τότε τα τμήματα με μαύρο χρώμα μεταφράζονται ως υψόμετρο μηδέν (επίπεδο της θάλασσας), ενώ τμήματα με άσπρο χρώμα μεταφράζονται με το μεγαλύτερο υψόμετρο (κορυφές βουνών). Τα τμήματα με ενδιάμεσα χρώματα της κλίμακας του γκρι μεταφράζονται ως κλιμακωτά υψόμετρα του Region. Στην παρούσα εργασία δεν θα διαμορφωθεί το terrain με κάποια ιδιαίτερη μορφολογία εδάφους γι αυτό θα πρέπει να αλλάξει το ωοειδές σχήμα του νησιού του νέου Region με την εκτέλεση της εντολής: terrain fill <αριθμητική τιμή> με την οποία κάθε σημείο του terrain αποκτά την ίδια τιμή, οπότε το terrain γίνεται επίπεδο. Σε μερικές περιπτώσεις είναι επιθυμητό το terrain να ανυψωθεί στο σύνολό του από το επί- 47

48 πεδο της θάλασσας ή να χαμηλώσει προς το επίπεδο της θάλασσας. Οι αντίστοιχες εντολές του OpenSimulator είναι αντίστοιχα: terrain elevate <αριθμητική τιμή> terrain lower <αριθμητική τιμή> Αναλυτικά όλες οι εντολές του Server του OpenSimulator παρουσιάζονται στο [19]. Η κατασκευή αντικειμένων (έπιπλα, οικήματα, ρούχα, καθημερινά αντικείμενα κλπ) μέσα στον OpenSimulator απαιτεί συχνά το συνδυασμό πολλών εργαλείων κατασκευής τρισδιάστατων μοντέλων, τα οποία είναι συμβατά με τον OpenSimulator, και την εισαγωγή των παραγομένων μοντέλων μέσα σε ένα Region με εντολές που συνήθως υπάρχουν στους Viewers. Επίσης, πολλοί Viewers διαθέτουν επιπρόσθετα εργαλεία κατασκευής τρισδιάστατων α- ντικειμένων μέσα στο Region του OpenSimulator, οπότε ο ιδιοκτήτης του Region να μπορεί να κατασκευάσει μία μεγάλη ποικιλία αντικειμένων. Ο Viewer Imprudence είναι ένας από αυτούς που διαθέτουν πολλές δυνατότητες κατασκευής αντικειμένων στον OpenSimulator με την εντολή Build. Στο συγκεκριμένο εικονικό κόσμο του Τμήματος το οποίο έχει δημιουργηθεί ήδη στην εγκατάσταση του OpenSimulator η οποία έχει υλοποιηθεί μέχρι τώρα στην παρούσα εργασία μπορούν να κατασκευαστούν ή να εισαχθούν έτοιμα αντικείμενα και να αναπτυχθούν ρεαλιστικές ή και φανταστικές ακαδημαϊκές εγκαταστάσεις ή χώρους φοιτητικών δραστηριοτήτων. Στην παρούσα εργασία, όμως, προτεραιότητα έχει η ανάπτυξη διδακτικού χώρου όπου σε πρώτη φάση θα μπορούσαν οι φοιτητές του Τμήματος να δοκιμάσουν και να έρθουν σε πρώτη επαφή με τις διδακτικές δυνατότητες των εικονικών κόσμων του Open- Simulator. Συνεπώς, ως πρώτη κατασκευή στο Region IIDEP επιλέγεται ένα αμφιθέατρο με σχετικά μεγάλη χωρητικότητα το οποίο θα διαθέτει και χώρο προβολής παρουσιάσεων οι ο- ποίες θα βρίσκονται στην τοπική εγκατάσταση του Moodle. Η κατασκευή του αμφιθέατρου του εικονικού Διδακτικού Χώρου του τμήματος Βιομηχανικής Πληροφορικής θα ξεκινήσει με τη χρήση των δυνατοτήτων του περιβάλλοντος Build του Imprudence. Το βασικό παράθυρο λειτουργιών που ανοίγει με την εκτέλεση της εντολής Build φαίνεται στο πάνω αριστερά τμήμα της παρακάτω Εικόνας 33. Στο πάνω τμήμα του παραθύρου φαίνονται τα βασικά εργαλεία που μπορεί να έχει ο χρήστης κατασκευαστής κατά την κατασκευή αντικειμένων, με τα τρία πρώτα να αφορούν κυρίως τρόπους επιλογής αντικειμένων, ενώ το σημαντικότερο είναι το τέταρτο με την μορφή «μαγικού ραβδιού» με το οποίο μπορεί ο κατασκευαστής να εισάγει ένα βασικό αντικείμενο μέσα στο εικονικό χώρο. Με την επιλογή του «μαγικού ραβδιού» εμφανίζεται ακριβώς από κάτω ένα σύνολο από βασικά τρισδιάστατα αντικείμενα: κύβος, σφαίρα κύλινδρος, κώνος, πυραμίδα και μερικές παραλλαγές αυτών: μισός κύλινδρος, μισή σφαίρα, μισός κώνος, μισή πυραμίδα με τη μορφή κεκλιμένου επίπεδο κλπ. Για την κατασκευή του αμφιθέατρο επιλέγεται ως αρχικό αντικείμενο ένας κύλινδρος (βλ. παρακάτω Εικόνα). 48

49 Εικόνα 33: Έναρξη Κατασκευής του Αμφιθεάτρου με το Πρώτο Αντικείμενο - Κύλινδρος H διαμόρφωση των ιδιοτήτων των αντικειμένων στο περιβάλλον Build υλοποιείται καταρχάς επιλέγοντας την πρώτη εικόνα χειριστηρίου από τις πέντε βασικές λειτουργίες στο πάνω μέρος του παραθύρου του Build και μετά με την επιλογή του συγκεκριμένου αντικειμένου. Τότε, το επιλεγμένο αντικείμενο φωτίζεται και στο υπόλοιπο μέρος του παραθύρου του Build εμφανίζονται καρτέλες (tabs) με τις κατηγορίες των ιδιοτήτων του επιλεγμένου αντικειμένου. Μία πρώτη ενέργεια μορφοποίησης στα εικονικά αντικείμενα είναι η επιλογή του texture του αντικειμένου. Οι συγκεκριμένες ρυθμίσεις βρίσκονται στο tab Texture του παράθυρου Build και η συλλογή από διαθέσιμα textures εμφανίζεται με ένα απλό κλικ πάνω στο εσωτερικό πλαίσιο Texture:. Στο συγκεκριμένο κύλινδρο επιλέγεται το texture mahogany (βλ παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 34: Αλλαγή του Texture ενός Αντικειμένου 49

50 Η διαμόρφωση του μεγέθους και της θέσης ενός εικονικού αντικειμένου γίνεται μέσα από τη σελίδα (tab) με όνομα Object. Οι τιμές των τριών διαστάσεων (X, Y, Z) που καθορίζουν τη θέση του αντικειμένου έχουν τον τίτλο Position:, οι αντίστοιχες τιμές που καθορίζουν το μέγεθος σε μέτρα έχουν τον τίτλο Size(meters): και οι αντίστοιχες τιμές που καθορίζουν την περιστροφή από την αρχική θέση σε μοίρες έχουν τον τίτλο Rotation(degrees):. Το επιλεγμένο αντικείμενο θα είναι ο πίσω τοίχος του αμφιθέατρου, άρα θα είναι το υψηλότερο αντικείμενο, οπότε αποκτά ύψος 5m, μήκος 18m και πλάτος 9m (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 35: Αλλαγή του Μεγέθους ενός Αντικειμένου Στη συγκεκριμένη σελίδα Object είναι δυνατό, επίσης, να επιλεγεί διαφορετικός τύπος για το εικονικό αντικείμενο, αλλά να αλλάξει και το αρχικό του σχήμα με την εφαρμογή ελεγχόμενων «στρεβλώσεων» στο αρχικό του σχήμα, όπως: άνοιγμα ενός εσωτερικού κενού χώρου (επιλογή Hollow ), αφαίρεση κατακόρυφου τμήματος από τον συνολικό όγκο του (επιλογές Path Cut Begin and End ), αφαίρεση οριζόντιας «φέτας» από το σχήμα του αντικειμένου (επιλογές Slice Begin and End ), στρέψη του αντικειμένου (επιλογές Twist Begin and End ) κτλ. Από αυτές τις δυνατότητες επιλέγεται η δημιουργία κενού στο εσωτερικό του αντικειμένου (επιλογή Hollow ) σε ποσοστό 80% (εισάγεται η τιμή 80). Ο αρχικός κύλινδρος αποκτά τη μορφή της Εικόνας 36. Το επόμενο βήμα είναι η αφαίρεση ενός κατακόρυφου τμήματος από το αντικείμενο ώστε αυτό που θα απομείνει να έχει μορφή ημικύκλιου. Συνεπώς, στην επιλογή Path Cut Begin and End εισάγεται στο πεδίο B η τιμή 0.5. ), οπότε ο αρχικός κύλινδρος αποκτά τη μορφή της Εικόνας

51 Εικόνα 36: Δημιουργία Κενού στο Εσωτερικό ενός Αντικειμένου Εικόνα 37: Αφαίρεση Κατακόρυφου Τμήματος από ένα Αντικείμενο Θεωρητικά ο πρώτος τοίχος του αμφιθέατρου είναι έτοιμος. Αξιοποιώντας τις δυνατότητες του εργαλείου Build είναι δυνατό να αποδοθεί διαφορετικό texture σε κάθε επιφάνεια ενός αντικειμένου. Αυτό γίνεται με το συνδυασμό επιλογών του τρίτου εικονιδίου επιλογής αντικειμένων και στη λίστα που εμφανίζεται της περαιτέρω επιλογής της δυνατότητας αντιστοίχησης διαφορετικού texture σε κάθε επιφάνεια του φωτισμένου αντικειμένου. Στο συγκεκριμένο τμήμα του αμφιθέατρου επιλέγεται η εσωτερική πλευρά του τοίχου και το texture με όνομα cedar, οπότε ο τοίχος αποκτά τη μορφή της επόμενης Εικόνας. 51

52 Εικόνα 38: Ανάθεση Διαφορετικού Texture στην Εσωτερική Επιφάνεια ενός Αντικειμένου Η ίδια ακριβώς διαδικασία μπορεί να ακολουθηθεί και τις επόμενες βαθμίδες του αμφιθέατρου με τη διαφορά ότι κάθε βαθμίδα έχει μειωμένο ύψος κατά μισό μέτρο από την προηγούμενη. Μετά την ολοκλήρωση κάθε νέας βαθμίδας αυτή τοποθετείται στο εσωτερικό του σχηματιζόμενου αμφιθέατρου. Στις δύο παρακάτω Εικόνες φαίνονται ένα αρχικό βήμα και η τελική μορφή μίας ενδιάμεσης βαθμίδας του αμφιθέατρου. Εικόνα 39: Ο Αρχικός Κύλινδρος κατά την Κατασκευή Ενδιάμεσης Βαθμίδας του Αμφιθεάτρου 52

53 Εικόνα 40: Η Τελική Μορφή Ενδιάμεσης Βαθμίδας του Αμφιθεάτρου Οι διαδοχικές κατασκευές και συγκολλήσεις βαθμίδων με την παραπάνω μέθοδο και με κλιμακούμενο ύψος το οποίο μειώνεται κατά μισό μέτρο σε κάθε βαθμίδα δημιουργείται μία πρώτη μορφή αμφιθεάτρου η οποία φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Εικόνα 41: Ολοκλήρωση της Κατασκευής των Βαθμίδων του Αμφιθεάτρου Μία πρώτη επέμβαση που πρέπει να γίνει σε αυτή τη φάση του αμφιθέατρου είναι η διόρθωση των άκρων της κάθε βαθμίδας έτσι ώστε να μην είναι ανόμοιες και ασύμμετρες αλλά να καταλήγουν όλες στο ίδιο επίπεδο. Αυτή η διόρθωση μπορεί να γίνει με την προσθήκη ενός συμπληρωματικού αντικειμένου το οποίο έχει σχήμα ορθογώνιου παραλληλεπίπεδου με ύψος και πλάτος όσο και της κάθε βαθμίδας στην οποίο θα προσκολληθεί, ενώ το μήκος του εξαρτάται από το πόσο κενό χώρο πρόκειται να καλύψει. Το συμπληρωματικό αντικείμενο 53

54 για το ένα άκρο του εξωτερικού τοίχου του αμφιθέατρου και η τοποθέτησή του φαίνονται στις δύο παρακάτω Εικόνες. Εικόνα 42: Κατασκευή του Συμπληρωματικού Αντικειμένου για τον Εξωτερικό Τοίχο του Αμφιθεάτρου Εικόνα 43: Τοποθέτηση του Συμπληρωματικού Αντικειμένου για τον Εξωτερικό Τοίχο του Αμφιθεάτρου Το επόμενο βήμα στην κατασκευή του αμφιθέατρου είναι η κατασκευή και τοποθέτηση καθισμάτων. Η τοποθέτηση διακριτών αντικειμένων ως καθίσματα είναι απαραίτητη όχι μόνο για λόγους αισθητικής αλλά και για ουσιαστικούς λόγους σωστής λειτουργίας του αμφιθέατρου, καθώς καθίσταται εφικτός ο προγραμματισμός της σωστής θέσης του Avatar πάνω στο κάθισμα. Αυτό συμβαίνει γιατί η εντολή σε ένα Avatar να καθίσει σε ένα τυχαίο αντικείμενο 54

55 του χώρου δεν έχει απαραίτητα την ίδια, σωστή έκβαση με αποτέλεσμα το Avatar είτε να κάθεται σε απόσταση από το αντικείμενο ή με λάθος προσανατολισμό ως προς τη χρήση του αντικειμένου. Καταρχάς δημιουργείται ένα κάθισμα με το αρχικό σχήμα του κυλίνδρου και με τις δυνατότητες του εργαλείου Build αποκτά τη μορφή που φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Εικόνα 44: Κατασκευή Καθίσματος του Αμφιθεάτρου Στη συνέχεια πρέπει να προγραμματιστεί ο τρόπος συμπεριφοράς του αντικειμένου όταν κάποιο Avatar επιχειρεί να κάτσει πάνω του. Αυτό γίνεται μέσα από τη σελίδα Content των ιδιοτήτων του καθίσματος, όπου επιλέγεται New Script και καταχωρούνται οι εντολές που φαίνονται στο παράθυρο της παρακάτω Εικόνας. Εικόνα 45: Εισαγωγή Script για την Συμπεριφορά του Αντικειμένου Καθίσματος 55

56 Στην πράξη οι ακριβείς διαστάσεις που θα αποθηκευτούν στα διανύσματα: vector rot=<180.0, , 180.0>*DEG_TO_RAD; (γραμμή 7) llsittarget(<0.20, 0.0, 0.28>, finalrot); (γραμμή 9) προκύπτουν μετά από διαδοχικές δοκιμές καθίσματος του Avatar πάνω στο αντικείμενο και με διορθώσεις των τιμών στα παραπάνω διανύσματα. Το Avatar μπορεί να καθίσει πάνω στο αντικείμενο κάθισμα αν πρώτα γίνει δεξί κλικ με το «ποντίκι» πάνω στο κάθισμα, οπότε εμφανίζεται το μενού που φαίνεται στην επόμενη Εικόνα. Από τις επιλογές που εμφανίζονται επιλέγεται με απλό, αριστερό κλικ η Sit Here. Εικόνα 46: Επιλογές Γρήγορου Μενού του Αντικειμένου Καθίσματος Ανάλογα με τη θέση όπου κάθεται το Avatar στο κάθισμα με την εντολή Sit Here γίνεται διόρθωση των αριθμών στο παραπάνω script μέχρι το Avatar να έχει την επιθυμητή θέση καθίσματος. Οι συγκεκριμένοι αριθμοί που φαίνονται στο script έχουν το αποτέλεσμα που φαίνεται στην Εικόνα 47. Μετά τη ρύθμιση της συμπεριφοράς του, το αντικείμενο καθίσματος αντιγράφεται και τοποθετείται σε όλες τι βαθμίδες του αμφιθέατρου, οπότε αυτό παίρνει τη μορφή της Εικόνας

57 Εικόνα 47: Τελική Θέση Καθίσματος του Avatar με την Προσθήκη Διορθωτικού Script Εικόνα 48: Τελική Τοποθέτηση των Καθισμάτων στο Αμφιθέατρο Το επόμενο στάδιο για την ολοκλήρωση του διδακτικού χώρου είναι η κατασκευή του αντικειμένου στο οποίο θα προβάλλονται οι παρουσιάσεις προς τους σπουδαστές που κάθονται στο αμφιθέατρο. Η κατασκευή ξεκινάει πάλι με το εικονικό αντικείμενο «κύλινδρος», όπως φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. 57

58 Εικόνα 49: Έναρξη Κατασκευής του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Το επόμενο βήμα, όπως και κατά την κατασκευή των εδράνων του αμφιθέατρου, είναι η διαμόρφωση του texture του νέου αντικειμένου, το οποίο πάλι επιλέγεται να είναι το mahogany από τη βιβλιοθήκη του OpenSimulator (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 50: Αλλαγή Texture του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Στη συνέχεια διαμορφώνεται το μέγεθος του αντικειμένου προβολής μέσα από τη σελίδα Object του Build στα στα 5m ύψος, 10m πλάτος και 18m μήκος (βλ. παρακάτω Εικόνα). 58

59 Εικόνα 51: Αλλαγή Μεγέθους του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Στη συνέχεια αλλάζει το σχήμα του αντικειμένου σε μισό κύλινδρο με τη χρήση της ε- πιλογής Path Cut του Build με την εισαγωγή των τιμών 0.25 στο πεδίο Β και 0.75 στο πεδίο Ε (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 52: Αλλαγή Σχήματος του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Προκειμένου να τηρηθεί μία σχετική ομοιομορφία στο αμφιθέατρο, αλλάζει το texture της εσωτερικής πλευράς του αντικειμένου τοίχου προβολής του αμφιθέατρου από mahogany σε cedar, με τις δυνατότητες επιλογής διακριτών επιφανειών του εργαλείου Build. (βλ. παρακάτω Εικόνα). 59

60 Εικόνα 53: Αλλαγή Texture Εσωτερικής Επιφάνειας του Αντικειμένου Προβολής Παρουσιάσεων του Αμφιθέατρου Με τις τελευταίες ρυθμίσεις της θέσης του αντικειμένου προβολής ώστε αυτό να βρίσκεται ακριβώς απέναντι από τα έδρανα του αμφιθέατρου, ολοκληρώνεται η κατασκευή του πρώτου εικονικού, διδακτικού χώρου του Region IIDEP ως έπιπλα και υποδομές (βλ. παρακάτω Εικόνα). Εικόνα 54: Όψη του Ολοκληρωμένου Αμφιθέατρου 60

61 3.3.8 Εγκατάσταση του Moodle Η εγκατάσταση του Moodle είναι απαραίτητη ώστε να εισάγεται μέσα στον εικονικό, διδακτικό χώρο το εκπαιδευτικό υλικό του κάθε μαθήματος ώστε να μπορούν οι χρήστες να το προσπελάσουν με τρισδιάστατες μεθόδους. Παρόλο που είναι πιθανό να υπάρχει ήδη ανεπτυγμένη εγκατάσταση του Moodle όπου να φιλοξενείται το απαραίτητο εκπαιδευτικό υλικό, στην παρούσα εργασία περιγράφεται μία εγκατάσταση του Moodle από την αρχή. Με αυτό τον τρόπο καλύπτεται κάθε πιθανότητα συνεργασίας Moodle και OpenSimulator. Η σύνδεση του Moodle με τον OpenSimulator γίνεται μέσω του λογισμικού Sloodle, το οποίο στην παρούσα φάση Τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή, η έκδοση του Moodle έχει φτάσει στον αριθμό Moodle , αλλά η έκδοση του Moodle με την οποία λειτουργεί με σιγουριά το Sloodle είναι η έκδοση Moodle 1.9 [8]. Συνεπώς, η έκδοση του Moodle που θα χρησιμοποιηθεί στην παρούσα εργασία είναι η Moodle και οι οδηγίες της εγκατάστασης παρατίθενται στο [7]. Η εγκατάσταση του Moodle έχει ως προαπαιτούμενα την ύπαρξη των παρακάτω λογισμικών στον server που πρόκειται να εγκατασταθεί: Web Server: κυρίως Apache ή τον IIS των Windows. Ειδικά για το περιβάλλον του Linux στο οποίο εργαζόμαστε, απαιτείται η εγκατάσταση του Apache. Συνήθως, ο Apache είναι εγκατεστημένος από την αρχική διαδικασία εγκατάστασης του Linux, αλλά σε αντίθετη περίπτωση η εγκατάσταση των modules του Apache γίνεται μέσα από το εργαλείο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux. Μέσα στο παράθυρο του Synaptic Packet Manager πληκτρολογούμε στο πλαίσιο του Quick Search το keyword apache, οπότε και φιλτράρονται τα πακέτα στη λίστα των διαθέσιμων πακέτων που περιέχουν τη λέξη apache. Από τη λίστα των πακέτων που προκύπτει επιλέγουμε σίγουρα το apache2 και αρκετά άλλα που φαίνονται στην παρακάτω Εικόνα. Εικόνα 55: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων του Web Server Apache στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux 17 Τα αρχεία εγκατάστασης είναι διαθέσιμα στις διευθύνσεις: ή 61

62 Μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης, η απόδειξη της σωστής λειτουργίας του Web Server apache είναι όταν κατά το άνοιγμα ενός Web Browser πληκτρολογήσουμε τη διεύθυνση και ο apache απαντήσει με τη σελίδα της παρακάτω Εικόνας. Εικόνα 56: Αρχική Σελίδα του Apache στο Ubuntu Linux PHP: Το Moodle απαιτεί την εγκατάσταση της γλώσσας PHP και ειδικά τα modules που συνεργάζονται με τον Web Server Apache. Η εγκατάσταση των modules της PHP γίνεται μέσα από το εργαλείο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux. Μέσα στο παράθυρο του Synaptic Packet Manager πληκτρολογούμε στο πλαίσιο του Quick Search το keyword php, οπότε και φιλτράρονται τα πακέτα στη λίστα των διαθέσιμων πακέτων που περιέχουν τη λέξη php. Από τη λίστα των πακέτων που προκύπτει επιλέγουμε τα πακέτα που φαίνονται στην παρακάτω Εικόνα και επιλέγουμε την εντολή Apply για την εγκατάστασή τους. Εικόνα 57: «Κατέβασμα» και Εγκατάσταση των Πακέτων της Γλώσσας PHP στο Synaptic Packet Manager του Ubuntu Linux 62

63 Βάση Δεδομένων: Το Moodle απαιτεί την εγκατάσταση μίας Βάσης Δεδομένων με προτίμηση σε μία εκ των: MySQL και PostgreSQL, αλλά και με υποστήριξη των MS SQL Server, Oracle και SQLite. Στον πρότυπο server που αναπτύσσεται στα πλαίσια της παρούσας εργασίας έχει ήδη εγκατασταθεί η MySQL για τις ανάγκες του Open- Simulator. Συνεπώς, η MySQL θα χρησιμοποιηθεί και στην εγκατάσταση του Moodle. Η πρώτη ενέργεια είναι η δημιουργία μίας Βάσης Δεδομένων για τους πίνακες του Moodle, η οποία θα ονομάζεται moodle. Η σημαντική ιδιότητα που πρέπει να έχει το συγκεκριμένο Σχήμα είναι ότι το σύνολο χαρακτήρων (Character Set) για τα δεδομένα της θα πρέπει να είναι το UTF8. Οπότε η εντολή για τη δημιουργία της βάσης μέσα στο περιβάλλον της MySQL φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Εννοείται ότι η συγκεκριμένη εντολή εκτελείται στο πρόγραμμα «MySQL Browser» αφού έχει γίνει σύνδεση ως χρήστης root. Εικόνα 58: Δημιουργία νέου Σχήματος στη MySQL για το Moodle Στη συνέχεια απαιτείται η δημιουργία ενός χρήστη της MySQL ο οποίος θα έχει δικαιώματα δημιουργίας και ενημέρωσης των δεδομένων του Moodle. Συνεπώς, δημιουργείται ο χρήστης moodle (με απλό password 1234 ) στο οποίο ανατίθενται όλα τα δικαιώματα που υπάρχουν στην MySQL και αφορούν στο σχήμα moodle (βλ. παρακάτω Εικόνα) Εικόνα 59: Ανάθεση Δικαιωμάτων Πρόσβασης του νέου Χρήστη Διαχειριστή στη MySQL για το Σχήμα του Moodle 63

64 Μετά την εγκατάσταση των προαπαιτουμένων προγραμμάτων ακολουθεί η ίδια η εγκατάσταση του Moodle. Το Moodle εγκαθίσταται σε κάθε server ως ένα site του server, οπότε πρέπει τα βασικά αρχεία του να μεταφερθούν στο χώρο των sites του τρέχοντος server. Συνεπώς, το πρώτο βήμα περιλαμβάνει την αποσυμπίεση του αρχείου εγκατάστασης και την αντιγραφή τους στο φάκελο των sites που φιλοξενεί ο Web Server Apache που εγκατάσταση σε προηγούμενο βήμα. Ο Apache εγκαθίσταται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αναζητά τα sites που ζητούν οι Browsers στην προεπιλεγμένη τοποθεσία /var/www/ του Linux. Συνεπώς, μέσα στο φάκελο /var/www/ δημιουργείται ένας φάκελος moodle και τα αρχεία του Moodle αντιγράφονται μέσα στο /var/www/moodle. Η εντολή της αντιγραφής πρέπει να γίνει με το πρόθεμα sudo γιατί ο χώρος /var/www είναι προστατευμένος από τους απλούς χρήστες. Επίσης, τα συγκεκριμένα αρχεία του Moodle πρέπει να προστατευτούν από πιθανές αλλαγές από ακατάλληλους χρήστες του Linux, γι αυτό και πρέπει να αλλάξει ο χρήστης ιδιοκτήτης των αρχείων. Ο χρήστης που μπορεί να κάνει αλλαγές στα αρχεία του Moodle είναι αυτός που προσπελαύνει τα αρχεία από τους web browsers μέσω του apache και ο οποίος στο Linux ονομάζεται www-data. Άρα, μέσα στο φάκελο /var/www πρέπει να εκτελεστούν οι εντολές: sudo chown www-data R /var/www/moodle sudo chgrp www-data R /var/www/moodle Η εγκατάσταση του Moodle συνεχίζεται μέσα από το ίδιο το site του Moodle με την ε- κτέλεση του script install.php. Η εκτέλεση γίνεται με την εισαγωγή σε έναν Internet browser της διεύθυνσης (βλ. παρακάτω Εικόνα): Εικόνα 60: Πρώτη Οθόνη Εγκατάστασης του Moodle Στις επόμενες οθόνες το script της εγκατάστασης με διαδοχικές οθόνες κάνει τα εξής (βλ. ομάδα αντίστοιχων Εικόνων παρακάτω): 1. Ελέγχει τις προαπαιτούμενες ρυθμίσεις της γλώσσας PHP. 2. Εγκαθιστά τη δομή των directories της εγκατάστασης των αρχείων του Moodle. Σημαντική λεπτομέρεια: απαιτείται η δημιουργία ενός directory για την αποθή- 64

65 κευση αρχείων του Moodle. Στην παρούσα εγκατάσταση επιλέχθηκε το directory moodledata μέσα στο directory του συστήματος /opt Εικόνα 61: Οθόνες από τα Βήματα Εγκατάστασης του Moodle 65

66 3. Ζητά τις ρυθμίσεις που έχουν γίνει για τη σύνδεση του Moodle με τη Βάση Δεδομένων MySQL στα παραπάνω βήματα. 4. Ελέγχει τις μεταβλητές του περιβάλλοντος του συστήματος 5. Ζητά την επιθυμητή γλώσσα της εγκατάστασης, την οποία αφήνουμε στα Αγγλικά παρόλο που υπάρχει μεταφρασμένη έκδοση στα Ελληνικά 6. Εμφανίζει μήνυμα επιτυχούς ρύθμισης της εγκατάστασης Εικόνα 62: Οθόνες από τα Τρία Τελευταία Βήματα Εγκατάστασης του Moodle Στα επόμενα στάδια της εγκατάστασης εκτελούνται ενέργειες πάνω στη Βάση Δεδομένων όπως η δημιουργία των απαραίτητων πινάκων, η εισαγωγή δεδομένων στους πίνακες και η δημιουργία άλλων αντικειμένων της Βάσης Δεδομένων του Moodle. Οι συγκεκριμένες ο- θόνες είναι 11 στον αριθμό και ακολουθούνται από μία οθόνη εισαγωγής των στοιχείων του υπερ-χρήστη διαχείρισης όλου του Moodle και των στοιχείων που θα εμφανίζονται στην πρώτη οθόνη του Moodle (βλ. Εικόνα 62). Η εγκατάσταση ολοκληρώνεται με την εμφάνιση 66

67 της πρώτης σελίδας του Moodle. Από αυτό το σημείο και μετά η κλήση του Moodle γίνεται με την απλή εισαγωγή σε έναν Internet Browser της διεύθυνσης: Εγκατάσταση του Sloodle Προβολή Εκπαιδευτικού Υλικού Η σύνδεση των εκπαιδευτικών χώρων του OpenSimulator με το διδακτικό υλικό που βρίσκεται συνήθως αποθηκευμένο στο Moodle γίνεται μέσω του περιβάλλοντος του Sloodle [8]. Το Sloodle είναι ένα σύνθετο εργαλείο λογισμικού το οποίο περιλαμβάνει modules που πρέπει να ενσωματωθούν στην εγκατάσταση του Moodle και βιβλιοθήκες με οπτικά αντικείμενα του εικονικού κόσμου με τα οποία εξασφαλίζεται η σύνδεση του εκπαιδευτικού υλικού στο Moodle, καθώς και η προβολή ή διαχείριση του υλικού στον εικονικό κόσμο του OpenSimulator. Το ίδιο περιβάλλον του Sloodle χρησιμοποιείται και για την σύνδεση εκπαιδευτικού υλικού του Moodle με εικονικούς χώρους στο Second Life και ειδικότερα γι αυτό υπάρχει μεγάλη ποικιλία αναφορών, τεκμηρίωσης και εκδόσεων του Sloodle. Ειδικά για τη σύνδεση του Sloodle με τον OpenSimulator το απαιτούμενο τεκμηριωτικό υλικό και οι εκδόσεις των εικονικών αντικειμένων συντηρούνται μέσα από Forums χρηστών 18, γεγονός το οποίο καθιστά σχετικά πολύπλοκη την ανάπτυξη διδακτικών χώρων μέσα στον OpenSimulator. Η εγκατάσταση και η ρύθμιση του Sloodle μέσα στο συνολικό σύστημα της παρούσας εργασίας γίνεται με τα παρακάτω βήματα: Εγκατάσταση του Sloodle: Το κύριο μέρος των αρχείων εγκατάστασης περιλαμβάνει τα modules που πρέπει να εγκατασταθούν στο Moodle (server-side module). Η πιο πρόσφατη έκδοση, η οποία και εγκαταστάθηκε στην παρούσα υλοποίηση μαζί με αναλυτικές οδηγίες βρίσκονται στο [12] και αντιστοιχούν στην έκδοση Sloodle Το συμπιεσμένο αρχείο της εγκατάστασης περιέχει τρεις υποφακέλους: o o o sloodle : περιέχει το απαραίτητο activity module του Moodle. sloodle_menu: περιέχει το προαιρετικό block του Moodle, το οποίο μπορεί να εγκατασταθεί στο Moodle και να εμφανίζει πληροφορίες για το avatar που είναι συνδεδεμένο κάθε φορά κλπ. sloodleobject: το οποίο αποτελεί ένα προαιρετικό, επιπρόσθετο (plug-in) του Moodle και αφορά στην διαχείριση Εργασιών (Assignments). Με τη συγκεκριμένη προσθήκη, δηλαδή, μπορεί να ενεργοποιηθεί μέσα στον OpenSimulator η υποβολή εργασιών (εικονικό αντικείμενο PrimDrop ). Από τα παραπάνω εργαλεία του Sloodle εγκαταστάθηκε στην παρούσα εργασία μόνο το υποχρεωτικό module sloodle με την εξής διαδικασία: o Από τους παραπάνω, αποσυμπιεσμένους υποφακέλους αντιγράφεται μόνο ο /sloodle μέσα στον φάκελο του Moodle: /var/www/moodle/mod. Μετά τη συγκεκριμένη αντιγραφή πρέπει μέσα από παράθυρο Terminal να γίνει η αλλαγή του ιδιοκτήτη χρήστη του νέου φακέλου ώστε να ταιριάζει με τον ιδιοκτήτη ό- λου του φακέλου του moodle. Άρα, μέσα στο φάκελο /var/www/moodle/mod πρέπει να εκτελεστούν οι εντολές: 18 To Forum με αποκλειστικό αντικείμενο το Sloodle στον OpenSimulator είναι στη διεύθυνση: 19 Το αρχείο με την εγκατάσταση είναι το: 67

68 o sudo chown www-data R /var/www/moodle/mod/sloodle sudo chgrp www-data R /var/www/moodle/mod/sloodle Σε έναν Internet Browser (πχ Mozilla Firefox) εισάγεται η διεύθυνση του Διαχειριστικού προγράμματος του Moodle: To Moodle «απαντά» αυτόματα με κάποιες διαχειριστικές ενέργειες εγκατάστασης του Sloodle module, οι οποίες καταλήγουν με την εμφάνιση ενός μηνύματος ολοκλήρωσης της εγκατάστασης: sloodle tables have been set up correctly Ρύθμιση του Sloodle: Μετά την εγκατάσταση του βασικού module του Sloodle υπάρχει η δυνατότητα ρυθμίσεων κάποιων παραμέτρων της λειτουργίας του. Οι συγκεκριμένες ρυθμίσεις μπορούν να εντοπιστούν μέσα από το διαχειριστικό περιβάλλον του Moodle. Συνεπώς, πάλι εισάγεται σε έναν Internet Explorer η διεύθυνση: και εισάγονται τα στοιχεία ταυτότητας του διαχειριστή του Moodle. Με την επιτυχημένη είσοδο του διαχειριστή του Moodle επιλέγεται η διαδρομή στις επιλογές διαχείρισης: Administration -> Module -> Activities -> Sloodle Module Στην οθόνη όπου εμφανίζεται παρουσιάζονται η έκδοσης του Sloodle και οι παρακάτω επιλογές (βλ παρακάτω Εικόνα): o o o Auto Registration: ρυθμίζει τη αυτόματη εγγραφή ενός Avatar στο Moodle αμέσως μόλις χρησιμοποιήσει ένα εικονικό αντικείμενο του Sloodle μέσα στο χώρο του Second Life ή του OpenSimulator. Συνδέεται με την αντίστοιχη επιλογή της συνολικής εγκατάστασης του Moodle και διευκολύνει στις περιπτώσεις μεγάλου αριθμού χρηστών όπου είναι πρακτικά δύσκολη η πρότερη εγγραφή τους από τον διαχειριστή και η μετέπειτα χρήση των αντικειμένων στον OpenSimulator. Επίσης, εφόσον η συγκεκριμένη επιλογή ενεργοποιηθεί, θα πρέπει να ενεργοποιηθεί και η παρακάτω επιλογή Auto Enrolment. Στην εγκατάσταση της παρούσας εργασίας επιλέγεται η απενεργοποίηση της συγκεκριμένης δυνατότητας καθώς η εγκατάσταση βρίσκεται σε δοκιμαστικό στάδιο, μικρής κλίμακας και για να υ- πάρχει μεγαλύτερος έλεγχος στις εγγραφές των χρηστών. Auto Enrolment: ρυθμίζει τη αυτόματη εγγραφή ενός Avatar σε ένα Μάθημα (Course) του Moodle σε αμέσως μόλις χρησιμοποιήσει ένα εικονικό αντικείμενο του Sloodle μέσα στο χώρο του Second Life ή του OpenSimulator. Συνδέεται με την παραπάνω επιλογή Auto Registration, καθώς αν είναι ενεργοποιημένη η ε- πιλογή αυτόματης εγγραφής ενός Avatar σε ένα Course τότε μόλις χρησιμοποιήσει ένα εικονικό αντικείμενο μέσα στο OpenSimulator θα ελεγχθεί πρώτα η εγγραφή του συνολικά στο Moodle η οποία είτε πρέπει να υπάρχει είτε πρέπει να γίνει αυτόματα, ώστε να ολοκληρωθεί η εγγραφή του στο συγκεκριμένο Course. Στην εγκατάσταση της παρούσας εργασίας επιλέγεται η απενεργοποίηση της συγκεκριμένης δυνατότητας καθώς η εγκατάσταση βρίσκεται σε δοκιμαστικό στάδιο, μικρής κλίμακας και για να υπάρχει μεγαλύτερος έλεγχος στις εγγραφές των χρηστών στα Courses. Active Object Lifetime: ελέγχει το μέγιστο χρονικό διάστημα (σε ημέρες) κατά το οποίο ένα εγγεγραμμένο, εικονικό αντικείμενο του Sloodle μπορεί να μείνει ανενεργό μέσα στον OpenSimulator πριν απενεργοποιηθεί αυτόματα. Στην εγκατά- 68

69 o σταση της παρούσας εργασίας επιλέγεται η τιμή 0 για τη συγκεκριμένη παράμετρο η οποία αντιστοιχεί στην επιλογή της μη απενεργοποίησης. User Object Lifetime: ελέγχει το μέγιστο χρονικό διάστημα (σε ημέρες) κατά το οποίο ένα εγγεγραμμένο, εικονικό αντικείμενο χρήστη του Sloodle (πχ το Sloodle Toolbar ) μπορεί να μείνει ανενεργό μέσα στον OpenSimulator πριν α- πενεργοποιηθεί αυτόματα. Στην εγκατάσταση της παρούσας εργασίας επιλέγεται η τιμή 0 για τη συγκεκριμένη παράμετρο η οποία αντιστοιχεί στην επιλογή της μη απενεργοποίησης. Εικόνα 63: Ρυθμίσεις του Κεντρικού Module του Sloodle μέσα στο Moodle Στη συνέχεια πρέπει να δημιουργηθεί για κάθε Μάθημα (Course) του Moodle καταρχάς ένα Module τύπου Sloodle Controller και όσα άλλα αντικείμενα (παρουσιάσεις, εργασίες, Tests κλπ) επιθυμεί ο διαχειριστής του Μαθήματος να ενσωματώσει στον διδακτικό χώρο του OpenSimulator. Δηλαδή, για καθένα εικονικό αντικείμενο που εμφανίζεται στον OpenSimulator θα πρέπει να υπάρχει στο συγκεκριμένο Course του Moodle αντίστοιχο Module της server-side βιβλιοθήκης του Sloodle. Για τις ανάγκες επίδειξης της παρούσας εργασίας, δημιουργείται ένα δοκιμαστικό Μάθημα, μέσα στο οποίο θα δημιουργείται μία απλή παρουσίαση η οποία θα προβληθεί μέσα στον διδακτικό χώρο του OpenSimulator. Το δοκιμαστικό Μάθημα ονομάζεται OpenSim Test Course 01 και έχει σύντομο κωδικό OTC01. Μετά τη δημιουργία του, η κατάσταση του Moodle φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. 69

70 Εικόνα 64: Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) μέσα στο Moodle Στο δοκιμαστικό Μάθημα εισάγεται ένα Module τύπου Sloodle Controller και μία δράση (Activity) τύπου Sloodle Presenter. Η κατάσταση του δοκιμαστικού μαθήματος φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Εικόνα 65: Καταχώρηση Αντικειμένων του Sloodle στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle Η καταχώρηση των συγκεκριμένων αντικειμένων γίνεται μέσα από την οθόνη του Μαθήματος στο Moodle (βλ και παραπάνω Εικόνα) και εφόσον ενεργοποιηθεί η δυνατότητα ενημέρωσης του μαθήματος με την εντολή Turn editing on. Στη συνέχεια, πάνω από το αναλυτικό ωρολόγιο πρόγραμμα του μαθήματος υπάρχει χώρος για τις γενικές δράσεις (activities) του μαθήματος, οπότε και εκεί επιλέγεται η εντολή Add an activity. Στη λίστα που εμφανίζει η συγκεκριμένη εντολή επιλέγεται καταρχάς η εγγραφή Sloodle Controller, οπότε και εμφανίζεται μία οθόνη όπως αυτή της παρακάτω Εικόνας. Οι σημαντικές επιλογές του Controller είναι η ενεργοποίησή του (επιλογή 70

71 Enabled και η προβολή του (επιλογή Visible ). Με την ολοκλήρωση της καταχώρησής του εκτελείται η εντολή Save and display. Εικόνα 66: Καταχώρηση του Sloodle Controller στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle Η καταχώρηση του Sloodle Presenter γίνεται με ανάλογο τρόπο μέσα από την οθόνη επεξεργασίας του Μαθήματος και την εντολή Add an activity. Η διαφορά είναι ότι στη λίστα που εμφανίζει η συγκεκριμένη εντολή επιλέγεται αυτή τη φορά η εγγραφή Sloodle Presenter, οπότε και εμφανίζεται μία οθόνη όπως αυτή της παρακάτω Εικόνας. Με την ολοκλήρωση της καταχώρησής του εκτελείται η εντολή Save and display. Εικόνα 67: Καταχώρηση του Sloodle Presenter στο Δοκιμαστικό Μάθημα (Course) του Moodle Ο Sloodle Presenter υποστηρίζει την καταχώρηση διαδοχικών Slides τα οποία μπορεί να προέρχονται από εικόνες, video ή web sites. Η καταχώρηση των Slides γίνεται μέσα από την οθόνη Add Slides του Presenter και φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. 71

72 Εικόνα 68: Οθόνη Καταχώρησης των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle Η ενημέρωση της σειράς και η επεξεργασία των Slides του Sloodle Presenter γίνεται μέσα από την οθόνη Edit Slides η οποία φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Στην συγκεκριμένη παρουσίαση καταχωρήθηκαν ως Slides τρεις εικόνες από το site του ΤΕΙ Καβάλας. Εικόνα 69: Οθόνη Επεξεργασίας των Slides tου Sloodle Presenter στο Moodle Η δοκιμαστική προβολή των Slides της παρουσίασης που έχει καταχωρηθεί στον Sloodle Presenter γίνεται μέσα από την οθόνη View Slides η οποία φαίνεται στην παρακάτω Εικόνα. Με τα κατάλληλα «κουμπιά» μπορεί να επιλεγεί είτε συγκεκριμένο Slide είτε η πλοήγηση σε όλα τα Slides. 72