Antes de que puedan comenzar en su sitio de campo, una cueva gigante tachonada de estalactitas, estalagmitas y artefactos humanos:15 estudiantes universitarios deben descubrir cómo usar sus manos y herramientas virtuales. También deben aprender a teletransportarse.

Esto es ANTH 399, un curso diseñado para llevar la experiencia de la escuela de campo arqueológico a los estudiantes de pregrado que nunca abandonan el campus. Diseñado por profesores de la Universidad de Illinois y estudiantes graduados en ciencias de la computación, el curso satisface el requisito de la escuela de campo para aquellos que buscan un título en arqueología en Illinois.

"La escuela de campo es un requisito de la mayoría de los programas arqueológicos en todo el país, "dijo la profesora de antropología de Illinois, Laura Shackelford, quien lideró el desarrollo de la clase con la política educativa de la U. de I., el profesor de organización y liderazgo Wenhao David Huang y el estudiante graduado en ciencias de la computación Cameron Merrill. "Pero viajar a una escuela de campo puede costar entre $ 500 y $ 5, 000 ".

Esta, y el hecho de que las expediciones tradicionales de las escuelas de campo a menudo se programan durante los descansos, dificulta o imposibilita la asistencia de muchos estudiantes, alejándolos por completo del estudio de la arqueología.

"Esta clase hace posible que muchos más estudiantes obtengan una educación o exploren una carrera en arqueología, ", Dijo Shackelford. La clase también es accesible para estudiantes con limitaciones físicas que no pueden viajar o navegar por un sitio de campo.

La cueva virtual está modelada en parte a partir de una cueva real que fue excavada en la década de 1930. Contiene artefactos humanos tanto antiguos como más recientes, todos los cuales son accesibles para los estudiantes que excavan en el lugar correcto.

Los alumnos aprenden las técnicas arqueológicas necesarias en cualquier excavación. Establecieron una cuadrícula de investigación en el piso de la cueva y sistemáticamente localizan y registran cualquier artefacto que encuentren en la superficie. Dibujan un mapa con todos los detalles de la superficie y luego deciden dónde excavar. Toman fotografías de características especiales o hallazgos. Ellos cavan. Recolectan artefactos. Realizan análisis de laboratorio. Llevan un registro de su progreso en un cuaderno de campo.

Todas estas tareas se realizan en el mundo virtual.

Construir esta experiencia arqueológica virtual es un desafío computacional y creativo, dijo el estudiante de posgrado en ciencias de la computación Merrill, el programador principal del proyecto. Esta clase es su tesis doctoral.

"No puede simplemente importar conferencias a la realidad virtual y esperar obtener buenos resultados, ", Dijo Merrill." No estamos creando un visor de modelos 3-D para mirar artefactos o para recorrer un sitio existente. Estamos tratando de construir una experiencia educativa inmersiva ".

Los estudiantes deben sentir que están realmente ocupados en la excavación de una cueva. él dijo. También es importante que utilicen herramientas realistas para realizar las tareas que tienen entre manos.

Pero diseñar herramientas virtuales para una excavación arqueológica es complicado, Dijo Merrill.

"Gran parte del desafío tiene que ver con el compromiso entre hacer algo lo más realista posible y hacer algo más accesible para las personas. ", dijo. Por ejemplo, los diseñadores crearon una cinta métrica virtual que requiere dos manos para operar. Pero leer pequeñas medidas en el mundo virtual es problemático, por lo que una pantalla emergente muestra al usuario la lectura en la cinta.

La excavación virtual fue otro desafío.

"Necesitábamos simular suciedad que los estudiantes pudieran modificar en tiempo real, ", Dijo Merrill." Pero simular algo como el suelo es muy complejo computacionalmente ".

El equipo ideó una solución que permite a los estudiantes extraer la suciedad en trozos que reflejan la luz de manera realista. El diseño también incorpora retroalimentación háptica, para que los estudiantes puedan "sentir" la solidez y textura de la tierra cuando hacen contacto.

El equipo utiliza conocimientos del diseño del juego para involucrar a los estudiantes, Dijo Shackelford.

"Les estamos dando menos instrucción y brindando múltiples escenarios, ", dijo." Por lo que es posible que diferentes equipos de estudiantes experimenten cosas diferentes ".

Los estudiantes eligen dónde cavar, que influye en la información que recopilan, o se pierden, Dijo Shackelford. Y hay riesgos también. Si cava demasiado en una pared, podría colapsar.

En la primera iteración de la clase celebrada el año pasado, los estudiantes dieron a los diseñadores comentarios inmediatos sobre cómo funcionaban o no funcionaban las herramientas, permitiendo que Merrill y sus colegas los modifiquen. Él y sus colegas han creado más de 110 artefactos, muchos de los cuales son versiones virtuales de reliquias reales en las colecciones de la universidad.

"Cuando queremos que aprendan a realizar análisis y clasificación de cerámica, llevaremos las cosas reales a clase y estarán yendo y viniendo entre el mundo real y el virtual, "Dijo Shackelford.

Los estudiantes trabajan en parejas, turnándose en el mundo virtual mientras su pareja los guía, siguiendo su progreso en un monitor de computadora y evitando que choquen con cualquier objeto del mundo real. Las excavaciones conducen a trabajos de laboratorio, que también ocurre en el reino virtual, Dijo Shackelford.

"Hay un laboratorio de análisis de fauna, hay un laboratorio de análisis de polen, ", dijo." Están haciendo clasificación e identificación de cerámica. Están haciendo seriación que es poner las cosas en el orden cronológico correcto ".

También aprenden estratigrafía, el arte de leer cómo se depositaron las capas de suelo a lo largo del tiempo.

"El patrón y el momento de esa deposición de suelo nos dice mucho sobre cómo se formó un sitio, Dijo Shackelford.

El equipo está evaluando la eficacia del programa para determinar si las habilidades que aprenden los estudiantes son equivalentes a las obtenidas en una excavación del mundo real. En la versión anterior de la clase, los profesores llevaron a los estudiantes a un sitio de "simulacro de excavación" cerca del campus al final del semestre. Este sitio permitió a los estudiantes excavar en tierra real, poniendo a prueba sus habilidades y comprensión adquiridas en realidad virtual.

"Descubrimos que muchas cosas que frustraban a los estudiantes en el mundo de la realidad virtual eran igual de frustrantes en el mundo real, ", Dijo Shackelford." Y con un poco de práctica y autocorrección, pudieron hacer todo lo que les pedimos ".

Los investigadores presentaron VRchaeology a una audiencia de antropólogos en la reunión de 2020 de la Sociedad de Arqueología Histórica en Boston. Shackelford también es profesor en la Facultad de Medicina de Carle Illinois.