Czy uczniowie z niepełnosprawnościami wzroku mogą mieć równe szanse z dobrze widzącymi podczas lekcji geografii? Doktorant z Wojskowej Akademii Technicznej udowadnia, że tak!
Tyflomapa to „wypukły” odpowiednik standardowej mapy przystosowany do odczytu za pomocą zmysłu dotyku oraz w ograniczonym zakresie również dla osób z uszkodzonym narządem wzroku – tę cechę zawdzięcza mocno kontrastowej treści graficznej. Przy projektowaniu takiej formy przekazu należy zadbać o to, aby wszystkie niezbędne informacje zawarte na klasycznej mapie zostały przekształcone na swoje dotykowe odpowiedniki. Wykonuje się to m.in. za pomocą kształtów, tekstur czy faktur. Jednak obecnie używane w polskich szkołach tyflomapy są „opłacalne” tylko w przypadku produkcji w dużych nakładach – jest ona czasochłonna i wymaga specjalistycznego sprzętu. Właśnie dlatego wielu placówek edukacyjnych nie stać na ich regularną aktualizację, a Główny Urząd Geodezji i Kartografii, który w Polsce odpowiada za opracowywanie map, nie ponawia produkcji już wyprodukowanych atlasów.
Pomimo tych ograniczeń, liczba opracowywanych w Polsce tyflomap wysokiej jakości jest na dobrym poziomie. W niektórych krajach w ogóle nie opracowuje się atlasów tyflologicznych na potrzeby edukacji. Tracą na tym uczniowie z niepełnosprawnościami wzroku, którzy w przeciwieństwie do dobrze widzących rówieśników, nie są wyposażani w niezbędne pomoce naukowe. Jakub Wabiński, doktorant z Wojskowej Akademii Technicznej, znalazł na to rozwiązanie. Jak mówi, zupełnie przypadkiem trafił na artykuł, w którym niemieccy badacze opisali wykorzystanie druku 3D do stworzenia modelu Księżyca.
Niby nic niezwykłego, jednak jako zastosowanie wymienili pomoc naukową dla niewidomych uczniów. Byłem wtedy świeżo upieczonym inżynierem geodezji i kartografii. Miałem także do czynienia z drukiem 3D. Połączyłem to wszystko i wpadłem na pomysł drukowania tyflomap właśnie w tej technologii – wspomina.
Od pomysłu do realizacji
Zanim przystąpił do pracy, konsultował swój pomysł z potencjalnymi użytkownikami. Przedstawił swój pomysł oraz wszystkie jego zalety Towarzystwu Opieki nad Ociemniałymi w Laskach. Na prośbę jednej z nauczycielek ośrodka, opracował tyflomapę krain geograficznych Polski. Później została już tylko zamiana koncepcji na wersję fizyczną.
Jak wyjaśnia, aby dotykowa mapa była użyteczna, musi być czytelna. Trzeba sobie przede wszystkim uświadomić różnice w postrzeganiu świata za pomocą dotyku i wzroku. Zdolność palca do rozróżniania pojedynczych obiektów jest prawie dziesięciokrotnie mniejsza niż oka.
Aby pokazać taką samą ilość informacji, jaka znajduje się na klasycznej mapie i jednocześnie zachować jej czytelność dotykową, tyflomapa musiałaby być przynajmniej dziesięciokrotnie większa. Nagle standardowa mapa turystyczna zamienia się w płachtę o powierzchni 7 metrów kwadratowych – tłumaczy doktorant, dodając, że zgodnie z zaleceniami wymiary mapy dotykowej nie powinny przekraczać 50 × 50 cm – ograniczenie to wynika z zasięgu ramion potencjalnego czytelnika. – Musimy pamiętać, że niewidomy czyta mapę fragmentami, a dopiero później stara się utworzyć w wyobraźni jej pełny obraz. Nagle okazuje się, że tworzenie bardzo dużych powierzchniowo tyflomap jest niepraktyczne. Dlatego też należy się pogodzić z faktem, że tyflomapy muszą być bardzo uproszczone – podkreśla Wabiński.
Właśnie dlatego treść tyflomap jest silnie generalizowana, czyli upraszczana tak, aby można je było czytać, korzystając z dotyku lub uszkodzonego wzroku.
Testy
Dokładność wydrukowanej tyflomapy została zweryfikowana z wykorzystaniem maszyny współrzędnościowej. Analiza wykazała, że średnie odchylenie wyniosło tylko 0,1 mm względem projektu cyfrowego. Ten satysfakcjonujący wynik pozwolił na przeprowadzenie drugiego etapu testów – sprawdzenia użyteczności opracowanej tyflomapy w trakcie lekcji geografii.
Z gotowym wydrukiem wróciłem do ośrodka w Laskach, gdzie uczniowie z niepełnosprawnościami wzroku przetestowali moje dzieło. I choć nie obyło się bez kilku błędów, ich bardzo pozytywna reakcja zmotywowała mnie do rozwijania tego projektu – mówi Jakub Wabiński, który za swój pomysł został doceniony przez Komisję Fulbrighta, dzięki czemu dołączył do grona stypendystów Fulbright Junior Research Award. Pozwoliło mu to na realizację prac badawczych w czasie półrocznego stażu w Spatial Cognition, Computation, and Complexity Lab w University of Oregon.
Prace trwają
Pierwsza tyflomapa, którą testowali uczniowie ośrodka w Laskach, była przygotowywana do druku 3D ręcznie. Doktorantowi WAT udało się częściowo zautomatyzować proces opracowywania tematycznych tyflomap i tak powstała pierwsza mapa przygotowana w sposób półautomatyczny. Powszechnie dostępne dane przestrzenne zostały uproszczone do formy czytelnej przez osoby z niepełnosprawnością wzroku za pomocą algorytmów opracowanych specjalnie na te potrzeby. Teraz autor pomysłu skupia się na testowaniu parametrów generalizacyjnych oraz na przygotowaniu algorytmów, które pozwolą na półautomatyczne generowanie tyflomap dla innych obszarów oraz tematów, tak aby zautomatyzować je w jeszcze większym stopniu. Ostatecznym celem jest takie zaprogramowanie działania algorytmów, aby możliwe było stworzenie w pełni automatycznego procesu, tzw. pipeline. Oprócz tego dopracowuje metodę produkcji, czyli parametry druku 3D. W przyszłości, dzięki tym optymalizacjom, ma powstać platforma, na której osoby niewidome i słabowidzące będą mogły same wygenerować tyflomapę prezentującą wybrany przez nich obszar tematyczny. Dzięki temu np. placówki edukacyjne wyposażone w drukarki 3D będą mogły na bieżąco zaopatrywać uczniów w aktualne i niezbędne pomoce naukowe.
Sebastian Jurek, źródło: WAT