3D-koulutus maailmalla ja Haaga-Heliassa

3D eli kolmiulotteinen mallinnus on yksi eniten nykymaailmaan vaikuttavista tietotekniikan suuntauksista. Ei ole enää toimialaa, johon 3D ei vaikuttaisi ainakin välillisesti, ja suoraan sitä hyödynnetään lähes kaikkialla. Eniten sen vaikutukset tunnetaan rakentamisessa, valmistavassa teollisuudessa, mainonnassa, viihteessä ja viestinnässä. Uudet teknologiat kuten virtuaalitodellisuus (VR) ja lisätty todellisuus (augmented reality, AR) eivät olisi lainkaan mahdollisia  ilman 3D:n voimakasta kehittymistä viimeisen parinkymmenen vuoden aikana.

PriceWaterhouseCoopers-tutkimusyhtiön mukaan 67 % yrityksistä hyödynsi 3D-teknologioita vähintään tutkimus- ja kehittämistoiminnassaan, prototyyppien luomisessa ja tuotannossa jo vuonna 2014. Tämä tarkoittaa sitä, että työmarkkinoille tulevien valmistuvien opiskelijoiden kannattaa tutustua ainakin 3D:n perusteisiin. Nykyään on vieläkin todennäköisempää, että yrityksillä on tarve päästä hyödyntämään 3D:n valtavia mahdollisuuksia, jolloin perustiedot 3D:stä kannattaa hallita.

Haaga-Heliassa on järjestetty kursseja 3D:n alalla ainakin vuodesta 2008. Silloin käytettiin alan markkinajohtajaa, Autodeskin 3D Studio MAX -nimistä ohjelmistoa. Sen lisenssi oli varsin kallis, opiskelijalisenssiä ei ollut, minkä seurauksena kurssit olivat vähällä käytöllä. Vuonna 2013 Autodeskin ohjelmistosta luovuttiin ja siirryttiin käyttämään avoimen lähdekoodin Blender-ohjelmistoa, joka on maksuton, ei vaadi lisenssejä ja on saatavana niin Windows-, Mac- kuin Linux-ympäristöönkin.

Vuosina 2008–2012 MAX-kurssin kävi 51 opiskelijaa. Vuoden 2013 jälkeen Blenderin peruskurssin on suorittanut hyväksytysti 300 opiskelijaa, Blenderin jatkokurssin 50 opiskelijaa ja uusimman 3D-kurssin, tulostuksen peruskurssin 60 opiskelijaa. Peruskurssin 300 suorittaneesta opiskelijasta valtaosa on luontevasti suomenkielisen (227) tai englanninkielisen (39) tietojenkäsittelyn opiskelijoita. Muutamia opiskelijoita on osallistunut myös avoimen korkeakoulun, ylemmän AMK:n, liiketalouden ja jopa liikuntapalveluiden puolelta.

Haaga-Helian 3D-Facebook-ryhmässä on 367 opiskelijaa ja henkilökunnan jäsentä. Ryhmässä keskustellaan ajankohtaisista 3D-asioista, jaetaan tietoa, opastetaan uusia tulijoita ja pyritään yleisesti jakamaan kokemuksia ja omia näkemyksiä aiheesta.

3D Haaga-Heliassa: tutkimuksen tausta ja toteutus

Marras-joulukuussa Haaga-Heliassa toteutettiin kyselytutkimus siitä, mitkä seikat saavat opiskelijat kiinnostumaan 3D:stä ja mihin he käyttävät sitä. Kyselyyn vastasi 75 opiskelijaa noin 400 kutsun saaneesta. Tuloksista ja kurssipalautteesta paljastui varsin mielenkiintoisia seikkoja siitä, miten opiskelijat tällä hetkellä näkevät 3D:n ja kuinka he itse hyödyntävät sen suomia mahdollisuuksia.

Tutkimus (n=75) suoritettiin Google Formsin avulla. Vastaajia haettiin Haaga-Helian 3D-kurssien osallistujista ja Facebook-ryhmästä, ja kysely oli avoinna kuusi viikkoa marras-joulukuussa. Vastaajista 60 oli Suomesta ja 5 Vietnamista, 4 Venäjältä, ja loput Saksasta, Kanadasta, Etiopiasta ja Turkista.

Tutkimuksen tulokset

Käyttökohteet

Blenderin peruskurssin sisältö kattaa periaatteessa kaikki keskeiset staattisen mallinnuksen vaiheet mallin (mesh) luomisesta materiaalinhallintaan ja valaistukseen ja kuvantamiseen (rendering). Kurssin tehtävinä laaditaan mallit ja valokuvat jääkaappimagneetista ja kellosta sekä huoneesta, jossa on vähintään kahdeksan huonekalua. Tätä taustaa vasten käyttäjien raportoimat käyttökohteet mallinnukselle ovat mielenkiintoisia.

Yleisimmin 3D-mallinnusta käytetään viihteellisesti luovuuden kanavana. Tämä on havaittu myös Haaga-Helian Facebook-ryhmässä, jossa käyttäjät jakavat luomuksiaan. Toiseksi eniten Blenderiä käytetään tarvekalujen tai harrastevälineiden ym. tulostamiseen. Kolmas keskeinen käyttökohde on reaalimaailman mallintaminen esimerkiksi kalustussuunnittelun tarpeisiin.

Pienempiä käyttökohteita ovat peliohjelmoinnin tarpeisiin laaditut mallit, visuaaliset efektit, animaatiot ja mainittiinpa jopa keraamisten esineiden suunnittelukin. Kokonaisuudessaan vastaajat mainitsivat 13 eri käyttökohdetta. Tämä on varsin laaja skaala, jos otetaan huomioon, että peruskurssin ajatuksena on, että ohjelmistoa käytetään oikeastaan vain mallintamiseen ja kuvantamiseen.

Käyttäjien osaamisen taso

Vastaajia pyydettiin arvioimaan omaa osaamistaan mallinnuksen eri osa-alueilla skaalalla vasta-alkajasta edistyneeseen. Arvioinnin osa-alueita olivat mm. perusmallinnus, mallien muokkaus, materiaalien käyttö, scenet eli useamman objektin sisältävät mallit, valaistus, kameran käyttö, animaatiot ja fysiikka- ja pelimoottorit.

Arviot pyydettiin asteikolla vasta-alkaja–edistynyt käyttäjä. Vastaajien käsitys omista taidoistaan oli varsin luottavainen. Selvä enemmistö vastaajista oli siirtynyt peruskurssilla käsiteltyjen osa-alueiden osaamistasolla vähintään keskitasolle. Lisäksi jokaisesta osa-alueesta löytyi muutama omasta mielestään kokenut käyttäjä. Oli myös mielenkiintoista havaita, että kaikkiin peruskurssin ulkopuolelle jääneisiin osa-alueisiin tuli vastauksia. Opiskelijat ovat siis omaehtoisesti ja lukuisten saatavilla olevien videotutoriaalien avulla opiskelleet niin pelimoottorin, fysiikkamoottorin kuin partikkelisysteemienkin käyttöä. Oppiminen ei ole jäänyt perustasolle, vaan toiveiden mukaisesti opiskelijat ovat löytäneet itseään kiinnostavia aihealueita ja jatkaneet opiskelua omin päin.

Käyttäjien mielipiteitä 3D-mallinnuksesta

Ehkä mielenkiintoisimpia tuloksia saatiin käyttäjien asenteita kartoittaneista avoimista kysymyksistä. Vastauksissa kysymykseen, onko mallinnusta mukavaa ja kiinnostavaa opiskella, on aivan selkeä positiivinen tuntuma. Opiskelijat kertovat nauttineensa kurssista, joka poikkesi selvästi muista tarjottavista valinnaisista kursseista. Monen vastaajan mukaan 3D:n oppiminen on työlästä, mutta ei vaikeaa. Useissa vastauksissa oli myös viitteitä jyrkästä oppimiskäyrästä. Onkin selvää, että ohjelmisto, jolla pystyy tekemään paljon erilaisia asioita, on hankalampi oppia kuin Excel tai Word.

Kurssin suorittaminen myös vaikutti siihen, miten opiskelijat suhtautuvat 3D-mallinnukseen. Jopa 80 % sanoi että kurssin jälkeen asenteet mallinnusta ja sen käyttökohteita kohtaan olivat muuttuneet. Avoimissa vastauksissa käyttäjät kertoivat löytäneensä uusia kiinnostuksen kohteita, huomanneensa pystyvänsä oppimaan monimutkaisia asioita ja 3D:n opiskelun avanneen uusia polkuja myös ura-ajatteluun.

85 % käyttäjistä sanoi käyttävänsä mallinnusta harrasteena ja luovuuden kanavana. Mallinnusta käytetään myös muiden kurssien kurssitöissä (46 %), ystäville tai asiakkaille tehtävissä töissä (32 %) ja todellisen maailman mallintamisessa (36 %). Pelien tekemiseen mallinnusta käytti aika tarkkaan puolet vastaajista ja 3D-tulostukseen liki 70 %. Viimeisimmän suuri prosenttiosuus selittynee tulostuskurssin käyneiden yliedustuksesta vastaajissa. Tämä puolestaan voi johtua siitä, että heillä on muita laajempi käsitys 3D:n mahdollisuuksista juuri omalla kohdallaan, mikä kannusti heitä vastaamaan.

3D-mallinnus Haaga-Heliassa nyt ja tulevaisuudessa

Kyselyn lopussa esitettyyn avoimeen kysymykseen mallinnuksen sopivuudesta Haaga-Helian opetustarjontaan saatiin paljon kannustavia kommentteja. Vastauksissa todettiin, että vastaavia konkreettisia kursseja tarvitaan lisää ja että 3D-maailman merkitys kaikilla toimialoilla on niin suuri, että kaikkien kannattaisi tutustua aiheeseen. Vastauksissa toivottiin myös lisää 3D-tulostimia, pelisuunnittelukursseja, VR- ja AR-kursseja sekä opiskelijoiden yhteisiä projekteja.

Haaga-Heliassa 3D-toiminta on jo synnyttänyt opiskelijaprojekteja ja ainakin yhden yrityksen, 3D Creatoryn. 3D-tulostusluokka on muodostunut tulostajien ja mallintajien olohuoneeksi yhtenä päivänä viikossa, jolloin tulostuskurssin käyneet voivat omin toimin hyödyntää laboratorion välineitä. Tilassa onkin lähes aina joku tekemässä jotain mallintamiseen tai tulostamiseen liittyvää. Yleisesti ottaen voidaan sanoa, että kaikkien vastaajien mielestä 3D on erittäin hyvä lisä Haaga-Helian kurssitarjontaan ja että siinä on paljon potentiaalia laajentua uusiin kursseihin ja liittyä osaksi muuta opetusta.

Opiskelijoiden oman aktiivisuuden ja luovan ajattelun lisääminen sekä yhteisöllisyyden edistäminen ovat sellaisia asioita, joiden edistäminen on Haaga-Helian kannalta erityisen tärkeää. 3D-opetus on saanut opiskelijoilta paljon positiivista palautetta, koska se on monen näkökulmasta konkreettista ja luovaa. Haaga-Helia on myös verkostoitumassa 3D-alalle muun muassa partneritoiminnan ja Vihdin kunnan kanssa aloitettavan asiantuntijatyön kautta. Toiveissa on saada monta opiskelijaa viemään 3D:n ja robotiikan ilosanomaa yrityksiin. Tulevaisuuden toiveena ja tavoitteena on myös ehdottomasti, että mahdollisimman moni opettaja tutustuisi aiheeseen ja selvittäisi, mitä 3D:llä on annettavaa opetukseen.

Lisätietoja

3D- ja robotiikkalaboratorio sijaitsee Pasilassa. Vierailukäynnit ja -luennot järjestää lehtori Heikki Hietala heikki.hietala@haaga-helia.fi