Virtualni reliefni 
peskovnik
SLIKA 1: Z RaZPRt O dLaNjO Nad Pesk OVNIkOM PROGRaMU UkaŽeMO sIMULIRaNje PReMIkaNja VOde.
Miha Gartner, Mitja Suvajac
24
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja

Uvod
Za učence in dijake so znanja s področja 
obvladovanja življenjskih okoliščin, ki se 
nanašajo na človekov naravni in družbeni 
prostor, zelo pomembna. Še posebej v 
geografiji je prostorska predstava ena izmed 
ključnih spremenljivk, ki nam omogoča 
razumeti, raziskovati ali vplivati na geografske 
procese. d idaktična stroka nas spodbuja, da 
učinkovit učni proces spoznavanja geografskih 
vsebin učitelji gradimo na aktivnih dijakih, 
problemskih izzivih, izogibanju frontalnemu 
pouku in doseganju širokega spektra 
kompetenc.
v srednjih šolah v praksi kljub vsemu 
naštetemu, kar nas spodbuja k aktivnemu 
pouku, po navadi zmanjka časa, pogojev, 
znanja in energije, da bi ga izvajali redno. 
Zato učitelji praviloma poučujemo frontalno, 
pri tem pa s pridom uporabljamo vse 
prednosti dostopa do informacij, fotografij in 
videoposnetkov s svetovnega spleta. d ijake 
tako sicer lahko dobro motiviramo, v njih 
zbudimo zanimanje, vendar jih ne aktiviramo. 
l e z žalostjo lahko opazujemo laboratorijsko 
delo in pogoje, v katerih se s konkretnimi 
raziskovalnimi izzivi in aktivnim poukom 
srečujejo dijaki pri pouku kemije, fizike in 
biologije. 
v želji, da bi tudi učitelji geografije počasi 
pridobili možnosti in pogoje, v katerih bomo 
lahko v polnosti izkoristili potenciale, ki 
nam jih ponuja naše raziskovalno področje, 
smo tudi na Gimnaziji c elje – c enter želeli 
prispevati svoj del v mozaik sprememb. 
Sestavili smo napravo, ki smo jo v prevodu 
poimenovali »virtualni reliefni peskovnik«. 
izkušnje o njeni izgradnji in uporabi želimo 
deliti s kar najširšo (geografsko) javnostjo. S 
tem bi radi geografsko skupnost spodbudili 
k še aktivnejšemu iskanju možnosti za 
razvoj poučevanja geografije v smeri 
povečanja deleža aktivnega, raziskovalnega 
in praktičnega pouka v okviru rednega 
pouka v učilnicah oziroma šolah. v članku 
predstavljamo potek priprave in izdelave 
naprave ter nekaj primerov njene uporabe pri 
pouku in obšolskih dejavnostih.
Miha Gartner
Gimnazija Celje - Center 
mihagartner@gmail.com
Mitja Suvajac 
dijak 4. letnika na Gimnaziji 
Celje - Center 
mitja.suvajac.pitar@gmail.com
COBISS: 1.04
V geografiji je 
prostorska predstava 
ena izmed ključnih 
spremenljivk, ki 
nam omogoča 
razumeti, raziskovati 
ali vplivati na 
geografske procese.
25
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja

Izgradnja naprave
ideja o izdelavi se je porodila ob ogledovanju 
popolnoma nepomembnih objav na najbolj 
znanem družbenem omrežju. Gledanje 
posnetkov pretakajoče se vode, bruhajoče lave 
in takojšnjega spreminjanja reliefa v peskovniku 
je prebudila željo, da bi v kar najkrajšem času 
zgradili svoj virtualni reliefni peskovnik. 
prvi so jo razvili ameriški raziskovalci v 
okviru projekta za neformalno izobraževanje 
o sladkovodnih jezerih in oblikovanju rečnih 
omrežij pod okriljem ameriške n ational Science 
Foundation (nFS). projekt je vodil raziskovalni 
center W. m. k eck c enter for a ctive v isualization 
in the e arth Sciences (k eckcave S) univerze 
k alifornije (uc d avis) skupaj s še nekaterimi 
drugimi partnerji. podobne projekte, med 
katerimi so nekateri tudi precej bolj napredni, 
so kasneje razvili tudi drugi raziskovalci in 
programerji. ugotovili smo, da jo pri pouku in 
svojih dejavnostih uporabljajo številne šole, 
muzeji in inštituti po vsem svetu (splet 4). v 
okviru dogodka White House Water Summit so 
jo leta 2016 prikazali celo v Beli hiši (splet 2).
n aloge so se pod mentorstvom mihe Gartnerja 
lotili dijaki mitja Suvajac, a nej k ostrevc in 
maj mravlak. izdelava takšnega peskovnika 
ni tako preprosta, kot je morda videti na prvi 
pogled. Za zadovoljivo delovanje poleg zmernih 
stroškov zahteva poznavanje programa l inux, 
iznajdljivost ter veliko potrpežljivosti pri tako 
imenovanem »kalibriranju«. izdelava peskovnika 
je danes sicer mogoča po več različnih načrtih. 
n a šoli smo izbrali prvotnega, odprtokodnega, ki 
ga je sestavila že omenjena kalifornijska univerza 
uc d avis. n ačrt je okviren in izdelovalcu dopušča 
dovolj svobode, če jo le-ta potrebuje. 
Začne se s peskovnikom, ki je v našem primeru 
močna, na vrhu odprta lesena škatla, ki ima 
razmerje stranic 16 : 9, da se ujema s sliko 
reliefa, z nosilcem za projektor in kamero ter 
dovolj močnim podstavkom, kamor postavimo 
računalnik in vso preostalo potrebno opremo. 
peskovnik je postavljen na kolesa, da ga je 
mogoče premikati. k onstrukcija mora zdržati od 
100 do 200 kilogramov peska, nosilec projektorja 
pa mora biti vsaj malo nastavljiv po vseh oseh, 
saj je to ključnega pomena za »kalibracijo« 
projekcije.
n aslednji pomemben korak pri sestavljanju 
peskovnika je nakup opreme in njena montaža. 
pri nakupu smo se držali priporočil, ki so jih 
na svoji spletni strani pripravili raziskovalci 
univerze uc d avis (splet 3). 
Izvleček
Virtualni reliefni peskovnik (artificial Reality s andbox) je med 
prvimi na svetu, v okviru projekta za neformalno izobraževanje 
o jezerih in rečnih omrežjih, razvila Univerza kalifornije, davis 
(UC davis). Njihove izkušnje so pri izdelavi podobnih naprav 
uporabili in nadgradili številni inštituti, šole in muzeji po vsem 
svetu. Naprava omogoča virtualen prikaz reliefa na peščeno 
podlago, simulira pretakanja vode ali lave, ustvarja v reliefu 
različne tipe obal, rečne reliefne oblike itd. Na Gimnaziji Celje - 
Center so dijaki pod vodstvom mentorja, prof. Mihe Gartnerja, 
leta 2017 izdelali lasten reliefni peskovnik, ki se uporablja pri 
pouku geografije, v modulu družboslovje za otroke programa 
predšolska vzgoja in Mednarodnem programu za mlade 
(MePI). V članku je podrobneje predstavljen proces izdelave 
naprave, opisane pa so tudi nekatere možnosti njene uporabe 
pri pouku. Želimo si, da bi naprava v taki ali še naprednejši 
obliki v bližnji prihodnosti postala standardni didaktični 
pripomoček pri pouku geografije. 
Ključne besede: virtualni reliefni peskovnik, ar S Sandbox, geografija, 
prostorska predstava, tipi obal, rečni tok, poplave, lava, orientacija, 
kartografija, mepi
Augmented Reality Sandbox
Abstract
augmented Reality s andbox was developed, among the first 
in the world, by the University of California, davis (UC davis) 
within the project for informal education on lakes and river 
networks. Many institutes, schools and museums around 
the world drew upon and upgraded their experiences in 
producing similar devices. the augmented reality sandbox is 
an instrument that projects an augmented micro-reality to 
a sand surface, simulates water or lava flow, creates various 
types of shores, river profiles, etc. the students of the 
Celje - Center secondary school created in 2017, under the 
mentorship of Professor Miha Gartner, their own augmented 
reality sandbox used Geography classes, in the module social 
sciences for preschool children and in the International Youth 
Programme (MePI). the article describes in detail the process 
of producing the tool as well as some of its applications 
in class. Our desire is that the instrument, in its original 
or upgraded version, become a standard didactic tool for 
teaching geography. 
Keywords: augmented reality sandbox, ar S Sandbox, geography, 
spatial representation, types of shores, river stream, floods, lava, 
orientation, cartography, mepi
26
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja

izbrali smo primeren projektor s kratko 
projicirno razdaljo, računalnik z zelo zmogljivo 
grafično kartico (npr. nvidia GeForce GTX 1060) 
in operacijskim sistemom l inux mint (18 Sarah) 
ter k inectovo kamero starejše generacije za 
X-box (za zdaj program ne deluje z uporabo 
kamer k inect X-box one ali Windows 2) (splet 7). 
pri nakupu slednje smo iskali možnosti nakupa 
prek spletnih portalov za prodajo rabljene 
računalniške opreme, na koncu pa nam jo je 
podaril eden izmed naših dijakov.
Z izdelanim ogrodjem in pripravljeno strojno 
opremo smo lahko začeli nameščati programsko 
opremo za prikaz reliefa. n ajprej je bilo treba 
namestiti operacijski sistem l inux mint, na 
katerega smo nato namestili vse potrebne 
programe za uporabo k inecta in kalibracijo 
projekcije. vsi popravki, nastavitve in 
spremembe programov so nam vzeli veliko časa, 
saj smo morali program popraviti, da je ustrezal 
velikosti in specifikacijam našega peskovnika. 
pri izdelavi smo naleteli na nekaj problemov s 
kalibracijo, saj najprej nismo mogli nastavljati 
višine ter prečne lege kamere in projektorja. k o 
smo izboljšali njuni sidrišči in ju spremenili v 
nastavljivi, smo napravo uspešno pripravili za 
delovanje. 
Zanimiv izziv predstavlja izbira peska, saj 
ameriški kolegi svetujejo uporabo kinetičnega 
peska oziroma peska, ki ga zaradi njegovih 
lastnosti veliko laže uporabljamo za prikaz 
strmega reliefa ali zahtevnejših reliefnih 
oblik (splet 1). Zaradi visoke cene smo se na 
koncu odločili za uporabo običajnega pranega 
kremenovega peska oziroma mivke (splet 6). 
Zaradi sušenja peska je dobro, da se ob uporabi 
naprave v pesek po občutku doda nekaj vode 
(lahko s pršilcem ali manjšo steklenico), saj je s 
presuhim kremenčevim peskom težko oblikovati 
strma pobočja, kar oteži delo v peskovniku. 
pri tem je treba paziti, da z vlaženjem peska 
ne pretiravamo, saj bi s tem lahko škodovali 
(lesenemu) ogrodju peskovnika. 
Delovanje naprave
r ačunalniški program s pomočjo merjenja 
razdalje med k inectovo kamero in površino 
peska prek projektorja prikazuje barvne višinske 
pasove in plastnice, ob tem pa omogoča še nekaj 
drugih funkcij. n ajpomembnejša je prikazovanje 
pretakanja vode. Tako je možno ustvariti videz 
jezerske oziroma morske površine, rečno strugo, 
pretakanje vode po pobočju, poplavljanje ipd. 
vodo lahko na površino peska (navidezno) 
dodajamo točkovno (z razprto dlanjo ali z 
ukazom na tipkovnici). vodo lahko dodajamo 
tudi po celotni površini projekcije s posebnim 
ukazom in tako prikažemo učinek padavin na 
celotnem reliefu, oblikovanem v peskovniku. 
Tako kot je mogoče vodo dodajati, jo lahko z 
ukazom na tipkovnici postopoma od najvišje 
proti najnižji plastnici tudi odvzemamo. Z 
nekaj programskega znanja je mogoče modro 
barvo vode zamenjati s simulacijo barve 
magme. program omogoča tudi prikaz merila, 
spreminjanje hitrosti odtekanja vode, določanje 
hitrosti ponikanja vode v tla ipd. d ostop do 
vseh funkcij je mogoč z uporabo gumbov 
na tipkovnici in računalniški miški. Zaradi 
kota, pod katerim projektor oddaja svetlobno 
valovanje, je projekcija najbolj natančna na 
sredini peskovnika, na robovih pa pri projekciji 
nastaja napaka pri izrisu plastnic, še posebej pri 
oblikovanju večjih višinskih razlik. 
Uporaba naprave pri pouku 
geografije 
v prvi vrsti so raziskovalci z univerze 
k alifornije, d avis napravo izdelali za simulacijo 
poplav, vendar se je izkazalo, da jo lahko za vse 
dejavnosti, raziskave ali predstavitve, pri katerih 
igra pomembno vlogo prostorska komponenta, s 
pridom uporabljajo šole, raziskovalne ustanove 
in muzeji.
n a Gimnaziji c elje - c enter napravo uporabljamo 
pri pouku geografije v obeh gimnazijskih 
programih, modulu družboslovje za otroke 
programa predšolska vzgoja in mednarodnem 
programu za mlade (mepi). d elovanje naprave 
smo že večkrat predstavili zainteresiranim 
skupinam učencev, dijakov in učiteljev v naši 
regiji (splet 5). 
pri delu v reliefnem peskovniku lahko 
uporabljamo otroške grabljice, lopatke in 
kanglice, ki nam olajšajo delo, lahko pa 
uporabljamo samo roke. Tako kot pri izdelavi 
peščenih gradov na plaži je pomembno, da je 
mivka vsaj deloma navlažena, vendar je treba 
biti obenem previden, še posebej, če je peskovnik 
lesen.
pred uporabo naprave v okviru rednega pouka 
je skoraj nujno vsako idejo preizkusiti, saj 
marsikatera v praksi ni (tako hitro) izvedljiva, 
kot se morda zdi na prvi pogled. o b prvih 
poizkusih smo na primer v reliefnem peskovniku 
želeli prikazati reliefne značilnosti posameznih 
celin, vendar je pri tem veliko oviro predstavljal 
kremenčev pesek, ki ni dovolj stabilen, za 
izdelavo posamezne celine ali večjega otoka (na 
primer islandije) pa smo porabili tudi preveč 
časa. 
Izdelava takšnega 
peskovnika ni tako 
preprosta, kot 
je morda videti 
na prvi pogled. 
Za zadovoljivo 
delovanje poleg 
zmernih stroškov 
zahteva poznavanje 
programa Linux, 
iznajdljivost ter 
veliko potrpežljivosti 
pri tako imenovanem 
»kalibriranju«.
Računalniški 
program s pomočjo 
merjenja razdalje 
med Kinectovo 
kamero in površino 
peska prek 
projektorja prikazuje 
barvne višinske 
pasove in plastnice, 
ob tem pa omogoča 
še druge funkcije 
npr. prikazovanje 
pretakanja vode. 
Možno je ustvariti 
videz jezerske oz. 
morske površine, 
rečno strugo, 
pretakanje vode po 
pobočju, poplavljanje 
ipd.
27
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja

v nadaljnjih poizkusih smo ugotovili, da je 
naprava uporabna predvsem pri fizični geografiji, 
kjer je z njo med drugim možno prikazovati 
različne tipe obal (dalmatinski, riaški, fjordski, 
estuarijski, lagunski) in reliefne oblike ter pojave, 
značilne za rečni relief (rečni otok, mrtvica, rečne 
terase, meandri). 
Slika 2: dalmatinski tip obale 
poleg že omenjenih reliefnih oblik je v 
peskovniku možno prikazovati tudi delovanje 
vulkanov, (vulkanski otok, tokovi lave, krater, 
kaldera), v omejenem obsegu nekatere pobočne 
pojave (zemeljski plaz, usad) in simulirati 
poplave (posledice rušenja akumulacijskega jezu, 
poplave zaradi obilnega deževja v povirnih delih). 
Že pripravljene reliefne oblike (gorski greben, 
osojno in prisojno pobočje) je možno uporabiti 
za razlago nastanka orografskih padavin, 
lokalnih vetrov in vpliva prisojnosti na rastje ter 
poselitev. Z uporabo legokock ali drugih modelov, 
s katerimi prikažemo naselja ali infrastrukturo, 
lahko dijaki spoznavajo ali razlagajo vpliv reliefa 
na oblikovanje mreže naselij, načrtovanje gradnje 
infrastrukture in pomen pravilnega načrtovanja 
protipoplavnih ukrepov. 
r eliefni peskovnik se pri pouku lahko uporablja 
za različne namene. Z njim lahko učitelj 
nazorneje prikaže določene pojave ali procese, 
zaradi česar postane razlaga bolj plastična in 
dijakom omogoča, da si posamezne pojave 
predstavljajo veliko bolje. Če morajo dijaki 
reliefne oblike v peskovniku izdelovati sami, 
se s tem še dodano okrepi njihova prostorska 
predstava glede oblike, obsega ter razmerij 
posameznih prostorskih pojavov ali reliefnih 
oblik. v primeru dobre priprave, ponavljanja 
in utrjevanja je mogoče tudi oceniti znanje 
in spretnosti dijakov ali učencev, pri čemer je 
treba vnaprej tudi jasno predstaviti kriterije 
ocenjevanja (poznavanje reliefne oblike, 
natančnost izdelave, hitrost izdelave, razlaga).
n apravo se da odlično uporabiti pri orientaciji in 
kartografiji, v kombinaciji z uporabo zemljevidov. 
S pomočjo reliefnega peskovnika dijaki ali 
učenci spoznavajo in utrjujejo spretnost branja 
plastnic in prostorske predstave o reliefu, 
Slika 4: Fjordski tip obale Slika 3: Riaški tip obale
Ugotovili smo, da je 
naprava uporabna 
predvsem pri 
fizični geografiji, 
kjer je z njo možno 
prikazovati različne 
tipe obal in reliefne 
oblike ter pojave, 
značilne za rečni 
relief, poplave, 
delovanje  
vulkanov ...
Z reliefnim 
peskovnikom lahko 
učitelj nazorneje 
prikaže določene 
pojave ali procese, 
zaradi česar postane 
razlaga bolj plastična 
in dijakom omogoča, 
da si posamezne 
pojave predstavljajo 
veliko bolje.
28
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja

prikazanem na topografski karti, laže načrtujejo 
odprave v okviru programa mepi, se v okviru 
programa predšolska vzgoja seznanjajo z 
možnimi didaktičnimi pripomočki, s katerimi 
lahko popestrijo naravoslovne in družboslovne 
dejavnosti, ki jih predvideva kurikul v programu 
vrtcev itd. 
Sklep
u poraba virtualnega reliefnega peskovnika nam 
omogoča, da dokaj zahteven del (predvsem 
naravnogeografskih) vsebin, ki smo jih do zdaj 
praviloma obravnavali frontalno, z uporabo 
razlage, fotografijami in skicami, dijaki lahko 
spoznavajo aktivno. Z uporabo naprave, ki od 
njih zahteva aktivno sodelovanje ter spodbuja 
uporabo več čutil (poleg vidnega zaznavanja 
v dvodimenzionalnem prostoru slike), tudi 
trodimenzionalni prostor in otip, dijaki bolj 
plastično in poglobljeno spoznavajo učno snov.  
njihove prostorske predstave o posameznih 
reliefnih oblikah, spretnost branja reliefnih kart, 
zanimanje in motivacija, želja po razumevanju 
procesov v različnih tipih reliefa so zdaj na 
višjem nivoju. večina dijakov si želi, da bi 
napravo uporabljali še pogosteje. v tem šolskem 
letu je sicer še nismo uporabili za ocenjevanje, 
zato lahko samo predvidevamo, da bo vsaj na 
začetku ocenjevanje zahtevno, tako za učitelje 
kot za dijake. prepričani smo, da bo ravno po 
zaslugi naprave – ob zadostni pripravi učne 
snovi s področja reliefov (značilnosti, procesov), 
prostorskega načrtovanja ter orientacije z 
uporabo zemljevida – znanje večine dijakov 
boljše, trajnejše in uporabnejše, zato se tega 
izziva ne bojimo.
u pamo, da bo naprava v prihodnosti postala 
standardni didaktični pripomoček pri pouku 
geografije in da bomo znali pouk geografije 
tudi s pomočjo novih didaktičnih pripomočkov 
Slika 5: Rečne terase, rečni otok, mrtvica, meandri, z 
lego kockami prikazana naselja ter cestna infrastruktura
Slika 6: Z nekaj programskimi prilagoditvami lahko 
simuliramo delovanje lave, ta na fotografiji ogroža 
naselje pod ognjenikom. 
Slika 7: Na najnižji rečni terasi poplavljeno naselje in 
cestna infrastruktura
Napravo se da 
odlično uporabiti 
pri orientaciji 
in kartografiji, 
v kombinaciji z 
uporabo zemljevidov.
29
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja

usmerjati v dejavnosti, kjer bodo dijaki aktivno 
sodelovali, samostojno raziskovali in reševali 
izzive. Tako bomo geografijo, ki ponuja izjemno 
široko in uporabno perspektivo razumevanja 
narave in družbe, laže in uspešneje vključevali 
v vzgojno-izobraževalni sistem, ki ga potrebuje 
današnja hitro spreminjajoča se in tehnološko 
usmerjena družba.
Viri in literatura
1. splet 1: https:/ /www.amazon.com/s andtastik-
White-Play-s and-sNd025/dp/B001aZ0CGG.
2. splet 2: https:/ /arsandbox.ucdavis.edu/info/
media/.
3. splet 3: https:/ /arsandbox.ucdavis.edu/
instructions/hardware-2/.
4. splet 4: https:/ /arsandbox.ucdavis.edu/#mapid.
5. splet 5: http:/ /www.gcc.si/predstavitev-gcc-
virtualnega-peskovnika/.
6. splet 6: http:/ /www.kema.si/product/beli-vlazen-
kremenov-pesek/.
7. splet 7: https:/ /linuxmint.com/release.php?id=27.
Slika 8: Načrtovanje MePI odprave v Posavskem hribovju 
(Šmohor, k al)
Slika 9: Projektna skupina: Mitja suvajac, Miha Gartner, Maj Mravlak, anej k ostrevc 
30
GeoGrafija v šoli  |  1/2019
širimo obzorja