Theorio: een app voor autotheorie met een eigen 3D-verkeersmotor

De meeste theorie-apps bewaren een plaatje en de letter van het goede antwoord. Theorio bewaart voor zijn verkeerssituaties geen van beide. Een situatie is een klein datamodel: een kruising met maximaal vier takken, elk met zijn wegtype, bord, verkeerslicht of zebrapad, en twee tot vier weggebruikers met waar ze vandaan komen en waar ze heen gaan.

De motor kijkt eerst welke routes elkaar echt kruisen of samenkomen. Voor elk paar dat botst past hij de Nederlandse voorrangsregels toe in een vaste volgorde: voorrangsvoertuigen, zebrapaden, uitritten, borden, onverharde wegen, trams, verkeer naast je, de voorrangsweg met een bocht, afslaan en als laatste verkeer van rechts. Verkeerslichten en rotondes hebben daarbovenop hun eigen regels. Die beslissingen per paar worden gestapeld tot een volgorde van wie wanneer gaat.

Omdat het antwoord wordt afgeleid, krijg je de uitleg erbij. In de app is dat het antwoordscherm: genummerde labels op de voertuigen, één regel per weggebruiker en onder elke regel het wetsartikel dat de doorslag gaf.

De renderer is een apart pakket dat alleen tekent. Hij krijgt een situatie en een volgorde van de motor en beslist zelf nooit over voorrang, zodat het beeld het antwoord nooit kan tegenspreken.

Er zijn geen modelbestanden. Auto's, trams, scooters, fietsers, voetgangers, wegen, stoepranden, haaientanden, zebrastrepen, borden en verkeerslichten worden allemaal in code opgebouwd uit basisvormen. Voor de app bundelen we die renderer tot één losstaande pagina van ongeveer 640 kB. Die zit in de app zelf en draait in een webview, dus voor het tekenen van een kruising is geen server en geen download nodig.

React Native geeft de situatie door als data en krijgt tikken terug als berichten: een auto aantikken in het beeld kiest hetzelfde antwoord als de knop eronder. De camera heeft twee standen, een overzicht met een pijl voor elke route en een beeld van achter je eigen auto voor vragen over wat je moet doen. Alles om de scène heen, van de antwoordknoppen tot het feedbackpaneel, is native.

Een kruising van bovenaf leert je de regel. Het leert je niet om het moment te zien aankomen. Daarom heeft de app ook een rit: je volgt je eigen auto door een straat langs de gracht met 30 km/u, langs grachtenpanden, geparkeerde auto's, woonboten en fietsers.

De rit stopt twee keer. Eerst voor een gevaar: een voetganger stapt de weg op en je kiest tussen remmen, gas loslaten en niets doen. Daarna bij de brug, waar een tram oversteekt en jij zegt of die voor mag. Dat tweede antwoord ligt niet vast in een script. De kruising gaat naar dezelfde regelmotor als elke andere situatie en de rit speelt verder vanaf wat je hebt geantwoord.

De straat is gebouwd zoals de kruisingen: in code. De gevels, de bomen, de tram en de klinkers met hun texturen worden gemaakt op het moment dat de rit laadt, in ongeveer 2.600 regels TypeScript en zonder één model- of afbeeldingsbestand. Voorlopig is er één straat. Die is een halte op de Route en een tegel op het startscherm.

De app begint met een taalkeuze en drie korte vragen: wanneer je examen is, hoeveel minuten per dag je hebt en of je de Route wilt volgen of los wilt oefenen. De antwoorden worden een plan dat je later kunt aanpassen.

De Route heeft veertien hoofdstukken. Elk hoofdstuk is een korte kronkelweg met vijf haltes: een video, de theorie, drie rondes van tien vragen, de 3D-rit en een toets die je haalt met acht van de tien goed. Het startscherm laat zien waar je bent op de Route en wat er vandaag klaarstaat, met een tegel voor alles wat je los kunt oefenen.

Een reeks, punten en een dagdoel houden de stand bij. De theorie kun je ook los lezen, per hoofdstuk, en je kunt erin zoeken.

De geschreven vragen dekken wat een 3D-situatie niet kan: maximumsnelheden, parkeren, verlichting, documenten, alcohol, lading. We hebben de relevante Nederlandse verkeerswet lokaal opgeslagen, tien teksten uit de publicatie van de overheid zelf, gesplitst per artikel.

Elke vraag wordt met AI opgesteld tegen de opgeslagen tekst van één artikel en daarna gecontroleerd door een onafhankelijke verificateur. De vraag houdt zijn bron en artikelnummer, en de leerling ziet die verwijzing onder de uitleg.

Een automatische test controleert elke vraag bij iedere wijziging: het aangehaalde artikel moet bestaan, de foto of het bord moet bestaan, de antwoorden moeten compleet zijn en beide talen moeten aanwezig zijn. Een vraag die je mist komt dezelfde dag terug en daarna na één, twee, vier, zeven en veertien dagen. De 154 borden zijn ook kaarten: je beoordeelt elke kaart met een van vier knoppen en het gangbare SM-2-schema bepaalt wanneer je hem weer ziet.

Gevaarherkenning vraagt om foto's vanaf de bestuurdersstoel: een bal die tussen geparkeerde auto's rolt, een voetganger die een zebrapad op stapt, een tractor die de rijstrook voor je vult. Die veilig en legaal op Nederlandse wegen fotograferen is traag en duur, dus we genereren ze.

Elke scène begint als een geschreven specificatie: wat de foto laat zien, hoe hard je rijdt, de juiste reactie en een checklist van wat zichtbaar moet zijn. Per specificatie genereren we twee of drie kandidaten en leggen die naast de checklist. Een reviewer die de specificatie niet schreef kiest er één, of keurt ze allemaal af.

We deden eerst een proef met twee beeldmodellen op dezelfde vijf prompts. Het ene voldeed drie van de vijf keer aan de checklist, het andere vijf van de vijf, en daarmee was de keuze gemaakt. De meest voorkomende reden om een foto af te keuren bleek afstand: het model tekent bijna alles twee tot vier keer dichterbij dan gevraagd, en dat verandert of remmen het goede antwoord is.

Dertig genummerde proefexamens volgen de opzet van het echte examen: vijftig vragen in dertig minuten, geslaagd bij vierenveertig goed. Elk examen mengt regelvragen, borden, 3D-situaties en gevaarfoto's, en er wordt niets nagekeken tot je inlevert.

Een kaart van vijftig stippen laat zien welke vragen beantwoord, open of gemarkeerd zijn en springt naar elke vraag. Pauzeren bewaart je antwoorden, maar de klok loopt door, net als in de examenzaal. Na afloop is de uitslag uitgesplitst per onderdeel en gaat elke fout met zijn uitleg naar de herhaalrij.