VR虛擬科技館系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-23 09:10
虛擬科技館具有公共性、沉浸性和交互性等重要特征,是有效解決當前實體科技館數(shù)量少、規(guī)模小、城鄉(xiāng)分布不均、開放性不足等諸多問題的有效途徑之一,將在科普教育中發(fā)揮重要作用。文章首先基于情境認知理論和具身認知理論,對VR虛擬科技館進行模塊設計、場景設計和交互設計;然后,進行虛擬科技館的場景設計、動畫制作和交互功能的實現(xiàn);最后,邀請學習者對該系統(tǒng)進行了試用評價。
【文章來源】:中國教育信息化. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
虛擬博物館模塊構(gòu)成
在虛擬科技館的場景中,如果只是將實體科技館的資源轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息,然后進行堆砌,這是遠遠不夠的,而是應當發(fā)揮VR技術(shù)的構(gòu)想性特征,讓現(xiàn)實中無法實現(xiàn)或展示的內(nèi)容成為可能,彌補客觀條件的不足,創(chuàng)造一種良好的虛擬學習空間。如在地心探索主題場館中,本系統(tǒng)設計了地下仿真礦洞場景(見圖2),學習者可以乘坐通往地下的電梯(運用相對運動原理使人產(chǎn)生運動的體驗),進入地下礦洞,開展煤礦知識的場景式學習。又如在圖3所示的動物世界館中,本系統(tǒng)用VR技術(shù)還原原始生態(tài)環(huán)境,使學習者獲得臨境體驗。因此虛擬科技館也在一定程度上節(jié)約了實體場景打造的成本。圖3 動物世界館
虛擬科技館在交互導覽方面,主要包括交互界面設計、指示牌、游覽圖設計、智能尋徑、展品展示控制設計(旋轉(zhuǎn)、放大、拉近拉遠)、行走設計等。交互導覽及控制設計是VR的核心技術(shù)之一,關乎VR沉浸感的效果如何。虛擬科技館中交互式沉浸性的學習體驗能夠讓學習者將被動學習、接收信息轉(zhuǎn)化為主動探索、粘性學習,進一步啟發(fā)學習者的想象力與創(chuàng)造力,激發(fā)創(chuàng)造性思維。本系統(tǒng)在各場館的設計中注重引導學習者參與各種交互活動,以學習者身體位置移動、按手柄按鈕、頭部轉(zhuǎn)動、體驗手柄震動等方式為主,一定程度上實現(xiàn)了學習者身體的參與。如地震體驗館(見圖4)分為體驗模式和訓練模式,在訓練模式中為強化學習者對逃生知識的掌握,系統(tǒng)會提示學習者沿著正確的路線,移動到相對安全的三角地帶。4. 場館教學設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]科技館科學教育的若干思考[J]. 季良綱. 科學教育與博物館. 2019(05)
[2]核心素養(yǎng)的發(fā)展需要怎樣的教學認識論?——基于情境認知理論的勾畫[J]. 張良,靳玉樂. 教育研究與實驗. 2019(05)
[3]身體活動與學業(yè)成績:來自具身認知的啟示[J]. 王嘉旖,葉浩生. 心理學探新. 2018(06)
[4]虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的應用[J]. 趙志敏. 科協(xié)論壇. 2018(06)
[5]中美科技類博物館類型與區(qū)域分布比較研究[J]. 熊思景. 科協(xié)論壇. 2018(02)
[6]有關具身認知的三種理論模型[J]. 鄭皓元,葉浩生,蘇得權(quán). 心理學探新. 2017(03)
[7]三維虛擬學習環(huán)境綜述[J]. 劉革平,謝濤. 中國電化教育. 2015(09)
[8]道德概念的黑白隱喻表征及其對道德認知的影響[J]. 殷融,葉浩生. 心理學報. 2014(09)
[9]基于VRP的中小學虛擬科技館的設計和實現(xiàn)[J]. 馬萍,孟祥增. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2013(04)
[10]科技館虛擬展示創(chuàng)新[J]. 趙毅. 系統(tǒng)仿真學報. 2009(S1)
本文編號:3452910
【文章來源】:中國教育信息化. 2020,(10)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
虛擬博物館模塊構(gòu)成
在虛擬科技館的場景中,如果只是將實體科技館的資源轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息,然后進行堆砌,這是遠遠不夠的,而是應當發(fā)揮VR技術(shù)的構(gòu)想性特征,讓現(xiàn)實中無法實現(xiàn)或展示的內(nèi)容成為可能,彌補客觀條件的不足,創(chuàng)造一種良好的虛擬學習空間。如在地心探索主題場館中,本系統(tǒng)設計了地下仿真礦洞場景(見圖2),學習者可以乘坐通往地下的電梯(運用相對運動原理使人產(chǎn)生運動的體驗),進入地下礦洞,開展煤礦知識的場景式學習。又如在圖3所示的動物世界館中,本系統(tǒng)用VR技術(shù)還原原始生態(tài)環(huán)境,使學習者獲得臨境體驗。因此虛擬科技館也在一定程度上節(jié)約了實體場景打造的成本。圖3 動物世界館
虛擬科技館在交互導覽方面,主要包括交互界面設計、指示牌、游覽圖設計、智能尋徑、展品展示控制設計(旋轉(zhuǎn)、放大、拉近拉遠)、行走設計等。交互導覽及控制設計是VR的核心技術(shù)之一,關乎VR沉浸感的效果如何。虛擬科技館中交互式沉浸性的學習體驗能夠讓學習者將被動學習、接收信息轉(zhuǎn)化為主動探索、粘性學習,進一步啟發(fā)學習者的想象力與創(chuàng)造力,激發(fā)創(chuàng)造性思維。本系統(tǒng)在各場館的設計中注重引導學習者參與各種交互活動,以學習者身體位置移動、按手柄按鈕、頭部轉(zhuǎn)動、體驗手柄震動等方式為主,一定程度上實現(xiàn)了學習者身體的參與。如地震體驗館(見圖4)分為體驗模式和訓練模式,在訓練模式中為強化學習者對逃生知識的掌握,系統(tǒng)會提示學習者沿著正確的路線,移動到相對安全的三角地帶。4. 場館教學設計
【參考文獻】:
期刊論文
[1]科技館科學教育的若干思考[J]. 季良綱. 科學教育與博物館. 2019(05)
[2]核心素養(yǎng)的發(fā)展需要怎樣的教學認識論?——基于情境認知理論的勾畫[J]. 張良,靳玉樂. 教育研究與實驗. 2019(05)
[3]身體活動與學業(yè)成績:來自具身認知的啟示[J]. 王嘉旖,葉浩生. 心理學探新. 2018(06)
[4]虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的應用[J]. 趙志敏. 科協(xié)論壇. 2018(06)
[5]中美科技類博物館類型與區(qū)域分布比較研究[J]. 熊思景. 科協(xié)論壇. 2018(02)
[6]有關具身認知的三種理論模型[J]. 鄭皓元,葉浩生,蘇得權(quán). 心理學探新. 2017(03)
[7]三維虛擬學習環(huán)境綜述[J]. 劉革平,謝濤. 中國電化教育. 2015(09)
[8]道德概念的黑白隱喻表征及其對道德認知的影響[J]. 殷融,葉浩生. 心理學報. 2014(09)
[9]基于VRP的中小學虛擬科技館的設計和實現(xiàn)[J]. 馬萍,孟祥增. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2013(04)
[10]科技館虛擬展示創(chuàng)新[J]. 趙毅. 系統(tǒng)仿真學報. 2009(S1)
本文編號:3452910
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