【摘要】：隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展,作為其分支的全景技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。VR技術(shù)構(gòu)建的生物學(xué)野外實踐教學(xué)資源,能突破時間和空間的限制,師生足不出戶,就能身臨其境地開展野外實踐教學(xué),而且可無限重復(fù)練習(xí),直至達(dá)到熟練掌握程度,可有效解決生物學(xué)野外實踐教學(xué)中面臨的諸多困難。然而,當(dāng)前VR全景資源在滿足生物學(xué)野外實踐教學(xué)實際需求方面還存在諸多缺陷,譬如VR全景視頻雖能展現(xiàn)動物之間的社交、繁殖等行為的視覺畫面,但很難向?qū)W習(xí)者傳達(dá)其發(fā)聲機(jī)制、聲音信號特征等隱喻的信息。因此,亟需探索一種視、聽覺融合的VR全景資源構(gòu)建方案,營造出一種更加逼真的沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境。針對生物學(xué)野外實踐生境考察、動植物識別教學(xué)中存在的相關(guān)問題,本文在VR全景資源中融入視、聽同步方法,逼真地模擬實際野外場景中相關(guān)視聽體驗。首先總結(jié)和分類不同種類動物的聲音行為,依據(jù)人耳聽覺原理設(shè)計虛擬環(huán)境中聲音效果;然后基于雙耳實時渲染、音視頻同步原理,設(shè)計并構(gòu)建了一個在室內(nèi)開展生物學(xué)野外實踐教學(xué)活動VR全景系統(tǒng);最后以神農(nóng)架川金絲猴野外實踐教學(xué)為例,分析并評價VR視聽融合全景資源的實際教學(xué)成效。具體研究內(nèi)容主要包括:(1)針對野外動物的聲音特征及其行為,結(jié)合雙耳實時渲染技術(shù),設(shè)計一種VR全景資源的聲音可聽化方案,包括動物聲音的數(shù)字化、真實感聲音合成、雙耳定位設(shè)計、聲音動態(tài)變化效果等內(nèi)容。(2)通過融合可視化和可聽化的方式,構(gòu)建一種生物學(xué)野外實踐VR教學(xué)資源。首先依據(jù)教學(xué)需求,劃分系統(tǒng)功能;其次,構(gòu)建野外實踐區(qū)域三維景觀地形圖,并探究實踐點(diǎn)的規(guī)劃路線及其切換關(guān)系;最后基于虛擬場景坐標(biāo)變換,實現(xiàn)學(xué)習(xí)者頭耳同步。(3)選取神農(nóng)架川金絲猴野外教學(xué)實踐為例,通過小范圍適用和樣本分析形式展開VR全景資源的評價工作,分析視、聽覺實時同步的實際成效。結(jié)果表明,該全景資源能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的沉浸感體驗,提升教學(xué)資源的真實感,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【圖文】：

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本文編號：2689662