近年來(lái),隨著信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,在初中物理學(xué)科教學(xué)過(guò)程中,以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)的教學(xué)系統(tǒng)得到了重視與應(yīng)用,而該技術(shù)的應(yīng)用也為中學(xué)物理建模實(shí)驗(yàn)的發(fā)展創(chuàng)造了新的生機(jī)。這是因?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)技術(shù)充分發(fā)揮了高分辨顯示技術(shù)、多傳感交互技術(shù)、3D數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢(shì),可以在物理建模過(guò)程中產(chǎn)生更為逼真的三維虛擬場(chǎng)景,并隨之使得場(chǎng)景與用戶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互,操作與感知虛擬對(duì)象。因此,在中學(xué)物理建模中應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù),能夠提高物理建模教學(xué)的效果與實(shí)驗(yàn)性能。另外,通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù),中學(xué)物理教師可以采集真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)物理數(shù)據(jù),進(jìn)而對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行全方面的分析與處理,并通過(guò)多元化的方式顯示數(shù)據(jù)。本研究以虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在中學(xué)物理建模中的應(yīng)用研究為課題,在分析了與之相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上,對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)中的建模技術(shù)、顯示技術(shù)、互交技術(shù)、功能庫(kù)進(jìn)行了探索,并根據(jù)研究結(jié)果,提出了中學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)建模方案。該方案中以建模目標(biāo)與原則的確立為前提條件,將模型構(gòu)造劃分為結(jié)構(gòu)、環(huán)境、建模,且通過(guò)框架、檢測(cè)、場(chǎng)景、相機(jī)、渲染、光源、物體、檢測(cè)、坐標(biāo)、點(diǎn)擊搭建中學(xué)物理建模場(chǎng)景。其中,建模部分涵蓋以圖像與幾何模型為支撐的建模;顯示部分則是于瀏覽器端安裝的虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)渲染引擎;而互交部分則是WebGL、Cult3D、Java3D加之封裝而組成的“Three.js”。最后,本研究通過(guò)場(chǎng)景變化、動(dòng)態(tài)連線、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、變阻器、燈泡等實(shí)驗(yàn)證明了虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在中學(xué)物理建模中的效果。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明創(chuàng)建出針對(duì)中學(xué)物理每一個(gè)知識(shí)要點(diǎn)的模型圖,有助于保證學(xué)生產(chǎn)生更加清晰的視覺(jué)效果,同時(shí)也可以使學(xué)生能夠更好的掌握住中學(xué)物理知識(shí)。所以,虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在中學(xué)物理建模中的應(yīng)用就顯得尤為重要。另外,本研究對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)擁有的創(chuàng)新點(diǎn)與不足之處進(jìn)行了總結(jié),根據(jù)實(shí)驗(yàn)成果,反思了虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)深入中學(xué)物理學(xué)科之后的效果與該技術(shù)的地位,進(jìn)而得出優(yōu)化之后的教學(xué)建議。
【學(xué)位單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：G633.7;G434

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本文編號(hào)：2820643