本文關(guān)鍵詞：游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中虛擬角色技術(shù)研究

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【摘要】：游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)可用于員工在井下作業(yè)前的培訓(xùn)和再提高培訓(xùn)。傳統(tǒng)的培訓(xùn)方式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)今油田的培訓(xùn)需求,虛擬環(huán)境下的仿真培訓(xùn)系統(tǒng)因其安全性高、交互性強(qiáng)和可重復(fù)操作等特點(diǎn),在油田作業(yè)安全培訓(xùn)領(lǐng)域所發(fā)揮的作用正在被人們所關(guān)注。本文根據(jù)行為主義學(xué)習(xí)理論主張的刺激與反應(yīng)之間的聯(lián)系,讓學(xué)習(xí)者形成正確的聯(lián)結(jié)并加以鞏固;認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論提倡注重學(xué)習(xí)者原有積累的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)具體問(wèn)題具體分析的理解,使學(xué)習(xí)者在原有經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu);建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)“情境”要素在構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境時(shí)的重要性,要為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)與實(shí)際情境相結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的積極性;人本主義學(xué)習(xí)理論和視覺(jué)心理學(xué)理論要求系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)要緊密聯(lián)系學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)于一些疑難知識(shí)點(diǎn),不僅限用文字進(jìn)行描述,還應(yīng)轉(zhuǎn)化為形象的動(dòng)畫來(lái)輔助學(xué)習(xí)者確立學(xué)習(xí)內(nèi)容。本文針對(duì)傳統(tǒng)培訓(xùn)方式的不足,從井下作業(yè)培訓(xùn)需求出發(fā),以相關(guān)教育理論和虛擬角色建模技術(shù)為指導(dǎo),基于Unity3D開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用C#作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了用于油田工人井下作業(yè)的崗前培訓(xùn)和再提高培訓(xùn)游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。此外,針對(duì)移動(dòng)設(shè)備,為自適應(yīng)不同屏幕分辨率,根據(jù)開(kāi)發(fā)環(huán)境的屏幕分辨率與運(yùn)行設(shè)備的屏幕分辨率,計(jì)算出縮放系數(shù),根據(jù)不同屏幕分辨率進(jìn)行界面UI控件、文字自適應(yīng)的研究結(jié)果,在不同屏幕分辨率上,界面均得到了等比例縮放。在三維虛擬場(chǎng)景中,對(duì)靜態(tài)人物模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,能夠增加整個(gè)虛擬場(chǎng)景的生動(dòng)性,而且為人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。虛擬角色動(dòng)作制作過(guò)程中涉及到角色建模和運(yùn)動(dòng)控制等相關(guān)技術(shù),在虛擬場(chǎng)景中需要為角色進(jìn)行路徑規(guī)劃。在虛擬角色技術(shù)研究及應(yīng)用方面,主要包括虛擬角色的創(chuàng)建和運(yùn)動(dòng)控制。其中運(yùn)動(dòng)控制又包括虛擬角色基于有限狀態(tài)機(jī)的動(dòng)作轉(zhuǎn)換和場(chǎng)景中的路徑規(guī)劃。在虛擬場(chǎng)景中涉及到虛擬角色建模的精細(xì)度、動(dòng)作的逼真度以及路徑規(guī)劃、碰撞檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：游戲化 虛擬角色 運(yùn)動(dòng)控制 仿真培訓(xùn)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：G434;G726
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的背景及意義11
• 1.2 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)概述11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究12-13
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)虛擬角色設(shè)計(jì)研究13
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)外游戲化教育系統(tǒng)的研究13-14
• 1.4 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用14-16
• 1.4.1 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)概述14-15
• 1.4.2 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)和普通游戲軟件的區(qū)別15
• 1.4.3 虛擬角色在游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中的作用15-16
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)16-17
• 第二章 相關(guān)理論及開(kāi)發(fā)工具概述17-21
• 2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)17-18
• 2.1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介17
• 2.1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征17
• 2.1.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用17-18
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)依據(jù)的相關(guān)教育理論18-20
• 2.2.1 行為主義學(xué)習(xí)理論18
• 2.2.2 認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論18
• 2.2.3 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論18-19
• 2.2.4 人本主義學(xué)習(xí)理論19
• 2.2.5 視覺(jué)心理學(xué)理論19-20
• 2.3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具20
• 2.3.1 3DS Max建模軟件20
• 2.3.2 Unity3D游戲開(kāi)發(fā)平臺(tái)20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21-29
• 3.1 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)概述21
• 3.2 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)21-22
• 3.2.1 分析培訓(xùn)對(duì)象21-22
• 3.2.2 培訓(xùn)目標(biāo)和培訓(xùn)內(nèi)容22
• 3.3 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)22-28
• 3.3.1 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)22-23
• 3.3.2 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程23-24
• 3.3.3 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)24-25
• 3.3.4 游戲化仿真培訓(xùn)內(nèi)容分析25-26
• 3.3.5 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)交互性的用戶操作設(shè)計(jì)26-27
• 3.3.6 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中虛擬角色功能設(shè)計(jì)27-28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 虛擬角色的創(chuàng)建及動(dòng)作制作29-40
• 4.1 虛擬角色的特性29-30
• 4.1.1 虛擬角色設(shè)計(jì)的真實(shí)性29
• 4.1.2 虛擬角色設(shè)計(jì)的虛擬性29
• 4.1.3 虛擬角色設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)性29-30
• 4.2 虛擬角色的設(shè)計(jì)制作30-34
• 4.2.1 虛擬角色的骨骼結(jié)構(gòu)30
• 4.2.2 虛擬角色建模的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原則30-32
• 4.2.3 多邊形建模方式32-33
• 4.2.4 曲面建模方式33
• 4.2.5 虛擬角色UV坐標(biāo)的展開(kāi)及貼圖的繪制33-34
• 4.3 虛擬角色的蒙皮綁定34-36
• 4.3.1 蒙皮修改器34-35
• 4.3.2 骨骼封套調(diào)整35-36
• 4.4 虛擬角色的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)36-38
• 4.4.1 行走的運(yùn)動(dòng)規(guī)律剖析36
• 4.4.2 3DS Max內(nèi)嵌的足跡動(dòng)畫36-37
• 4.4.3 骨骼關(guān)鍵幀插值的制作方式37-38
• 4.4.4 蒙皮骨骼動(dòng)畫算法38
• 4.5 本章小結(jié)38-40
• 第五章 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中虛擬角色的應(yīng)用40-55
• 5.1 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)場(chǎng)景搭建40-44
• 5.1.1 3DS Max中場(chǎng)景建模40
• 5.1.2 Unity3D中場(chǎng)景導(dǎo)入40-41
• 5.1.3 虛擬角色及動(dòng)作導(dǎo)入三維場(chǎng)景41-42
• 5.1.4 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)42-43
• 5.1.5 場(chǎng)景操作（文字、音頻提示、動(dòng)作指示）43-44
• 5.2 虛擬角色在系統(tǒng)中的控制44-49
• 5.2.1 用戶操控的虛擬角色45
• 5.2.2 非用戶操控的虛擬角色45
• 5.2.3 基于有限狀態(tài)機(jī)的虛擬角色動(dòng)作轉(zhuǎn)換45-46
• 5.2.4 基于網(wǎng)格尋路的虛擬角色運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)劃46-49
• 5.2.5 碰撞檢測(cè)技術(shù)49
• 5.3 游戲化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)在Android移動(dòng)端的應(yīng)用49-54
• 5.3.1 Android設(shè)備屏幕分類49-51
• 5.3.2 屏幕像素密度無(wú)關(guān)51
• 5.3.3 Android屏幕分辨率的自適應(yīng)51-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 發(fā)表文章目錄59-60
• 致謝60-61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張夢(mèng)柔;;行為主義在小學(xué)教育中的應(yīng)用探索[J];才智;2015年28期

，

本文編號(hào)：812814