采用Web與VR結(jié)合的方法,建設(shè)了集植物鑒別、病蟲(chóng)害識(shí)別、病蟲(chóng)害防治教學(xué)內(nèi)容于一體的VR植物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括3個(gè)系統(tǒng)功能模塊和多個(gè)教學(xué)單元,能夠給予使用者沉浸式的植物生長(zhǎng)觀察及病蟲(chóng)害防治體驗(yàn),為使用者認(rèn)識(shí)植物提供多樣性選擇。以多模態(tài)及多角度方式呈現(xiàn)一年生、多年生及滅絕植物,通過(guò)VR展示高山植物等難以觀察的植物,降低野外考察風(fēng)險(xiǎn)。該植物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)具有完備設(shè)計(jì)過(guò)程,系統(tǒng)的使用不受教學(xué)空間的限制,在降低實(shí)驗(yàn)成本基礎(chǔ)上提高了實(shí)驗(yàn)流暢性、高效性和系統(tǒng)性。 

【文章來(lái)源】：實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020,37(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)架構(gòu)圖

146實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理圖2VR+植物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)3.1植物展示模塊和病蟲(chóng)害介紹模塊植物展示模塊以及病蟲(chóng)害介紹模塊是VR+植物教學(xué)系統(tǒng)中的核心模塊，其功能為以平滑動(dòng)畫(huà)為主、文字語(yǔ)音為輔的方式介紹植物及病蟲(chóng)害的以下內(nèi)容：（1）植物名稱、科屬、外部形態(tài)等植物信息，如圖3所示。（2）植物受到病蟲(chóng)害后外部形態(tài)、內(nèi)部構(gòu)造，害蟲(chóng)分布、習(xí)性、危害等病蟲(chóng)害信息。植物動(dòng)畫(huà)包括植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)、植物病變動(dòng)畫(huà)、植物治愈動(dòng)畫(huà)、植物病變進(jìn)度的微觀動(dòng)畫(huà)等。圖3系統(tǒng)植物介紹場(chǎng)景植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)與植物病變進(jìn)度的微觀動(dòng)畫(huà)同屬于逐幀動(dòng)畫(huà)，不同的是植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)每一幀就是一個(gè)植物模型。為保持畫(huà)面的連貫性，本系統(tǒng)的逐幀動(dòng)畫(huà)最低播放要求為25幀/s，最終呈現(xiàn)流暢的植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)，且時(shí)間軌跡覆蓋春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)，如圖4所示。另外，植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)采用分組進(jìn)行，以求達(dá)到不同植株的生長(zhǎng)速度不一的景象。本系統(tǒng)的植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)的植物模型目前約有60個(gè)，今后將與相關(guān)部門(mén)合作，持續(xù)擴(kuò)充系統(tǒng)素材庫(kù)。(a)春天(b)夏天(c)秋天(d)冬天圖4系統(tǒng)植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)植物病變進(jìn)度的微觀動(dòng)畫(huà)每一幀就是一張圖片，為了配合植物病變動(dòng)畫(huà)的時(shí)長(zhǎng)，微觀動(dòng)畫(huà)用到的圖片達(dá)102張，時(shí)長(zhǎng)約為5s。植物病變動(dòng)畫(huà)與植物治愈動(dòng)畫(huà)都為材質(zhì)動(dòng)畫(huà)，通過(guò)改變模型材質(zhì)達(dá)到動(dòng)畫(huà)效果。植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)是對(duì)當(dāng)下野外植物考察的替代與加強(qiáng)工具。首先，對(duì)于某些生長(zhǎng)于險(xiǎn)峻地形的珍貴植物，如高山植物，可先由專業(yè)人士采集植物的三維數(shù)據(jù)，錄入系統(tǒng)植物素材庫(kù)，從而幫助無(wú)法到達(dá)實(shí)地觀察的群體了解珍貴植物，擴(kuò)大對(duì)植物的觀察次數(shù)及觀察人數(shù)，避免野外考察發(fā)生意外的風(fēng)險(xiǎn)。其次，植物生長(zhǎng)周期緩慢，每一年和每一季節(jié)植物的外觀和內(nèi)部形態(tài)都有很大不同，借助VR技術(shù)展?

146實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理圖2VR+植物實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)3.1植物展示模塊和病蟲(chóng)害介紹模塊植物展示模塊以及病蟲(chóng)害介紹模塊是VR+植物教學(xué)系統(tǒng)中的核心模塊，其功能為以平滑動(dòng)畫(huà)為主、文字語(yǔ)音為輔的方式介紹植物及病蟲(chóng)害的以下內(nèi)容：（1）植物名稱、科屬、外部形態(tài)等植物信息，如圖3所示。（2）植物受到病蟲(chóng)害后外部形態(tài)、內(nèi)部構(gòu)造，害蟲(chóng)分布、習(xí)性、危害等病蟲(chóng)害信息。植物動(dòng)畫(huà)包括植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)、植物病變動(dòng)畫(huà)、植物治愈動(dòng)畫(huà)、植物病變進(jìn)度的微觀動(dòng)畫(huà)等。圖3系統(tǒng)植物介紹場(chǎng)景植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)與植物病變進(jìn)度的微觀動(dòng)畫(huà)同屬于逐幀動(dòng)畫(huà)，不同的是植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)每一幀就是一個(gè)植物模型。為保持畫(huà)面的連貫性，本系統(tǒng)的逐幀動(dòng)畫(huà)最低播放要求為25幀/s，最終呈現(xiàn)流暢的植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)，且時(shí)間軌跡覆蓋春、夏、秋、冬4個(gè)季節(jié)，如圖4所示。另外，植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)采用分組進(jìn)行，以求達(dá)到不同植株的生長(zhǎng)速度不一的景象。本系統(tǒng)的植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)的植物模型目前約有60個(gè)，今后將與相關(guān)部門(mén)合作，持續(xù)擴(kuò)充系統(tǒng)素材庫(kù)。(a)春天(b)夏天(c)秋天(d)冬天圖4系統(tǒng)植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)植物病變進(jìn)度的微觀動(dòng)畫(huà)每一幀就是一張圖片，為了配合植物病變動(dòng)畫(huà)的時(shí)長(zhǎng)，微觀動(dòng)畫(huà)用到的圖片達(dá)102張，時(shí)長(zhǎng)約為5s。植物病變動(dòng)畫(huà)與植物治愈動(dòng)畫(huà)都為材質(zhì)動(dòng)畫(huà)，通過(guò)改變模型材質(zhì)達(dá)到動(dòng)畫(huà)效果。植物生長(zhǎng)動(dòng)畫(huà)是對(duì)當(dāng)下野外植物考察的替代與加強(qiáng)工具。首先，對(duì)于某些生長(zhǎng)于險(xiǎn)峻地形的珍貴植物，如高山植物，可先由專業(yè)人士采集植物的三維數(shù)據(jù)，錄入系統(tǒng)植物素材庫(kù)，從而幫助無(wú)法到達(dá)實(shí)地觀察的群體了解珍貴植物，擴(kuò)大對(duì)植物的觀察次數(shù)及觀察人數(shù)，避免野外考察發(fā)生意外的風(fēng)險(xiǎn)。其次，植物生長(zhǎng)周期緩慢，每一年和每一季節(jié)植物的外觀和內(nèi)部形態(tài)都有很大不同，借助VR技術(shù)展?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3091046