虛擬現(xiàn)實在火災(zāi)現(xiàn)場勘驗教學(xué)體驗中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2022-01-05 10:51
體驗教學(xué)是通過讓用戶進入教學(xué)場景中進行模擬體驗,從而得到知識和經(jīng)驗的一種體驗式學(xué)習(xí)方法。體驗教學(xué)的發(fā)展和飛躍往往影響著人們的學(xué)習(xí)方式以及人們對世界觀價值觀的建立。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為當(dāng)下最為熱門的交叉性學(xué)科,已經(jīng)在軍事,娛樂,醫(yī)療,建筑等諸多行業(yè)中得到應(yīng)用和實踐,但是在體驗教學(xué)方面的研究成果還存在很大一部分空檔,在社會上普及面較小。探討如何把虛擬現(xiàn)實技術(shù)與體驗教學(xué)有效地結(jié)合,為體驗教學(xué)發(fā)展提供新思路,是本文所研究的內(nèi)容。本文有幸以公安部委托的勘驗項目課題為例,思考并設(shè)計了基于現(xiàn)行虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)體驗系統(tǒng)。首先討論了當(dāng)前社會上關(guān)于虛擬現(xiàn)實的發(fā)展現(xiàn)狀,并進行了在體驗教學(xué)方向上的實例分析。明確虛擬現(xiàn)實技術(shù)與體驗教學(xué)結(jié)合的新模式下的優(yōu)勢性和傳統(tǒng)教育模式下的弊端。然后通過搜集的文獻和調(diào)查數(shù)據(jù)分析虛擬現(xiàn)實技術(shù)與體驗教學(xué)結(jié)合的可行性,提供理論依據(jù)。并介紹了如何在UE4引擎中設(shè)計基于HTC vive的VR眼鏡的體驗教學(xué)系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。以消防勘驗的項目設(shè)計內(nèi)容為例,通過設(shè)計思考,并運用三維仿真軟件建立虛擬場景,完成其虛擬環(huán)境中動態(tài)交互設(shè)計以及UI等設(shè)計內(nèi)容,讓用戶在使用本軟件系統(tǒng)中,達到需要了解的消防勘驗...
【文章來源】:沈陽航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.1.1 研究背景及目的
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究方法和思路
1.3.1 研究方法
1.3.2 研究思路
第2章 虛擬現(xiàn)實現(xiàn)狀及社會服務(wù)價值
2.1 虛擬現(xiàn)實概述
2.1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概念及特點
2.1.2 虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)備分類概述
2.2 各行業(yè)中的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用簡介
2.2.1 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的建筑沙盤設(shè)計與裝修設(shè)計
2.2.2 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.3 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體驗式科普教育
2.2.4 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的新型電影模式
2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)對的服務(wù)價值
2.3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)對其他產(chǎn)業(yè)的作用總結(jié)
2.3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)對教育服務(wù)價值分析
第3章 虛擬現(xiàn)實在教學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用與案例分析
3.1 VR教學(xué)方面的案例分析
3.1.1 中學(xué)課本中《荷塘月色》的教學(xué)案例
3.1.2 職業(yè)技能學(xué)校中的VR教學(xué)實例應(yīng)用
3.1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在解剖課中的實例應(yīng)用
3.2 基于虛擬現(xiàn)實體驗教學(xué)系統(tǒng)的共性分析
3.2.1 深度沉浸感激發(fā)用戶學(xué)習(xí)潛能
3.2.2 體驗教學(xué)模式下的情感共鳴
3.2.3 使抽象知識顯性化賦予用戶學(xué)習(xí)動機
3.3 虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)中常見的問題
3.3.1 產(chǎn)品定位導(dǎo)致的用戶認知分化問題
3.3.2 在VR使用中的眩暈問題
3.3.3 以HTC為例的空間定位移動限制問題
3.3.4 VR交互中觸覺回饋問題
第4章 虛擬現(xiàn)實勘驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)策略
4.1 用戶在虛擬現(xiàn)實教學(xué)中的體驗需求分析
4.1.1 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建安全的學(xué)習(xí)環(huán)境
4.1.2 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立高效的教學(xué)模式
4.1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造的輕松氛圍降低學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生的苦悶情緒
4.2 虛擬現(xiàn)實勘驗教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計思考
4.2.1 勘驗體驗教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)概述
4.2.2 滿足于勘驗教學(xué)系統(tǒng)需求的設(shè)計原則
4.2.3 勘驗體驗教學(xué)系統(tǒng)的制作規(guī)格
4.2.4 目標(biāo)樣機以及硬件的選擇
第5章 結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的勘驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計實踐
5.1 火場勘驗教學(xué)系統(tǒng)方案梳理
5.1.1 火場勘驗的寫實美術(shù)風(fēng)格制作分析
5.1.2 當(dāng)下VR軟件設(shè)計的引擎對比分析
5.1.3 體驗教學(xué)引導(dǎo)邏輯概述
5.1.4 VR勘驗系統(tǒng)制作流程概述
5.2 現(xiàn)場還原及采集素材
5.2.1 模擬電器起火的火災(zāi)場景
5.2.2 使用RealityCapture照片陣列建模方式采集場景元素
5.3 模型制作與藝術(shù)化處理
5.3.1 PBR次世代區(qū)別于傳統(tǒng)次世代美術(shù)的優(yōu)勢分析及應(yīng)用
5.3.2 使用Mixamo Fuse制作的勘驗員導(dǎo)覽動畫
5.3.3 場景制作與藝術(shù)化氣氛渲染
5.4 勘驗卷宗交互流程的UI設(shè)計實踐
5.4.1 UI交互設(shè)計思考
5.4.2 基于UMG的UI系統(tǒng)具體制作方案
5.5 優(yōu)化與測試反饋
5.5.1 使用關(guān)卡管理對場景內(nèi)容管理
5.5.2 基于UE4的GPU性能分析器等工具介紹
5.6 本章小結(jié)
結(jié)語
附錄Ⅰ 附錄名稱
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]VR(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)在大學(xué)生安全教育中的應(yīng)用研究[J]. 吳學(xué)政. 中國新通信. 2016(20)
[2]火災(zāi)調(diào)查中物證損壞防范措施探析[J]. 趙秋野. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(30)
[3]基于3ds Max與Unity3D三維海底場景建模[J]. 周鵬,支雄飛,楊敏,馬龔麗,馬修水. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2014(01)
[4]基于Unity3D和粒子系統(tǒng)的冶金仿真特效模擬[J]. 朱婉瑩,陳姚節(jié),張琦,丁一帆. 教育教學(xué)論壇. 2013(52)
[5]淺析虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J]. 曹娟,趙旭陽,米文鵬,洪成華. 計算機與網(wǎng)絡(luò). 2011(10)
[6]虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用[J]. 張朝華,趙呈領(lǐng),張朝暉. 現(xiàn)代遠程教育研究. 2006(04)
[7]虛擬現(xiàn)實技術(shù)的若干問題及發(fā)展展望[J]. 劉向銅,熊助國,曹秋香. 水利科技與經(jīng)濟. 2006(05)
[8]虛擬現(xiàn)實在職業(yè)技術(shù)教育中的應(yīng)用[J]. 楊衛(wèi)輝,譚梅. 吉林省經(jīng)濟管理干部學(xué)院學(xué)報. 2006(02)
[9]現(xiàn)代教育理論研究應(yīng)增強四種意識[J]. 王北生,王振存. 教育科學(xué). 2006(01)
[10]基于軟件的虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 施貴剛. 電腦知識與技術(shù). 2006(02)
碩士論文
[1]大學(xué)生微博沉浸體驗與行為研究[D]. 馮崇軍.南京師范大學(xué) 2014
[2]基于Unity3D的手機游戲客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 任建邦.北京交通大學(xué) 2013
[3]基于MAYA和VIRTOOLS的虛擬倉儲物流系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 周曉風(fēng).上海交通大學(xué) 2011
[4]初中物理虛擬實驗平臺的設(shè)計與開發(fā)[D]. 胡國濤.華中師范大學(xué) 2011
[5]初中物理力學(xué)虛擬實驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李美娜.東北師范大學(xué) 2011
[6]分布式三維虛擬校園的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 敬峰.蘇州大學(xué) 2010
[7]刑事政策的概念界定[D]. 于坤祥.西南政法大學(xué) 2009
[8]沉浸式虛擬環(huán)境及其在變電站仿真中的應(yīng)用[D]. 孫璐.南京理工大學(xué) 2007
[9]基于VRML的機械產(chǎn)品虛擬設(shè)計技術(shù)研究[D]. 胡茶根.四川大學(xué) 2005
[10]虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用與設(shè)計[D]. 宋達.東北師范大學(xué) 2005
本文編號:3570219
【文章來源】:沈陽航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.1.1 研究背景及目的
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究方法和思路
1.3.1 研究方法
1.3.2 研究思路
第2章 虛擬現(xiàn)實現(xiàn)狀及社會服務(wù)價值
2.1 虛擬現(xiàn)實概述
2.1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概念及特點
2.1.2 虛擬現(xiàn)實硬件設(shè)備分類概述
2.2 各行業(yè)中的虛擬現(xiàn)實應(yīng)用簡介
2.2.1 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的建筑沙盤設(shè)計與裝修設(shè)計
2.2.2 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
2.2.3 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體驗式科普教育
2.2.4 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的新型電影模式
2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)對的服務(wù)價值
2.3.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)對其他產(chǎn)業(yè)的作用總結(jié)
2.3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)對教育服務(wù)價值分析
第3章 虛擬現(xiàn)實在教學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用與案例分析
3.1 VR教學(xué)方面的案例分析
3.1.1 中學(xué)課本中《荷塘月色》的教學(xué)案例
3.1.2 職業(yè)技能學(xué)校中的VR教學(xué)實例應(yīng)用
3.1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在解剖課中的實例應(yīng)用
3.2 基于虛擬現(xiàn)實體驗教學(xué)系統(tǒng)的共性分析
3.2.1 深度沉浸感激發(fā)用戶學(xué)習(xí)潛能
3.2.2 體驗教學(xué)模式下的情感共鳴
3.2.3 使抽象知識顯性化賦予用戶學(xué)習(xí)動機
3.3 虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)中常見的問題
3.3.1 產(chǎn)品定位導(dǎo)致的用戶認知分化問題
3.3.2 在VR使用中的眩暈問題
3.3.3 以HTC為例的空間定位移動限制問題
3.3.4 VR交互中觸覺回饋問題
第4章 虛擬現(xiàn)實勘驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)策略
4.1 用戶在虛擬現(xiàn)實教學(xué)中的體驗需求分析
4.1.1 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建安全的學(xué)習(xí)環(huán)境
4.1.2 基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立高效的教學(xué)模式
4.1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)營造的輕松氛圍降低學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生的苦悶情緒
4.2 虛擬現(xiàn)實勘驗教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計思考
4.2.1 勘驗體驗教學(xué)系統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)概述
4.2.2 滿足于勘驗教學(xué)系統(tǒng)需求的設(shè)計原則
4.2.3 勘驗體驗教學(xué)系統(tǒng)的制作規(guī)格
4.2.4 目標(biāo)樣機以及硬件的選擇
第5章 結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的勘驗教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計實踐
5.1 火場勘驗教學(xué)系統(tǒng)方案梳理
5.1.1 火場勘驗的寫實美術(shù)風(fēng)格制作分析
5.1.2 當(dāng)下VR軟件設(shè)計的引擎對比分析
5.1.3 體驗教學(xué)引導(dǎo)邏輯概述
5.1.4 VR勘驗系統(tǒng)制作流程概述
5.2 現(xiàn)場還原及采集素材
5.2.1 模擬電器起火的火災(zāi)場景
5.2.2 使用RealityCapture照片陣列建模方式采集場景元素
5.3 模型制作與藝術(shù)化處理
5.3.1 PBR次世代區(qū)別于傳統(tǒng)次世代美術(shù)的優(yōu)勢分析及應(yīng)用
5.3.2 使用Mixamo Fuse制作的勘驗員導(dǎo)覽動畫
5.3.3 場景制作與藝術(shù)化氣氛渲染
5.4 勘驗卷宗交互流程的UI設(shè)計實踐
5.4.1 UI交互設(shè)計思考
5.4.2 基于UMG的UI系統(tǒng)具體制作方案
5.5 優(yōu)化與測試反饋
5.5.1 使用關(guān)卡管理對場景內(nèi)容管理
5.5.2 基于UE4的GPU性能分析器等工具介紹
5.6 本章小結(jié)
結(jié)語
附錄Ⅰ 附錄名稱
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]VR(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)在大學(xué)生安全教育中的應(yīng)用研究[J]. 吳學(xué)政. 中國新通信. 2016(20)
[2]火災(zāi)調(diào)查中物證損壞防范措施探析[J]. 趙秋野. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(30)
[3]基于3ds Max與Unity3D三維海底場景建模[J]. 周鵬,支雄飛,楊敏,馬龔麗,馬修水. 安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2014(01)
[4]基于Unity3D和粒子系統(tǒng)的冶金仿真特效模擬[J]. 朱婉瑩,陳姚節(jié),張琦,丁一帆. 教育教學(xué)論壇. 2013(52)
[5]淺析虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J]. 曹娟,趙旭陽,米文鵬,洪成華. 計算機與網(wǎng)絡(luò). 2011(10)
[6]虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用[J]. 張朝華,趙呈領(lǐng),張朝暉. 現(xiàn)代遠程教育研究. 2006(04)
[7]虛擬現(xiàn)實技術(shù)的若干問題及發(fā)展展望[J]. 劉向銅,熊助國,曹秋香. 水利科技與經(jīng)濟. 2006(05)
[8]虛擬現(xiàn)實在職業(yè)技術(shù)教育中的應(yīng)用[J]. 楊衛(wèi)輝,譚梅. 吉林省經(jīng)濟管理干部學(xué)院學(xué)報. 2006(02)
[9]現(xiàn)代教育理論研究應(yīng)增強四種意識[J]. 王北生,王振存. 教育科學(xué). 2006(01)
[10]基于軟件的虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 施貴剛. 電腦知識與技術(shù). 2006(02)
碩士論文
[1]大學(xué)生微博沉浸體驗與行為研究[D]. 馮崇軍.南京師范大學(xué) 2014
[2]基于Unity3D的手機游戲客戶端的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 任建邦.北京交通大學(xué) 2013
[3]基于MAYA和VIRTOOLS的虛擬倉儲物流系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 周曉風(fēng).上海交通大學(xué) 2011
[4]初中物理虛擬實驗平臺的設(shè)計與開發(fā)[D]. 胡國濤.華中師范大學(xué) 2011
[5]初中物理力學(xué)虛擬實驗系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李美娜.東北師范大學(xué) 2011
[6]分布式三維虛擬校園的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 敬峰.蘇州大學(xué) 2010
[7]刑事政策的概念界定[D]. 于坤祥.西南政法大學(xué) 2009
[8]沉浸式虛擬環(huán)境及其在變電站仿真中的應(yīng)用[D]. 孫璐.南京理工大學(xué) 2007
[9]基于VRML的機械產(chǎn)品虛擬設(shè)計技術(shù)研究[D]. 胡茶根.四川大學(xué) 2005
[10]虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用與設(shè)計[D]. 宋達.東北師范大學(xué) 2005
本文編號:3570219
本文鏈接:http://sikaile.net/shekelunwen/gongan/3570219.html
教材專著