虚拟现实技术在教学实践中的应用
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点实现类似 关键 帧技术 的插值 动画,如开关 的开合 、 声音 的变化等 。 如 图 3角位 移 电容 传感器 动态交互功能实现 ,通 过 鼠标 的旋转可 实现两 极板间重叠面积 的变化 。
图 1 圆筒型和直板型 电容传感器原理模型 图 3 角位移电容传感器动态交互功能的实现
的三 维世 界,使信 息的表现形 式更加 生动 ,给人 以身
临其境 的感觉 。 ( 二)运 用 虚拟 现 实技 术加 深 学生 对课 堂教 学 和 实验 内容 的理解 学生 可以通 过 V ML 组建 的虚拟场景在 网络 上 R 认 识电路元件 的外观和 内部构造 ,如 电阻、 电容 、 电
无论是课堂教学还是实验教学 ,都把如何更深层 次的优化、改革教学组织模式来提高教学效果 、培养 学生的综合素质作为重要 的研究课题 。笔者 以 “ 检测 与转换 ”课程教学实践为例 ,在该 门课程 的教学过程 中,大多数教师采用 了多媒体教学 ,但是静止 的二维 结构 图形和原理 图在表达检测与转换对象 的基本特征 方面对学生缺乏吸引力 ,表达能力也不强 ,因此 ,提 高 “ 检测与转换 ”课程教学效果一个较好 的方法是运
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2 8 教 育 传 播 与技 术 (第5期 0. 02 总 7)
媒 体 技术 应 用
虚拟现实技术在教学实践中的应用
仝兆景 1 ,张 科 2 ,董爱华
(. 1 河南理工大学,电气工程与 自动化学院;2 河南理工大学,物理化学系 . 河南 焦作 44 0 ) 5 00
二、虚拟场景的建模和动态交互功能的实现
( 一)变面积式 电容传感器原理模型 的建立
V ML文件包括两 大部分 :场景建模 部分和 动态 R 交互处理部分 。在场景建模部分通过造型 (hp )结 sae
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媒体技术应用
点定 义 了对 象 的几 何 尺 寸 、材 质 纹 理 ,通 过 编 组
教学研究 的深入 ,该技术在教 学中的应 用会 取得 长足 的突破 。 V ML是在 It nt nr e 或本地构造 3 对 R ne e、It t r n a D 象 的语言 ,它提供 了完整 的 3 图形和 多媒 体的交 互 D 功能。 运用 V ML可 以在计算机 网络中建造一个虚拟 R
(第 7 ) 育传播 与技 术 2 8 总 5期 教 0. 0 2
B x p ee yidr o e 等 基 本 形 体 节 点 和 o 、S h r 、C l e 、C n n
( ru )结点将各个对象按 一定的结构组织为场景 , G op 通过光照及 声音 结点在 场景ห้องสมุดไป่ตู้模仿 了现实世界 中的 自 然特性 。 图 1 图 2所 示的是三种 变面积式 电容传感器原 ~
感 、二极 管、三 极管和 复杂的集成 芯片、电机 、继 电 器 、传感器等 ,可以方便地观 察各类 仪表 的 内部结构
等 。学生甚至可 以通过 使用数据手套进行各种交互 , 可 以很容 易地进行模拟演示 ,掌握控制力 的大小。
用具有较 强建模 能力和动态交互能力 的虚拟现实技术 来模拟 传统教学中具有直观效果 的相应对象 。
① 运用 V ML 对教学和实验对象 的虚拟建模 、 R 操作 的虚拟设计 ,可 以节省资源并且支持远程教学 。 ② 应 用 虚拟 现实 技术 可 以使教学 内容 从静 态走
向交互式 的动态 ,激发并提高学生的学习兴趣 ,增强 对学习 内容的感性认识 ,为因材施教创造条件 ,降低
老师的劳动强度。
角位移 电容传感器 动态交互功能实现 由以下程序
段 实现 :
#R V MLV2 f 。0 t u 8定义文件头 D Fd no g rnfrl E i rn Ta s l { a or ≠ 造 一 个 角 位 移 电容 三 维 造 型 并 包 含 一 个 } 构
摘
要 :本文结合检测与转换课程教学实践,针对传统教学技术上存在的不足,提出将基于 V ML 的虚拟现实技术应 R 用于该课程,阐述 了通过计算机构建变面积式电容传感器的虚拟场景、实体建模和动态交互功能的实现方法, 分析了该技术对提高学生兴趣、提高教学质量与效率的各种优势。
关键词:V ML虚拟现实 ( aul el ) 传感器 (e, r 教学 R Vr aR at t i y Sto)
术 ,它是 在计算机 仿真 技术、人工智能、人机接 口技 术 、网络 技术 、多媒 体技术 以及传感器技术的基础上 发展起来 的一门交叉 技术, 其代表语言 vR ML( ul Ⅵn a
接有误还 能及 时收到报警信号进行更 正,并且能够在 网上结合成小组开展学 习、讨论 ,进行求助 。
在 “ 检测与转换 ”课堂教学和实验 中运用虚拟现 实技术具有如下优势 :
R at dl gLnug el Moen ag ae,虚拟现实建模 语言 )具 i y i 有 强大 的三维建模和动 态交互 功能,文件短小精炼 。 它利用计算机生成一种虚拟环 境,人 们可 以在虚拟 场 景进 行观察 和操作 。V ML 技术 已经应用 于虚拟 驾 R 驶 、虚拟演 习、虚拟制造等 ,随着科 技的发 展和 高校
一
、
虚拟现实技术应用于教学实践 的优越性
运用虚拟现 实技术学生 可以通过计算机进入虚拟
的三维实验场景 ,了解工作原理 、认 识并观 察需要用 到 的设备与仪表 ,甚至 能够进行虚拟 的连线 ,如果连
( 一)虚拟现实技术简介 虚拟 现实技术诞 生于 2 世 纪 9 0 0年代初 ,是一 门 为 了应 用 目的而 发展 的涉 及众 多 学科 的高 新实用 技
理模 型图。
E t s n neeF cSt xr i 、Idxdaee等生成复杂形体 的节 点。 uo
f 电容传 感器 原理模 型动态交互 的实现 二) 动态 交互功 能通 过传感器 ( esr Sno )结 点感知用 户 的交互行 为和 交互 目的 。插值器 ( t p l o )结 I e oa r nr t