关键词： 非物质文化遗产保护   数字化   虚拟现实技术   岳州窑陶瓷  

摘要： 在信息技术发展的大背景下，非物质文化遗产数字化保护不仅是其发展的客观需求，也是数字技术发展的必然结果。虚拟现实技术作为一种注重交互和多种形式信息交流的技术，在非物质文化遗产保护中具有广阔的应用前景。为了使数字技术与非物质文化遗产有机结合，需要明确非物质文化遗产的数字化传承路径，然后以阶段化的形式实现对非物质文化遗产的数字化保护。以岳州窑陶瓷为例，探讨基于虚拟现实技术的岳州窑陶瓷数字化传承与创新。

关键词： 虚拟现实技术   博物馆   展览设计  

摘要： 随着信息技术的飞速发展，虚拟现实技术已经成为数字化博物馆展览设计中的重要工具。文章结合数字化博物馆展览的具体应用，发掘虚拟现实技术的广泛潜力，旨在推动博物馆的蓬勃发展。

摘要： VR技术最早起源于美国。早在1956年，Heilig最早创造了一台名为Sensorama的虚拟现实系统，能够给观众提供听觉、视觉、触觉和嗅觉的同步刺激。VPL(Visual Programming Language)公司创始人Jaron Lanier于1989年提出Virtual Reality概念，受到科研学者的广泛关注，掀起了美国VR技术研究浪潮，并率先在国防、军工、航空、医疗、机械等领域开展实施应用。美国国家航空航天局创建VR训练系统，用于培养宇航员模拟维护空间站。美国能源部门开启高级仿真和计算计划，目的是能源部门用计算机仿真代替传统方法。

关键词： 大型停车库   引导标志   虚拟现实技术   虚拟场景构建   视认效率  

摘要： 由于停车库地下空间环境在方向感知、路径识别等方面与平面停车设施有较大区别,伴随车库大型化、复杂化的建造趋势,停车库引导系统作为沟通驾驶员与停车库空间的媒介,是驾驶员在复杂车库空间辨识方向的重要依据,设计合理、布设完善的引导标志系统在帮助驾驶员提升停放体验的同时,进一步提升停车库车辆整体通行效率及安全水平。因此,版面可读性强、识别性强、连续可靠的停车库引导标志系统对停车库运营管理至关重要。目前国内在交通引导系统研究方面侧重于道路等动态交通基础设施领域,相关规范中缺少对停车库引导系统的明确要求。本文以停车库引导标志作为研究对象,对北京、重庆、成都的80余个停车库作为调研对象开展近3年实地调研。首先,系统性研判大型停车库引导标志系统长期存在标志版面内容设置不合理、版面样式不规范、高度不合理、修缮管理不到位等问题。结合上述背景,从偏好及视认效率角度出发,基于驾驶员视觉认知规律、色彩认知理论,围绕停车库建筑柱体环境色彩、引导标志色彩组合、标志设置高度三方面,借助虚拟仿真技术和沉浸式设备对停车库引导标志视认效率展开动态性实验研究。其次,针对实验较高仿真效果要求,在现场实地调研及刨析相关政策规范标准的基础上,综合确定本研究中虚拟场景搭建的具体参数,包括停车库净高、行车通道长宽、车位大小、标志牌长宽高参数等。并针对所建立的虚拟场景效果,通过问卷及Likert7级量表法开展逼真度效果评价与反馈,并结合实车实验做模型精度验证。研究结果表明,所搭建的虚拟场景与实际停车库场景具有较高还原度,能给予参与者真实度较高的沉浸感;该动态仿真实验场景能有效模拟出实车场景下的实际情况。再者,借助PICO VR一体机,以重庆江北区某停车库为参考原型构建虚拟场景,综合采用对偶比较法、等级排列法、沉浸式虚拟动态实验法针对停车库柱体环境颜色偏好、引导标志颜色组合及标志设置高度开展视认效率研究实验。研究结果表明:在柱体颜色亮度方面,通过对偶比较数据结果发现,柱体颜色的合理亮度呈现明显的中间向两侧递减的趋势,同时在颜色亮度偏好选择中无性别差异;在柱体颜色色相方面,通过等级排列法可以表明驾驶员对车库内部的主色调更偏好于蓝、绿等冷色调,最不偏向红色,即停车库柱体环境颜色的色相宜选择蓝色、绿色,同时在颜色色相偏好选择中也无明显的性别差异;在标志牌色彩研究中,通过沉浸式虚拟动态实验,具有较高视觉显著性的5种文字颜色与底色组合为:黑白组合、黑绿组合、灰白组合、黑黄组合、灰黄组合;较低视觉显著性组合为:白黄组合;在标志牌设置高度研究中,通过沉浸式虚拟动态实验得到引导标志牌高度的较优设置区间为2.2m～3.4m范围内,不利设置区间为3.5m～3.8m范围内。本论文结合路外配建及公共停车库规模大型化、复杂化发展趋势,以提升停车库运营管理及安全性为目标,基于虚拟仿真动态实验法对大型停车库引导标志的视认效率开展研究,为停车库引导标志的视觉显著性设计提供理论支持及应用指导。

关键词： 地理过程   虚拟现实技术   地理教学   教学诊断   教学策略  

摘要： 地理过程是地理事物和现象随时间推移而出现的动态变化过程,分为自然地理过程和人文地理过程。自然地理过程主要指地球表层各自然地理系统和其他组成部分的形成与演变,如大气的受热过程、水循环过程、地壳物质循环过程等;人文地理过程是随着人类活动而不断变化的,如人口的增长、城市化发展、工业的集聚和扩散等;以及各个地理要素之间的复合过程(比如海一气相互作用过程),以及人地相互作用的复杂过程(比如全球气候变化)。高中课程标准中对“地理过程与变化”一类内容的考查,要突出对地理空间动态过程的观察、规律概括与趋势预测等学科思维模式、探究方法与技能的运用。由于“地理过程”具有抽象性和复杂性,成为教学困难点,因此,在中学地理教学实践中尝试使用新的教学媒体、新的教学方法突破这个难题。虚拟现实技术营造沉浸式的立体三维空间,可以模拟地理空间动态过程,激发学生学习地理的热情,从视觉、听觉、触觉等感觉上为学生带来全新的学习体验。因此,本研究将虚拟现实技术用于中学“地理过程”的教学之中。首先,论文主要采用文献研究法、课堂行为观察法、调查问卷法和地理教育实验法。通过文献研究法,梳理“地理过程”和“虚拟现实技术”相关概念,建构出基于虚拟现实技术的中学“地理过程”课堂教学诊断量表,并借鉴TPACK理论,编制教师将虚拟现实技术运用到中学“地理过程”教学中的调查问卷;通过对基于虚拟现实技术的地理过程教学中学生的课堂行为观察和对教师的TPACK能力调查,得到基于虚拟现实技术中学“地理过程”的现状情况。其次,经过课堂观察和调查问卷反馈,主要存在的问题是虚拟现实技术地理教与学理论基础不足;教师与学生使用虚拟现实技术能力较弱;地理过程教学虚拟学习资源不足;“地理过程”教学的综合思维素养培养存在挑战和虚拟现实会导致认知负荷,造成“高耗低效”。原因主要有五点:缺乏基于虚拟现实技术与地理教学研究;教师与学生使用虚拟现实能力较弱;虚拟现实硬件成本高和软件资源不足;限制“地理过程”教学的综合思维素养培养,造成基于虚拟现实技术的地理过程学习效果不足等。教学策略主要有:加大基于虚拟现实技术的地理教学理论研究;提升教师与学生使用虚拟现实能力,开发“地理过程”教学的丰富学习资源,虚拟现实技术运用到“地理过程”教学和倡导基于虚拟现实的地理过程教学需要新的教学方式等。再次,效果检测实验发现:在培养人地协调观、地理实践力、区域认知核心素养方面,使用虚拟现实技术实验组效果高于对照组。虽然,虚拟现实技术展示河流地貌的时空效果较好,但是在要素综合、时空综合和地方综合思维素养达成不如传统教学方式,分析原因是虚拟现实展示河流地貌过程过渡理想化和单一化,过渡的三维场景展示增加学生认知负担,不利于综合思维素养的达成。最后,讨论基于虚拟现实技术的“地理过程”教学在课堂不同时段应用表现,教学方法应采用混合学习方式,得出结论和展望,比如越来越多涉及到“地理过程”内容的地理教学应用不断涌现;越来越多的虚拟现实技术进入未来的中学“地理过程”课堂教学。

关键词： 虚拟现实技术   教学技能   师范生   沉浸式学习环境  

摘要： 教师的教学技能将直接影响到学生的注意力分配、课堂参与度和概念理解,因此教学技能训练始终被视为师范生教育的重要组成部分。然而,当前的师范生教学技能训练存在着诸如实地教学机会少,模拟教学限制多,训练反馈不完善等问题。虚拟现实技术的不断发展为解决这些问题提供了途径,也为提高师范生培养质量带来了新的机遇。随着虚拟现实技术的可获取性逐渐提高,如何将其高沉浸性、交互性、构想性的优势发挥于师范生的教学技能训练活动中,已成为一项重要的研究议题。为此,本文围绕虚拟现实师范生教学技能训练的设计与效果展开了实证研究。首先,研究分析了教学技能训练和虚拟现实的相关文献,总结出目前师范生教学技能训练中存在的障碍,以及虚拟现实技术应用于师范生教学技能训练的潜在优势。在经验学习理论和情境学习理论的基础上,研究提出了理论和实践相结合的虚拟现实教学技能训练活动设计思路。以“具体经验”、“反思观察”、“抽象概念”、“主动实践”经验学习四个阶段为核心,从教学目标、教学内容、教学策略、教学计划四个方面对课程整体进行了设计,从活动流程和教学资源两个方面对基于虚拟现实的实践训练进行了设计。其次,在某师范类高校实施了基于虚拟现实技术的教学技能训练活动。研究采用了对照实验设计,将52名师范生分为两组,实验组在沉浸式虚拟现实环境中完成训练任务,而对照组在传统教室中完成训练任务,开展了持续五周的实验研究。最后,研究从训练结果和训练过程两个方面,检验了虚拟现实教学技能训练活动的效果。就训练结果而言,研究编制了教学技能评价量规,并依据师范生前测和后测的录像对其教学技能评分。通过配对样本T检验和协方差分析,研究发现:(1)在完成三次基于虚拟现实的教学技能训练活动后,师范生的教学技能在个人能力维度、教学方法维度、师生互动维度、以及总分上均有显著提高;(2)在教学方法维度和教学技能总分上,虚拟现实训练活动表现出了显著优于传统训练活动的效果;(3)在个人能力维度和师生互动维度,虚拟现实训练活动和传统训练活动不存在显著差异。就训练过程而言,研究编制了教学技能训练多模态话语编码表,并依据师范生训练过程视频进行编码。通过描述性统计和Multimodal Analysis Video可视化分析,研究发现:(1)师范生在虚拟现实环境中成功地调用了语言、手势、视线、工具模态的话语资源;(2)在语言模态和视线模态,虚拟现实训练过程中师范生表现出了更多的师生互动意识;(3)在位置模态和手势模态,虚拟现实训练过程中师范生表现出了比传统组更低的活跃度。本研究的主要贡献在于为虚拟现实教学技能训练的开展提供了实证依据,说明了虚拟现实技术能实现对传统训练环境的高度还原,有效地提高师范生的教学技能,且虚拟学生的应用有利于提高师范生在训练过程中的互动意愿,但另一方面,硬件条件一定程度上限制了师范生对手势的运用和位置的移动。

关键词： 人工智能   虚拟现实技术   广告设计  

摘要： 随着科技的不断发展，人工智能和虚拟现实技术逐渐成为广告设计领域的重要工具。智能化和虚拟现实技术的沉浸式体验为广告设计带来了全新的可能性。本文将从人工智能与虚拟现实技术的概述出发，逐步探讨它们在广告设计中的应用优势，并深入研究人工智能视域下的虚拟现实广告设计方法。

关键词： 变配电室   虚拟现实技术   Unity3D   三维可视化   虚拟仿真  

摘要： 变配电室在电力系统中扮演着至关重要的角色,对其监控与管理显得尤为重要,随着数字化、信息化和智能化的发展,变配电室监控系统也面临新的机遇。而虚拟现实技术(VR)作为新一代信息技术的集大成者,具有直观的三维可视化、实时交互、安全、便利以及沉浸式的用户体验等特点。本文通过对虚拟现实技术的国内外发展状况及实际工程应用的研究,结合当前变配电室监控系统的架构,将虚拟现实技术引入变配电室监控系统中,同时结合3D建模、程序设计、数据库和计算机通信等技术,构建了一套变配电室监控三维可视化的虚拟仿真系统,作为变配电室运维管理系统的子系统。本文主要研究内容如下: 首先,使用3d Max建模软件对变配电室内的各类高低压柜、变压器等电气设备和辅助器材进行了1:1的3D模型构建,并从多个角度对3D模型进行了优化处理。 其次,使用C#高级编程语言设计开发服务后端程序,同时设计Unity3D客户端程序的整体软件开发框架。通过基于TCP/IP协议的Socket网络编程,实现了服务后端软件与Unity3D客户端的通信和数据交互。使用Win Forms设计并开发了服务后端软件的人机交互界面,通过深入了解数据库知识,对系统数据库概念模型进行设计并给出了系统的关键数据表。 然后,在Unity3D平台设计开发了变配电室监控系统的三维可视化虚拟仿真系统的客户端,主要做了以下工作:(1)将3D模型导入Unity3D平台,进行场景的搭建和设备模型的虚拟仿真。(2)基于Unity3D的图形界面系统,设计了人机交互系统,包括注册登录、主运维界面、各类设备模型的调度信息面板等交互界面的开发。(3)通过手动漫游和智能漫游模块,用户可以在虚拟变配电室场景中漫游,在其中能够查找各类设备以及观察设备的运行状态等功能。(4)利用虚拟场景实现了电气设备资产的三维可视化管理。(5)通过教学考核培训模块,使运维人员能够在虚拟场景中进行沉浸式的教学、考核和培训。 最后,针对系统开发中遇到关键技术难题进行了研究分析和测试,对路径查找算法A-Star算法进行了改进与测试;另外在Unity3D中引入了动态LOD技术,同时对模型的几何删减算法进行了优化改进与测试。

关键词： 应激反应   虚拟现实   诱发方式   应激源   生理指标  

摘要： 近年来应激反应研究正逐步成为多学科共同关注的前沿领域,当前对于应激反应的研究大多采用真实情景进行,因此造成研究成本高、应激情景无法再现、生理反馈指标无法实时采集等问题,导致研究成果难以达到预定的目标。利用虚拟现实技术进行应激反应的研究可以避免现有的研究弊端,有着科学性、直观性、经济性等优势,具有可操作性及现实意义。应激反应是由应激源诱发产生的,目前对于应激反应诱发方式的研究具有局限性,需要科学严谨的研究手段。本研究将通过虚拟现实技术还原应激源的触发环境、模拟应激情景及生理指标采集深入研究应激反应的诱发方式。首先,设计研发出一套配置科学、视景逼真的应激反应诱发系统,该系统可以利用虚拟现实技术设计虚拟应激环境,使测试者沉浸在虚拟应激环境中进行测试,同时通过外接传感器设备实时采集测试者的生理指标,通过分析生理指标的数据变化情况,得出何种应激源能够诱发个体的应激反应。在虚拟现实的技术路线上,基于HTC VIVE虚拟现实硬件设备与Unity引擎进行开发,构建并实现了三维场景的搭建、视觉效果的呈现、应激源的创建,探讨了应激反应诱发方式的效果及在VR中的交互方式。通过外接传感设备能读取测试者的脑电、皮电与心率的生理指标,最后,通过My SQL数据库收集测试者的生理指标数据,利用SPSS进行数据的分析,判断个体是否产生了应激反应。本实验系统中共设置了四个虚拟应激情景,每个情景设计不同的诱发强度,应激诱发强度逐级增强,遵循着逐级可控、逐级暴露的科学性原则,对于测试人员在每个场景的不同的应激强度生理指标的差异性变化进行分析,判断何种应激诱发强度能够诱发个体的应激反应,从而得出应激反应的诱发方式。

关键词： 虚拟现实技术   藏族舞蹈   教学  

摘要： 随着科学技术的不断发展，计算机图形图像学、多媒体技术和人机交互等领域得到了迅速的发展。虚拟现实作为一种新兴的技术手段被广泛运用到各个领域中去，并且取得了显著成果。在教育方面，虚拟现实也开始逐渐走进课堂，成为现代化教育改革的重要内容之一。本文以藏族舞蹈教学为例，探讨如何将虚拟现实技术引入藏族舞蹈教学中，使学生能够更好地理解与掌握相关知识技能，从而达到优化藏族舞蹈教学效果之目的。希望借此引起更多学者关注虚拟现实技术在民族文化教育方面的作用，进一步推进我国少数民族地区现代化建设进程。