关键词： 急性呼吸道病毒   病毒传播模型   智能体建模   计算机仿真  

摘要： 急性呼吸道传染病是由各种呼吸道病毒引起的经飞沫和接触传播为主要传播途径,且人群普遍易感的传染病。如流行性感冒、新冠病毒感染(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)等,该类病毒普遍具有传播速度快、传染力强、传播途径多等特征。不仅对公众健康构成威胁,而且对人员流动以及社会经济发展造成了较大的冲击。因此,研究急性呼吸道病毒传播规律,制定有效地防范措施是公共卫生安全的重要任务。但现实中病毒传播、居民的行为决策和防控措施的变化是一个交互影响的复杂过程,随着时间的变化此过程具有复杂的动态性。基于多智能体的建模仿真(Multi-Agent Based Modeling and Simulation,ABMS)方法可以模拟和预测在复杂性、非线性和交互性等多种影响因素下病毒传播过程中的变化和状态。针对上述急性呼吸道病毒传播带来的各种影响,本文以新冠病毒为例,研究了COVID-19的传播情形,基于ABMS方法和此类病毒的传播特性,对病毒传播机制和过程进行了建模与仿真,同时,结合GIS数据进行预处理,通过Arc GIS将真实地图数据进行数字化、栅格化作为智能体(Agent)的活动空间环境。以Repast Simphony仿真软件作为开发平台,构建了基于多智能体的新冠病毒传播模型。文中详细定义了居民智能体、医院智能体、政府智能体等三种主要智能体及其属性,抽象了Agent现实行为,并定义了对应智能体的行为规则。依据病毒传播机制,设计了居民智能体之间状态转换规则、移动规则和具体交互行为规则。最后,针对不同病毒传播模型、长短程连接交互、防疫处理措施等多种场景,对仿真结果进行提取、统计与可视化显示,结合COVID-19相关的公开数据,研究和分析了不同场景下病毒传播的特性和规律。本文的相关研究工作有助于对新冠病毒感染及其他相关急性呼吸道传染病的传播预测、防控措施制定与应急响应进行直观地分析和决策支持。

关键词： 乒乓球   虚拟现实技术   智能社会   体育运动   训练体验  

摘要： 文章根据乒乓球运动的发展趋势，探讨了虚拟现实技术在乒乓球训练中的应用。首先，文章阐述了虚拟现实技术在体育运动领域的应用现状。接着，设计了虚拟现实技术在乒乓球训练中的应用架构，并探讨了该技术实现的方法。然后，对虚拟现实技术在乒乓球训练中的感知效果、动作技能效果和体验效果进行了评估。评估结果表明，虚拟现实技术在乒乓球训练中的应用可以有效提升运动员的训练效果。

关键词： 网页制作工具  

ISBN: (纸本)9787302635574

摘要： 本书详细讲解了 Babylon.js框架的使用方法、代码编写风格以及详细的案例实现步骤和效果展示，使读者逐步对 WebXR 的学习产生浓厚的兴趣。书中由浅入深地讲解了WebXR案例的开发过程，在讲述技术知识点的基础上，详细分析每个案例的具体开发和实现过程，以便读者能够将之前学习的WebXR 技术相关模块在综合案例中融会贯通。本书还提供了WebXR技术相关的辅助学习视频资源，助力WebXR开发爱好者快速入门。开发后的WebXR应用可发布至云平台，方便用户直接通过移动端或PC端的浏览器进行访问和体验。

关键词： 虚拟现实   空间视觉化   空间定向   飞行员   认知  

摘要： 目的:本研究的目的是通过比较不同飞行能力水平飞行员心理旋转测试成绩和迷津测试成绩,探讨基于虚拟现实技术的空间能力测试预判飞行员空间视觉化能力和空间定向能力的有效性,以及飞行员的年龄、飞行时间、性别因素对空间认知能力的影响,并建立一种新颖的空间认知能力测试实验方法。方法:效标量表分析为了研究测量结果的准确性,进一步对该量表进行分析。收集2022年2月至2022年4月期间住院改装体检合格的200例飞行员填写《飞行员技术水平评定量表》。应用SPSS23.0分析该量表,通过项目分析、信度分析、效度分析、单样本K-S检验对该量表进行验证。空间视觉化测试研究收集2022年4月至2022年6月期间住院改装体检且结论为飞行合格的118例飞行员为研究对象,以飞行员飞行技术水平评定量表作为测量效标,根据量表总分对飞行员按照27%分配原则分为低、中、高空间能力组。通过相应的统计学方法比较各组心理旋转测试的反应时间、单位时间正确数及正确率的差异,并对量表得分与心理旋转测试成绩进行相关性分析。同时按不同年龄及不同性别进行分组,比较心理旋转测试的反应时间、单位时间正确数及正确率的差异。空间定向测试研究收集2022年6月至2022年8月期间住院改装体检且结论为飞行合格的127例飞行员为研究对象,以飞行员飞行技术水平评定量表作为测量效标,根据量表总分对飞行员按照27%分配原则分为低、中、高空间能力组。通过相应的统计学方法比较各组迷宫测试反应时间的差异,并对量表得分与迷宫测试的反应时间进行相关性分析。同时按不同年龄及不同飞行时间进行分组,比较迷宫测试反应时间的差异。结果:效标量表分析使用T检验对比高分组和低分组之间有无明显差异,结果显示t值的绝对值>1.96,Q1～Q21的P值均<0.01;克朗巴哈信度系数为α=0.933;巴特利球形检验统计量P值<0.001,KMO统计量为0.936,21个项目的因子载荷系数的绝对值均>0.4;K-S检验结果显示P=0.071。空间视觉化测试研究高空间能力组的反应时间显著低于低空间能力组(Z=22.03,P=0.030),低空间能力组的单位时间正确数低于高空间能力组(Z=-21.05,P=0.042)。不同性别飞行员在反应时间、正确率、单位时间正确数均无显著性差异(Z=-1.331,P=0.183;Z=-0.013,P=0.989;Z=-1.518,P=0.247)。29～35岁年龄组飞行员的反应时间显著低于22～28岁年龄组的飞行员(Z=26.28,P=0.013),29～35岁年龄组飞行员的单位时间正确数显著高于22～28岁年龄组的飞行员(Z=-22.74,P=0.042)。全部受试者量表得分与心理旋转测试单位时间正确数显著正相关(r=0.254,P=0.006),与心理旋转测试反应时间呈显著负相关(r=-0.234,P=0.011)。空间定向测试研究高空间能力组、中空间能力组的反应时间显著低于低空间能力组(Z=-2.021,P=0.043;Z=-2.410,P=0.016)。22～28岁年龄组飞行员的反应时间显著低于29～35岁年龄组飞行员及35岁以上年龄组的飞行员(Z=-2.495,P=0.013;Z=-2.158,P=0.031)。飞行时间超过2000h组飞行员反应时间显著高于飞行时间小于1000h组的飞行员及飞行时间在1000～2000组飞行员(Z=-2.741,P=0.006;Z=-2.388,P=0.017)。全部受试者量表得分与迷宫测试反应时间呈显著负相关(r=-0.195,P=0.028)。结论:本研究将虚拟现实与传统的空间视觉化测试和空间定向测试相结合,建立了虚拟现实技术下的空间认知测试实验方法,为预测飞行员空间能力、提高飞行员选拔、训练效率及医学鉴定质量提供一种全新的技术手段。

关键词： 航天科普   虚拟现实技术   游戏化思维  

摘要： 随着科技不断进步,人们对太空知识的兴趣越来越浓厚。但目前市场上的科普产品,方式陈旧,内容碎片化,难以满足大众对航天知识学习的需求。而虚拟现实技术已被广泛应用于各行各业,在航天科普领域,仍处于探索阶段,作者认为,将系统化内容与虚拟技术相结合,能够缓解因资源、政策而带来的航天科普地区不平衡问题。因此,作者将以太空飞船核心舱为蓝本,开发一款VR数字科普平台,并展开设计研究。通过文献研究,分析出国内航天科学成果丰富,但航天科普教育起步相对较晚的问题,而国外通过一系列政策措施,使航天科普发展的深度和广度达到了较高的水平;通过市场调研,发现航天科普地区发展不均,部分城市科普策略未及时转变,阻碍了当地民众对航天科普的兴趣;通过问卷调查发现人们对航天科普的关注度逐渐提高,并且他们认为VR科普是未来的趋势,同时他们也更注重科普设计的平衡性;通过对话访谈梳理出科普对象的行为习惯和内容需求之后,对用户进行分级,构建出目标用户画像和潜在用户画像。本文将以包容性设计和情境认知为理论基础,结合游戏化方式,遵循科学性、趣味性、启发性的科普原则;拓展航天科普知识、培养科学实践能力、激发航天探索热情的科普目标,进行航天科普平台的设计开发。建构了由核心舱、实验舱和载人飞船等组成的空间站数字化模型。涵盖了舱内外共14个航空航天知识点,通过模拟失重环境,用户可以在核心舱中了解到航天员的日常生活,如食物种类、科学设备和工作方式与地面有何差异,同时,用户可以在空间站外体验航天员太空行走、维修机械臂等航天任务。本研究主要探索了运用虚拟现实技术开发航天科普产品的设计方法,总结了航天科普设计中应简化概念、互动参与和逐步深入的设计经验。目的在于提高航天科普的传播效果,拓展航天科普的传播渠道,推动航天科普的事业发展。此外,该研究也是航天科普教育与虚拟现实技术融合的一次有意义的探索,为科普教育发展提供了新的思路。

关键词： 曲轴拆装   虚拟现实技术   虚拟教学  

摘要： 随着我国进入新的发展阶段,产业升级和经济结构调整不断加快,各行各业对技能型人才的需求愈来愈紧迫,职业教育重要地位和作用越来越凸显。汽车行业是我国国民经济发展中重要支柱产业之一,然而汽车专业人才严重不足的问题日益凸显,归其原因之一是学生在学校进行的实训练习不足,教学资源短缺,造成其培养的人才无法满足行业的技术要求。虚拟现实技术作为一种信息传播媒介,在环境建构、人机交互、感知性等方面有显著优势,将虚拟现实技术应用到中职汽车类专业的教学中,可以弥补传统教学模式的不足,减少学生因误操作而造成的伤害,丰富中职教学的手段,给学生带来新的学习体验,促进教学水平的增长,有利于课堂教学的趣味化,知识的立体化,教学资源的信息化和共享化,有利于更好的满足社会发展的需求。本文的研究内容主要包括了以下几个方面:1、中职院校汽车发动机曲轴拆装的教学设计通过对教学内容的深度分析,完成汽车发动机曲轴拆装的教学设计,促进教学过程最优化,加深学生对理论知识的理解,使学生更加熟练的掌握曲轴的拆装顺序。2、汽车发动机曲轴拆装虚拟教学平台的实现对平台中曲轴的结构认知和虚拟拆装实训进行整体思路设计,梳理研究并完成模型的构建、场景搭建、功能实现和人机交互等一系列的开发流程,实现虚拟教学平台的搭建。3、虚拟现实技术在中职汽车发动机曲轴拆装教学中的应用虚拟教学平台在汽车领域具有广泛的应用。本文针对中职院校传统教学存在的不足,将虚拟现实技术应用在汽车发动机曲轴拆装的教学中,选取两个班进行对照实验,一个班采用传统的教学方式进行,另一个班采用传统教学和虚拟教学相结合的方式,设计教学过程,收集教学结果数据并进行分析,发现虚拟教学平台在曲轴拆装教学中的应用优势。将虚拟现实技术融入到中职曲轴拆装的课堂中是汽车专业教学方式的一种创新,通过对学生的调查和教学结果的反馈表明,本课题的研究在汽车专业的教学,尤其是实训教学中发挥了积极的作用,并对当下虚拟仿真教学资源的开发、更新以及教学改革等具有重要的借鉴意义。

关键词： 虚拟现实   三维地图重构   同时定位与建图   深度学习   自适应聚合  

摘要： 在元宇宙的浪潮下,虚拟现实技术逐步渗入各行各业,将虚拟现实技术与真实场景进行结合并交互的需求越来越广泛与迫切。因此,对于在虚拟现实中真实场景三维地图重构技术的实时性或高精度提出了更高的要求,同时,真实场景所建地图的虚拟现实可视化效果不佳问题也亟待解决。鉴于此,本文对虚拟现实中真实场景三维地图重构技术进行探索,以满足室内外真实场景三维地图重构和三维地图虚拟现实可视化的需求,进一步拓展虚拟现实技术在真实场景中的应用。首先,针对室外真实场景实时重构及可视化需求,提出了室外真实场景实时重构及可视化算法,采用三维激光雷达采集场景信息估计位姿并重构三维地图,通过体素降采样有效压缩三维地图,基于ROS的通信机制将位姿和点云增量式传输至虚拟现实平台可视化,可视化信息可进一步指导操作者控制机器人运动。在室外广场,室外花园和室外走廊的真实场景中进行实验验证,实验表明算法的地图重构频率为1Hz,地图重构误差为0.04m。然后,针对室内真实场景实时重构及可视化需求,提出了室内真实场景实时重构及可视化算法,采用RGB-D相机和IMU紧耦合估计位姿并重构三维地图,引入配准约束,里程计约束,回环约束对子地图进行优化,获得全局一致的三维地图。提出改进的Possion重建算法将三维点云地图转换为三维地图模型与贴图,在虚拟现实设备中实现模型可视化。在机器人再次进入场景中映射重定位位姿,达到提升可视化效果的目的,在室内场景中验证了算法的地图重构频率为40Hz,地图重构误差为0.036m。最后,针对室内外真实场景高精度重构及可视化的需求,提出基于深度学习的室内外真实场景高精度重构及可视化算法,其中所提自适应聚合模块采用可变形卷积自适应感受野聚合多级特征,以增强网络的特征学习能力;所提自适应视图间聚合模块自适应视图间特征体权重,更合理的构造成本体。网络在DTU数据集上的综合误差为0.345mm,消融实验证明了所提模块的有效性。获得高精度地图后将点云通过脚本映射到虚拟现实设备中可视化,在室内外真实场景实验验证了算法的有效性,地图重构误差为0.018m。

关键词： 虚拟现实技术   少儿汉语教学   智慧教学   应用实践  

摘要： 教育信息化的大背景下,国际中文智慧教育发展迅猛,虚拟现实技术作为现代技术的关键技术之一,也逐步引起了大家的关注。虚拟现实技术可以提供更加直观、真实的学习环境,让学生沉浸在语言和文化背景中,从而更好地掌握语言和文化知识。未来随着技术的不断进步和应用的推广,虚拟现实技术将会在国际中文教育领域中扮演越来越重要的角色。本文将从以下几个方面展开论述:在绪论部分,本文立足于当今社会教育信息化的背景,通过查阅相关的文献资料,结合建构主义理论、认知主义理论、自主学习理论等理论,详细地论述了虚拟现实技术的基本概念、分类和特征。在第二章中,笔者综合了国内外的研究现状,对少儿汉语教学的定位进行了分析,并详细论述了少儿学习汉语的特点。同时,笔者向有着少儿汉语教学经验的对外汉语教师发放了《虚拟现实技术使用意向调查问卷》,调查了他们对虚拟现实技术融入少儿汉语教学的使用意向及接受程度。在第三章中,笔者基于前文论述的在听、说、读、写等方面的实际应用情况,探讨了虚拟现实技术未来在教学中的应用前景,同时指出了虚拟现实技术在融入少儿汉语教学领域过程中所面临的阻碍和挑战,并根据当下所面临的问题提出了相应的解决方案。通过本文的深入分析和探讨,发现虚拟现实技术在少儿汉语智慧教育中的应用潜力巨大。基于虚拟现实技术的少儿汉语智慧教育不仅可以提高学生的语言学习效果和技能水平,还可以帮助学生更好地了解中国文化。同时,也可以促进国际中文教育的发展和推广。希望通过本文的探索性尝试,可以为虚拟现实技术融入国际中文教育领域提供借鉴和参考,更好地为国际中文教育领域服务。

关键词： 人工智能技术   高中历史学科教学   教学模式   虚拟现实技术   大数据个性化评价  

摘要： 本文主要探讨了人工智能技术在高中历史学科教学中的应用,旨在提出通过应用人工智能技术推动历史学科教学模式的变革和创新的策略。首先,本文介绍了人工智能技术在教育领域应用的理论基础,其中包括认知心理学、技术实施以及教育学理论等方面的知识。这些理论基础为人工智能技术在高中历史学科教学中的应用提供了理论支持和指导。同时,本文还分析了人工智能技术在高中历史学科教学中带来的机遇和挑战。人工智能技术可以为历史学科教学提供更加精准和个性化的教学资源和指导,同时也可以创造出更加沉浸式和互动性强的学习环境,从而提高学生的学习兴趣和积极性。然而,人工智能技术也面临着一些挑战,如教育资源的不平衡分配、数据安全等问题,需要通过政策和技术手段等方面加以解决。进一步地,本文提出了利用人工智能技术实现历史学科教学模式创新的策略。具体来说,本文提出了虚拟现实技术和大数据个性化评价在历史学科教学中的应用。通过虚拟现实技术,使学生更加直观地感受到历史事件的真实感和情感共鸣,从而提高学生对历史学科的学习兴趣和积极性。通过虚拟现实技术,学生可以亲身经历历史事件,感受历史文化氛围,如此一来,学生可以更加生动深刻地体验到历史事件的意义和影响。可以说,沉浸式学习为学生创造出一个逼真的、模拟的学习环境,提供了一种全方位的学习体验,让学生在视觉、听觉和触觉等多个感官上全面参与到学习中来。同时,大数据个性化评价也是推动历史学科教学模式创新的一种策略。通过数据分析,深入挖掘学生的学习行为和习惯,为教师提供更加精准和有效的教学建议和指导。教师针对不同学生的学习情况和能力水平,采取不同的教学策略和方法,帮助学生更好地掌握历史知识和提高学习效果,提升学生的学习自信心和自主性。此外,大数据还可以帮助教师分析历史学科的教学难点,针对不同的学生提供更加合适的教学资源和方式。通过实践案例的分析,本文进一步探讨了人工智能技术在高中历史学科教学中的应用效果和发展前景。在历史学科教学中,人工智能技术可以帮助教师更好地应对教学挑战,提高学生的学习效果和学习兴趣。同时,教师需要掌握人工智能技术应用于历史课堂的技术操作,并成为技术的驾驭者,引导和培养学生的历史思维。虽然人工智能技术在历史教学中可以发挥很大的作用,但历史教学中的人文特性,如历史思维、情感交流、价值观的塑造等,是人工智能无法取代的,因此,教师仍然需要在历史教学中发挥重要的作用。