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： 初中语文   情境教学法   虚拟现实技术  

摘要： 从21世纪开始,人类社会进入了以“智能化”为标志的第四次工业革命时代,虚拟现实(VR)技术正是第四次工业革命时代背景下最具代表性的关键技术之一。虚拟现实技术即采用以计算机技术为核心的新兴技术生成高度仿真的动态三维世界,体验者在传感设备的辅助下与虚拟仿真环境进行交互,获得不同于二维世界的全新的视听触觉体验,仿佛“身临其境”。目前,虚拟现实技术已经广泛应用于医疗、军事领域,不少学者也为虚拟现实技术应用于教育领域做出了理论与实践方面的研究。情境教学是促进学生情感和认知和谐发展的一种教学艺术,能够化抽象为具象,实现复杂概念的形象化,激起学生学习语文的兴趣。从初中语文情境教学的现状来看,仍存在诸多发展困境,这并不利于提高教学效率和促进学生综合素养的提升,因此,虚拟现实技术与初中语文情境教学的融合具有迫切的现实意义。基于虚拟现实技术的情境教学是教师根据教学需要,以虚拟现实技术为手段,构建出审美、认知、情感三维一体化的新的教学生态,具有新颖性、拟真性、美感性和情智融合性的特征。以经验之塔、建构主义和具身认知为理论基础,虚拟现实技术应用于初中语文情境教学既符合初中生的认知规律,又符合语文学科的特点。虚拟现实技术与初中语文情境教学的融合也将落实个性化教学;加强情感教育;推进学生学习迈向生活化。当前,初中语文情境教学主要存在四大问题:忽视学生主体,教学缺乏活性;缺乏学情分析,教学情境僵化;片面强调知识,缺乏情感深度;忽视学科特性,教学流于形式。基于初中语文情境教学的现存问题,教师利用虚拟现实技术优化语文情境教学时首先要明确四大原则:适度性原则、忠实性原则、生长性原则和教育性原则。在明晰原则的基础上,合理设疑,优化问题情境;寓教于乐,依托游戏情境;契合文本,借助视听情境;拓宽空间,引入生活情境。优化问题情境应在进入情境之前,抓住文本的合理之处、矛盾之处设置问题,引导学生自创虚拟现实情境,将自己的理解“可视化”;在情境之中设置有挑战性的问题,针对学生的理解进一步追问,发散学生思维。依托游戏情境应根据学生心理特征、教学目标灵活构;关注学生在游戏情境中的自主情感体验,做到融情于境。借助视听情境应深度挖掘文本内容,基于文本还原真实场景;应回归文本,引导学生感受语言魅力;引入生活情境应联系学生生活经验,为学生获得新知提供认知支架;将情境的外延拓展到未来生活,学生足不出户也能全面认识对象,适应未来生活。据此,以《三峡》为例文进行教学设计。

关键词： 虚拟现实技术   虚拟现实新闻   媒介技术   新闻报道实践  

摘要： 技术在媒介发展历史中扮演重要角色,技术发展促进了社会生产方式交往方式的变革,技术水平与现代文明息息相关,不仅改变了新闻生产传播方式,更改变了人们信息获取方式与解读方式,进一步推动人类迈入高度信息化社会的崭新时代。VR作为新兴媒介,以独特的方式为用户带来了身临其境的体验感,也改变了传统的新闻生产方式,对当前媒体新闻生产提出了新要求。本文运用了案例分析法与统计分析法,将央视网与新华社的VR新闻实践作为研究对象,分别从媒介技术理论和新闻实践角度进行探究。首先,从媒介理论角度入手,将媒介技术理论作为研究的理论框架,分析在VR媒介阶段下媒介技术理论的沿袭与革新。其次,从媒体实践角度入手,从时间维度考察两大媒体的VR新闻实践动态,分析两大媒体在2018-2022年发布的VR新闻作品在报道形式、报道选题、新闻叙事、产品分发和运营方面的情况,以发布在央视网和新华社的官网和手机客户端的VR新闻作为样本进行思考。最后基于前期的分析,反思VR新闻领域目前的生产困境,分析目前VR新闻的发展现状与存在的问题,并给出具体优化策略。研究发现,VR技术正处于动态发展过程,VR技术经历了技术狂热期、低谷期和爬升光明期,与技术成熟曲线相吻合,其中作为传播媒介的VR仍能延续媒介技术理论,可延伸人的感官、有其自身的媒介偏向、能对旧生媒介进行补偿并依然具有媒介人性化趋势。同时也发现央视网和新华社在VR新闻实践中具有不同的探索路线,VR新闻报道中在技术不足、新闻生产乏力、新闻伦理和资源匮乏等层面存在问题。最终,本文针对以上问题,提出创新技术驱动、提高内容质量、制定标准与规范、人才培养等具体可行性建议,并进一步提出优化策略,以期为国内媒体在未来VR新闻领域发展提供建议,未来能在VR新闻实践得到更好的传播效果。本文也希望可以对其他“VR+”领域,在实践探索时起到借鉴和指导作用。

关键词： 虚拟现实技术   《船舶辅机》   拆装   教学  

摘要： 虚拟现实技术是近年得到快速发展的新技术，以虚拟现实技术为基础开发的船舶动力设备拆装与操作平台，有着逼真的沉浸式场景与良好的人机交互体验，经济、高效且安全，能够有效提升训练人员的业务水平，是虚拟现实技术在船舶领域的重要发展方向之一，其在功能上的多样性与普及度已经成为重点需求。本文对虚拟现实技术应用于《船舶辅机》教学中，在改善教学环境，提升教学效果等方面进行了分析。

关键词： 心理沙盘   用户体验   产品设计   虚拟现实  

摘要： 随着新世纪科学技术的快速发展,也使得我们的社会从过去“车马很远,书信很慢”的慢节奏生活转向如今现代快节奏的生活,每个人都在为了生活而不停奔波劳碌。这些无形的生活压力压迫着人们,人们在周遭的工作压力,所需的物质条件、生活当中的琐事中游走。在此背景下,人们的心理健康问题愈发得到关注,对于心理产品的需求愈发旺盛。传统心理产品由于具备多种条件限制进而得不到好的推广和普及。而如今随着新兴科学技术的不断涌现,如人工智能语言模型、虚拟现实、增强现实等新技术为我们心理产品的开发带来了更具创新性的研究方向。近年来虚拟现实技术在心理学领域的发展迅速,通过虚拟现实技术与心理沙盘理论两者的结合,可为传统心理沙盘游戏疗法带来新的创新和发展,丰富心理沙盘游戏形式,开发具备时代特点的心理产品。本研究以结合心理沙盘游戏疗法与虚拟现实技术为出发点,深度调研国内外在心理沙盘游戏治疗方法中遇到的问题,总结和梳理其中的原因,推导出合理的解决方案,设计与开发一个虚拟现实心理沙盘游戏系统。本研究包含了两部分内容:第一部分为虚拟现实心理沙盘系统的设计与开发,从心理产品体验和咨询的角度考虑出发,在荣格分析心理学、心理投射理论、人格结构理论等传统心理沙盘理论基础上,对虚拟现实心理沙盘游戏系统的使用模式、技术特点、应用场景以及用户体验度等进行分析,与虚拟现实技术相结合进行产品的设计与开发。第二部分对经过设计及开发完成的虚拟现实心理沙盘游戏系统进行用户体验相关分析。邀请被试(n=30)进行VR心理沙盘游戏系统体验并制作沙盘作品、结合填写调查问卷、访谈等的方式,探讨虚拟现实技术与心理沙盘游戏结合的可行性与系统用户体验情况。通过实验结果发现:(1)皮尔逊相关分析和配对样本T检验的结果发现,积极情绪量表前后测显著正相关(R=0.66),消极情绪量表前后测显著正相关(R=0.67),积极情绪后测均分略有上升,而消极情绪后测均分略有下降,被试经过体验虚拟现实心理沙盘游戏系统后积极情绪有所提升,而消极情绪有所下降,作为体验式沙盘,本系统不但具有良好的用户体验满意度,而且在一定程度上可以使使用者放松情绪,达到心理产品的预期效果。(2)进一步的文本分析结果表明用户接触沙盘类型不多,平常很少可以接触到心理沙盘,大部分人是第一次亲身体验心理沙盘游戏,被试对本系统的用户界面、产品功能等具有较高的满意度,对系统的交互模式有较好的用户体验,与虚拟现实技术相结合的心理沙盘游戏系统可以让用户的情感得到更好的释放,并把自己的内心情感投射到现实之中。综上所述,通过对虚拟现实技术与心理沙盘游戏理论进行相结合的可行性研究之后,本文精心设计并开发了一套基于虚拟现实技术的心理沙盘游戏系统,用户在体验本心理沙盘游戏系统后能有效地提升积极情绪并相应地降低消极情绪。这种在当前“互联网+”大背景加持下的心理沙盘游戏体验形式,有效地将新兴技术和传统理论相结合,不仅推广了心理沙盘游戏理论,并实现了更为广泛的产品普及,有利于推进虚拟现实技术心理沙盘游戏疗法领域的发展。

关键词： 校园绿地   景观复杂性   环境感知   大学生身心健康   虚拟现实技术  

摘要： 大学生作为一个特殊的社会群体,正处于由青少年向成年人发展的关键时期。在此期间,随着高校实施的学分制、教育成本的不断攀升、家庭负担的不断加重、孩童的早熟、职场的激烈竞争,许多高校的学生正在承受着各种外部、内在、家庭、社会、职场、职责、职场等各种复杂的压力,这些压力对大学生的心理、生理和行为等方面都会产生深刻的影响。绿色景观能够促进人体释放压力、恢复注意力。恢复性景观的使用已经从最初的医院户外空间扩展到有大量人员的非医疗区域,包括工作场所、侧街、城市开放空间和校园。作为学生等高压力群体的重要恢复载体,如何建设校园绿地是目前关于如何创造健康校园环境的研究重点。国内外现有关于景观与恢复性的研究大多集中在城市公园、绿道以及社区绿地,校园绿地景观复杂性对人群恢复性潜能的影响程度有待深入研究。将景观恢复性概念应用于大学生的身心的康养和恢复,是未来校园相关建设的趋势所在。目前基于抽象描述和心理学的环境感知方法存在一定的弊端,而随着认知神经学、可穿戴传感器技术和生物信号数据分析技术的发展,通过可穿戴传感器来测量实时环境情绪感受评价成为可能。本研究在用量表来体现人对于环境感知的基础上,依靠实验方法通过心电传感器、脑电传感器等生理测量技术来体现实时环境情绪感知。本研究通过生物多样性、人群数量和景观元素数量三个指标来体现校园绿地景观复杂性。构建由生物多样性、人群数量和景观元素数量建立的27类不同复杂性虚拟现实景观绿地,现场测试大学生(n=68,年龄M=22.48,SD=2.15)在虚拟空间样本中观察前后,情绪信号(S-AI量表)、生理信号(心率和血压)以及脑电信号(EEG)的恢复效果,探究不同程度复杂性的校园绿地景观与大学生身心健康的关系。并且通过对案例的分析,提出优化意见,以求达到恢复性最大化,以期对将来校园绿地景观设计的实际应用有所参考和借鉴。研究发现:(1)校园绿地景观的复杂性与生理信号(心率、收缩压、舒张压)、情绪信号(平静、紧张、烦乱、放松、心满意足)和脑电信号(无聊、注意力、视觉注意力、认知压力、投入、兴奋、兴趣、放松、压力)都存在显著关联。生物多样性越高、景观元素数量越多对人的疗愈效果就越好,同时生物多样性的提高和景观要素的增多也会导致认知压力的增长;人群数量越少对人的疗愈效果就越好,但有少量人群时比无人时的恢复效果显著。(2)生理信号的恢复与情绪信号显著相关。即情绪恢复越好,生理信号恢复上升趋势越明显。这表明心理恢复与生理唤醒具有一致性。(3)利用VR设备观看不同复杂性绿地的虚拟模型,能够有效提升情绪状态水平并有利于各项指标的唤醒与恢复,即便个别模型的部分恢复指标未达到显著水平,但都有了一定的恢复趋势。不过,VR环境随着时间流逝逐渐降低对脑电的影响。(4)本研究结果对景观复杂性在校园绿地中的应用提出以下建议:建立高恢复性的校园绿地需要增加环境内的生物多样性,注意植物层次以及色彩的合理搭配;尽可能多的建立趣味景观小品和完善的基础公共设施;同时在校园环境建立初期,应做好路径规划,注意人群疏散,尽可能的避免高峰时期人群拥堵的情况;校园规划应注意分区设计,教学楼等学习空间和休闲、生活空间应注意设计时的不同,若生物多样性和景观元素数量过高,则影响学习效率,过分吸引学生注意力,所以学习空间的绿地设计应简洁大方,避免出现趣味性景观。通过将所有校园绿地复杂性对大学生身心健康的影响的研究结论根据不同需求科学运用到实际设计中,有助于营造对大学生身心健康最有积极作用的健康校园景观。

关键词： 虚拟现实技术   三维动画   硬件  

摘要： 为促进虚拟现实技术在三维动画设计中的应用，分析虚拟现实技术在三维动画设计中的应用优势，包括更加真实、生动的动画效果和提高动画制作效率，探讨虚拟现实技术在三维动画设计中所面临的挑战，主要包括硬件成本高、软件兼容性问题以及应用门槛较高等问题，提出虚拟现实技术在三维动画设计中的应用策略，包括确定应用目标、选择合适硬件设备、合理规划场景结构和交互模式、合理使用特效音效、采用开放标准，充分测试验证、注重持续学习。

关键词： 计算机仿真  

ISBN: (纸本)9787040602340

摘要： 本书是介绍虚拟仿真教学环境构建的专著, 主要内容共分7章, 包括虚拟仿真教学环境概述、虚拟仿真教学环境构建宗旨、虚拟仿真教学资源、虚拟仿真教学装备、虚拟仿真教学管理与服务、虚拟仿真教学环境基础条件和虚拟仿真教学环境典型案例。

关键词： 航空应急救援   虚拟现实   平台搭建   仿真验证  

摘要： 航空应急救援是我国应急救援体系的核心组成部分和主要救援力量,具有响应速度快、适应性强、救援效率高等特点,在抢险救灾、伤病员转运、重大卫生防疫等方面发挥了重要作用。虚拟现实、人工智能、计算机仿真等新一代信息技术的快速发展为航空应急救援提供了历史性机遇。将虚拟现实技术应用到仿真平台开发,实现了航空应急救援专业人才培训、救援任务虚拟演练和运输路径规划仿真验证,对推进我国应急救援数字化平台建设具有重要的意义。本文基于虚拟现实技术开展航空应急救援虚拟仿真平台的开发与研究,主要研究内容如下: (1)航空应急救援虚拟仿真平台总体方案设计。本文深入调研和分析了国内外虚拟现实技术在航空应急救援的应用场景,基于我国对航空应急救援数字化的迫切需求,提出了航空应急救援虚拟仿真平台总体设计方案,建立了直升机应急救援机载设备模块化虚拟仿真平台,完成了平台人机交互功能、数据管理功能和智能运输功能设计。 (2)搭建了面向多用户群体的航空应急救援虚拟仿真平台,实现了对应急救援平台所需设备模型的构建和渲染效果的优化处理,完成了直升机机库功能区的高逼真场景仿真。依托程序设计和智能算法,实现了虚拟仿真平台人机交互功能,智能运输车和设备安装工艺流程的驱动与仿真,验证了平台应用功能的合理性及完整性。 (3)在航空应急救援虚拟仿真平台中,完成了运输路径规划算法的仿真验证,应用启发函数的选择与优化、双向A*算法搜索和贝塞尔曲线平滑处理对传统A*算法进行了改进与优化,解决了传统路径规划算法存在的冗余节点多、路径不平滑、搜索效率低等问题,实现了人工智能算法与虚拟现实技术的交叉融合。

关键词： 中小艺术馆   艺术馆美育   虚拟现实技术  

摘要： 中小艺术馆作为社会美育的主阵地,发挥着重要的社区美育功能。如何充分利用自身优势,建设特色美育功能,满足大众增长的美育需求,是中小艺术馆当前面临的挑战。本研究以此为背景,尝试利用虚拟现实技术,开展特色美育实践,探索中小艺术馆美育发展路径。研究首先对中小艺术馆美育进行概述,分析国内中小艺术馆现状与发展前景。其次通过分析艺术馆美育中应用虚拟现实技术的理论基础,与该技术在中小艺术馆美育中的应用价值,探讨中小艺术馆美育应用虚拟现实技术的现实意义。在前文的理论基础上,研究以刘江艺术馆为例,开展虚拟现实技术支持的特色美育实践。通过实地调研分析法,对艺术馆空间、馆藏作品和面向人群进行调研,因地制宜制定虚拟现实技术支持的艺术馆美育实践方案。最后,对刘江艺术馆美育实践所取得的成果进行总结与反思,发现虚拟现实技术的应用对艺术馆展陈时空的拓展、美育功能的提升具有很大的促进作用。本研究主要的意义在于通过引入虚拟现实技术,开展提升中小艺术馆的美育职能和美育影响力的实践,探索中小艺术馆特色美育发展路径,以此为其他中小艺术馆开展相关技术探索、突破发展瓶颈提供参考。