关键词： VR(虚拟现实)技术   培智   生活适应  

摘要： 智力障碍儿童由于自身心理特点，在生活适应课程的学习中知识迁移的能力比较弱；在以动手操作为主的生活适应课程中，如果没有实际操作练习，仅仅图片、文字、视频的学习，则很难取得教学效果。随着科学技术日新月异的高速发展，教学新型技术——虚拟现实逐渐应用并推广于课堂教学。虚拟现实技术模拟真实场景、人机互动的方式开展教学，从视觉、听觉、嗅觉、触觉等多感官刺激，吸引学生的注意力，增加学生的学习兴趣，从而提高教学效果。虚拟现实技术能模拟真实场景，支持人机交互实操训练，提供人机场景语言交流互动，让学生不出校园就能体验参与各种场景训练。在当下，学生外出社会实践有风险，虚拟现实技术给特殊教育提供了一种新的教育途径，它能提高教学质量和教学效率。文章以培智学生的学习特点为基础，从培智生活适应课堂教学实践出发，研究虚拟现实技术如何提高培智生活适应课堂教学质量与效率。

关键词： 沉浸式虚拟现实技术   血液透析   焦虑   心理护理   综述  

摘要： 维持性血液透析是慢性肾衰竭患者的主要代替疗法，广泛应用于临床中，但在血透室压抑的环境中，频繁的医疗程序和检查，患有严重疾病的紧张和担心，没有足够的社会支持和了解，经济负担和医疗费用等压力，让血透患者常常在血透时感到焦虑，甚至有抑郁情绪，这往往会加重患者的病情和不适感，所以有效缓解血透患者在血透时的焦虑情绪是亟须解决的难题。该文介绍了沉浸式虚拟现实技术对缓解血透时患者的焦虑情绪的可行性；沉浸式虚拟现实技术缓解焦虑情绪的机制及其在血透患者血透时的可行的应用形式，总结了沉浸式虚拟现实技术在缓解血透患者焦虑情绪的应用优势与效果，并分析了现阶段研究与应用中存在的不足，以期为推动沉浸式虚拟现实技术在缓解血透患者焦虑情绪的应用提供借鉴。

关键词： 三维可视化技术   乡村规划   水美乡村   虚拟现实技术  

摘要： 党的二十大报告强调全面推进乡村振兴。国家对“三农”问题的积极干预以及全面加强乡村地区规划管理,构成了乡村规划向上发展的时代诉求,体现出明显的时代性和当前社会的需求。水美乡村规划关注以“水美”为特色的村庄综合整治,包括岸坡整治、水系连通、清淤疏浚和生态景观等方面。全州县是桂林市的全国水美乡村试点县,通过对全州县的实地调研与专家访谈发现,目前全州水美乡村规划建设存在诸如传统的二维规划图纸不直观、实际效果与规划效果图不一致,无法与拟真环境联动等问题。因此,本文运用三维可视化技术,以全州县屏山渡口附近区域和沿江走廊为例,构建了一套面向水美乡村规划的VR系统。在具体的研究过程中,本文首先介绍了当前规划领域的研究背景和环境,详细阐述了三维可视化技术的概念和工作原理,并探讨了其技术优势。其次介绍了研究对象的相关信息,介绍了数据获取方法、功能需求分析以及技术实现路线。最后介绍了该VR系统开发的完整过程,如通过无人机采集倾斜摄影数据,采用虚幻引擎5作为三维渲染引擎,利用Context Capture生成实景三维模型,然后使用虚幻引擎编写程序,完成了水美乡村规划VR系统开发。本研究的成果有助于乡村规划决策者更好地理解和掌握地理空间现状,精准制定和实施水美乡村规划方案,促进数字乡村建设,提高规划管理效率,为数字乡村平台搭建提供了技术参考,有助于推动乡村振兴战略的实施。

关键词： 虚拟现实   环境工程   UE4   Blender   卫生填埋场  

摘要： 新工科建设对环境工程专业人才培养提出了新的要求和挑战,而实践教学作为专业培养的重要组成部分,存在师生互动不足、场地条件限制影响教学、时间和空间的限制参观等问题,导致实践教学的教学效果不佳。卫生填埋场作为固体废弃物的最终处置方式,其存在主要结构被垃圾堆体遮盖、工艺无法在同一时间内展示等问题。为了满足环境工程实践教学的顺利开展,本研究利用虚拟现实(VR)技术,开发了卫生填埋场虚拟现实教学软件,辅助实践教学的开展。不同于污水、废气处理设施,卫生填埋场的还原更加困难:1)其水平方向上呈自然地形,地形不平整,占地面积大,作业设施与场景比例差距大,易造成内容单薄;2)主要结构为垂直结构,特别是防渗材料的厚度在防渗结构中比例差距大,不易于观察;3)填埋场在同一空间位置的不同阶段的处理工艺不同,场景变化大,内容设计难度大。本研究选择开源的Blender软件作为建模软件,创建三维模型,桥接Rizom UV辅助处理模型UV,烘焙材质ID和法线贴图;使用Quixel Mixer定制复杂贴图和使用Bridge桥接贴图资源;选择UE4游戏引擎作为VR开发软件,完成环境构建、碰撞体处理、材质制作、光照构建和交互设置、打包输出软件等工作。本研究开发的卫生填埋场虚拟现实教学软件包括垃圾分类、地磅称量、填埋作业、覆盖系统、绿化修复和防渗处理等内容,软件可实现全场景漫游和俯视观察、流程认识、模型抓取和结构展示等常用功能。本研究针对大场景自然地形设计,整理了高度图自动生成和手工绘制两种方法,高度图法生成地形效率高,地形细节程度与高度图密切相关,难点在于高度图信息的获取和生成,手工绘制法虽然制作效率低,但操作自由度高,适应性好。大地图还带来了贴图规律重铺的问题,本研究针对该问题分别使用了像素深度法、向量噪点法和宏观变化法进行改善,通过3种方法的性能消耗比较,选择像素深度法和宏观变化法结合解决该问题。此外,设计了垃圾分类的交互增加软件的趣味性。本研究针对本VR软件教学情况进行了问卷调查,调查结果表明,卫生填埋场VR教学软件能够对实践教学无法开展的内容进行补充,提高学生学习的积极性,实现了颇为理想的教学效果。

关键词： 虚拟现实技术   智能制造   实践教学体系  

摘要： 虚拟现实技术在职业教育中的应用场景不断拓展，助推职业院校实训教学模式创新。本文针对高职智能制造专业群实践教学中存在的问题，提出了虚拟现实技术融入智能制造专业群实践教学体系的路径。通过构建虚实结合的智能制造专业群实践教学体系，建设虚实结合的智能制造实训基地，开发虚拟仿真实训教学云平台和实训课程资源，实施理虚实一体化实训教学改革，建立科学合理的考核方式与评价体系等，可有效提升智能制造专业群实践教学的育人成效。

关键词： 虚拟现实技术   动画设计   创新   应用  

摘要： 作为独立性较强的全新媒介形式和先进集成技术，虚拟现实技术呈现出立体视觉，改变了公众认知世界的方式，使公众获得交互感知体验，极大地创新了动画制作的创作方式，为传统动画设计带来了全新的发展机遇。将虚拟现实技术融入和应用到动画设计领域已经成为必然的发展趋势，可以有效拓展动画设计的艺术传达方式，优化动画设计流程，提高动画设计质量。本文主要对虚拟现实技术进行了概述，分析了动画设计领域中应用虚拟现实技术的意义，并从动画设计前期、中期和后期分别论述了虚拟现实技术在动画设计中的创新与应用，以期有效提高动画设计、视觉呈现效果，进一步推动动画设计的发展。

关键词： 环境艺术   虚拟现实技术   交互性  

摘要： 随着科学技术的快速发展，虚拟现实技术得到了广泛的应用，在环境艺术设计中也不例外。虚拟现实技术具有实时性、交互性等特征，并且可以发挥计算机、电子信息、仿真技术等多方面的功能。针对环境艺术设计中虚拟现实技术的应用策略展开研究，简述虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用优势，以及虚拟现实技术的发展前景，以有效促进二者之间的有效融合，提升我国环境艺术设计水平。

关键词： 虚拟现实技术   牛顿环   3D虚拟仿真实验环境   学习动机   实验能力   交互体验  

摘要： 虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,使用户沉浸到该环境中,是当下最受关注的技术之一。目前在物理学领域,教育研究者发现在物理教学中,普遍出现学生难以掌握抽象概念、实验受时间空间限制、实验仪器昂贵等问题,而VR作为人机交互的第三代产物,具有高仿真性和高沉浸感等优势,这与解决物理教学中的难点需求不谋而合,随着人工智能技术的发展,研究人员将注意力转向利用虚拟现实技术搭建智能虚拟物理实验室,以此来帮助学生更好地掌握物理知识和物理实验操作。 本研究聚焦大学物理实验课程问题现状,从搭建3D虚拟仿真实验环境的角度出发,以牛顿环实验为例,通过文献综述和对学生的问卷分析,在整理归纳大学物理牛顿环实验存在的普遍问题的基础上,设计并搭建相应的3D虚拟牛顿环仿真实验环境,并进行该环境对学生学习动机有较为显著影响效果的影响因素研究。针对这一核心问题,本研究采用实证研究法,先总结出3D虚拟仿真环境的优点和不足,归纳总结出可能会对学生学习动机产生影响的影响因素,然后根据3I理论,聚焦交互体验的影响效果,设计相应的问卷量表,以便进行数据分析,从而验证交互体验中的哪些因素会对学生的学习动机产生较为显著的影响效果。为研究具体的影响因素,本研究采用准实验研究法,采用线下教学模式,实验环境为兰州交通大学的牛顿环实验室,参与者为兰州交通大学应用物理学的100位大一学生。在实验前期我们对学生的牛顿环知识基础和对VR的态度进行测评,以保证所有学生的知识基础和对VR的态度基本一致,然后将学生随机分为两组,实验组在3D虚拟仿真实验环境中进行教学,对照组则在传统实验环境中进行教学。然后利用问卷调查法对两组学生的人机交互体验、学习动机和实验能力进行测试,通过描述性分析、独立样本t检验以及多元线性回归模型进行数据分析,以明确3D虚拟仿真实验环境在人机交互影响因素对学生学习动机有什么显著的影响效果。最后通过访谈调查得到学生对3D虚拟仿真实验环境的评价和建议。 最终研究结果表明,首先,本研究搭建的3D虚拟仿真实验环境的人机交互体验与学生的学习动机呈正相关,人机交互体验的得分越高,学生的学习动机越强。同时,通过对人机交互体验的得分分析,可以看出,影响效果较为显著的两个因素分别是学生能否在一个环境中进行多项实验操作和是否需要学习额外学习知识。其中,学生能否在一个环境中进行多项实验操作是积极影响因素,二者呈正相关,而学生使用实验环境是否需要学习额外学习知识则是消极影响因素,二者呈负相关,这说明学生在使用实验环境时,能在其中实现的实验操作越多、要学习的额外知识越少,学生的实验能力越高,学习动机也越强。

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。