摘要： 党的十八大以来，习近平总书记提出“一个博物院就是一所大学校”，要“让文物活起来”，这为博物馆建设提供了新的思路。虚拟现实技术在博物馆展品中的应用具有得天独厚的优势。对比视频等视觉展示而言，虚拟现实技术的应用增加了观众参观的投入度。同时，交互式虚拟现实技术可以很好地还原展品的原貌，以多动态交互的方式表现对象，从而深度挖掘和复活展品的内涵。将虚拟现实技术与博物馆相结合，突破了时空的限制，有效解决了传统博物馆的局限。

关键词： 近代历史建筑   虚拟现实技术   保护  

摘要： 历史建筑,历久弥新,它们是城市人文历史,物质化的象征,对待历史建筑的态度,即是反映城市文明的最好例证。根据国家颁发的相关文物法案和认定依据,相关单位对武汉大多数历史建筑进行了文物认定,众多历史遗留建筑得以修缮和保护,且时至今日仍发挥着重要的功能作用,但仍有部分历史建筑因评级较低和土地开发等因素未能予以修缮性保护;更有部分历史建筑因战乱被毁后未能留存至今,其断岩残壁也早已因城市开发建设而推倒灭失。本文研究重点关注上述部分历史建筑,通过相关档案和文献资料对其历史印记进行研究和甄别,使用虚拟现实技术手段予以保护和留存。近年来,利用虚拟现实技术对历史文化遗产实现虚拟漫游的数字应用,已经被应用在各大因战火、灾害而毁坏历史文化街区和建筑遗产旅游景点之中,如圆明园历史文化景点、巴黎圣母院等。而虚拟现实技术更应该作为一种现实性的评估手段对建筑残损评估和保护性修缮还原效果评审上,这种应用不仅停留于遗留历史建筑的外立面装饰的模拟再现和还原,更包含结构构件的重组分析和建筑材料的分析及仿真还原,追求历史建筑数据最大程度上的完整、真实、符合历史性。借助虚拟现实技术手段对武汉近代历史建筑进行数字留存,虚拟重建毁坏的历史建筑,整合地域性历史记忆数据库,为建筑及物质文化遗产的保护和发展,提供直观且科学的依据;同时进一步发挥相关数据社会价值,建立三维数字模拟交互系统,将建筑数字化的模型数据融入影视、游戏等媒介,引导公众广泛参与且提高受众的历史认知,赋予地域群体对家园文化的感知意识,促进历史文化的传播和价值转化。

关键词： 虚拟现实技术   环境设计   应用  

摘要： 随着科学技术的不断进步，虚拟现实技术也在飞速发展，并被广泛地运用到各个专业领域，环境设计方面也不例外。虚拟现实技术的融入，使得环境设计焕发“新生”。本文对虚拟现实技术做了简单的概述，其次阐述其特征，并对其在环境设计中的意义进行了分析，最后探讨了其在环境设计中的实践运用。虚拟现实技术在设计中的运用使得科技与美学得到完美融合。在未来，虚拟现实技术肯定会在环境设计领域开辟一片新天地，因此，设计师也应该在这方面不断研究创新。

关键词： 构造地质学   实践教学   虚拟现实技术   地质实习  

摘要： 探索人工智能、大数据等高新科技与传统实践类教学的结合，是打造“新工科”、培育实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才的重要途径。构造地质学是一门典型的理论与实践相结合的地质学基础课程，如何突破传统教学模式，供给新型人才成为当前构造地质学教学改革的重要议题。通过虚拟现实技术与传统构造地质学教学体系相结合，打造数字化野外地质场景，搭建虚拟野外地质实习基地，建立信息化和数字化多元教学平台，将理论教学与实践教学融合起来，可有效推进构造地质学实践教学改革。

关键词： 虚拟现实技术   高中化学   虚拟实验室   Unity3D   3DMax  

摘要： 随着教育信息化发展,智慧课堂成为教学的新趋势。依托5G通信、虚拟现实技术（Virtual Reality,简称VR）的VR沉浸式教学,形成线上与线下、虚拟与现实的“无边界课堂”,让学生更能感受理论与实践的交融。化学作为实践性较强的学科,其实验占据重要作用。高中是学生学习化学并夯实基础的重要阶段,然而在传统高中化学实验中存在实验资源有限、部分实验用品有毒有害和教学时间空间不足等问题,无法充分满足学生的实践需求。在此背景下,结合虚拟现实技术与实验教学,开发出交互性强、扩展度高的虚拟实验室系统是当前研究的热点。本文按照学校STEAM创新教育工坊的项目需求,以Unity3D为开发平台,设计并开发了用于个人电脑（Personal Computer,简称PC）端的高中化学虚拟实验室系统。本系统实现了具有实验操作、场景漫游、习题测试、数据管理等功能的虚拟实验场景。系统具有仿真度高、交互性强、功能丰富等技术特点。主要研究工作如下:（1）研究并分析了国内外虚拟现实技术和虚拟实验室的研究现状,参考国内外虚拟实验室建设案例,明确了高中化学虚拟实验室系统开发需求、工具和相关技术。根据需求分析对系统的开发流程和主要功能模块进行设计,系统功能主要分为登录功能模块、实验功能模块、考核模块。（2）采用3Ds Max三维建模软件对化学虚拟实验室所需要的化学仪器和桌椅等其他模型进行参数化建模工作,并对模型进行优化,降低设备性能的损耗。然后将模型导入Unity3D中进行虚拟实验室场景搭建,通过光照设置和材质渲染提高虚拟环境的真实感。（3）通过Unity3D的碰撞检测、UGUI、交互组件等功能,配合C#脚本和My SQL数据库信息存储,实现高中化学虚拟实验室系统的界面设计和交互功能,设计实现了二氧化硫的制备与性质、碱金属与水反应、中和滴定等典型实验,特别是二氧化硫的制备与性质实验较难。最后对用户登录、场景跳转、场景漫游、仪器介绍、实验操作、习题测试、视频播放等所有功能进行测试,保障系统的稳定性。本文设计并实现了高中化学虚拟实验室系统。该系统避免了实验危险,节约了实验资源,突破了时间地点的限制,同时能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,具有良好的实用性。

关键词： 虚拟现实技术   学生   课堂参与度   影响分析  

摘要： 信息化技术的高速发展推动了社会各领域的进步。近几年，以互联网为载体的新型教学模式屡见不鲜，微课、慕课、直播授课、雨课堂等多元化教学平台的涌现对传统教学方式造成了巨大冲击。基于网络的教学平台和移动终端的有机融合已经成为一种新型趋势。基于此，建立教学模式，可深刻促进学生课堂参与度的全面提高，强化师生课堂实时交互，使得教学效率与质量得以提升。虚拟现实技术是一项深受关注的技术，应用前景十分广阔，当前已经实现了多领域的普遍应用，由于其具备较高沉浸感、感知性、交互性、自主性等优势特性，促使其和教育有机结合备受教育界关注，以此技术应用于教育教学中去，可极大地丰富教育内容，改善学生课堂参与度。

关键词： 虚拟现实   青少年教育   科普  

摘要： 虚拟现实技术自20世纪90年代初期开始兴起，伴随着信息化时代的发展，虚拟现实技术与其他技术逐渐融合并走向成熟，在各个领域和行业的应用也越来越广泛。但在青少年科普活动中却发现不少青少年对于虚拟现实还仅停留在可以利用VR眼镜玩游戏的阶段，虚拟现实技术在教育应用方面存在易忽视教师主导作用、与传统教学难兼容、影响学习目标达成效率等方面的欠缺。主要结合科普活动中发现的问题探究此技术在教育领域中的重要作用。相信在国家大力研发与推动下，未来教育与虚拟现实技术的结合会更加高质高效。

关键词： 虚拟现实技术   虚拟学习环境   VR生物教学资源  

摘要： 随着大数据和5G时代的到来,虚拟现实技术的发展步入了一个新的台阶,取得了巨大的进步。虚拟现实技术是从20世纪发展的一项新型实用技术,已经被广泛应用到计算机、医疗服务、旅游业、房地产、服装业、广告业和教育等众多行业当中,成为了一个全新的科学技术领域,推动了社会的发展。同时,虚拟现实技术与教育教学的融合也是当前重点研究的趋势,虚拟现实技术与高中生物教学结合,响应了国家教育信息化的号召,符合学生认知发展的特点。运用虚拟现实技术,有助于解决高中生物教学中的诸多问题,丰富了虚拟现实技术在生物学科中的应用。虚拟现实技术有沉浸式和交互性等特点,通过构建沉浸式的学习环境,使得学生可以不受外界的干扰,集中注意力,更加沉浸在学习环境中,从而可以提升学生的学习效率。本研究在心流理论、探究式学习理论、建构主义学习理论和人本主义学习理论等相关理论的指导下,根据高中生物学科的特点和学生认知的发展规律,基于虚拟现实技术设计和开发了高中生物教学资源,并到后期应用。通过Cinema4D和Unity 3D游戏引擎等开发工具设计了沉浸式的学习环境,以高二生物必修《减数分裂》为例,分析了虚拟现实技术与高中生物学科结合的必要性和可行性,通过对教师与学生的需求分析,探索虚拟学习环境在中小学应用的独特意义。通过调查问卷和访谈等研究方法,对收集的数据进行分析,并对虚拟学习环境对于学生学习的有效性进行研究,从而更好的解决教学中存在的问题。本文第一章绪论章节分别阐述了研究背景、国内外研究现状、问题的提出、研究目的及意义、研究内容、研究思路和研究方法。第二章是相关概念界定与理论基础部分,分别对虚拟现实技术、高中生物教学资源、心流理论、探究式学习理论、建构主义学习理论和人本主义学习理论进行了阐述。第三章探究了虚拟现实技术在高中生物教学中的可行性分析,通过阐述高中生物学科特点、课程目标、现状分析和虚拟现实技术在高中生物中的应用价值。后面的章节详细阐述了《减数分裂》VR生物教学资源的设计开发与应用的过程,通过SPSS和AMOS进行问卷数据分析,了解《减数分裂》VR生物教学资源的有效性,探索学生学习态度。

关键词： 唐昭陵   虚拟现实   沉浸式体验   信息可视化  

摘要： 横亘在陕西平原北部的十八座唐代帝王陵墓,是唐代物质文化、精神文明、政治制度的缩影。学习唐文化是现代人了解唐代的途径之一,其中唐昭陵是陕西关中“唐十八陵”中规模最具有代表性的一座,具有极为丰富的文化内涵和厚重的历史底蕴,同时也是研究唐代文化的重要物证。首先,本文针对唐陵现存问题,以“国家艺术基金”为平台,通过大量文献查阅,在此基础上综合运用艺术学、计算机科学及历史学的研究手段,对唐昭陵的历史原貌进行考证研究,并编制规范化的“唐昭陵遗址数字化修复方案”。其次以三维数字技术为主要方法,研究了唐昭陵三维数据修复与传播方式的架构设计,确定了唐昭陵遗址复原沉浸式体验的信息体量与内容制作范围。第三,运用信息可视化理论结合交互设计,以“唐昭陵沉浸式虚拟现实体验交互设计”为指导,对唐昭陵开展整体数字化修复工作,以修复数据为基础建立三维模型,搭建“唐昭陵”沉浸式信息可视化平台°最后对文化遗产信息可视化平台的未来发展趋势进行了前瞻性研究,提出了“虚拟平台”的构想,为未来文化遗产的传播方式进行了探索。由于地理因素、遗产现况等诸多问题,以唐昭陵遗址为代表的唐文化在信息时代仍然面对着巨大的保护与传播困境。针对唐昭陵视觉化系统的研究,从系统的层面对唐昭陵的数字化保护与传播设计了一套创新而完备的解决方案,方案涵盖了从数据采集的源头到最终的内容呈现平台的全流程,同时也为其他文化遗产的价值传播提供可移植的具体经验。

关键词： 川西民居   院落空间   视觉舒适度   乡村旅游   虚拟现实技术  

摘要： 乡村拥有丰富的景观游憩资源,具备亲近自然、缓解压力、提升体力活动水平等人群健康改善效益,成为国民节假日放松身心的重要旅游目的地,这为诸多毗邻城市近郊、具备游憩资源的乡村产业发展带来更多机遇,也对其空间营建提出更高要求。成都平原是全国统筹城乡综合配套改革试验区,现已建成若干旅游型乡村示范点,对我国其它地区乡村振兴和城乡融合发展具有重大参考意义,尤其这些乡村中的川西民居院落因独有的室内外空间渗透关系而具有极高的研究价值。然而,随着旅游驱动带来的院落空间向经营场所转化,许多川西民居原有的文化内涵显现出迅速衰退和变形的趋势,在院落空间视觉环境营造上表现得尤为突出。本研究通过文献分析和广泛踏勘,选取成都市农科村、战旗村、青杠树村、竹艺村、红砂村和幸福村为重点研究区域,提炼出川西民居院落空间原型;对原住居民和外来游客展开问卷调查,探寻影响人群视觉舒适度的川西民居院落空间因子;借助“MARS+VR”技术展开视觉舒适度试验,采用SPSS软件进行多因素方差分析,深度解析提升视觉舒适度的川西民居院落空间因子组合模式。在此基础上,提出川西民居院落空间视觉舒适度提升设计的策略和模式,并以成都市青杠树村某民居为例进行设计实践运用。主要研究结论如下:(1)川西民居院落空间“原型”平面形式大多为L型;旅游发展背景下边界开敞度、植物数量、植物色彩、院内设施布置方式是居民和游客较为关注的影响视觉舒适度的川西民居院落关键环境特征因子。(2)在绿视率约为30%的川西民居院落中,“高边界开敞度—暖色调植物配置—休憩设施均匀布置”、“中边界开敞度—暖色调植物配置—休憩设施组团布置”、“低边界开敞度—冷色调植物配置—休憩设施组团布置”是视觉舒适度评价较高的关键环境特征因子组合模式。(3)提出旅游发展背景下“提升组合适配性,降低院落同质化”、“注重院落空间视觉信号,强化院落边界视觉元素”、“丰富植物色彩搭配,选定空间整体环境基调”、“关注场地游憩干扰,提升设施布局正向效应”、“充分利用环境绿量,增强空间绿化品质”等川西民居院落空间视觉舒适度提升策略。本文的实证研究成果为提升成都平原旅游型乡村川西民居院落空间的视觉舒适度提供了定性和定量的决策支持,对川西民居院落空间提升改造具有一定的现实指导意义,引导传统民居外部空间品质提升走向科学化。