基于Virtools平台的教学软件的设计与应用

发布时间：2017-08-28 18:54

  本文关键词：基于Virtools平台的教学软件的设计与应用

  更多相关文章： 认知教育 Virtools 行为模块 Virtools脚本语言

【摘要】：在认知教育过程中普遍认为学习行为需要由学习动机引起。学习者在接受新知的时候更偏好于图形化、交互性的视觉教学内容，随着信息技术的快速发展，多媒体教学方式以其直观的听视觉表现方式在各类学龄层次的教学过程中被广泛接受和使用。课堂多媒体教学内容处于不断的变化当中，传统的文字、书籍、图片正在被更容易吸引学生注意力的视频、音频、甚至教育软件所取代。教学软件作为多媒体教学手段发展到一定阶段的产物，能达到目前很多多媒体课件所不能达到的教学效果，基于虚拟现实的仿真技术日益成为国内外计算机学术研究的热点，也成为了多媒体教学研究的一个新的方向。教学软件通过虚拟现实技术很好地还原了现实环境，学习者可以通过软件交互式的操作体验完成识别、记忆课程知识要点，在课堂中完成实地参观内容；教学软件的虚拟功能还可以实现对知识的举一反三。本文以会展专业“城市展厅展示漫游”为例主要研究如何利用现有虚拟交互技术实现教学软件的设计与应用。 本文集中讨论了教学软件的开发过程，软件设计和应用最终面向的是用户，用户的需求对于软件的设计有重要指导意义。 第一，根据软件开发流程设计教学软件。本文首先通过专门制作调查问卷对用户群需求进行分析，为软件功能架构提出蓝本；接着以著名3D游戏交互引擎Virtools作为教育软件的开发载体，分析了Virtools的组成结构、阐述了交互引擎的工作原理。 第二，根据用户需求实现功能。结合用户需求，以展厅展示为虚拟对象，设计并实现了虚拟漫游系统，实现通过摄像机移动操作、模型数据存储、操作菜单实现等功能的基于Virtools平台的教学软件设计。用户可以以可执行文件形式随意在展厅内漫游，并触发展厅事件的发生，达到了预期的效果。文中叙述了关于在3dsmax中实现三维模型的建立、在Photoshop中进行界面设计，重点阐述了如何在Virtools中实现模型导入，，运用行为模块实现漫游展厅场景间的相互切换功能、展示图片触发功能以及用户帮助提示功能等功能模块。 第三，在完成软件开发应用后，对开发过程中产生的问题进行了详细的分析予以解决。特别是在模型碰撞处理问题、优化Virtools脚本语言、捷径参数设置上做了深入的研究。 经过测试，该系统能够达到预期效果，具有很强的交互性和虚拟现实性，由于Virtools具有较大的可移植性和在开发性，能够广泛应用于各类基于Virtools开发的非沉浸式虚拟现实产品中。
【关键词】：认知教育 Virtools 行为模块 Virtools脚本语言
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 本文研究背景和意义9-10
• 1.2 软件引擎发展介绍10-14
• 1.3 本文章节安排14-15
• 2 软件引擎 Virtools 介绍15-26
• 2.1 Virtools 界面介绍15-19
• 2.1.1 操作界面简介15-17
• 2.1.2 便捷的网络传播17
• 2.1.3 强劲的脚本语言——VSL（Virtools Scripting Language）17-18
• 2.1.4 模块化的技术开发路线18-19
• 2.1.5 高效的协作平台19
• 2.2 Virtools 框架研究19-25
• 2.2.1 Virtools 的内部结构19-21
• 2.2.2 Virtools 面向对象的设计方法21-22
• 2.2.3 Virtools 模块插件应用22-25
• 2.3 本章小结25-26
• 3 软件开发的前期准备26-34
• 3.1 调查问卷的制作26-28
• 3.2 软件结构设计28
• 3.3 三维模型的建立28-32
• 3.4 其他素材的处理32-33
• 3.5 本章小结33-34
• 4 软件开发过程34-50
• 4.1 展厅漫游开发34-39
• 4.2 触发事件的开发39-43
• 4.3 控制菜单的开发43-48
• 4.3.1 通过鼠标点击按钮控制展厅内摄像机运动的功能44-45
• 4.3.2 通过点击展厅名称按钮实现展厅之间的相互切换功能45-46
• 4.3.3 通过点击小地图上个展厅按钮来实现展厅之间相互切换的功能46-47
• 4.3.4 通过点击帮助按钮来实现操作提示功能47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 5 软件程序完善过程50-55
• 5.1 软件音乐设置50
• 5.2 软件碰撞处理50-52
• 5.3 软件脚本优化52-53
• 5.4 软件可执行程序编译53-54
• 5.5 本章小结54-55
• 6 总结与展望55-57
• 6.1 本文总结55-56
• 6.2 工作展望56-57
• 参考文献57-59
• 附录59-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间发表的学术论文目录70-73
• 附件73

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本文编号：748970