VR虚拟科技馆系统设计与实现

发布时间：2021-10-23 09:10

　　虚拟科技馆具有公共性、沉浸性和交互性等重要特征,是有效解决当前实体科技馆数量少、规模小、城乡分布不均、开放性不足等诸多问题的有效途径之一,将在科普教育中发挥重要作用。文章首先基于情境认知理论和具身认知理论,对VR虚拟科技馆进行模块设计、场景设计和交互设计;然后,进行虚拟科技馆的场景设计、动画制作和交互功能的实现;最后,邀请学习者对该系统进行了试用评价。 

【文章来源】：中国教育信息化. 2020,(10)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

虚拟博物馆模块构成

在虚拟科技馆的场景中，如果只是将实体科技馆的资源转化成数字信息，然后进行堆砌，这是远远不够的，而是应当发挥VR技术的构想性特征，让现实中无法实现或展示的内容成为可能，弥补客观条件的不足，创造一种良好的虚拟学习空间。如在地心探索主题场馆中，本系统设计了地下仿真矿洞场景（见图2），学习者可以乘坐通往地下的电梯（运用相对运动原理使人产生运动的体验），进入地下矿洞，开展煤矿知识的场景式学习。又如在图3所示的动物世界馆中，本系统用VR技术还原原始生态环境，使学习者获得临境体验。因此虚拟科技馆也在一定程度上节约了实体场景打造的成本。图3 动物世界馆

虚拟科技馆在交互导览方面，主要包括交互界面设计、指示牌、游览图设计、智能寻径、展品展示控制设计（旋转、放大、拉近拉远）、行走设计等。交互导览及控制设计是VR的核心技术之一，关乎VR沉浸感的效果如何。虚拟科技馆中交互式沉浸性的学习体验能够让学习者将被动学习、接收信息转化为主动探索、粘性学习，进一步启发学习者的想象力与创造力，激发创造性思维。本系统在各场馆的设计中注重引导学习者参与各种交互活动，以学习者身体位置移动、按手柄按钮、头部转动、体验手柄震动等方式为主，一定程度上实现了学习者身体的参与。如地震体验馆（见图4）分为体验模式和训练模式，在训练模式中为强化学习者对逃生知识的掌握，系统会提示学习者沿着正确的路线，移动到相对安全的三角地带。4. 场馆教学设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]科技馆科学教育的若干思考[J]. 季良纲.  科学教育与博物馆. 2019(05)
[2]核心素养的发展需要怎样的教学认识论?——基于情境认知理论的勾画[J]. 张良,靳玉乐.  教育研究与实验. 2019(05)
[3]身体活动与学业成绩:来自具身认知的启示[J]. 王嘉旖,叶浩生.  心理学探新. 2018(06)
[4]虚拟现实技术在科技馆的应用[J]. 赵志敏.  科协论坛. 2018(06)
[5]中美科技类博物馆类型与区域分布比较研究[J]. 熊思景.  科协论坛. 2018(02)
[6]有关具身认知的三种理论模型[J]. 郑皓元,叶浩生,苏得权.  心理学探新. 2017(03)
[7]三维虚拟学习环境综述[J]. 刘革平,谢涛.  中国电化教育. 2015(09)
[8]道德概念的黑白隐喻表征及其对道德认知的影响[J]. 殷融,叶浩生.  心理学报. 2014(09)
[9]基于VRP的中小学虚拟科技馆的设计和实现[J]. 马萍,孟祥增.  现代教育技术. 2013(04)
[10]科技馆虚拟展示创新[J]. 赵毅.  系统仿真学报. 2009(S1)



本文编号：3452910