Web与VR结合的植物实验教学系统建设
发布时间：2021-03-20 13:04
采用Web与VR结合的方法,建设了集植物鉴别、病虫害识别、病虫害防治教学内容于一体的VR植物实验教学系统。该系统包括3个系统功能模块和多个教学单元,能够给予使用者沉浸式的植物生长观察及病虫害防治体验,为使用者认识植物提供多样性选择。以多模态及多角度方式呈现一年生、多年生及灭绝植物,通过VR展示高山植物等难以观察的植物,降低野外考察风险。该植物实验教学系统具有完备设计过程,系统的使用不受教学空间的限制,在降低实验成本基础上提高了实验流畅性、高效性和系统性。
【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(02)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
系统架构图
146实验技术与管理图2VR+植物实验教学系统3.1植物展示模块和病虫害介绍模块植物展示模块以及病虫害介绍模块是VR+植物教学系统中的核心模块，其功能为以平滑动画为主、文字语音为辅的方式介绍植物及病虫害的以下内容：（1）植物名称、科属、外部形态等植物信息，如图3所示。（2）植物受到病虫害后外部形态、内部构造，害虫分布、习性、危害等病虫害信息。植物动画包括植物生长动画、植物病变动画、植物治愈动画、植物病变进度的微观动画等。图3系统植物介绍场景植物生长动画与植物病变进度的微观动画同属于逐帧动画，不同的是植物生长动画每一帧就是一个植物模型。为保持画面的连贯性，本系统的逐帧动画最低播放要求为25帧/s，最终呈现流畅的植物生长动画，且时间轨迹覆盖春、夏、秋、冬4个季节，如图4所示。另外，植物生长动画采用分组进行，以求达到不同植株的生长速度不一的景象。本系统的植物生长动画的植物模型目前约有60个，今后将与相关部门合作，持续扩充系统素材库。(a)春天(b)夏天(c)秋天(d)冬天图4系统植物生长动画植物病变进度的微观动画每一帧就是一张图片，为了配合植物病变动画的时长，微观动画用到的图片达102张，时长约为5s。植物病变动画与植物治愈动画都为材质动画，通过改变模型材质达到动画效果。植物生长动画是对当下野外植物考察的替代与加强工具。首先，对于某些生长于险峻地形的珍贵植物，如高山植物，可先由专业人士采集植物的三维数据，录入系统植物素材库，从而帮助无法到达实地观察的群体了解珍贵植物，扩大对植物的观察次数及观察人数，避免野外考察发生意外的风险。其次，植物生长周期缓慢，每一年和每一季节植物的外观和内部形态都有很大不同，借助VR技术展?
146实验技术与管理图2VR+植物实验教学系统3.1植物展示模块和病虫害介绍模块植物展示模块以及病虫害介绍模块是VR+植物教学系统中的核心模块，其功能为以平滑动画为主、文字语音为辅的方式介绍植物及病虫害的以下内容：（1）植物名称、科属、外部形态等植物信息，如图3所示。（2）植物受到病虫害后外部形态、内部构造，害虫分布、习性、危害等病虫害信息。植物动画包括植物生长动画、植物病变动画、植物治愈动画、植物病变进度的微观动画等。图3系统植物介绍场景植物生长动画与植物病变进度的微观动画同属于逐帧动画，不同的是植物生长动画每一帧就是一个植物模型。为保持画面的连贯性，本系统的逐帧动画最低播放要求为25帧/s，最终呈现流畅的植物生长动画，且时间轨迹覆盖春、夏、秋、冬4个季节，如图4所示。另外，植物生长动画采用分组进行，以求达到不同植株的生长速度不一的景象。本系统的植物生长动画的植物模型目前约有60个，今后将与相关部门合作，持续扩充系统素材库。(a)春天(b)夏天(c)秋天(d)冬天图4系统植物生长动画植物病变进度的微观动画每一帧就是一张图片，为了配合植物病变动画的时长，微观动画用到的图片达102张，时长约为5s。植物病变动画与植物治愈动画都为材质动画，通过改变模型材质达到动画效果。植物生长动画是对当下野外植物考察的替代与加强工具。首先，对于某些生长于险峻地形的珍贵植物，如高山植物，可先由专业人士采集植物的三维数据，录入系统植物素材库，从而帮助无法到达实地观察的群体了解珍贵植物，扩大对植物的观察次数及观察人数，避免野外考察发生意外的风险。其次，植物生长周期缓慢，每一年和每一季节植物的外观和内部形态都有很大不同，借助VR技术展?
【参考文献】：
期刊论文
[1]“互联网+”背景下“园林植物保护”课程改革与实践[J]. 李寿冰,丁世民,杨兴芳,赵从凯,满冬. 中国职业技术教育. 2019(16)
[2]材料力学虚拟仿真实验系统的设计与开发[J]. 耿志挺,陈学军. 实验室研究与探索. 2019(05)
[3]对叶榕花序不同发育时期气味成分的变化及其对传粉者的吸引作用[J]. 程玉芬,张志伟,贾永霞,陈连福,于慧. 热带亚热带植物学报. 2019(03)
[4]农村水环境治理虚拟仿真实验的建设与应用[J]. 张艳,柳丹,王懿祥,曹玉成,李梅,骆林平. 实验技术与管理. 2019(04)
[5]植物物种鉴别实验虚拟仿真资源的构建与应用[J]. 张彪,潘志明,魏万红,黄金林,杜坤. 实验技术与管理. 2018(09)
[6]新形势下高等院校植物学实验教学改革探索与实践[J]. 陈海魁. 教育现代化. 2018(25)
[7]植物学综合性实验项目的设计与实践[J]. 淮虎银,金银根,孙国荣,张彪,吴晓霞,高红明,崔月花. 实验室研究与探索. 2006(05)
[8]中国种子植物物种多样性及其分布格局[J]. 应俊生. 生物多样性. 2001(04)
[9]植物遗传资源的重要性[J]. 王绍明,张霞. 生物学通报. 2000(07)
本文编号：3091046
【文章来源】：实验技术与管理. 2020,37(02)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
系统架构图
146实验技术与管理图2VR+植物实验教学系统3.1植物展示模块和病虫害介绍模块植物展示模块以及病虫害介绍模块是VR+植物教学系统中的核心模块，其功能为以平滑动画为主、文字语音为辅的方式介绍植物及病虫害的以下内容：（1）植物名称、科属、外部形态等植物信息，如图3所示。（2）植物受到病虫害后外部形态、内部构造，害虫分布、习性、危害等病虫害信息。植物动画包括植物生长动画、植物病变动画、植物治愈动画、植物病变进度的微观动画等。图3系统植物介绍场景植物生长动画与植物病变进度的微观动画同属于逐帧动画，不同的是植物生长动画每一帧就是一个植物模型。为保持画面的连贯性，本系统的逐帧动画最低播放要求为25帧/s，最终呈现流畅的植物生长动画，且时间轨迹覆盖春、夏、秋、冬4个季节，如图4所示。另外，植物生长动画采用分组进行，以求达到不同植株的生长速度不一的景象。本系统的植物生长动画的植物模型目前约有60个，今后将与相关部门合作，持续扩充系统素材库。(a)春天(b)夏天(c)秋天(d)冬天图4系统植物生长动画植物病变进度的微观动画每一帧就是一张图片，为了配合植物病变动画的时长，微观动画用到的图片达102张，时长约为5s。植物病变动画与植物治愈动画都为材质动画，通过改变模型材质达到动画效果。植物生长动画是对当下野外植物考察的替代与加强工具。首先，对于某些生长于险峻地形的珍贵植物，如高山植物，可先由专业人士采集植物的三维数据，录入系统植物素材库，从而帮助无法到达实地观察的群体了解珍贵植物，扩大对植物的观察次数及观察人数，避免野外考察发生意外的风险。其次，植物生长周期缓慢，每一年和每一季节植物的外观和内部形态都有很大不同，借助VR技术展?
146实验技术与管理图2VR+植物实验教学系统3.1植物展示模块和病虫害介绍模块植物展示模块以及病虫害介绍模块是VR+植物教学系统中的核心模块，其功能为以平滑动画为主、文字语音为辅的方式介绍植物及病虫害的以下内容：（1）植物名称、科属、外部形态等植物信息，如图3所示。（2）植物受到病虫害后外部形态、内部构造，害虫分布、习性、危害等病虫害信息。植物动画包括植物生长动画、植物病变动画、植物治愈动画、植物病变进度的微观动画等。图3系统植物介绍场景植物生长动画与植物病变进度的微观动画同属于逐帧动画，不同的是植物生长动画每一帧就是一个植物模型。为保持画面的连贯性，本系统的逐帧动画最低播放要求为25帧/s，最终呈现流畅的植物生长动画，且时间轨迹覆盖春、夏、秋、冬4个季节，如图4所示。另外，植物生长动画采用分组进行，以求达到不同植株的生长速度不一的景象。本系统的植物生长动画的植物模型目前约有60个，今后将与相关部门合作，持续扩充系统素材库。(a)春天(b)夏天(c)秋天(d)冬天图4系统植物生长动画植物病变进度的微观动画每一帧就是一张图片，为了配合植物病变动画的时长，微观动画用到的图片达102张，时长约为5s。植物病变动画与植物治愈动画都为材质动画，通过改变模型材质达到动画效果。植物生长动画是对当下野外植物考察的替代与加强工具。首先，对于某些生长于险峻地形的珍贵植物，如高山植物，可先由专业人士采集植物的三维数据，录入系统植物素材库，从而帮助无法到达实地观察的群体了解珍贵植物，扩大对植物的观察次数及观察人数，避免野外考察发生意外的风险。其次，植物生长周期缓慢，每一年和每一季节植物的外观和内部形态都有很大不同，借助VR技术展?
【参考文献】：
期刊论文
[1]“互联网+”背景下“园林植物保护”课程改革与实践[J]. 李寿冰,丁世民,杨兴芳,赵从凯,满冬. 中国职业技术教育. 2019(16)
[2]材料力学虚拟仿真实验系统的设计与开发[J]. 耿志挺,陈学军. 实验室研究与探索. 2019(05)
[3]对叶榕花序不同发育时期气味成分的变化及其对传粉者的吸引作用[J]. 程玉芬,张志伟,贾永霞,陈连福,于慧. 热带亚热带植物学报. 2019(03)
[4]农村水环境治理虚拟仿真实验的建设与应用[J]. 张艳,柳丹,王懿祥,曹玉成,李梅,骆林平. 实验技术与管理. 2019(04)
[5]植物物种鉴别实验虚拟仿真资源的构建与应用[J]. 张彪,潘志明,魏万红,黄金林,杜坤. 实验技术与管理. 2018(09)
[6]新形势下高等院校植物学实验教学改革探索与实践[J]. 陈海魁. 教育现代化. 2018(25)
[7]植物学综合性实验项目的设计与实践[J]. 淮虎银,金银根,孙国荣,张彪,吴晓霞,高红明,崔月花. 实验室研究与探索. 2006(05)
[8]中国种子植物物种多样性及其分布格局[J]. 应俊生. 生物多样性. 2001(04)
[9]植物遗传资源的重要性[J]. 王绍明,张霞. 生物学通报. 2000(07)
本文编号：3091046
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