虚拟现实技术在工业设计史课程中的应用研究

发布时间：2020-07-05 14:03

【摘要】：随着信息技术以及互联网的不断发展,新媒体设备的发展取得了显着成效,这其中就包括虚拟现实技术。目前虚拟现实技术已经成功应用到了各行各业,如游戏娱乐,军事领域,医疗行业,航空航天,室内设计,工业模拟等。同时,虚拟现实技术在教学中的应用潜力非常大,它可以优化教材的呈现效果,激发并保持学生的学习兴趣,促进师生互动,提高课堂教学质量,提升学生学习知识的效果。虚拟现实技术在高等教育领域,可以给课堂教学、课下学习都带来新的活力,在提升教学效率方面可以发挥积极作用。但在现阶段,国内的工业设计专业教学重点培养学生在创造力和实践方面的能力,理论课程中教师的教授一般是直接讲解,同时按照时间顺序授课。学生面对概念知识,都是在练习记忆力,为了使学生主动学习,必须提升学生的学习乐趣与学习动力。因此,本文希望利用虚拟现实技术来解决教学过程中存在的问题,提出新的教学模式改革,提高学生的学习兴趣,吸引学生的注意力,帮助学生理解教学内容,探索新的学习形式。本论文主要由三部分组成。首先,运用文献检索,实地考察等方法,充分地查阅相关文献资料,对虚拟现实技术当前的发展及在各行各业的应用现状进行调研,重点放在研究虚拟现实技术在设计专业中的应用。参观美术馆、博物馆等艺术类的相关展馆进行调查,了解这些场馆运用了哪些新的虚拟现实技术,并总结出不同的使用方式。其次,通过调查问卷和访谈的形式,调研当前工业设计史课程中师生的不同需求,统计调查结果,总结师生对工业设计史课程中虚拟现实技术使用方式的需求。最后,通过对虚拟现实技术在国内外的应用研究,总结分析虚拟现实技术在教学中的作用及其对课堂的影响,并对虚拟现实技术在工业设计史课程中的应用提出可行的建议。通过调查研究本文给出以下建议,第一,构建虚拟资源库,利用虚拟现实技术展示学习资源及设计作品,营造虚拟现实环境使学生更有代入感,也使学生对学习工业设计史产生浓厚兴趣。第二,建立沉浸式虚拟现实系统,可以把一些难以理解的概念变得可视化,增加实践性和真实感,加强学生对于理论知识的记忆。第三,建立桌面式虚拟现实系统,这一系统主要是促进学生在课后的复习,为学生提供丰富的学习资源,改变学习手段不够丰富的现状,提供查阅专业资料的平台。
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：G434;TB47-4
【图文】：

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实技术的本质是计算机模拟技术，它以计算机为主体，创造虚拟世界虚拟环境中并成为其中的一部分，获得模拟体验，参与互动和学习，。用户沉浸在虚拟现实环境中可以通过各种方式，比如通过手持设备虚拟世界，与虚拟世界产生交互。良好的虚拟现实体验将使用户专注烈的存在感，从而忽略对真实环境的感知[5]。目前，市场上的虚拟现化和集成方向发展，虚拟现实技术在教育教学中的规模化应用将彻底时将改变人们在教学中使用虚拟现实的方式[7]。现实技术特点虚拟现实交互设备是指佩戴在用户身上的各种传感器设备，例如立体分辨率头盔显示器等。虚拟现实技术有三个最主要的特征，它们分别的沉浸性和丰富的想象性[8]。

虚拟现实界面

图 2-2 沉浸型虚拟现实界面（图片来源：http://sell.d17.cc/show/4645896.html）使用头戴式虚拟现实设备，隔离用户与真实环境的联系[16]。用户通过从设备上看到的容以及他们在耳边听到的内容可以形成虚拟视觉和听觉。通过佩戴虚拟现实头盔，基于部跟踪，眼球定位技术和专用数据手套的使用提供虚拟手臂，以使自己沉浸在虚拟世界。这使得与虚拟世界交互变得非常容易，这也是沉浸式虚拟现实系统的最大特征。传统拟现实工具（如键盘）的最大缺点是它们无法与虚拟世界中的对象进行交互。沉浸式虚现实可以动用用户的所有感官，完全沉浸在虚拟现实世界中，弥补现实生活中未能实现部分，获得现实世界中无法体验的感受。从这个角度来看，沉浸式虚拟现实最明显的优是它使用头盔式显示器来屏蔽用户的真实视觉和听觉，从而创造虚拟视觉和听觉，它还用数据手套来阻断用户的感官通道同时创建虚拟触摸。2）桌面型虚拟现实系统，也称为简易型虚拟现实系统。简单的虚拟现实系统可以由前通用的计算机实现，这个系统允许用户通过键盘和鼠标与虚拟环境交互[17]。例如，Appl

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