基于VR技术的多媒体教学系统实验研究与实现

摘要

VR技术是伴随计算机科学发展而产生的一门新兴技术，它利用虚拟现实硬件、软件资源，实现一种较为复杂的人与计算机之间沟通和交互过程。运用VR技术所产生的虚拟空间能向参与者提供视、听、触等身临其境的感受，使参与者与虚拟现实环境中的三维物体进行感知和交互。VR技术运用于实验教学中，能给学生提供一个虚拟实验的空间强化他们的操作技能，改善现有实验教学的现状，提高实验教学的效果。
　　 本文在详细分析VR技术的基础上，探讨了VR技术应用于实验教学的理论基础，运用系统化教学设计思想对虚拟实验的开发进行了具体分析。作品中选取了虚拟现实技术中的VRML和3DS MAX进行虚拟实验的场景建模，并结合JavaScript语言探析了实验中交互功能及其具体实现。论文研究了VR技术和实验教学的有机融合以促进实验教学的开展，提升学生的应用技能。
　　 在实地分析了多媒体系统实验教学的课堂基础上，本文设计、构建了虚拟实验操作平台辅助学生进行实验学习，并对多媒体系统中的视频展示台、投影仪的功能应用等进行详细分析、设计，阐述了虚拟实验制作的一般过程。同时具体结合多媒体虚拟实验操作过程中的主要技术问题(如：虚拟场境的构建、视频展台相关功能按钮的实现、虚拟实验过程中交互功能的体现、投影仪相关功能按钮的体现等)进行了深入的探究和论述。
　　 本虚拟实验系统在开发完成后进行了网络环境下的运行试用，证实虚拟实验的交互性、沉浸感有助于提高学习者的学习兴趣、提升学生的实际操作技能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题提出的背景和意义

1.1.1实验教学的现状

1.1.2 VR技术的发展

1.1.3 VR技术的教育应用前景

1.1.4课题意义

1.2国内外现状

1.2.1国外的研究现状

1.2.2国内的研究现状

1.3论文的研究目标和内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.4主要研究方法

第二章 VR技术概论

2.1 VR技术概念

2.2 VR技术的发展历程

2.3 VR技术的分类

2.4 VR软件技术的现状

2.4.1 Cult3D

2.4.2 Virtools

2.4.3 Java3D

2.4.4 EON

2.4.5 VRP

2.4.6 WebMax

2.4.7 VRML和X3D

2.5 VRML语言特色

2.5.1 VRML特性

2.5.2 VRML文件体系

2.5.3 VRML开发工具

2.5.4 VRML运行环境

第三章基于VR技术的实验教学的理论基础

3.1戴尔经验之塔理论

3.2行为主义理论

3.3建构主义理论

3.4基于VR技术的多媒体系统实验开发原则

第四章基于VR技术的多媒体教学系统实验设计分析

4.1虚拟实验平台的教学设计

4.1.1学习对象分析

4.1.2学习环境分析

4.2多媒体教学系统虚拟实验设计

4.2.1系统设计目的

4.2.2系统设计重点

4.3多媒体教学系统虚拟实验的架构

4.4多媒体教学系统虚拟实验功能设计

第五章虚拟教学媒体实验系统的开发实现

5.1系统开发平台简介

5.2系统建模

5.2.1虚拟实验场景的建模开发实现

5.2.2实验器材的建模实现

5.3实验交互功能的实现

5.3.1视频展示台交互功能的设计实现

5.3.2投影仪交互功能的实现

5.4系统整合

第六章多媒体教学虚拟实验系统的应用

6.1系统运行测试环境

6.2系统功能测试

6.3系统测试调查分析

6.4系统测试总结与反思

第7章总结与展望

7.1主要成果

7.2存在的问题和不足

7.3研究展望

参考文献

附录 多媒体系统虚拟实验系统应用情况调查问卷

致谢

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