探游式虚拟学习系统的研究与实现

摘要

移动通信技术的快速发展以及移动终端计算、存储能力等性能不断提高，为移动学习发展提供了必要的技术支持。目前移动学习内容主要以文本图片形式展现，其单一的呈现方式和有限的表达力难以满足学习者需求。为此本研究以探究卫星为主题设计并开发基于智能手机的探游式虚拟学习系统。本研究的主要工作包括：
　　 相关学习理论与技术支持的研究。在分析国内外移动学习系统基础上，探讨了探游式学习及虚拟学习系统相关理论，介绍了虚拟学习系统的技术支持，并以探究卫星为主题对虚拟学习系统进行探游学习设计、系统架构，并依据实际应用提出实现方案。
　　 场景建模。采用3ds MAX技术完成场景和卫星建模，使用VRML技术实现虚拟场景漫游。并采取精简策略优化场景和模型。
　　 模型和场景的简化。针对移动设备较台式PC计算、处理能力低的特点，在对国内外模型简化算法比较分析的基础上，采用渐进网格算法对所建模型和场景进行简化处理，在保证模型视觉效果的基础上降低模型复杂度，减少系统开销。
　　 讨论碰撞检测的一般方法。考虑到智能手机的CPU处理能力低、屏幕尺寸小的实际，采用层次包围盒碰撞检测方法，以提高碰撞检测速度。
　　 本研究将虚拟现实技术与移动学习结合，为移动学习资源的表现形式提供新设计思路和解决方案，最终实现了一个基于智能手机的虚拟学习应用系统原型，满足用户学习需求的同时，其真实感和实时性均满足应用要求。