時間:2023-03-22 17:33:29
導語:在交互技術(shù)論文的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

信息技術(shù)應(yīng)用與基礎(chǔ)護理教學所具備的優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,提升了教師科研水平。信息技術(shù)在基礎(chǔ)護理教學中的應(yīng)用一方面使老師熟練的掌握了計算機的操作技術(shù),另一方面是老師在平時的課題研究中通過對在網(wǎng)上對基礎(chǔ)護理知識的學習和研討,并積極的開展討論活動,提高了老師醫(yī)學科研水平,對信息技術(shù)與新課程教學理念結(jié)合有了全新的認識,提高其教育教學的理念,加深了對學科理論的滲透和理解。
第二,改變了教師的教學方式。基礎(chǔ)護理教學以提高和培養(yǎng)學生的基礎(chǔ)護理知識和技能為主要目標,因此在護理教學中實驗課占據(jù)著至關(guān)重要的地位,而信息技術(shù)的應(yīng)用可以向?qū)W生更好的展示全面的、立體的護理技能,尤其是多媒體在教學中的應(yīng)用,結(jié)合了基本的演示操作、形體語言以及動作指導等,改變了傳統(tǒng)的書面教授和單純的語言描述,這種教學方式可以讓護理學專業(yè)的學生更好的理解和記憶相關(guān)的知識,從而提高基礎(chǔ)護理教學的質(zhì)量和效率。
第三,提高了學生的信息素養(yǎng)。這一方面主要表現(xiàn)為與傳統(tǒng)的知識課堂相比,學生更喜歡數(shù)字媒體課堂,這種課堂有動畫的展示和色彩的渲染,借助信息技術(shù)不斷的提高學生自主學習的能力,學生一旦積極主動的參與課堂學習,就會極大的提升護理教學的課堂氣氛,有助于學生將課堂作為展示個人技能和才華的平臺,并且在學習知識的過程中逐漸掌握了現(xiàn)代化的信息技術(shù)。
2.信息技術(shù)在基礎(chǔ)護理教學中的應(yīng)用探討
現(xiàn)代化的信息技術(shù)與學科教學整合,是教育領(lǐng)域一次深刻的變革,而信息技術(shù)教學理念強調(diào)以學生為主,但是現(xiàn)在的實際情況是,在護理技能教學中信息技術(shù)只是老師的教學輔助工具,并沒有切實起到促進學生自主學習的作。
2.1喚醒學生在技能認知方面的潛能多媒體和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)是信息技術(shù)的載體,并且是信息技術(shù)與學科教學結(jié)合的主要體現(xiàn),它可以承載圖像、語言、聲音等信息,能夠在一定程度上增加課堂內(nèi)容的信息量,并提高了老師對課堂信息控制的靈活性,多媒體可以給學生多重器官刺激和直觀的感受,加快學生對知識的理解和認知。例如:基礎(chǔ)護理教學中的“靜脈注射”,老師可以播放在醫(yī)院錄制的影像文件,讓學生對靜脈注射這一抽象的概念有了具體的認識,提高了學生的學習興趣,之后學生就會主動的去模仿視頻中看到的注射過程,而且會在同學之間形成激烈的討論。信息技術(shù)能夠使護理專業(yè)的學生近距離的感受生活的原型,對自己的專業(yè)技能產(chǎn)生零距離的接觸的同時增強對專業(yè)的情感體驗。
2.2擴充學生專業(yè)的知識面信息技術(shù)通過多媒體教學課堂使學生對書本之外的專業(yè)知識有了更多的了解,其作為基礎(chǔ)課程教學的有效補充改善了傳統(tǒng)的學習途徑,學生不僅可以在互聯(lián)網(wǎng)中找到自己想要學習的知識,而且與書本記載的知識相比更具前瞻性和全面性,讓學生專業(yè)技能的發(fā)揮不再僅僅局限在本地區(qū)的護理水平,可以通過數(shù)字網(wǎng)絡(luò)去了解和學習國內(nèi)各個地區(qū)的護理現(xiàn)狀甚至是國外當前的護理現(xiàn)狀,極大的擴充了學生在專業(yè)方面的認知。
3.結(jié)束語
備來掃描二維碼,通過網(wǎng)絡(luò)鏈接,掃描的界面對自動跳轉(zhuǎn)到網(wǎng)上的購物平臺,這樣消費者就可以在網(wǎng)上購物品上購買商品、了解更多買賣信息等等。信息技術(shù)下的互動包裝能夠使商品的展示達到一個全新的高度,能夠使商品在虛擬的網(wǎng)絡(luò)中展示出最優(yōu)的效果。這種對于傳統(tǒng)紙質(zhì)材料進行宣傳的商品是一個進步和突破,也可以將一些無法通過語言和文字呈現(xiàn)的事物方便地呈現(xiàn)給消費者。對于一些使用比較復(fù)雜或者具有較強針對性的商品,多數(shù)消費者因?qū)ι唐繁旧砣狈α私猓谫徺I的時候回受到一些負面情緒的影響。結(jié)合信息技術(shù)的互動包裝設(shè)計,由于在內(nèi)容和設(shè)計形式上比較新穎,能夠比較容易地吸引消費者的注意力,使消費者在好奇、高興的積極情感影響下來增加購買的可能性。從消費者的角度來講,消費者在決定購買之前是非常渴望了解更多的商品信息的。比如會關(guān)注商品的生產(chǎn)過程是否符合規(guī)范,是否干凈衛(wèi)生,是否健康實用等。基于信息技術(shù)的互動商品包裝可以有效滿足消費者的需求,從而使消費者對即將消費的商品有更為全面詳盡的了解。對于生產(chǎn)廠家而言,通過信息技術(shù)能夠了解和掌握更多的市場信息,從而使企業(yè)能夠在市場競爭中占據(jù)更加有力的地位,也能夠及時搜集消費者的反饋信息,從而為企業(yè)調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略提供更好的依據(jù)。同傳統(tǒng)的LOGO相比,信息時代中的LOGO不再是靜態(tài)的、一成不變的,而是呈現(xiàn)出動態(tài)立體性,從而更加符合消費者的視覺要求。俗話說“人之耳目喜新厭舊,天下之同情也”,將信息技術(shù)和互動包裝融合起來,能夠使消費者對商品的好奇心調(diào)動起來,從而引起消費者的興趣。
二、信息時代下互動包裝教學的意義
美國著名的教育技術(shù)學專家海涅爾教授陳說過“把關(guān)于人類學習特定的知識應(yīng)用到教和學實際任務(wù)當中去”。因此,信息技術(shù)的發(fā)展在推動者包裝技術(shù)的不斷進步,因此,將信息技術(shù)下的互動包裝引入到實際的教學中去就具有非常實際的意義。
1.互動包裝教學的意義
在現(xiàn)階段的包裝教學中存在著許多的問題,主要表現(xiàn)在教學中缺乏對學生“人性”的引導和交流,缺乏將信息技術(shù)融入的思想。這就使得學生在進行自己的創(chuàng)作和設(shè)計時不能夠很好地將創(chuàng)意融合到自己的作品中,從而導致設(shè)計的成品單一注重圖形和文字在視覺平面上的效果,不能夠很好的滿足市場的需求。在包裝設(shè)計中融入信息技術(shù),能夠很好地幫助學生打破只關(guān)注文字、圖形等平面元素的包裝設(shè)計思路,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的綜合性設(shè)計人才,使學生能夠創(chuàng)造出更加實用和新穎的包裝設(shè)計。信息技術(shù)的信息化、互動化的服務(wù)能夠使學生克服時間、空間、地域等的限制,從而更好地、更及時的進行溝通和交流,是學生能夠更好的進行學習。
2.互動包裝教學的內(nèi)容
1.1配制優(yōu)良營養(yǎng)土:優(yōu)質(zhì)有機肥、田土和充分腐熟的馬糞過篩后按2∶3∶4比例混合均勻,同時每立方米營養(yǎng)土加3~4千克草木灰,5千克過石。
1.2浸種催芽
1.2.1浸種:①涼水打底,用10%磷酸三鈉浸種20~30分鐘,用清水投洗干凈。②溫湯浸種,放在50~55℃溫水中10~15分鐘。③在常溫水中浸種10~12小時,注意換水和搓洗,至少2次。④出水4小時。
1.2.2催芽:出水后,用濕毛巾包好,放在25~30℃的環(huán)境中催芽。
1.3播種:待種子70%發(fā)芽時即可播種。播種時,將事先配好的營養(yǎng)土裝于木箱中,打上底水,將種子均勻地撒播后,蓋土0.5厘米,蓋上塑料薄膜。注意白天28~30℃,夜間15~18℃。有70%出苗時將薄膜揭掉,溫度控制在:白天20~25℃,夜間13~15℃。
1.4移苗:第3片真葉出現(xiàn)時開始移苗。移苗前一天,將配好的營養(yǎng)土裝入營養(yǎng)缽中,打透水。第二天開始移苗,單株移植,下午4點后移苗,隨移隨澆水。澆好移植水后,迅速將溫度升高,白天25~30℃,夜間15~18℃。緩苗后,溫度降低,白天20~25℃,夜間13~15℃。濕度保持不旱不澆的原則。
2定植
2.1整地、施肥:以色列青椒,由于生育期長,因而需要底肥足,以保證生育旺盛,一般每畝施充分腐熟有機肥5000~6000千克,再加NH4H2PO4每畝25千克,集中施入。
2.2作畦:由于以色列青椒根系較弱,根系淺,因此采用高畦雙行栽培,從而以最大限度促進根系的生長發(fā)育,保證旺盛的生命活力。具體如下:畦寬1.0米,定植雙行,行間開小溝,行間距50~60厘米,株距40厘米。
2.3定植時期及定植方式
2.3.1定植時要求土壤濕而不粘,應(yīng)在定植前3~5天灌水。
2.3.2嚴格按株行距挖穴,縱橫向均屬一直行,穴深與苗坨長度相同。
2.3.3定植時覆土與苗坨平齊即可,不得埋深,嚴防立枯病,土傳病害的危害,同時澆好定植水。
3定植后的管理
3.1溫度:①緩苗前,定植后5~7天,一般不進行通風換氣,以促根緩苗,溫度控制在25~35℃,如超過35℃,則必須通風降溫。②緩苗后,日夜溫度均較緩苗前降2~3℃,以促進根部擴展,使秧苗健壯生長。③結(jié)果期,a.冬季、早春,通風換氣,以室內(nèi)溫度為主,每天白天午前20~28℃,午后28℃以利蓄熱。夜間,晚10點前不低于18℃直到第二天清晨不低于15℃,冬季應(yīng)保持高溫。b.其它季節(jié),日均溫大于15℃,要晝夜通風,必要時可撤去棚膜。
3.2濕度:①空氣濕度70%~80%,土壤保持濕潤(濕而不粘),嚴禁大水漫灌,可小水勤澆。②低溫高濕季節(jié)盡可能加強通風排濕,以減少發(fā)病機會。
3.3水肥:①定植水不宜太大。②緩苗后澆緩苗水,量宜大。③結(jié)束蹲苗后5~7天一水,每水帶肥,開花結(jié)果前以N為多,P、K少,開花結(jié)果后,加大P、K比例,而且視葉色、長勢、坐果情況進行葉面P、K的補充(用500倍KH2PO4),尤其在果期水肥必須跟上,這是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵。
3.4中耕除草:緩苗后進行一次,此次宜深10厘米,目的在于促根。之后,每次澆水后,都應(yīng)中耕一次,每次中耕近根處宜淺,遠根處宜深,以利促根、護根。
3.5插架及植株調(diào)整
3.5.1插架:應(yīng)在株高35厘米以上時進行,每隔3~5株需插一根豎竹桿,然后綁一橫桿。以后,隨植株的生長,每隔15~20厘米綁一橫桿,把植株有序地綁在橫桿上。
3.5.2植株調(diào)整:①植株在分叉現(xiàn)蕾后,應(yīng)將分叉下面的弱枝去掉。(如果此時秧苗較弱,為更好地促根發(fā)達,應(yīng)適當晚些去除這些弱枝)。同時,將門椒花蕾去除(如果在高溫季節(jié)定植則可不去除門蕾)。②去除主枝上的弱小的不結(jié)果枝。③個別主枝結(jié)果后變得細弱,失去結(jié)果能力,則應(yīng)在摘除果實的同時將該枝去掉。④第一分叉下部的葉子如果變黃失去功能,應(yīng)及時去掉。⑤疏花疏果,由于開花太多或結(jié)果太多,應(yīng)將其中的一部分去掉。去掉時應(yīng)將各枝上的多余的花、果間隔去掉,而絕不能將某一枝上的花、果全部去掉而將另一枝的花果全部留下。
4果實采收標準
4.1青熟:以色澤、硬度為主要標準,青熟果色深綠,表面有光澤,手感較硬,用手輕捏無內(nèi)裂聲即可。
4.2紅(黃)熟:以著色面積、硬度、光澤為準。一般需有95%以上轉(zhuǎn)色,表面光滑,手感較硬都為成熟的標志。
5病蟲害防治
湖南第一師范學院黨委書記詹小平,今日通過電話告訴記者:學校方面已從本報報道了解到朱錫平論文剽竊情況,而且已跟院長和主管副院長說了,校方已經(jīng)要求學院的學術(shù)委員會拿出處理意見。
院長彭小奇也稱“不知情”。在記者想進一步了解院方態(tài)度時,彭小奇說:“抄襲發(fā)生在長沙理工大學,雖然他(指朱錫平)現(xiàn)在是湖南第一師范學院的教授,但抄襲行為與湖南第一師范學院沒有關(guān)系。我們不好處理。”
彭小奇認為,抄襲發(fā)生在A校,但問題暴露卻在B校,這樣的情況在全國并不多見。“在法理上是否處理、怎么處理,不明確。”“學校對本校教授發(fā)生在其他學校的抄襲行為有無權(quán)力追溯,目前還不清楚”,因此他表示,“暫時可能還無法處理”。不過,當記者想繼續(xù)了解該校對學術(shù)抄襲的態(tài)度時,彭小奇卻以“正在與領(lǐng)導交談”為由,拒絕作答。
【關(guān)鍵詞】虛擬學習環(huán)境;三維交互技術(shù);教學交互
【中圖分類號】 G40-057 【文獻標識碼】 A 【論文編號】 1009―8097(2011)03―0129―04
一 前言
桌面級虛擬現(xiàn)實技術(shù),因其技術(shù)簡單、集成性高、實用性強、投入成本低等特點,近年來在教學中的應(yīng)用越來越廣泛,其開發(fā)的桌面虛擬學習環(huán)境,能夠讓學習者在一個具有真實感的虛擬三維空間中進行學習、探索和娛樂等交互活動。
關(guān)于學習環(huán)境,Wilson(1995)的學習環(huán)境場所觀認為:學習環(huán)境是一個學習者可以相互合作、相互支持的場所,在那里可以使用各種工具和信息資源參與問題解決的活動,以達到學習目標。他將學習環(huán)境分成計算機微世界、基于課堂的環(huán)境(促進積極學習的豐富環(huán)境、拋錨式教學)、開放的虛擬環(huán)境等三類[1]。
本文中的桌面虛擬學習環(huán)境主要是上述學習環(huán)境中的第三種類型,同時兼具第一種類型的某些特征和功能。它主要是運用桌面虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的,在形式、內(nèi)容、表現(xiàn)手法、教學功能等方面,實現(xiàn)對真實學習環(huán)境的模擬,為學習者提供多種感官的學習刺激,對學習者的學習活動進行支持;它通過多種交互形式,實現(xiàn)動機激發(fā)、策略調(diào)整、興趣保持、交流互動等多方面的教學功能[2]。
二 三維交互技術(shù)的三個層次
1 三維交互技術(shù)的層級劃分
三維交互技術(shù)作為一種新型交互形式,其本質(zhì)是為了促進學習者的學習,屬于教學交互范疇。關(guān)于教學交互的劃分,國內(nèi)學者陳麗在Laurillard的學習過程會話模型的基礎(chǔ)上提出了教學交互層次塔理論,它將遠程教學交互分為三個層面:學生與媒體界面的操作交互,學生與教學要素的信息交互,學生的概念和新概念的概念交互[3]。
然而三維交互相對于一般的教學交互來說,其劃分難度更加復(fù)雜。首先,在技術(shù)層面上,虛擬學習環(huán)境下學習者需要控制的自由度增加為6個,而且缺乏一些必要的約束信息,比如深度線索、觸覺反饋等[4];其次,缺少對三維交互的最底層交互任務(wù)的理解,因為這些底層的交互任務(wù)與學習者的學習任務(wù)、認知習慣有密切的關(guān)系,只有這些關(guān)系描述清楚后,才能將交互任務(wù)逐層分解,合理而有效地進行交互風格的研究和三維交互技術(shù)的劃分。
在教學交互層次塔理論的指導下,使用Bowman分類法,從任務(wù)、子任務(wù)、實現(xiàn)技術(shù)三個層次對三維交互技術(shù)進行分析[5],將其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)劃分為三個具有顯著特點的邏輯層次:幾何漫游層、選擇操縱層、協(xié)作互動層,并以此為基礎(chǔ),針對每一層交互的具體特點,細化為多種交互形式,最后按照由低級到高級、由具體到抽象的認知習慣對其進行重構(gòu)(見圖1)。
2 三層面的三維交互技術(shù)
根據(jù)圖1可見,三維交互技術(shù)主要是由以下三個不同層面的交互共同作用完成的。
(1)幾何漫游層
幾何漫游層體現(xiàn)學習者與學習環(huán)境的操作過程,主要描述了如何從一個位置移動到另一個位置,通過鼠標鍵盤等交互設(shè)備,可以全方位了解學習環(huán)境的概況。其交互技術(shù)主要包括兩個獨立的部分:找路(wayfinding)和行進(travel)。“找路”指的是一種方法,確定當前在什么位置(空間或時間上),尋找在環(huán)境中到達目的地的路線,幫助學習者了解他們自身相對于目標的位置,從而使他們確定到達目標的路徑[6]。“行進”指的是學習者如何在空間(或時間)中移動。
“找路”和“行進”通常借助化身實現(xiàn),通過鼠標和鍵盤來控制化身的運動,視點位置和方向跟隨化身一起變化,既有利于學習者對虛擬場景的完整理解,也容易感知自己所處的空間位置。為了避免在漫游時出現(xiàn)迷路的現(xiàn)象,通常配合地圖進行導航,一旦學習者需要改變學習內(nèi)容,只需要點擊地圖即可,避免學習者在查找時浪費大量的時間,使學習者出現(xiàn)孤獨感和煩躁感。
(2)選擇操縱層
選擇操縱層體現(xiàn)學習者與媒體界面之間、學習者與學習資源之間的操作過程,為學習者提供虛擬對象作時的可視反饋。它能夠改變虛擬對象(即交互元素)的幾何屬性,包括整體或部分的平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、變形以及材質(zhì)、紋理、顏色等幾何屬性的變化,通過選擇、操控、判斷、反饋等環(huán)節(jié)實現(xiàn)。
“選擇”是指定具體的交互對象,一般情況下使用鼠標點擊指定位置或?qū)ο蠹纯桑弧安倏亍笔菍ο髨?zhí)行相關(guān)動作,改變對象的屬性,例如對象的位置、顏色、可見性、移動、旋轉(zhuǎn)等;“判斷”是根據(jù)教學的具體任務(wù)對“操控”的結(jié)果進行評估;“反饋”是根據(jù)評估的結(jié)果進行教學提示,對于完成正確操作給予正強化反饋信息,而對于完成錯誤操作給予負強化反饋信息。
(3)協(xié)作互動層
協(xié)作互動層體現(xiàn)學習者與學習者之間、學習者與教育者之間的操作過程,能夠提供多個學習者共享VR體驗,讓多學習者協(xié)作解決一個問題(即執(zhí)行一個任務(wù)),參與者也可以共享與其他人競爭的體驗或與他人的交互,主要是指與他人交互的技術(shù),包括如何處理協(xié)作交互、如何實現(xiàn)并發(fā)體驗、誰擁有對操縱和通信操作的控制,如何使世界保持一致以及協(xié)作的參與者如何互相交互等[7]。在桌面虛擬學習環(huán)境中,每個學習者是一個個獨立的分布式對象,它們在進行虛擬體驗的同時,主要通過創(chuàng)建會話和消息傳遞等對話交流機制,來促進學習者的體驗。
3 三層面三維交互的關(guān)系
幾何漫游層、選擇操縱層、協(xié)作互動層這三層交互是根據(jù)學習者的學習過程來劃分的,以促進學習者的學習為出發(fā)點,他們密切相關(guān)、相互作用,將教學、交互、技術(shù)充分結(jié)合,在一個螺旋上升的過程中,形成了三維交互技術(shù)的構(gòu)成體系(見圖2)。
由圖2可以看出,三層交互的關(guān)系是:首先,幾何漫游層交互是選擇操縱層交互發(fā)生的條件。當學習者面對一個新的學習任務(wù)時,首先要通過三維漫游的方式,了解學習對象的概況,然后才會通過選擇操縱層交互,掌握學習對象的主要功能;其次,協(xié)作互動層交互產(chǎn)生于選擇操縱層交互的過程中,學習者在使用選擇操縱層交互完成教學內(nèi)容時,通常需要借助教師指導或組內(nèi)討論等教學形式,來解決一些教學難題,進而促進整個學習過程的完成,可見最頂層的協(xié)作互動層交互的水平和方向?qū)⒂绊憣W習者的學習結(jié)果。
三 三維交互技術(shù)的實現(xiàn)過程
三層次的交互技術(shù)貫穿于整個學習過程,有效促進學習者的學習,其實現(xiàn)過程主要包括教學分析、模型構(gòu)建、交互設(shè)計、測試等環(huán)節(jié),通過編寫腳本、實物拍攝、建模、貼圖、設(shè)計動畫、交互合成、調(diào)試等具體操作完成交互技術(shù)的制作(見圖3),下面以“攝像機的使用”為例,借助Virtools虛擬現(xiàn)實技術(shù)平臺,介紹三維交互技術(shù)的具體實現(xiàn)過程。
1 教學分析
教學分析主要圍繞教學需求和交互技術(shù)兩方面展開,重點解決“做什么”和“怎么做”的問題。通過分析虛擬實驗環(huán)境和真實實驗環(huán)境的優(yōu)點和不足,對教學內(nèi)容進行針對性篩選,對于攝像機的主要構(gòu)造和常規(guī)操作,這些基礎(chǔ)性內(nèi)容制作成虛擬實驗,讓學生在虛擬環(huán)境中,反復(fù)操作各種實驗設(shè)備,減少設(shè)備的無謂損耗,而對于電視攝像這些技能類的內(nèi)容,讓學習者在真實實驗中完成,有利于對學生實踐能力的培養(yǎng)。
2 模型構(gòu)建
模型構(gòu)建主要包括建模和畫面優(yōu)化兩個部分。在建模過程中,應(yīng)根據(jù)教學任務(wù)的層次結(jié)構(gòu),采用層級建模的方法,遵循由下到上的原則,逐層逐塊地利用建模軟件進行虛擬場景的構(gòu)建。畫面優(yōu)化主要控制模型的面數(shù)和清晰度,對于攝像機的鏡頭、光圈、調(diào)焦環(huán)、推拉按鈕等主要操作按鈕,采用較高的面數(shù)值,而對于攝像機的主要面板,這些沒有交互的部分,采用較低的面數(shù)值,借助貼圖等方法完成制作。
3 交互設(shè)計
交互設(shè)計不僅是學習者同虛擬學習環(huán)境之間的信息交流,也是虛擬情景展開的手段,主要包括虛擬學習環(huán)境漫游、攝像機的基本操作、共享體驗等幾個環(huán)節(jié)。
(1)虛擬學習環(huán)境漫游的實現(xiàn)
虛擬學習環(huán)境的漫游屬于幾何漫游交互層,它主要通過控制化身運動,借助鍵盤和鼠標,實現(xiàn)對攝像機結(jié)構(gòu)的學習。在設(shè)計過程中,堅持左右手相互配合的原則,即一只手使用鼠標控制場景的旋轉(zhuǎn),另一只手通過鍵盤控制場景的平移、縮放等。通過Virtools中Keep Active、Get Mouse Displacement、Rotate、Division、Switch OnKey、Per Second、Translate等BBS行為即可實現(xiàn),腳本流程如圖4所示。
(2)攝像機基本操作的實現(xiàn)
攝像機基本操作屬于選擇操縱層,主要包括攝像機的電池安裝、錄制,快門、光圈、焦點,鏡頭推拉等,其中錄制是基本操作的重點內(nèi)容,包括開機、放入磁帶、錄制、教學反饋等四個環(huán)節(jié)。
開機:主要實現(xiàn)單擊Power按鈕,電源指示燈亮,攝像機啟動,再次單擊Power鍵,電源指示燈熄滅,攝像機關(guān)閉。此交互所需的BBs行為有Wait Message、Set Material、Set Texture、Send Message等,腳本流程如圖5所示。
放入磁帶:主要實現(xiàn)單擊EJECT按鈕,磁帶倉開啟,放入磁帶,單擊帶倉,帶倉閉合,完成磁帶裝載,此交互所需的BBs行為有Wait Message、Bezier Progression、Rotate、Translate、Send Message等,腳本流程如圖6所示。
錄制:主要實現(xiàn)單擊REC鍵,錄像指示燈亮起,磁帶走動,錄制開始,此交互所需的BBs行為有Wait Message、Bezier Progression、Set Material、Set Texture、Rotate、Send Message等,腳本流程如圖7所示。
教學反饋:實現(xiàn)對學習者未來的操作進行引導,對當前操作進行確定或?qū)﹀e誤操作予以糾正,讓學習者及時了解自身狀況[8],避免由于滯后和延時給學習者帶來思維中斷、興趣轉(zhuǎn)移甚至是厭煩心理。使用Virtools中Mouse Waiter、2D Picking、SetPosition等BBs行為和VSL腳本能夠?qū)崿F(xiàn)教學交互的判斷,其中2D Picking行為模塊實現(xiàn)拾取物體的功能,Mouse Waiter行為模塊響應(yīng)鼠標的控制,VSL腳本進行程序判斷[9],教學反饋結(jié)果可采用文本或者圖片的形式進行展示,如圖4所示,當鼠標劃過磁帶倉時,會出現(xiàn)“請先裝入磁帶”的提示,學習者可以按照提示進進行操作。
(3)共享體驗的實現(xiàn)
共享體驗交互屬于協(xié)作互動層,它可以讓學習者和教育者在虛擬體驗的過程中交流經(jīng)驗、共同學習,主要包括創(chuàng)建會話和消息傳遞兩個部分。創(chuàng)建會話(Session)定義了一個虛擬的空間,主要用于相關(guān)的主題活動,通常由小組長或教師創(chuàng)建,執(zhí)行普通學習者不能執(zhí)行的操作,對參與活動的用戶信息、網(wǎng)絡(luò)消息及其化身進行管理,根據(jù)組織策略,開展教學活動[10]。
一旦學習者進入虛擬學習環(huán)境,就可以采用一對一、一對多以及廣播等多種形式,進行消息傳遞,完成學習交流。利用NetworkSend Message BBs可以設(shè)定某個化身發(fā)送消息,使用3DFrame顯示對話信息,使用Inputstring BBs實現(xiàn)用戶字符串的輸入,使用2DText BBS實現(xiàn)在輸入框中顯示文本。
4 測試與
在三維交互設(shè)定完成后,進行整體功能、穩(wěn)定性和速度優(yōu)化的調(diào)試,然后根據(jù)程序的應(yīng)用領(lǐng)域,對程序進行。如果是單機應(yīng)用,通過“Export to Virtools Player”命令直接保存為*.vmo格式即可;如果是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,通過“Creat Web Page”命令,將文件保存為htm格式,這樣客戶端只需下載并安裝插件“3D LifePlay”即可進行播放。
四 結(jié)束語
三維交互技術(shù)的三個層次是對三維交互的一次嘗試,它將三維交互技術(shù)由簡單幾何層次引申至更高層次的應(yīng)用,不僅規(guī)范了三維交互技術(shù)的實現(xiàn)過程,而且有利于分析各種復(fù)雜的三維交互現(xiàn)象,在降低學習者的操作難度和認知負擔的同時,有效促進了學習效率的提升。三維交互技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)由“好看”轉(zhuǎn)向“好用”的關(guān)鍵,如何更好實現(xiàn)復(fù)雜虛擬學習環(huán)境下的三維交互技術(shù),還需要開展更深入的研究。
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Research on the Interaction Technique of Three-dimension Under the Desktop Virtual Learning Environment
WU Xiang-enBAI ZheLIU Chao
(Institute of Educational Technology, Shenyang Normal University, Shenyang, Liaoning 110034, China)
論文摘要:信息時代,人類生活方式變化,傳統(tǒng)視覺傳達方式已不能完全滿足信息傳達的需求。科技的發(fā)展,多媒體手段的成熟,為視覺傳達提供了新的形式一新媒體。作為新技術(shù)、靳媒介條件下的特定傳達方式,新媒體吸納傳統(tǒng)媒介的優(yōu)勢,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)及各種交互技術(shù),更有效地實現(xiàn)信息傳播,逐漸成為視覺傳達最主要的方式。與傳統(tǒng)設(shè)計門類相比,新媒體視覺傳達有兩個明顯的特點:首先,它的表現(xiàn)形式更加多樣,多種媒體綜合運用,全方位地進行信息傳達;其次,在設(shè)計方法上,既借鑒已有媒體又有所創(chuàng)新,發(fā)展出適應(yīng)新媒體特性的設(shè)計方法。
1媒體形式的發(fā)散
數(shù)字化時代的今天,視覺傳達設(shè)計逐漸超越了它的原有范疇,走向更寬廠一的領(lǐng)域。數(shù)碼藝術(shù)、數(shù)字影像、網(wǎng)頁交互、多媒體廣告等相繼出現(xiàn),數(shù)字視覺在不斷挑戰(zhàn)已有視覺形式的同時,也在充實著視覺傳達的外延。多元化的視覺觀念暗示著新的視覺傳達方式將打破傳統(tǒng)設(shè)計門類的界限,產(chǎn)生一種新的媒體,以傳統(tǒng)視覺傳達設(shè)計為基礎(chǔ),在新媒體和新技術(shù)手段支持下開拓新的傳達領(lǐng)域,繼承發(fā)展傳統(tǒng)視覺傳達設(shè)計。這種“新媒體”綜合多種媒體形式,集文字、圖像、影像、聲音、動畫等于一身,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)與交互技術(shù),使作品具有一定的主動性和交換性,成為新媒介、新技術(shù)條件下一種特定的傳達方式,真正實現(xiàn)全方位、多感官地信息傳播。
2視覺傳達的變異
作為視覺傳達的最新發(fā)展,新媒體視覺傳達的設(shè)計原則、設(shè)計流程和設(shè)計方法與傳統(tǒng)視覺傳達、設(shè)計形式具有原則上的相似性,但在傳播、顯示、操作等方面,“新”“舊”媒體有著很大差異。例如:相對于印刷品而言,顯示屏幕更適合“瀏覽”而不易于“閱讀”;“新媒體”中各種信息以相互鏈接的方式存在,彼此沒有順序上的固定位置,信息隨瀏覽者的選擇以非線性的方式輸出,而傳統(tǒng)媒介,無論是書籍或是影像,信息呈現(xiàn)都受到預(yù)先安排的順序制約:傳統(tǒng)傳達領(lǐng)域?qū)τ诩夹g(shù)更新的反應(yīng)相對遲緩,而以高速發(fā)展的科技為其信息傳播基礎(chǔ)的“新媒體”則要求設(shè)計時刻與科技緊密結(jié)合,并隨科技的進步不斷發(fā)展出更新的傳達形式。發(fā)展迅速的“新媒體”為設(shè)計者提供了前所未有的表現(xiàn)手段,幫助實現(xiàn)更多的創(chuàng)意可能,為大眾帶來更新鮮的視覺體驗與更富于趣味性的信息獲取過程。“新媒體”不僅使得設(shè)計過程發(fā)生變化,對設(shè)計風格、設(shè)計思維方式也產(chǎn)生深刻影響。活動的版面布局及全方位的交互要求設(shè)計者時刻以運動的眼光看待版式編排和視覺效果,不但考慮靜態(tài)的視覺效果,還要設(shè)想視覺元素與觀眾互動之后可能呈現(xiàn)出的種種樣貌,通過針對性的設(shè)計避免對信息傳達的干擾或畫面的不美觀。視頻、動畫將作為常用元素,與文字、圖形共同構(gòu)成版面。“新媒體”的易編輯性也使設(shè)計師可以設(shè)計多種版面方案和視覺效果,隨時更換以應(yīng)對觀眾的日益細分及不同喜好,更大程度上滿足人們的審美需求,更有效完成信息傳達。 3互動式編排靈活自由
融合多種媒介形式與多媒體技術(shù)的新媒體實現(xiàn)了同一平面中多個、多層信息的同時顯示,并可根據(jù)瀏覽需要任意放大縮小、擺放、堆疊屏幕內(nèi)容,信息呈現(xiàn)不再受版面尺寸或顯示區(qū)域大小限制,交互式操作的加人也為傳達過程增添了趣味。德國波恩聯(lián)邦美術(shù)館內(nèi)陳列有一個以法老圖坦卡蒙統(tǒng)治下的古埃及為主題的互動展示。在4.5平方米的展臺上投射,有順著尼羅河谷延伸的整個法老統(tǒng)治區(qū)域地圖,重要的城市、寺廟或歷史事件發(fā)生地等信息在地圖相應(yīng)位置都有標注。參觀者用手觸擊任意信息點,與之相關(guān)的文化、宗教信息便會以文字、圖像、視頻或動畫的形式展開,每組信息下方都會顯示一些控制圖標,可實現(xiàn)瀏覽鏈接信息、重新播放等功能。參觀者面前的展示區(qū)域往往會有多個信息點,若在當前信息播放時又點擊另一信息點,當前信息會自動關(guān)閉,并在原位置展開新的信息。同一位置、同一顯示區(qū)域中,通過參觀者自己選擇、控制可交替顯示多組信息,結(jié)合標注于地圖上的地理位置,使參觀者更易于理解各組信息之間的聯(lián)系,也實現(xiàn)了有限的顯示區(qū)域內(nèi)盡量詳盡的信息的展示。在實現(xiàn)有效信息傳達的基礎(chǔ)上獲得最佳視覺美感是對視覺媒介的普遍要求,“新媒體”繼承了傳統(tǒng)媒介的版式風格又結(jié)合自身特性發(fā)展出了獨特的編排方式。
4傳達方式豐富多彩
關(guān)鍵詞:三維動畫;交互設(shè)計;虛擬交互
隨著動畫制作技術(shù)的不斷發(fā)展變革,三維動畫影視開始迅速崛起,三維動畫給予觀眾更加立體的視覺畫面效果,滿足了人們在視覺方面的審美需求,使用三維技術(shù)制作的《大圣歸來》《瘋狂動物城》等動畫影片受到了觀眾的一致好評。三維動畫技術(shù)也同樣可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計、文化教育、航空科技等領(lǐng)域,但由于各種因素的制約,目前只能作為演示的方法和論證、研究的工具,可操作性受到一定限制。交互設(shè)計可以解決這個問題。將交互設(shè)計和三維動畫技術(shù)結(jié)合在一起,使參與者與三維動畫產(chǎn)生互動。參與者在觀看三維動畫的同時,能夠扮演動畫中的角色參與動畫劇情,根據(jù)自己的想法對動畫的發(fā)展進行控制,不僅具有多感官的虛擬互動式的體驗,還能增加三維動畫的可操作性,使三維動畫技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。三維交互動畫設(shè)計具有更加真實的沉浸感,參與者能夠隨心所欲地在虛擬的三維空間中漫游,甚至還可以進行新形式的藝術(shù)創(chuàng)作,進一步滿足人們的觀賞體驗需求。
一、三維交互動畫設(shè)計在游戲設(shè)計中的應(yīng)用
在游戲設(shè)計領(lǐng)域中,三維交互動畫主要應(yīng)用于角色扮演類游戲的設(shè)計與制作。使用Maya、3dsmax等軟件為游戲建立三維模型和游戲場景,創(chuàng)建一個或多個游戲角色,由玩家選擇自己喜歡的游戲角色,控制游戲角色在虛擬的三維場景中跑、跳、飛到空中、在水面上飛奔、戰(zhàn)斗等,這種三維交互動畫使玩家感受到不一樣的視覺效果和體驗感。部分大型3D網(wǎng)絡(luò)游戲為了吸引玩家,在游戲中加入了動態(tài)雨雪天氣系統(tǒng),使三維游戲場景每隔幾小時就有陰、晴、雨、雪的天氣變化,還在玩家創(chuàng)建三維游戲角色的界面中加入“捏臉系統(tǒng)”,使玩家能夠根據(jù)自己的喜好修改虛擬人物的面部造型。“捏臉”系統(tǒng)為三維虛擬人物的發(fā)型、眉毛、眼睛、顴骨、鼻梁、嘴唇、臉型甚至妝容等都設(shè)置了多項參數(shù),例如眼部輪廓的參數(shù)設(shè)置中包括眼睛位置、大小、傾斜角度、眼睛間距、瞳孔大小、瞳孔位置、眉骨凸出、眉毛突出角度、眉毛高度等;臉部輪廓的參數(shù)設(shè)置包括顴骨位置、臉頰寬度、臉頰高度、上臉寬度、下臉寬度、臉蛋豐滿程度、下巴寬度、下巴位置等參數(shù)。玩家對這些參數(shù)進行不同數(shù)值的調(diào)整,可以創(chuàng)建出面部形象各不相同的角色人物,給予玩家全新的造型體驗感,增強了游戲的娛樂性以及玩家與三維游戲之間的交互性。將三維交互動畫應(yīng)用于體感游戲中已成為近幾年游戲設(shè)計的一大熱點。體感游戲是用身體動作來操控游戲。使用三維動畫技術(shù)建立虛擬的三維游戲空間,創(chuàng)建三維動畫人物,由玩家改變自身的身體動作來操控游戲角色,這種體感交互的游戲方式給玩家?guī)砀玫挠螒蝮w驗感和沉浸感。日本的任天堂游戲制作公司推出的WII游戲機將體感交互和三維游戲很好地結(jié)合在一起。它設(shè)計了可單手手持的細長手柄,使玩家能夠單手握手柄對電視中的三維角色進行控制。WII游戲的手柄Wiimote中內(nèi)置無線感應(yīng)控制器,具有動作感應(yīng)和動作跟蹤的能力,玩家可以通過移動手柄位置和對電視屏幕進行不同方向的指向與虛擬游戲人物產(chǎn)生互動。任天堂游戲制作公司將三維交互動畫設(shè)計應(yīng)用于體感游戲中,使游戲的操作方式更加靈活多變,給予玩家更真實更舒適的游戲體驗。例如玩家在玩體育類游戲時,只需要揮動手中的手柄就可以使游戲中的人物做出揮動球拍的動作,移動手柄的前后左右位置可以控制游戲人物的移動和轉(zhuǎn)身;在戰(zhàn)斗類的角色扮演類游戲中,握住手柄做出水平方向和垂直方向的揮動動作,游戲中的三維動畫角色也會做出相應(yīng)的平砍和斬擊的戰(zhàn)斗動作。一臺WII游戲主機可以控制四個游戲手柄,在游戲中創(chuàng)建多個虛擬人物,同樣可以使多人在游戲中進行互動,WII游戲機也因其優(yōu)秀的交互性和逼真的三維動畫效果成為家庭娛樂、朋友聚會中不可缺少的游戲機。美國微軟公司看到任天堂游戲公司在三維動畫游戲中體感交互技術(shù)方面取得的成功之后,也開始對體感交互技術(shù)進行研發(fā)。2010年美國微軟公司推出了Xbox360游戲機,在這款游戲主機中加入3D體感攝影機,它可以對游戲主機前的玩家進行即時的動態(tài)捕捉和影像識別,使玩家完全擺脫了游戲手柄的束縛,通過自己的肢體動作控制三維游戲角色,使三維動畫游戲中的交互設(shè)計又上升到了一個新的高度。在體育類游戲和動作類游戲中,三維動畫角色可以擺出與玩家相同的動作;在舞蹈類游戲中,玩家甚至可以擺脫九宮格跳舞毯的束縛,無需任何游戲配件,只要隨著音樂的節(jié)拍做出相符的肢體動作就可以輕松地沉浸在三維游戲的快樂中。在三維動畫游戲的設(shè)計中,還可為游戲主機加入麥克風輸入、語音辨別、社交互動等功能,以加強三維動畫游戲的交互性。例如在運動健身類的三維動畫游戲中,虛擬動畫角色可提醒并記錄玩家每天的運動量,玩家也可通過語音輸入的方式安排每天的運動項目,并在游戲結(jié)束后通過網(wǎng)絡(luò)社交和朋友們分享游戲體驗。
二、三維交互動畫設(shè)計
在虛擬現(xiàn)實技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機技術(shù),將虛擬現(xiàn)實技術(shù)和三維交互動畫設(shè)計結(jié)合在一起,可以建立多源信息融合交互的三維動態(tài)視景,并為其賦予實體行為的系統(tǒng)仿真。使用者可以借助傳感頭盔、觸覺控制設(shè)備,實時感受三維虛擬空間,并操控虛擬世界中的對象。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑景觀方面可以實現(xiàn)視覺模擬。在虛擬的三維場景中建立三維建筑模型,并在場景中建立多個攝像機模擬人的多個視角,為其加入沉浸式的交互技術(shù),使用戶能夠感受到置身于虛擬的建筑中,給予用戶更加真切的三維漫游的體驗感。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可應(yīng)用于古代遺跡的場景瀏覽和漫游,應(yīng)用三維動畫的重構(gòu)技術(shù),對受到破壞的遺址和文物進行還原,建立數(shù)字化遺址和博物館,使用者通過傳感頭盔在古代遺址中漫游,佩戴觸覺傳感設(shè)備還能感受到虛擬建筑和文物的外觀造型。在醫(yī)學方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可用于虛擬解剖和虛擬手術(shù),用三維動畫技術(shù)創(chuàng)建人體解剖現(xiàn)場的三維虛擬場景,設(shè)計制作出手術(shù)刀、數(shù)據(jù)手套等觸覺傳感控制設(shè)備,為使用者構(gòu)建人體虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),訓練者帶上傳感頭盔就能進行模擬解剖。這種虛擬解剖、虛擬手術(shù)的方式可以使訓練者沉浸在手術(shù)情景中,更加真實地進行外科手術(shù)訓練,減輕人體解剖的成本。在軍事領(lǐng)域方面,可將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于虛擬軍事訓練。使用三維動畫技術(shù)創(chuàng)建不同的地形地貌和天氣等虛擬環(huán)境,使用者佩戴傳感設(shè)備可在虛擬的三維空間與其他人協(xié)同作戰(zhàn)。將這種虛擬互動的方式應(yīng)用于軍事對抗作戰(zhàn)演習,可以使訓練者適應(yīng)多種環(huán)境的作戰(zhàn),給予訓練者更加真實的空間感受,加強互動合作。虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可應(yīng)用于藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域,為用戶設(shè)計制作出觸覺控制畫筆和相應(yīng)的調(diào)色盤,并為虛擬空間中的調(diào)色盤賦予多種色彩。用戶佩戴視覺傳感頭盔,手持畫筆和調(diào)色盤就可以在虛擬的三維空間進行創(chuàng)作,通過手中的畫筆創(chuàng)作出具有空間層次效果的三維繪畫作品。這種新形式的藝術(shù)作品不僅擁有簡練的線條和色塊構(gòu)成,還具有三維的質(zhì)感和體積感,很自然地將線條、色塊等平面造型語言與立體結(jié)構(gòu)、光影、質(zhì)感等三維造型語言結(jié)合在一起。還可以加入雕塑、三維動畫軟件等多種創(chuàng)作手段,用戶通過使用觸覺控制手套等相應(yīng)設(shè)備和工具在虛擬世界中創(chuàng)建三維動畫角色,創(chuàng)作過程不需要耗費大量的時間和精力,虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很快地為其呈現(xiàn)出更加具有真實感的立體影像。配以3D動態(tài)捕捉技術(shù)還可以從用戶的表演中捕捉到相應(yīng)的表情和動作,將這些動作數(shù)據(jù)附加到剛剛建好的三維動畫角色上,使三維動畫角色更加真實地模仿用戶的表情和動作,增強虛擬現(xiàn)實與使用者的交互性。
三、三維交互動畫設(shè)計在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用
在界面設(shè)計中加入三維交互動畫可以進一步提高產(chǎn)品使用的辨識度,三維動畫為使用者帶來了更好的交互體驗,增加產(chǎn)品的親和力和易用性。交互界面設(shè)計中的三維動畫使產(chǎn)品擺脫了冰冷的程序界面,使產(chǎn)品和使用者能夠進行更好的交流,提高操作的可識別性和判斷性,使用者在操作過程中能夠獲得更好的心理感受。例如在手機APP應(yīng)用的界面設(shè)計中加入精美的三維交互動畫,可以使產(chǎn)品應(yīng)用的體驗更具吸引力,更具動態(tài)性和引導性。將APP的應(yīng)用界面從傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計成可移動的三維交互動畫界面,增強使用界面的視覺效果,給使用者提供更加舒適的操作體驗。在網(wǎng)絡(luò)廣告中加入三維交互動畫可以改變網(wǎng)絡(luò)廣告枯燥、生硬、被動的宣傳模式。它將三維動畫、聲音、文字、視頻等多媒體元素融合在一起,使用戶在觀賞網(wǎng)絡(luò)廣告的同時還可以與其中的三維動畫角色產(chǎn)生互動,充分地展現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)廣告所特有的交互性、體驗性和娛樂性。將三維交互動畫應(yīng)用于教育教學領(lǐng)域,可以為學生提供生動逼真的互動學習情境,例如模擬實習過程、操作機械、體育專項訓練等。也可以將其應(yīng)用于三維校園漫游動畫設(shè)計中,教師指導學生對校園進行三維建模、場景優(yōu)化、材質(zhì)貼圖制作、設(shè)置環(huán)境、交互設(shè)計、漫游動畫以及網(wǎng)絡(luò)等一系列步驟的設(shè)計,在虛擬的三維空間中實現(xiàn)三維動畫漫游、交互操作、信息查詢以及網(wǎng)絡(luò)公開課等功能。三維交互動畫已走進了人們的生活,隨著它的飛速發(fā)展,未來的數(shù)年也將成為三維交互動畫的時代。盡管三維動畫設(shè)計和交互設(shè)計有著各自不同的發(fā)展規(guī)律和軌跡,但兩者間的合作必將推動技術(shù)的進步,有著廣泛、密切的互動和交叉應(yīng)用領(lǐng)域。
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論文摘要:本文分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用.井對相關(guān)問題進行了研究,最大限度地實現(xiàn)對建筑設(shè)計、施工、裝修等的現(xiàn)實可行性與指導性。
“虛擬現(xiàn)實”(簡稱V R ),是一項綜合性計算機圖形交互技術(shù),它利用計算機生成一種模擬的實物與環(huán)境,通過多種傳感器設(shè)備使用戶“投入”到該環(huán)境中,實現(xiàn)用戶與該環(huán)境的直接交互。目前,VR技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,如在建筑設(shè)計領(lǐng)域、城市建設(shè)領(lǐng)域等等。
一、 計算機技術(shù)的引入
計算機技術(shù)用于建筑設(shè)計領(lǐng)域已有多年,但最早的建筑設(shè)計領(lǐng)域是先模仿傳統(tǒng)工具的使用方式,表現(xiàn)為簡單地模仿傳統(tǒng)的圖紙、圖板、針管筆等的使用方法。例如計算機輔助設(shè)計 (CAD)主要是幫助設(shè)計者把設(shè)計、計算、畫圖、數(shù)據(jù)存儲和處理等繁重工作交給計算機完成 ,而設(shè)計者把主要精力用于創(chuàng)造性構(gòu)思。計算機可通過圖形設(shè)備向設(shè)計者展示設(shè)計結(jié)果。之后發(fā)展起來的虛擬現(xiàn)實技術(shù) (簡稱 VR)能創(chuàng)造身臨其境的感覺 ,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是迅速發(fā)展的一項綜合性計算機圖形交互技術(shù)。它集成了計算機圖形學、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)并行處理,利用計算機生成的三維空間圖像實現(xiàn)的目標合成技術(shù),通過視、聽、觸覺,以圖表及動畫方式呈現(xiàn),改變了傳統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計被動靜態(tài)的信息傳遞方式。目前,虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,如在建筑設(shè)計領(lǐng)域、建筑施工領(lǐng)域、建筑裝修領(lǐng)域等等。
二 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用
1.建筑設(shè)計領(lǐng)域
在建筑設(shè)計中既要進行空 間形象思維,又要考慮到以用戶的感受,是一系列的創(chuàng)新過程,包括規(guī)劃、設(shè)計等。建筑物的實際效果受設(shè)計者的藝術(shù)素養(yǎng)、生活閱歷、知識水平、設(shè)計水平、設(shè)計經(jīng)驗等主觀因素的影響和限制,不同的設(shè)計者對于同樣功能要求的建筑所設(shè)計的作品在外觀上、環(huán)境的協(xié)調(diào)上可能截然不同。然而,如果應(yīng)用基于真實感三維圖形的虛擬現(xiàn)實技術(shù)則可以將設(shè)計者心目中的建筑方案以可視、可觸、可聽的方式展現(xiàn)給專家、用戶,使他們能“身臨其境”,提出自己寶貴的意見,達到優(yōu)化設(shè)計的目的。同時還能大大減輕設(shè)計人員的勞動強度,縮短設(shè)計周期,提高設(shè)計質(zhì)量,節(jié)省投資。
2.建筑施工領(lǐng)域
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在建筑施工方面,也大有用武之地,可以進行大量方案的比較和優(yōu)選。例如進行大型土方工程挖運系統(tǒng)的設(shè)計,最優(yōu)設(shè)計是在日挖土量一定的情況下,如何確定挖土機與運土載重汽車的最優(yōu)匹配,使挖運系統(tǒng)取得最好的整體效益。大型土方工程挖運系統(tǒng)的挖土機與載重汽車的匹配有很多方案,若要把全部方案的效益都計算出來進行比較,幾乎是不可能的。對這一類問題采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)來比較、優(yōu)選,則很容易實現(xiàn)。再如對于有風險的大型工程項目,投資一旦失敗,將會遭到巨大的經(jīng)濟損失。對這一類問題,可以利用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù),進行仿真試驗和評估,然后做出決策。同時還可以對不確定因素進行預(yù)先模擬。
3.建筑裝修領(lǐng)
建筑裝修設(shè)計是一個復(fù)雜的綜合過程。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中,裝修設(shè)計師根據(jù)建筑圖紙構(gòu)造出虛擬的室內(nèi)模型,并將其設(shè)計理念應(yīng)用于室內(nèi)模型,最后以多面視圖、效果圖、家具圖、大樣 圖和結(jié)構(gòu)圖等手段表達設(shè)計效果。然而,這種離散的平面表現(xiàn)模式使得客戶和施工方難以全面地了解裝修效果。另外,繁瑣的工程量和造價估算過程也使得客戶難以準確快速地對裝修方案進行評估平選。如果在計算機中輸入實際房間的模型,設(shè)計者身處所需裝飾的房間,按照自己的構(gòu)思去裝飾、修改,并且可以變換 自己在房間中的位置,去觀察裝飾的效果 ,直到滿意為止,一切就將變得簡單輕松。可以設(shè)想,在未來的裝飾工程中虛擬現(xiàn)實技術(shù)將會代替現(xiàn)有的實際模型而顯示出其強大的生命力。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地提高了裝修設(shè)計的效率,并且能夠增強設(shè)計師和客戶之間的溝通,增加客戶對設(shè)計方案的滿意程度。
三、虛擬現(xiàn)實的動態(tài)漫游技術(shù)
利用 VR技術(shù)在空間數(shù)據(jù)庫的支持下可以構(gòu)造三維虛擬環(huán)境 ,人在進入這一環(huán)境后可以和計算機實現(xiàn)以視覺為主體的全方位的動態(tài)交互。一個建筑模型進行可視化具有多角度觀察、放大、漫游、旋轉(zhuǎn)、任意選定路線的飛行或點面結(jié)合行駛效果的動態(tài)顯示及可視點的判別等功能。虛擬現(xiàn)實建筑設(shè)計還可以讓人在虛擬的建筑環(huán)境甚至城市空間里,以不同的角度去窺視或欣賞其外部空間和內(nèi)部空間的動感形象和平面布局特點。它所產(chǎn)生的融合性,要比模型或效果圖更形象、完整和生動。
視景仿真和動態(tài)漫游技術(shù),同時也是進行方案審察和評估的重要手段。利用VR技術(shù)在設(shè)計工程中可實時動態(tài)展示設(shè)計方案,可實時審視檢查規(guī)劃設(shè)計方案,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時修改方案和細節(jié)。
隨著科學技術(shù)的進步和發(fā)展,遠程開放教育已經(jīng)成為當今電大主流的教學模式,其表現(xiàn)出的各種優(yōu)勢和特性,尤其是交互性越來越突出,遠程教育中的諸多問題都與學習交互系統(tǒng)有關(guān)。電大遠程教育的交互是指電大學生在學習過程中與遠程學習環(huán)境(包括學習資源、人力資源、媒體設(shè)施等)的相互交流與相互作用,它是遠程學習活動的重要組成部分。通過交互,電大遠程教育院校及教師為學生提供各種支持和服務(wù);學生則通過交互獲得各種資源和信息,解決學習中的問題和困難,達到學習目標。
二、電大遠程教育的交互特點
1.教師為主導,學生為主體
在傳統(tǒng)的課堂教學模式中學生與教師的交互是在課堂上直接的接觸或者說是面對面交流中同步進行的,它是以教師為主體進行的。現(xiàn)代遠程教育與傳統(tǒng)教育在交互上的根本區(qū)別,在于前者具有遠程狀態(tài)下自覺、主動的交互意識,以及方便、靈活、可靠、有效地交互手段。以學生為主體,教師為主導,為學生提供良好人機交互與人際交互的教學和學習環(huán)境,這是現(xiàn)代交互技術(shù)應(yīng)用于遠程教育的最基本要求。
2.學生的個體差異較大
傳統(tǒng)教學過程中的交互雙方通常是單一的學生和單一的教師,學生之間年齡相仿,知識結(jié)構(gòu)大致相同。而在電大遠程教育中,由于大部分學生都是成人,來自于社會的各個階層,這些學生無論從年齡、社會地位和閱歷、知識水平、價值觀等方面都可能存在較大的差異,從而使傳統(tǒng)的單一教學模式很難滿足所有人的需求。而電大遠程教育由于多形式、多內(nèi)容、多維度的雙向交流,可以很好地解決學生之間存在的差異問題。
3.教學層次多,方式多樣
因為電大采取的是系統(tǒng)教學,全國電大分成了中央電大、省電大、市電大、縣級教學點等多個層次,學生可以瀏覽和學習各個層次的學習內(nèi)容,同時與多個系統(tǒng)進行學習上的交互,這是電大的系統(tǒng)教學優(yōu)勢。在各個系統(tǒng)中都有著豐富的教學資源,同時有著多種交互方式。現(xiàn)代信息技術(shù)的使用,為現(xiàn)代遠程教育提供了更加豐富的交互手段,使雙向交互更為便捷、有效,使遠程學習的個別化、自主化特征得以實現(xiàn)。
三、當前電大遠程教育交互存在的一些不足
盡管當前遠程教育已經(jīng)取得了很大的成績,逐漸成為現(xiàn)代人們學習的一種重要途徑,但從電大網(wǎng)站學生對教學資源的訪問量和學生發(fā)帖子提問題進行交流來看,教學中的交互效果并不盡如人意。這個原因是多方面的,第一,電大學生多為在職成人,參加遠程學習的最大困難就是時間的缺乏,在工作、家務(wù)等多重壓力之下,可用于學習的時間相當有限。第二,受傳統(tǒng)學習習慣的影響。電大學生大部分習慣了在傳統(tǒng)的課堂教學模式中學習,得到教師直接、持續(xù)地學習指導。遠程教育中多數(shù)的學習行為和教學行為是通過媒介來實現(xiàn)的,面對面的人際交互不再是遠程教育的主要教學形式。第三,有些學生計算機水平不高,不會上網(wǎng)學習;或是有些地方上網(wǎng)不方便,不能通過計算機網(wǎng)絡(luò)學習。當然,隨著計算機及相關(guān)知識的普及,這一狀況正逐步改善。第四,網(wǎng)上資源建設(shè)需要進一步加強。現(xiàn)在網(wǎng)上資源多以文本為主,一些精品課件和視頻等教學資源相對較少,且部分資源過于陳舊,不能夠及時更新,對學生吸引力不大。第五,教師隊伍素質(zhì)有待于進一步提高。目前電大從事遠程教育工作的教師有相當部分都是學校正規(guī)任課教師兼職,教師遠程教學經(jīng)驗不足、遠程教學技術(shù)欠缺等因素,都嚴重制約著遠程教育中教學交互的效果。
四、完善電大遠程教育中的交互的幾點思考
1.思想上要重視遠程教育中的交互問題電大遠程教育中的諸多問題都與學習交互系統(tǒng)有關(guān)。現(xiàn)在我國遠程教育中影響教學質(zhì)量的主要問題就是交互的缺乏,因此,電大遠程教育院校及教師需要高度重視幫助學生了解和把握遠程教育的特點,明確交互在遠程學習中的重要作用和意義,提高交互的主動性和自覺性,在遠程學習中更加積極地參與各種交互,從而提高學習效果。
2.根據(jù)不同情況,靈活運用教學互動模式電大的教育網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國,而全國各地的經(jīng)濟基礎(chǔ)、教育基礎(chǔ)、人員的基本素質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都不大相同,即使同一個地區(qū),電大遠程教育招收的學生也各不相同,他們的文化程度、學習態(tài)度、學習目的、學習方法、選課情況都存在很大的不同。因此,各級電大要根據(jù)不同的情況去選擇最適合本地學生學習的教學互動模式。