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虚拟现实技术在化学实验教学中的应用zhb省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、虚拟现实技术在化学虚拟现实技术在化学试验教学中应用试验教学中应用第1页内容内容VR技术概述技术概述1虚拟试验室定义虚拟试验室定义(1)VR在化学试验中应用在化学试验中应用2国内外发展现实状况国内外发展现实状况(2)作品演示作品演示(3)化学化工教育教学软件研发中心化学化工教育教学软件研发中心(2)AA.8.19.8.19第2页1.虚拟现实(虚拟现实(VR)技术概述)技术概述vVirtual Reality VR:是一个逼真地模拟人在自然环境中视觉、听觉、运动等行为人机界面技术。虚拟现实技术已经和理论分析、科学试验一起,成为人类探索客观世界规律三大伎俩。1.1 什么是虚拟现实技术?什么是虚拟现实
2、技术?AA.8.19.8.19第3页1.2 I3 特征特征I3Immersion沉醉Imagination构想构想Interaction交互交互AA.8.19.8.19第4页1.3 虚拟现实技术类别虚拟现实技术类别Augmented VRDistributed VR Immersion VRDesktop VR增强虚拟显示系统增强虚拟显示系统分布式虚拟现实系统分布式虚拟现实系统沉醉虚拟现实系统沉醉虚拟现实系统桌面虚拟现实系统桌面虚拟现实系统AA.8.19.8.19第5页 1.4 交互设备交互设备立体投影立体投影头盔头盔跟踪器跟踪器数据手套数据手套立体显示立体显示interactionAA.8.
3、19.8.19第6页1.5 产生立体感条件产生立体感条件v透视效果透视效果几何几何 v明暗虚实改变明暗虚实改变光线光线v双眼空间定位双眼空间定位视差视差AA.8.19.8.19第7页1.6 立体立体3D投影系统投影系统桌面型立体展示系统桌面型立体展示系统AA.8.19.8.19第8页多通道环幕立体投影系统多通道环幕立体投影系统 v采取多台投影机组合而成多通道大屏幕展示系统,它比普通标准投影系统具采取多台投影机组合而成多通道大屏幕展示系统,它比普通标准投影系统具备更大显示尺寸、更宽视野、更多显示内容、更高显示分辨率,以及更具冲备更大显示尺寸、更宽视野、更多显示内容、更高显示分辨率,以及更具冲击力
4、和沉醉感视觉效果。击力和沉醉感视觉效果。AA.8.19.8.19第9页2.VR应用领域应用领域领 域用 途 医学v外科手外科手术术,远远程遥控手程遥控手术术,身体复建,虚,身体复建,虚拟拟超超音波影像,音波影像,药药品合成品合成 教育 v虚虚拟拟天文天文馆馆,远远距教学距教学,虚虚拟试验拟试验室,虚室,虚拟拟教教师师艺术 虚拟博物馆,音乐 商业 电传会议,电话网路管理,空中交通管制 景观模拟 建筑设计,室内设计,工业设计,地形地图 科学视觉化 数学、物理、化学、生物、古生物、考古、行星表面重建,虚拟风洞试验,分子结构分析 军事v飞飞行模行模拟拟,军军事演事演练练,武器操控,武器操控 太空太空训
5、练,太空载具驾驶模拟 机械人机械人辅助设计,机械人操作模拟,远程操控 工业电脑辅助设计 娱乐电脑游戏 AA.8.19.8.19第10页虚拟战场虚拟校园虚拟制造虚拟手术虚拟游戏虚拟培训AA.8.19.8.19第11页主要应用方面主要应用方面分子设计分子设计化工实训化工实训虚拟试验室虚拟试验室3.VR在化学中应用在化学中应用AA.8.19.8.19第12页3.1 虚拟试验室作用与效果虚拟试验室作用与效果v试验教学模式多样化试验教学模式多样化虚拟虚拟+实际实际v试验教学资源网络化试验教学资源网络化趋势与超前趋势与超前v试验教学内容趣味化试验教学内容趣味化引导与培养引导与培养v优势资源共享优势资源共享
6、现实与国情现实与国情效果:效果:v学习兴趣增加学习兴趣增加v预习效果显著提升预习效果显著提升v提升试验室和仪器利用率提升试验室和仪器利用率v深化试验教学改革深化试验教学改革AA.8.19.8.19第13页3.2虚拟试验室定义虚拟试验室定义v联合国科教文组织采取已被广泛接收虚拟试验室定义联合国科教文组织采取已被广泛接收虚拟试验室定义(virtual laboratory,VL):):“为了实现远程协为了实现远程协作、试验研究或其它创新活动,经过分布式信息通讯作、试验研究或其它创新活动,经过分布式信息通讯技术产生并公布结果电子工作室。技术产生并公布结果电子工作室。”AA.8.19.8.19第14页
7、3.3 化学化工教育教学软件研发中心化学化工教育教学软件研发中心v1999年由大年由大连连理工大学刘志广教授理工大学刘志广教授创创建化学建化学软软件研究中心。件研究中心。v负负担多担多项项国家及省部国家及省部级课题级课题;所开;所开发发VL包括化学、化工、食品和模具等多个包括化学、化工、食品和模具等多个专专业业。被国内有近百所高校采取;。被国内有近百所高校采取;v几年来几年来analab所研制所研制软软件在全国多媒件在全国多媒体教育体教育软软件大件大奖赛奖赛中取得了一等中取得了一等奖奖三三项项、四等四等奖奖两两项项,并取得其它各种,并取得其它各种奖奖十多十多项项;在意大利取得了在意大利取得了P
8、irelli International Award奖奖。教学经验教学经验+专业技术专业技术+贡献精神贡献精神v开发校级多试验中心开放式教学网络预约管理平开发校级多试验中心开放式教学网络预约管理平台;大型公用仪器网络开放预约管理平台等,在台;大型公用仪器网络开放预约管理平台等,在多所高校推广使用。多所高校推广使用。AA.8.19.8.19第15页发展过程发展过程Cult3DVRMLVBVirtoolsFLASH三维显示技术搭建VR技术应用CSFOLE结合场景化角色代理语音识别AA.8.19.8.19第16页3.4 国内外仿真VL发展现实状况 主要依靠大学开发主要依靠大学开发,当前企业也逐步加入
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