网络虚拟实验的界面交互设计

网络虚拟实验作为远程实验教学支持系统需具备极强的交互性能,而良好的界面交互是虚拟实验系统高交互性能的基础和保证.分析了网络虚拟实验中影响界面交互性能的主要因素,提出了提高界面交互性能的设计原则,进一步结合开发实例列举了详细的设计应用方案.     

网络虚拟实验的交互设计

网络虚拟实验作为远程教学中实现实验教学的重要分支,需具备较强的交互性。以远程交互层次理论为基础从多方面对虚拟实验进行了交互性分析,提出了网络虚拟实验的交互设计模型和具体的可执行方案。     

基于ShiVa3D的在线三维虚拟场景交互式展示研究

虚拟场景交互式展示是集视听感受为一体的实时虚拟空间仿真,用户通过必要的设备和技术实现交互体验。为提高三维虚拟场景展示的真实感、沉浸感、实用性,设计了一种支持虚拟漫游、虚拟对象属性查询、语音交互和手势交互相结合的在线虚拟展示系统,介绍了基于ShiVa3D引擎分析系统的开发流程和实现方法。     

新工科背景下机械安全虚拟仿真实验教学探索

基于新工科理念,构建了基于IdeaVR软件的虚拟仿真实验平台.该平台运用脚本设计、三维建模、三维场景搭建、交互功能创建等技术,开发设计了机械安全虚拟仿真实验教学系统,提出了基于该教学系统的虚实结合的实验教学模式,提升了机械安全课堂教学素材的广度、深度及教学手段的前沿性,为国内高校的机械安全实验课程提供了一种新的实践教学...     

电工电子网络实验教学系统的探索与实践

对电工电子网络实验教学系统的交互性进行了深入的分析,讨论了系统功能和系统结构,以Web为基础平台,虚拟实验为核心,采用浏览器/服务器(B/S)结构,运用Labview和Multisim技术设计并实现实验教学系统的原型.该系统强调显性交互资源、实时交互和有差异交互.最后以自动增益控制(AGC)放大器的设计与仿真为例介绍了虚拟实验设计、开发,并验证了电工电子网络实验教学系统的可行性.     

体感交互设计及其在三维虚拟实验中的应用

人机交互方式直接影响三维虚拟学习系统的沉浸感和用户体验,基于桌面的WIMP交互由于信息维度的限制,在完成三维交互任务时存在用户体验不佳问题。体感交互使用自然习惯动作直接交互,其交互信息具有连续性、多维性、隐含性等特点,能减轻对WIMP交互中鼠标键盘的操控依赖与操控复杂度,使学习者更关注学习任务本身,在三维虚拟学习系统中具有更好的适用性。与WIMP交互相比,体感交互设计的最终目标是提升学习体验,在影响学习体验的四个主要因素中,体感交互行为过程最为关键,主要体现在"定位"、"操作"、"反馈"等环节,并通过隐喻设计促进学习者的认知和反思。对体感虚拟实验的案例分析和开发实践表明,体感交互能提高与三维对象的交互效率、增强学习沉浸感,体感交互设计应遵循情景性、隐含性、及时反馈、反思性等原则。     

虚拟实验环境中的自然手势交互

自然人机交互强调以人为中心,注重交互方式的自然、和谐。相较以往人机交互技术来说,虚拟现实的交互技术在于实现从二维界面到三维虚拟空间的跨越,需要解决物理世界与虚拟世界的无缝交融。基于虚拟实验环境实现自然手势交互、虚拟环境的交互约束以及虚实数据的实时通信,主要包括:自然手势交互方面,主要利用了深度传感器、手势训练等技术;虚拟实验环境的交互约束方面,设计了虚拟旋转体与用户映射骨骼的交互捆绑约束及其虚实数据的实时通信。最后通过虚拟家居环境的自然手势交互进行实验论证。方案能够很好地运用于虚拟家居、体感游戏和实验教学等领域。     

面向广告空间策划的虚拟交互实验平台

传统的传播策划专业在进行企业形象广告空间设计过程中,依托于文本或图像,实验教学不够直观。为此给出了一个基于VR技术的虚拟交互实验平台,依托平台的三维模型库、贴图库来快速构建虚拟场景,通过一系列的交互操作将文本策划方案转化为三维虚拟空间形象展示。具体案例验证了平台的可操作性,并针对该类虚拟实验提出具体的评价依据。     

虚实结合的高速铁路受电弓-接触网仿真交互实验系统设计

针对高速铁路牵引供电相关专业学生在实践教学中面临的风险大、费用高、复杂环节难以开展等问题,综合运用实物仿真、虚拟仿真和虚实交互技术,开发了虚实结合的高速铁路受电弓-接触网仿真交互实验系统。首先,依据实际工程数据,等比例搭建受电弓、动车组及接触网等实体和三维仿真模型。然后分别设计高速铁路弓网运行现实场景和虚拟场景,通过虚实交互设计实现现实场景与虚拟场景的数据交互,真实再现弓网运行过程。在此基础上,在虚拟场景中设置弓网故障、电气联结故障、绝缘故障等高速铁路接触网主要故障类型,并利用Unity虚拟现实引擎进行虚拟交互开发,实现接触网检修维护仿真模拟,为在校学生实践教学和铁路企业员工培训提供一种新的途径。     

基于Unity3d的消失模铸造虚拟现实系统研发

消失模铸造是一种应用广泛的铸造新工艺,而高等学校消失模铸造实验教学还停留在侧重理论讲解和实验观摩的教学阶段,无法真正满足实验教学中学生通过动手实践的主动认知性学习的需求。开发了应用于消失模铸造实验教学的虚拟现实系统,在Unity3d虚拟现实引擎下,通过对高等学校消失模铸造实验环境和实验生产流程进行虚拟仿真和交互设计,实现了基于鼠键操作的3D立体交互和基于HTC Vive的沉浸式交互方法。通过该虚拟教学系统,学生可以在沉浸式虚拟环境中体验整个消失模铸造生产流程,并且能够与虚拟场景中任意对象进行一系列的交互,让学生在虚拟环境中理解消失模铸造生产过程中各个环节的知识点。该系统一定程度上解决了消失模铸造实验教学的难点,较好地辅助了教师的实验教学工作,对培养学生动手能力、进行操作式训练和基础性实践均具有重要意义。