增強現(xiàn)實技術(shù)下的學(xué)具設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、增強現(xiàn)實（AR），它是對數(shù)字化技術(shù)的延伸，是由虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展起來的一種新型技術(shù)。增強現(xiàn)實是利用數(shù)字?jǐn)z像頭來獲取現(xiàn)實世界的物體、圖案、標(biāo)識等影像數(shù)據(jù)，同時使用計算機圖形算法計算標(biāo)記，使其在設(shè)定好的標(biāo)識物上疊加一層虛擬的數(shù)字信息，讓受眾通過數(shù)字設(shè)備獲取更多的動態(tài)信息（文字、圖像、聲音、三維模型、交互控制），從而使受眾有了“身臨其境”的感覺，給受眾帶來了真實的感受和體驗。得益于科技的不斷進步，增強現(xiàn)實技術(shù)的“入門門檻”已經(jīng)越來越低，目前很多

2、不同領(lǐng)域的公司和機構(gòu)亦已投身于增強現(xiàn)實的研發(fā)和創(chuàng)造之中。學(xué)具，輔助教學(xué)的工具，是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)時用來幫助學(xué)習(xí)者理解復(fù)雜事物的統(tǒng)稱。學(xué)具可以通過具體實物或者模型等，為學(xué)習(xí)者提供直接的觀察或者體驗，使學(xué)習(xí)者將具象和抽象的概念結(jié)合起來，從而理解和掌握所學(xué)的知識。增強現(xiàn)實學(xué)具，是在基于增強現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)下，將傳統(tǒng)意義上的學(xué)具和計算機所制作的虛擬的、數(shù)字化的資源結(jié)合起來，為學(xué)習(xí)者更好地進行學(xué)習(xí)開發(fā)的基于數(shù)字化設(shè)備的學(xué)習(xí)工具。它不僅具有傳統(tǒng)學(xué)具的直觀

3、、真實的優(yōu)點，而且學(xué)習(xí)者還可以通過一定的交互操作，在任何時間、地點都能進行學(xué)習(xí)，使其不受到其他因素的影響。這些優(yōu)點是傳統(tǒng)學(xué)具無法比擬的，因此增強現(xiàn)實學(xué)具可以借此在教學(xué)中發(fā)揮更大的作用。
　　本文首先對增強現(xiàn)實及其在教學(xué)中的應(yīng)用情況和學(xué)具等的相關(guān)研究進行了綜述，然后總結(jié)了增強現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，從而為接下來的增強現(xiàn)實學(xué)具的設(shè)計和實現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)。隨后，本文從增強現(xiàn)實學(xué)具的適用性分析、設(shè)計原則和具體的開發(fā)流程三方面對增強現(xiàn)實

4、學(xué)具進行了詳細的設(shè)計。最后對增強現(xiàn)實學(xué)具進行了個案研究。根據(jù)上一部分總結(jié)出的開發(fā)模式，詳細闡述了開發(fā)增強現(xiàn)實學(xué)具的全部過程。首先從教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)主體，應(yīng)用情境和途徑三方面進行了需求分析；在設(shè)計階段，完成了學(xué)習(xí)資源設(shè)計、程序設(shè)計和教學(xué)設(shè)計；在開發(fā)制作階段，筆者用SketchUp、Photoshop等軟件制作出了三維模型，圖片和視頻等多媒體素材。并使用“天眼”開發(fā)平臺制作完成了增強現(xiàn)實學(xué)具的相關(guān)內(nèi)容。增強現(xiàn)實學(xué)具可以提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，激