寓教于樂用虛擬現(xiàn)實技術促進生物教育【文獻綜述】

1、畢業(yè)設計文獻綜述畢業(yè)設計文獻綜述計算機科學與技術計算機科學與技術寓教于樂：用虛擬現(xiàn)實技術促進生物教育寓教于樂：用虛擬現(xiàn)實技術促進生物教育摘要：游戲早已被用來作為一種工具，從理念建設到解決問題，被作為教學的重要題材。通過有趣的學習，學生可進一步發(fā)展他們學習的好奇心和興趣。通過玩來學習是獲取知識和技能的自然方法之一。隨著信息通信技術的進步，人們日益認識到教學游戲程序是一個基礎學習的有效工具。我們正在發(fā)展虛擬現(xiàn)實增強生命科學學習上的教學游戲程

2、序技術。特別是，虛擬現(xiàn)實的立體視角被應用在生產(chǎn)三維的如臨其境的可視化效果上；虛擬現(xiàn)實運動跟蹤是用來加強建模的工作的；并且虛擬現(xiàn)實交互也被整合到游戲接口中。關鍵詞：虛擬生物分子；寓教于樂；卡通動畫；虛擬生物分子虛擬生物分子虛擬現(xiàn)實極限游戲有助于分子生物學的學習，能激發(fā)學生們分子生物學學習上的參與性與能動性。在生物學教育上，直觀教具面臨的一個主要的問題就是將題材的重要性和學生的學習興趣連接起來的能力。在虛擬現(xiàn)實游戲中采用的方法是處理這個問題

3、的一種嘗試。通過創(chuàng)建一個游戲環(huán)境，指引學生從這個游戲相關聯(lián)的一直貫穿到重要的蛋白質結構。隨著游戲設備的納入，在學習過程中，玩家可以和虛擬生物分子世界有更好的相互作用。學生們可以用無風險的方式來重復地玩這個游戲，只要他們愿意，無論玩多少次都可以。生物模型基本上是一個計算引擎，主要關注的是蛋白質結構的建立和字符頭像設計。曲線曲面的非均勻有理B樣條技術應用在蛋白質的支柱結構的建模上[34]。包括棍和球還有空間填充的不一樣的渲染模式在蛋白質結構

4、建模中進行了實施。對于游戲而言，蛋白質的支柱被映射到游戲場所。采用物理建模技術設計不同的人物或頭像。通常，這些虛擬玩家可以身臨其境地使用任何關鍵幀或動畫骨架技術。多傳感器運動跟蹤系統(tǒng)可以用來實時地捕獲全身運動。一個16個傳感器離岸價的動作捕捉系統(tǒng)是用在此研究，并加上瑪雅軟件提供的一個有效和高效的三維動畫建模解決方案。在許多游戲場景中，碰撞檢測起著至關重要的作用。為了加快檢測過程，GPU技術可應用在配合特別設計的類似BSP等的數(shù)據(jù)結構上[

5、35]。此外，動態(tài)聲音建模也發(fā)展到模擬對應一個特定的位置和游戲速度的物理聲音的變化的程度。特別是，蛋白質——氨基酸和二級結構的信息被映射到生成一種在蛋白質游戲中成立的蛋白質音樂。寓教于樂寓教于樂在動物世界里，通過玩來發(fā)展幼小動物的捕食能力是至關重要的。顯然，對于人來說，玩也是[KKB02]提出一個方法來自動地實現(xiàn)視點相關模型建立的某些方面。但是，該視圖對齊和變形的建模技術使用的非常簡陋和不直觀。我們的系統(tǒng)允許的關鍵觀點和看法，依賴模型的

6、創(chuàng)建自動恢復。我們擴展技術，讓骨骼變形，相對于潛在的骨骼變形運用網(wǎng)格變形。這使我們能夠將正常的（即非視點相關）動畫與視點相關的動畫融合在一起?？偨Y總結我們呈現(xiàn)了我們在用游戲的方法用虛擬現(xiàn)實增強生物分子教育的工作。三維建模，立體可視化和游戲自然互動在我們教育游戲程序解決方案里整合在一起。我們能夠虛擬現(xiàn)實的生物的教育游戲程序的解決方案有身臨其境，費用低廉，可擴展的特點。分子生物學的學習可能受益于虛擬現(xiàn)實的教育游戲程序的解決方案，這就是希望，

7、能激發(fā)學生學習生命科學的參與性和積極性。參考文獻：[1]CREYNOLDS.FlocksHerdsSchools:VirtualRealityBasedBiomolecularEducation[C].ComputerGraphics(ProceedingsofACMSIGGRAPH87):ACMPress，ACMSIGGRAPH.1987.[2]CREYNOLDS.AMethodofCartoonAnimation[C].GameDe

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