中学化学沉浸式虚拟实验系统研究
Chinese Journal of Stereology and Image Analysis（2018）
摘要
为解决中学化学实验操作要求高、危险系数大、三废处理难等问题,本文结合虚拟现实技术和自然人机交互技术基于Untiy3D设计开发了一套沉浸式虚拟化学实验系统.整个系统分为四大模块:实验场景控制模块借助模型贴图构建逼真度更高的虚拟实验环境;实验流程管控模块参考中学课本的实验考核要求定义实验进度、操作步骤、操作反馈等具体实验逻辑;沉浸式交互与显示模块中提供两种硬件呈现环境,一种采用Oculus+Leap Motion硬件环境,借助自然手势双目视觉追踪交互设计方法完成沉浸式交互操作,另一种采用Cardboard+Visual Glove的硬件环境,通过单目视觉位置追踪方法实现沉浸式空间映射;实验综合评估模块从实验分析、实验能力判断、综合评价、详细评估多个角度进行量化评估.最后通过酸碱中和实验的制作过程证明本文系统的有效性.
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