本栏目责任编辑:唐一东
袁浩竣,林水凤,陆红艳,宫海晓*
(梧州学院大数据与软件工程学院,广西梧州543002)
摘要:传统病毒防控知识教学系统无法满足数字化教学模式,消耗大量教学时间,降低教学质量。因此,设计基于VR 技术
的新型病毒防控知识教学系统。通过对该教学系统的硬件架构进行系统设计,引入新型投影显示装置,结合虚拟软件设计器模块与播放器模块,完成新型病毒防控知识教学系统设计。构建系统测试环节,通过对比可知此系统优于传统系统,在日后的教学中使用此系统作为主要教学平台,以更好地传授病毒防控知识。关键词:VR 技术;病毒防控;3D 技术中文分类号:TP311.52
文献标识码:A
保健内衣
文章编号:1009-3044(2021)08-0169-02
开放科学(资源服务)标识码(OSID ):
传统的病毒防控知识大部分都是报纸、视频、讲座或展览的形式进行传授,其过程相对复杂,时间地点的限制,大量的病毒防控知识不能够让学生很好地掌握。基于VR 技术的病毒防控知识教学系统是针对病毒的防控知识利用VR 技术所设计的模拟体验式系统产品,其集成了VR 技术、3D 全景建模、仿真系
统等新型技术产品[1-3]
。老师使用该教学系统立体直观地向学生提供病毒病源、传播途径、防护防治等多方面的防控知识介绍。一体化病毒防控知识教学系统可以增加学生模拟体验流程,通过在全息环境中,模拟出不同生活工作场景中病毒防控措施,增强防控意识,做好病毒防控工作。
1病毒防控知识教学系统硬件设计
1.1头盔显示器
通过在传统的病毒防控知识教学系统中添加头盔显示器,
打破虚拟世界的束缚,根据立体三维空间中虚拟-现实头盔的不同位置、运动方向轨迹等实时数据信息改变整个球面反投影过程的视觉角度[4]。头盔显示器利用其两块显示屏幕构建虚拟空间左眼与右眼看到的相应画面,并通过使用这两块屏幕与左右眼的不同位置、视线方位等数据信息计算出视觉图。其技术相较于仅一块显示屏幕的硬件设备,头盔显示器成像效果更接近人裸眼特点,较大程度上满足了VR 技术在病毒防控知识教学系统中3D 体验的需求。通过头盔显示器播放的VR 视频,对双眼进行两次信息渲染,以正常接收到的视觉信息使用不同的视觉参数对全景图进行拆分、反投影,融合左右视觉信息形成立体图像,完成整个虚拟-现实空间的系统转换。1.2DLP 投影机
DLP 投影机以新型空间光源调节器(DMD 芯片)作为投影
核心部分,采用全数字信息,以高像素的分辨率对整个光谱进行分析。由于DLP 采用新型激光光源在增加整个教学系统结构体积的基础上降低了该系统设计的复杂程度,缩短了系统反
应速度。由于DLP 投影机添加了特有的TIR 组件,将不同方向
照射进入DMD 的光束通过其不固定的反射角度进入TIR 与RTIR 中,缩小整个教学系统体积框架并提升光源利用率,整个DLP 投影过程提升了系统光源利用率与系统微型化。
在此次教学系统设计中,将上面两个部分融合进传统的病毒防控知识教学系统,将设计的硬件框架作为其教学系统软件开发的基础平台,充分利用VR 技术提升整个系统的运行效果。
2病毒防控知识教学系统软件设计
2.13D 场景设计器模块
碳浆
针对此次病毒防控知识教学系统设计在VR 环境下,3D 场
景设计器模块通过设置物体的函数轨迹实现对象的复杂仿真运动。该系统软件设计中3D 场景设计器以层为最小单位构建整个软件模块通过3DMax 、PS 、MAYA 等技术手段[5],利用模块化组合成虚拟场景、动画、文字、视频等实时数据环境。病毒防控知识教学系统在VR 技术控制下利用上文所设计的硬件性能与高效3D 算法,对软件设计环境进行实时渲染[6]。2.2VR 播放控制器模块
通过上述虚拟场景设计,完成软件整体布局设计,结合播
放模块实现整个虚拟软件部分设计。由于VR 播放控制器以虚拟-现实内容进行播放,将场景模板、流媒体、网页、动画等添加到系统软件资源中,学生需要利用上文提到的头盔显示器、交互手柄等硬件进行操作,在这次系统软件设计过程中,满足对上文硬件部分基本设置的同时利用数据信息自动调节其VR 信息参数的设置。系统设计中的VR 播放控制器通过引出项的修改、数据库实时更新、触发方式
的设置对该设计教学系统的播放列表进行系统控制。较大程度上缩短了传统教学系统中老师需花费课程的五分之一时间将教学内容引进来,也降低了传统教学系统操作难度。使用此次系统设计的VR 播放器进行病毒防控知识教学、场景实训、还原真实实验环境,把教学系统与
收稿日期:2020-09-15
基金项目:国家级大学生创新创业训练计划(编号:202011354015)作者简介:袁浩竣(1999—),男,广西梧州人,本科,研究方向:影视后期制作;通讯作者:宫海晓(1982-),男,山西昔阳人,硕士,讲
师,主要研究领域为视频图像优化、三维可视化等。
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地面数字电视接收机本栏目责任编辑:唐一东
多媒体技术及其应用
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第17卷第8期(2021年3月)
教学有机结合一起。由于系统设计的VR 播放控制器可任意导入3D 虚拟目标,关联其运动轨迹,即任意虚拟环境下的教学系统内目标物均可飞到老师面前,并通过老师不同手势、手柄等终端对虚拟环境下的物体进行放大、缩小等响应动作,较为清晰直观地展现VR 技术下的虚拟物体。VR 播放控制器使病毒防控知识教学系统软件设计更加贴近技术发展方向,促进教学有序发展。
此次设计的基于VR 技术的病毒防控知识教学系统软件部分侧重点是实现软件间交互,由于传统虚拟软件大多以编写代码实现软件运行,交互过程较为烦琐,难度较大,系统实现效率过低。此次设计的教学系统基于VR 技术的基础上触发数据信息,在每个虚拟目标之间实现交互操作,为虚拟目标添置交互开关,例如为目标对象增加触发操作,在选择目标对象后为其在弹出的设置面板选择合适的参数值并完成设定。这种交互式触发机制过程简单便捷,完成度较高;另外在设置对话框中也可对脚本进行编辑,实现需求与脚本形式之间进行互动。
综上所述,将该部分中设计的病毒防控知识教学系统软件与上文中提及的该教学系统硬件相结合,完成基于VR 技术的病毒防控知识教学系统整体设计。
3系统测试环节
3.1测试环境设计
在此次系统测试中,将使用文中设计系统与传统系统在指定的测试环境与测试平台中,进行统一教学,设定测试指标对文中设计系统与传统系统的使用性能展开研究。在此次测试过程中,通过测试平台技术参数设定的形式,构建系统测试平台,保证文中设计系统与传统系统可在同一环境中运行,得到有效的测试结果,避免由于外部原因造成的测试结果误差。根据原有设定的测试平台技术参数,构建测试载体。将文中设计系统与传统系统安装到此平台中,完成系统测试过程。3.2测试指标设计
在此次系统测试中,将系统对比指标设定为系统用户承载力以及教学资源提取时间。通过此两种指标,对比文中设计系统与目前使用中系统区别。为提升实验结果的可靠性,将实验通过两轮完成,每轮实验设定为10次,详细记录实验结果,完成系统测试及对比。3.3测试结果分析
表1系统用户承载力测试结果
实验次数
1234567
第一轮承载力实验结果/人
文中设计系统5072504350325012505750925064
传统系统14028402240224003407540574010
传统系统24649461545204564455445564563
第二轮承载力实验结果/人文中设计系统5035505650985024500450185100
传统系统14026405140534043408840764099
传统系统24523465745074674454246254609
8910
509850545007
403940994006
452846494512
500650665015
409240474009
461846194539
通过上述系统测试结果可以看出,文中设计系统的用户承载力远超于目前使用中的两种教学系统。对测试结果进行分析可以看出,文中设计系统与传统系统的用户承载力较为稳定,在多次测试的过程中,未发生波动性变化,可见在此次测试中使用的系统均具有良好运行稳定性,但传统系统的用户承载力较低,可同时对此系统进行操作的人数具有一定的局限性。综合上述分析结果可知文中设计系统在此指标对比中优于传统系统。
表2教学资料提取时长测试结果
实验次数
12345678910
第一轮提取时长实验结果/S 文中设计系统4.654.624.524.674.574.564.694.554.694.51
传统系统16.765.985.615.595.945.996.786.165.546.82
传统系统27.268.647.218.367.839.158.978.297.918.33
第二轮提取时长实验结果/S 文中设计系统4.744.574.514.754.624.594.644.594.664.68
传统系统16.976.856.086.876.936.976.686.115.546.69
传统系统27.697.697.398.817.967.978.617.468.148.51
通过上述测试结果可知,文中设计系统对于教学资料的提取时间明显缩短于传统系统。在两轮测试中,文中设计系统的提取时间较为稳定,没有出现过多的变化,传统系统在测试中出现部分测试资料提取时间异常的问题。通过上述分析结果可初步判定,文中设计系统由于传统系统。
将系统用户承载力测试结果与教学资料提取时长测试结果进行整理可知,文中设计系统在基础性能与系统运载方面都具有一定的优势,将其使用在日常教学中可提升教学质量。
4结束语
此次系统设计分析中在传统病毒防控知识教学系统的基础上引入VR 技术,进一步增加头盔显示器与DLP 投影机系统硬件设施,并在系统软件的基础上融入了虚拟控制模块,提升了新型教学系统的交互性教学机制,较大程度提升教学质量,降低时间成本的基础上推进病毒防控知识教学系统的发展进程。此次系统设计仍有一定的改进空间,针对教学系统设计的不足,将通过今后的实践研究进一步改善系统设计缺陷。随着VR 数据信息技术的不断发展,将会为病毒防控知识教学提供更好的系统设计方案。
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风叶多媒体技术及其应用
本栏目责任编辑:唐一东Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术
第17卷第8期(2021年3月)3.4加大软硬件资金投入
t型密封圈申请专项资金,更新硬件设施;“一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人”,人才的引进也是必不可少的“硬件”,依托学校传媒专业,加强专业培养,为校园媒体后续发展储备人才。同时在知识付费时代,也要注重软件方面的投入,开发出方便融媒体工作者的软件,在一些融媒体工作者确实需要的软件中,开通会员方便高校融媒体工作者工作,提升工作效率,提高作品质量。3.5搭建高校共享平台
身处在数字化时代,鉴于各高校间资源、经济手段的局限性而限制融媒体的发展,因此各个高校融媒体中心经验、资源共享成为至关重要的环节,各个高校携手形成稳固的高校融媒体新闻工作联盟,创
建等手段实现优秀作品经验人才共享,整合高校融体,以高校融媒体的联盟促进中国高校宣传工作。
3.6培养一专多能型人才
废除原有融媒体部门模式,原有各个部门分离,一般划分;
运营部、影音部、编辑部等,而这样的工作模式会造成融媒体工作者只会本部门的一种技能,而且各个部门捆绑严重,离开其中一个部门成员就不能正常运转,针对这种现象,可以首先建立记者团,新成员在刚刚加入融媒体工作时不划分具体的部门,统一划入记者团进行学习,由专门的老师或往届融媒体工作者进行教学,全面发展。再根据每个人的情况再分进运营部、影音部等不同的部门负责不同的工作,同时设立小组制与部门制共同存在,每个融媒体工作者不仅是部员还是组员,小组由与部门不同的人组成,在部门内完成自己的本职工作后可主动与小组成员自愿去做出其他作品,优秀作品给予奖励。记者团有利于培养全面、“多精专”的人才,同时在一个部门有了
问题时,其他成员能够及时顶上,每个人都是每个独立的个体,
再遇到突发紧急新闻事件时,可独自完成新闻创作,保证新闻工作的即时性。小组制在激发融媒体工作者主动性的同时有助于稳固其他技能的运用,保证融媒体工作队伍有后继人才。
4结语
高校融媒体发展乃至全方面的融媒体发展不是简单的新旧媒体的叠加,在新方针下,更赋予了它资源共享、内容融合、共同扶持、利益共荣等的理念,如何实现1+1>2值得我们的深思与实践。
校园融媒体发展之路,是实现各类校园媒体在内容、渠道和媒介平台这三个方面的融合,在取得丰裕的经费支持的前提下,适时调整校园媒体的组织结构,用专业水准开展校园新闻活动,打造优质的校园融媒体形象,真正成为广大校园师生受众获取校园信息的重要渠道,为高校特校园文化建设、助力社会发展贡献传媒的力量。
参考文献:
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【通联编辑:朱宝贵】
(上接第170页)
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【通联编辑:张薇】
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