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QTVR技术在物理实验网络教学中的应用

时间:2021-10-01 09:53:51 计算机论文 我要投稿

QTVR技术在物理实验网络教学中的应用

摘要:本文就QTVR(QuickTime Virtual Reality)技术在物理实验网络教学中的应用问题作了初步探讨。首先就其教学优势作了分析。接着以虚拟仪器为例,说明在物理实验网络教学中如何应用QTVR技术。

QTVR技术在物理实验网络教学中的应用

关键词:QTVR技术,全景,对象,场景,虚拟世界,虚拟实验室,虚拟仪器

Application Of QTVR In Physics Experiment Teaching&Studying Online

Wenhuan, Douyiyang

Physics Department of NUSC

Abstract

The topic of this text is the application of QTVR in Physics experiment teaching&studying online. At first, the authors analyze the advantages of QTVR in teaching&studying online. Then with the examples of virtual instruments, we introduce how to apply QTVR technology in our teaching&studying online. We emphasize on the uses of Spin PhotoObject (of Picture Works company ) . In our following work, we will use VR Worx (of VR Toolbox company) to make a virtual lab with virtual instruments inside.

Keywords: QTVR technology, panorama, object, scene, virtual lab and instruments

正文:

QTVR是QuickTime Virtual Reality 的简称,是美国苹果公司Quick Time技术的拓展。它是新一代的、基于静态图象处理的初级虚拟现实技术①。它不需要传统虚拟现实技术所要求的特殊硬件和附属设备,在普通的PC机或Macintosh机上就可产生相当程度的虚拟现实的体验。它不需要进行任何几何造型,只需通过图像采集系统采集真实世界的图像、QTVR系统软件处理离散的图像,即可完成三维空间、三维物体的造型;操纵普通鼠标、键盘即可实现对三维造型的全方位观察。

QTVR有三个核心概念:全景图像(Panoramas),对象(Object),场景(Scene)。全景图像:是空间中的一个视点对周围环境的360度视图,用户可在全景图像的360度范围内任意切换视线,也可在一个视线上改变视角,来获得距离远近的视觉效果。对象(物体):是从分布在以一件物体为中心的立体360度的球面上的众多视点来看一件物体,从而生成的对一件物体全方位的图像信息。经QTVR系统软件的处理,形成用户可观察的各个视点。场景:利用热点手段将一个或多个全景图像或对象电影进行连接,从而生成的有序集合体。在场景中,用户可在很多全景图像和对象电影中漫游。

虽然是初级的虚拟现实技术,但是QTVR以其独特的技术特色与独特的优势,开创了多媒体技术与仿真技术相结合的新途径,为虚拟现实技术的大众化铺平了道路。尤其重要的是,它的出现使得建立网络虚拟实验室有了广阔的前景②。

身处网络时代,作为物理教学论实验物理方向的学生,我们所关注的问题是QTVR技术能为物理网络实验教学做些什么? QTVR技术在物理教育领域中已有了广泛的应用,例如虚拟固体物理中的晶格结构、虚拟核物理中的核反应堆等,在这些理论教学中,QTVR技术都有了极为成功的应用范例;但是在网络实验教学方面,国内的QTVR技术应用基本上还处于探索阶段。因此,我们想就这个问题做些探讨。

1978年,在英国牛津召开了一次国际物理教学委员会,讨论的主题是“实验室在物理教育中的作用”。会议认为实验课的作用之一就是学会使用仪器③。可是,传统的物理实验教学存在着不重视仪器使用的问题。有的实验室

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