增強現(xiàn)實技術下的學具設計與實現(xiàn).pdf

1、增強現(xiàn)實（AR），它是對數(shù)字化技術的延伸，是由虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展起來的一種新型技術。增強現(xiàn)實是利用數(shù)字攝像頭來獲取現(xiàn)實世界的物體、圖案、標識等影像數(shù)據(jù)，同時使用計算機圖形算法計算標記，使其在設定好的標識物上疊加一層虛擬的數(shù)字信息，讓受眾通過數(shù)字設備獲取更多的動態(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)實技術的“入門門檻”已經(jīng)越來越低，目前很多

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

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

4、學具進行了詳細的設計。最后對增強現(xiàn)實學具進行了個案研究。根據(jù)上一部分總結出的開發(fā)模式，詳細闡述了開發(fā)增強現(xiàn)實學具的全部過程。首先從教學內(nèi)容，學習主體，應用情境和途徑三方面進行了需求分析；在設計階段，完成了學習資源設計、程序設計和教學設計；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)實學具的相關內(nèi)容。增強現(xiàn)實學具可以提高學習者的學習興趣，激