1. <menuitem id="2c3wq"><dfn id="2c3wq"></dfn></menuitem>
      1. <track id="2c3wq"><span id="2c3wq"></span></track>

      2. <option id="2c3wq"></option>
        1. 學術期刊發表網是專業正規學術期刊投稿|學術論文發表網站

          學術期刊發表網

          學術期刊發表網提供理工論文范文、理工論文發表服務
          學術期刊發表網>理工論文>VR技術在福建博物院科普教育中的應用實踐

          VR技術在福建博物院科普教育中的應用實踐

          學術期刊發表網 位置:理工論文 時間:2020-12-10 09:35 (12)

          摘要:作者:彭珠清 傅永和 摘 要 VR技術具有浸入性、交互性、構想性等特點,福建博物院探索將VR技術應用實踐在科普教育中????????????????????????????

            作者:彭珠清 傅永和

            摘 要 VR技術具有浸入性、交互性、構想性等特點,福建博物院探索將VR技術應用實踐在科普教育中?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。 文章圍繞《“海峽人”的樂園》VR專題片的內容選題、構想設計、制作等方面展開分析,通過VR技術融合展示了閩臺兩地的自然相似度、陸橋相連的地質變遷、“海峽人”的生活方式等,使觀眾能夠“親臨”“海峽人”的樂園,感受當時的生活,以期能為博物館科普教育領域的VR技術應用提供借鑒?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。

            關鍵詞 VR技術 科普教育 應用實踐

          VR技術在福建博物院科普教育中的應用實踐

            0 引言

            教育是現代博物館的主要職能之一,我國現行《博物館條例》明確指出,“博物館,是指以教育、研究和欣賞為目的,收藏、保護并向公眾展示人類活動和自然環境的見證物,經登記管理機關依法登記的非盈利組織”?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。 突出并強調了博物館的社會教育功能以及教育的獨特性與公益性。

            VR技術全稱虛擬現實技術(Virtual Reality,以下簡稱:VR技術),意即借助計算機模擬產生的一個多源信息融合的交互式三維虛擬空間世界,實現在視覺、聽覺、觸覺等方面的真實模擬,通過三維動態展示和使用者實體行為的結合,讓使用者身臨其境,達到即時的、近乎真實的、沉浸式的活動與體驗。 VR技術在博物館科普教育中的應用,能夠讓觀眾主觀的、參與性的接受科學知識。 為了充分發掘福建博物院館藏文物資源,順應數字化時代的科普教育要求,福建博物院積極探索更完善、更先進的數字化多媒體手段,進一步豐富科普教育的展教方式,以滿足社會大眾多層次、多方位的學習需求。

            1 VR技術助力博物館科普教育功能

            近年來,在數字化、智能化的時代背景下,虛擬現實技術在博物館中的應用成為博物館發展的一個重要趨勢,助力博物館跨空間、跨時間、跨地域的限制,更好地發揮博物館的教育功能和展示功能。 國內的大中型博物館、科技館紛紛開展了VR技術的應用研究與實踐,主要用于展品的陳列展示、互動科普教育系統開發及動手體驗實踐方面,推動了博物館科普教育模式的全面變革。

            1.1 VR技術打破了傳統的科普教育的局限性

            傳統的科普教育方式、內容規?;目破栈顒?、類型局限的科普教育作品等已然不能滿足公眾的學習需求。 隨著虛擬技術的發展,一些VR成果慢慢進入我們的視野,如:北京故宮實現了虛擬漫游、中國人民軍事博物館展出了虛擬的紅軍過草地三維影像、清華大學國家光盤工程研究中心研發出虛擬布達拉宮大全景VR等,VR技術實現了足不出戶也能親臨現場般的觀察和體驗,創新了科普教育手段和模式。

            1.2 VR技術可以實現傳統科普教育無法實現的效果

            一方面,對一些現實中不好模擬的場景無法生動地呈現在觀眾面前,利用VR技術可以很好地解決。 比如:首部?;韬钪黝}大片《探秘?;韬畲竽埂?,運用VR技術將歷史與現代相結合,通過互動體驗,使觀眾親臨兩千年前的漢代?;韬顕? 在首都博物館的“王后、母親、女將——紀念殷墟婦好墓考古發掘四十周年特展”中,觀眾戴上VR頭盔即可一眼“看穿”婦好墓穴,飽覽隨葬品的現場風貌,借助VR技術有效解決了以往只能通過觀看文物、靠想象還原歷史的問題。 另一方面,沉浸式、交互性體驗激發了觀眾對科學的興趣和熱愛,讓觀眾將被動接受式學習內化為主動探索,啟發觀眾的想象力與創造力,激發創造性思維。

            1.3 VR技術能夠融合多感官體驗

            傳統的科普教育方式通常只靠聽覺或聽覺這種單一的感官體驗,而VR技術則融合了視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多種感官體驗,從而實現身臨其境的感受。 通過佩戴VR頭盔、手柄等設備,觀眾能夠獲得很好的沉浸感,借助聽覺和觸覺與虛擬環境產生互動。 聲音通過智能化的播放設備以及一系列的數字化處理,能夠使觀眾產生空間感,利用二維和三維特效技術,模擬真實環境中的風、雷、電等,使內容更加真實。

            2 VR技術在科普教育中要解決的關鍵性問題

            VR技術是一種全新的人機交互方式,借助計算機建構一個虛擬的三維空間世界,觀眾通過佩戴實體設備如特殊的眼鏡、頭盔等,在虛擬環境中感受真實的視覺、聽覺、觸覺等感官模擬,可以不受限制地隨意觀察360°三維空間,從而產生一種置身其中的神奇感。 借助VR技術實現科普教育,同時也要借鑒各種基礎理論,如情境體驗式學習理論、建構主義學習理論、自主學習理論、沉浸理論等,才能設計出更好科普教育資源。

            2.1 浸入感的表現

            沉浸式的學習有助于提高學習者的學習興趣、學習效果和學習效率,對科普知識的學習非常重要。 浸入感是VR技術的主要特征,觀眾通過佩戴眼鏡、頭盔等實體設備,在計算機技術構建的虛擬三維空間中,獲得“真實”的視覺感受、聽覺感受和觸覺感受,突破時間和空間的展示,能夠讓觀眾與虛擬環境“融為一體”。

            2.2 交互性體驗

            交互性是指觀眾在虛擬三維空間中,自然地在虛擬場景進行互動體驗,從而獲得更“真實”的參與感,提高觀眾的學習興趣。 觀眾在虛擬環境中進行自主學習與探究,能夠針對性的進行反復操作與演練,通過與環境的相互作用認識自己的學習情況。

            2.3 構想的合理性

            虛擬環境下的科普教育資源具有較強的浸入感和情境感,構建合理有效的、身臨其境的故事情境,能夠讓觀眾認識固有認知與新知識的關聯性,提高學習的真實感和沉浸感,從而加深對所學知識的印象。

            3 VR技術在福建博物院科普教育中的應用實踐

            作為福建省集自然科學、社會科學于一身的綜合性博物館,福建博物院在宣傳科學知識方面有著獨特的作用。 2017年在福建省文化和旅游廳的推動下,福建博物院開始著手設計首個觀眾VR體驗項目——《“海峽人”的樂園》。 戴上VR眼鏡,就能徜徉在海峽兩岸之間,讓觀眾在虛擬環境中體驗“海峽人”的生存環境,感受閩臺自然資源的共有性與差異性,深刻感悟閩臺兩岸是一家的歷史淵源。

            3.1 選題依據

            (1)“東山陸橋”與地質變遷。 “東山陸橋”這個概念由福建師范大學林觀得教授提出,并于2009年入選“中國地理百年大發現”。 在臺灣海峽萬頃碧波底下,存在著一條橫亙臺灣海峽的淺灘,即“東山陸橋”,臺灣的學者稱“臺灣陸橋”。 西起福建東南沿海東山島,向東延伸到海峽中部的臺灣淺灘,再向北,經澎湖列島而后至臺灣西部。 臺灣原為大陸的一部分,由于斷陷而形成臺灣海峽,海峽兩岸關系密切,植物、動物等相互遷移分布。 自第四紀以來,地球上出現過至少4次較大規模的冰期、間冰期的反復更替,氣候時冷時暖,變化無常,期間動植物也發生了大規模的交流。 海退時期,“東山路橋”長時間露出水面,使得動物以及人類能夠暢通往來于海峽兩岸,而植物也隨著動物和人類的活動范圍被傳播于兩岸之間。 海侵時期,“東山路橋”淹沒于海底,兩岸的動植物和人類隨之又被隔斷,又有了各自的獨特性。

            (2)“海峽人”的發現。 福建、浙江和臺灣的漁民在臺灣海峽進行拖網捕魚作業時,打撈出了海峽海底淺層的第四紀哺乳動物群化石,可以確定的種類達28種之多,其中包含古人類的肱骨化石——“海峽人”,這些動物化石和臺灣出土的動物化石有著高度的一致性。 來自天南海北的動物群化石組合說明這些哺乳動物當年就生活在那里,而“海峽人”更是早先通過“東山陸橋”往來于海峽兩岸。 “海峽人”的發現,填補了臺灣海峽古人類考古的空白,印證了兩岸人民同根同源、史前閩臺一體化、閩臺自古是一家。

            (3)科普讀物《遠古的家園》。 《遠古的家園》是福建博物院范雪春等研究員傾力撰寫,記錄了兩萬年前臺灣海峽的秘密,揭示了早期人類文明的來龍去脈以及當時與人類息息相關的哺乳動物方面的科普知識。

            鑒于福建博物院對臺灣海峽的研究基礎以及福建與臺灣的地理位置,特研發以“海峽人”為主題的VR項目,旨在闡述閩臺兩岸自然相似性,將臺灣海峽變遷時期的生態環境、古人類生活習性、航海往來等與虛擬現實技術相結合,仿真模擬呈現給觀眾,展現閩臺兩岸一家親的歷史淵源,以期豐富科普教育的呈現形式、深化教育內容、強化教育展示效果,讓觀眾身臨其境走進“海峽人”的家園,激發觀眾進一步認識臺灣、了解臺灣的熱情。

            3.2 資料收集

            在撰寫項目腳本和大綱之前,先進行資料收集與整理工作,包括閩臺地質變遷資料、考古發掘資料、動植物資源、氣候等,充分利用考古學、地質學、植物學、動物學等多學科,融合考究閩臺同根同源的歷史關系,為創建古動物模型、古環境復原、古人類生活場景復原等提供科學依據,確保設計的科學性和嚴謹性。

            3.3 內容策劃

            在內容分篇章的選擇上,通過前期研究發現,海峽兩岸自然相似性、東山陸橋、“海峽人”的生存環境、生活方式、大航海時代等方面是觀眾感興趣卻僅憑文物、標本資料等無法深入了解的內容。 為此,我們利用VR技術生成逼真的三維影像,復原場景,真實感強烈,讓觀眾能夠浸入式、交互性地去體驗、觀察和學習相關科普知識。

            

           

            如表1所示,《“海峽人”的樂園》VR專題片分6個篇章,總時長12 min,每個篇章平均約2 min,以“海峽人”為主題,將觀眾作為第一視角,讓他們“親臨”歷史現場。

            首先,以“海峽人”的發現倒敘入場,模擬漁民出海捕魚,打撈出動物化石,進而將觀眾的眼球集中到古人類化石上,點明主題《“海峽人”的樂園》。 在故事敘述中采取了光環突出引導的方式展開,觀眾戴上VR設備后,在一個光環圍繞的“海峽人”化石引導下,去觀察體驗“海峽人”的樂園。

            第二篇介紹海峽兩岸的自然相似性,從植物學、動物學、地質學、氣候等角度綜合分析臺灣、福建兩地現有的自然生態。 利用VR技術生成三維仿真模型,用線條突出顯示兩地主要的河流走向,列舉法貼圖展示兩地的共有和特有動植物,讓觀眾戴上VR頭盔,聽著解說詞,馬上一目了然,引導觀眾在情境中仔細觀察?‍‌‍?‍‌‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍?‍‌‍?‍‌??‍?‍?‍‌‍?‍?‍?‍‌‍‌‍‌‍‌‍?‍‌‍?‍???‍?‍?‍?‍?‍?‍?‍‌‍?‍‌‍?‍‌‍‌‍‌‍?。

            第三篇由高度的自然相似性自然地引入陸橋相連的歷史淵源,末次冰期東山陸橋露出水面,此時,為躲避嚴寒,以猛犸象、披毛犀。 達維四不像鹿等為代表的北方動物被迫大規模南遷,匯聚在海峽盆地。

            第四篇虛擬演示海峽盆地的地理優越性,氣候宜人、陽光明媚,成為人類和動植物躲避嚴寒的樂園。 借助VR技術構建三維仿真場景,模擬演示“海峽人”的生活環境、生活方式等。 通過虛擬現實技術,觀眾可以“穿梭”在茂密的原始森林里,如圖1所示。 可以近距離觀察“海峽人”的采集與漁獵生活,認識他們的生活環境與生活習性,感受“海峽人”的群居生活,如圖2所示。 這部分還設置了互動環節,觀眾通過手柄操作,參與操縱四不像鹿和“海峽人”在森林里奔跑的情境。

            第五篇航海往來,講述全球氣候開始轉暖,大地復蘇,臺灣海峽進入最高水面時期,居住在海峽盆地的“海峽人”被迫遷移到高地。 隨著時間的推移和經驗的累積,先民發明了航海技術,開啟了征服海洋之旅,先后踏上了臺灣島、東南亞、太平洋島嶼等,最后形成如今世界上最龐大的島嶼族群——南島語族。 利用三維仿真模擬海水上漲,先人制作獨木舟、劃船出海等,用先人的造型模擬奔跑的行為,在地球模型上展示南島語族群的分布。

            

           

            最后,結篇首尾呼應,閩臺兩岸一家親,永不分離。

            3.4 視頻制作過程

            (1)古動物掃描與模型搭建。 為了還原最真實的動物形態特征,我們搜集了猛犸象、野豬、達維四不像鹿等古動物標本、研究資料,經專家進行科學鑒定后,由專業技術人員進行建模。

            (2)自然場景制作。 場景搭建是VR專題片制作的重要環節,要充分利用VR技術的特點,極力搭建真實的場景,只有真實的場景才能給觀眾帶來浸入感和體驗感。 虛擬場景構建得越真實,體驗者的沉浸感越強。

            (3)畫面剪輯與配音。 VR專題片能夠給觀眾帶來了豐富的空間維度,但場景的切換對觀眾生理舒適度、體驗感、浸入感等有一定的影響。 專題片中場景切換時,一開始等待時間過長,眼前一片漆黑,給觀眾體驗帶來一種斷電的視覺感。 后來制作團隊在能夠帶動片子運轉的情況下,盡量提高場景切換速度,同時配上背景音,以跟上情節發展。

            (4)互動環節設置。 《“海峽人”的樂園》VR專題片設計的初衷是讓觀眾置身于“海峽人”的樂園中,參與到“海峽人”的生活中來。 片中,僅有一處森林奔跑的互動,通過操作手柄,與“海峽人”、動物群狂奔在森林里。 若能引入更多的互動環節,如通過操作手柄與“海峽人”一起狩獵、采集野果、共同劃槳出海等互動,將給予觀眾更佳的體驗感。

            4 VR技術未來的應用展望及建議

            福建博物院設計的《“海峽人”的樂園》VR項目基于現有的研究成果,首次借助VR技術、多學科融合展示閩臺同根同源的歷史關系,將科學性與趣味性相結合,實現了浸入式體驗的科學傳播,是福建博物院科普教育工作的一個重要創新。 通過有趣、生動的VR虛擬現實互動體驗,不僅能夠讓觀眾快速掌握科普知識,而且還能真正激發觀眾對科普知識的興趣,有效提升觀眾的科學素質。

            

           

            從應用實踐的過程來看,此次VR項目也存在一些不足之處。 首先,由于技術所限,資源設計開發有缺陷,功能上不夠完善,沒有達到最初設想的理想效果; 其次,由于時間場地等限制,觀眾體驗及后期反饋方面比較欠缺; 最后,VR技術本身也有它的局限性,觀眾在佩戴眼鏡觀看過程中,隨著時長的增加,不適感明顯,尤以年長者更突出。 對此,我們對VR技術的應用提出幾點建議:

            (1)及時對VR教育資源的應用效果進行評估與反饋,以便后期開展VR科普教育資源的更新、設計與開發。 青少年是參觀博物館的重點群體,特別是自然類博物館,他們希望從博物館認識當地的人文歷史、了解自然科學知識、啟發學習、培養學習興趣,因此VR體驗設計要充分考慮青少年的需求,在虛擬場景的搭建上,適當考慮青少年的視覺感受,青少年更熱衷于豐富多彩的場景。 作品應用的反饋與評估,也能在很大程度上修正VR資源的群體偏差。

            (2)VR技術在博物館中的應用要緊扣博物館自身的館藏藏品,同時加強資源內容研究,提升資源質量,保證內容構想的合理性、有效性。 針對所展示的內容進行劇本改編、創作、升華,設計相應的展示內容與形式。

            (3)增加交互性操作任務,實現技能訓練。 角色扮演,有利于學習者的技能訓練,而VR技術的沉浸性和交互性,能夠讓學習者能夠全身心投入學習。 在VR專題片中,增加交互互動,能夠讓觀眾獲得更好地體驗與認知。

            (4)借助VR技術開發專題性的探究式學習系統。 首先是針對生活中無法觀察到的自然現象或變化過程,為學習者提供形象、逼真、感性的學習資源,讓抽象的概念直觀化、通俗化,調動學習者多感官參與體驗學習,以便學習者理解; 其次,建構主義理論認為學習是一個動態適應的過程,通過對學習者學習過程中提出的各種問題或假設進行虛擬,通過虛擬系統可直觀地觀察該假設所產生的結果。 如此,可以實現重復學習、重復驗證,從而達到探究式學習的目的。 例如恐龍滅絕假說、植物的演變、食物鏈等,均可以嘗試開發探究式學習系統。

            5 結語

            《“海峽人”的樂園》VR專題片是福建博物院科普教育方式的一個創新,在現有的研究基礎上,利用虛擬現實技術展示科學知識,實現了體驗式、浸入式的科學傳播。 VR技術豐富了博物館科普教育資源的形式和內容,科學性與趣味性相結合,帶領觀眾穿越時空,體驗大自然的神奇與多彩,期待未來VR技術能在博物館科普教育中得到更廣泛的應用與實踐。

            參考文獻

            [1]邊靜.移動互聯網對博物館公共教育的影響芻議[J].中國博物館,2016,127(4):109-112.

            [2]洛??∶?,和劍奎,劉善思,等.VR技術在西藏青少年科普中的應用實踐[J].西藏科技,2019,315(6):61-63.

            [3]郭輝.虛擬現實技術在科普教育中的研究與應用[D].湖北工業大學,2016.

            [4]陳鶴.虛擬現實技術在科普教育中的應用研究[D].天津職業技術師范大學,2018.

            [5]邵恒.VR技術在博物館文物保護中的應用[J].智庫時代,2018,159(43):149-152.

            [6]蔡保全.臺灣海峽晚更新世人類肱骨化石[J].人類學學報,2001,20(3):78-185.

            [7]劉志成,楊逸.臺灣海峽原始人化石的發現經過及其意義[J].化石,2016,169(3):69-74.

            [8]周佳卉,徐蕾,劉楠,等.虛擬現實技術在科普教育中的應用——以上海自然博物館昆蟲VR系列視頻為例[J].科學教育與博物館,2019(3):208-213.

            相關期刊推薦:《技術與市場》雜志是經國家科學技術部和國家新聞出版總署批準,國內外公開發行的綜合性科技類期刊(月刊),由四川省科學技術廳主管,四川省科學技術信息研究所主辦。


          轉載請注明來自:http://www.tnxsh.com/lglw/20482.html


          與“VR技術在福建博物院科普教育中的應用實踐”相關的學術論文范文推薦

          1、極簡主義在現代室內空間設計中的應用探析
          摘要:摘要:隨著全球化的不斷推進,西方文化逐漸在我進行了滲透和發展,讓我國的文化實現了進一步的發展。社會經濟...查看詳情

          2、現代建筑工程中隔震支座技術運用探究
          摘要:【摘要】疊層橡膠支座隔震技術是用橡膠支座將上部結構與下部結構分開,在地震時,支座發生較大的水平位移變化...查看詳情

          3、超高層建筑中的綠色節能技術與設計
          摘要:【摘要】超高層建筑具有耗材多、能耗大、對環境影響大的特點,而超高層在建設過程中如何做到綠色可持續發展是...查看詳情

          4、智能建筑給排水節能節水技術和應用探究
          摘要:【摘要】文章對智能建筑及給排水系統節能節水技術的應用價值進行分析,對智能建筑的給排水節能節水技術進行剖...查看詳情

          5、后澆帶提前封閉技術在現代建筑施工中的運用
          摘要:【摘要】現代高層建筑施工中常常涉及不均勻沉降對建筑物造成不同程度的損害,根據規范要求及設計圖紙中的后澆...查看詳情

          學術期刊發表網提供論文、論文發表、論文修改以及期刊征稿等服務
          理工論文發表熱線
          日本一级婬片A片免费手机版