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基于增强现实技术的工程图学移动端教学系统设计与开发
伊鹏;刘衍聪;石永军;秦臻;张宗波
【摘要】Supportedbythecurrentlyrapiddevelopmentofvirtualrealitytechnology,inordertoimprovethesenseofdrawingsetasthegoalinengineeringgraphicscourse,theaugmentedrealitytechnologywasintroducedintocurriculumteachingandauxiliaryteachingsystemonmobiledevicesasapplicationplatformwasdeveloped.Inthissystem,therealsceneofplaneviewwascombinedwithvirtual3Dmodels.Thecouplingandinteractionexperiencerealitywasenhancedbyahighlevelvisualsuperposition.Thesenseofdrawingcanbesetupasanefficientconversionbridgebetweentheimagingandthree-dimensionalsolid.Byusingsuchbridge,theacceptabledegreeofabstractthreedimensionalmodelandthelearninginterestwerepromoted.Withthelectureandtheguidanceafterclass,studentswillconsciouslystrengthensenseoffigureinterpretationintheviewofcognitivefunction.Thereformofteachingmodeandresourcediscoverywillhelptopromotethedevelopmentofengineeringgraphicseducationinfuture.%依托当前快速发展的虚拟现实技术,以工程图学课程图感培养为目标,将增强现实技术引入课程教学,开发以移动终端为应用平台的辅助教学系统,将真实场景中的平面视图与虚拟三维立体模型相结合,通过视觉耦合叠加和增强交互操作突出体验的真实感,搭建起视图与形体间的以图感意识为桥梁的高效转换通道,提升了抽象三维形体的可接受度.配合课程讲解和课下辅导,学生能够有意识地强化图感在视图解读中的认知作用,该教学模式和资源的改革探索将有助于推动新时期工程图学教学的发展.
【期刊名称】《图学学报》
【年(卷),期】2018(039)006
【总页数】7页(P1207-1213)
【关键词】工程图学;增强现实;移动端;教学系统
【作者】伊鹏;刘衍聪;石永军;秦臻;张宗波
【作者单位】中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛266580
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
工程图学作为工程类专业的技术基础课程,以培养学生空间思维能力、绘制以及增强学生工程实践能力和创新意识为目标[1-2]。工程图学的学习过程是一个复杂的认知过程,要求学生在相关规范和标准的约束下,对包含不可见实体信息的工程图样进行快速接受、加工并认知和应用[3]。工程图学教学过程就是帮助学生逐渐增强图样认知能力的过程[4]。已有研究表明,图样作为平面和实体之间的认知媒介,其在脑海中还具有着更为底层的解读过程,即“图感”编码和解码的潜意识过程。图感是对所看到图形的直观感觉,在灵活应用图学理论的基础上,以形象思维和抽象思维为依托,经过大量训练逐渐形成,其对图形的敏感程度是图学能力的重要度量[4-5]。因此真正用图学的语言进行思考,调动图感直接对相关知识检索进而将对象结构进行快速分析,成为提高图学能力和工程意识的有效途径。
当前教学实践中,图感的认识和建立主要依靠课上、课下的实体模型展示和多媒体课件播放,能够取得一定的效果,然而在目前学时
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