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虚拟实验室导览系统的关键技术研究

现代教育技术 2009年第1期19卷 129-132页

作者：张勇浙江师范大学现代教育技术中心浙江金华321004

虚拟现实导览系统除了能实现实时交互、顺畅浏览外,还应具备场景内空间对象的信息查询功能。探讨了采用VRML技术构建综合型虚拟实验室的一般流程、空间对象的场景数据组织、空间网格对场景的分割方法以及浏览时的场景分割与优化。以综... 详细信息

虚拟现实导览系统除了能实现实时交互、顺畅浏览外,还应具备场景内空间对象的信息查询功能。探讨了采用VRML技术构建综合型虚拟实验室的一般流程、空间对象的场景数据组织、空间网格对场景的分割方法以及浏览时的场景分割与优化。以综合型虚拟实验室为例,实现了基于空间网格分割的信息双向查询,并给出了具体实现结果。

关键词：虚拟实验室导览系统场景分割信息查询

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基于增强现实技术的景点导览系统设计研究

基于增强现实技术的景点导览系统设计研究

作者：孙哲东南大学

学位级别：硕士

当前大部分的景点导览系统都是基于位置进行景点信息推送,精确性差,且系统包含的景点信息繁杂、信息传递媒介单一。将增强现实技术应用于景点导览系统能够改变进行景点信息查询的方式,为用户带来新的交互体验;能够改变信息展示形式,为... 详细信息

当前大部分的景点导览系统都是基于位置进行景点信息推送,精确性差,且系统包含的景点信息繁杂、信息传递媒介单一。将增强现实技术应用于景点导览系统能够改变进行景点信息查询的方式,为用户带来新的交互体验;能够改变信息展示形式,为用户带来不同的感官体验;能够增加用户与景点之间以及系统之间的互动,激起用户兴趣,为用户带来更好的情感体验。通过扫描环境进行景点识别能够更准确的进行景点定位,更具针对性的提供景点信息。从信息分类展示的角度出发,根据景点信息传递内容以及信息间内在联系的不同对景点信息内容维度进行分类梳理,然后根据不同类别信息特点采用不同的展示策略能够让景点信息更具逻辑性、更易理解,还能让信息的传达更加生动形象,提高信息传递效率。本文首先对当前主流的增强现实设备以及交互方式进行了调研分析,根据导览系统用户需求以及使用场景等多种因素,选择了以移动端为代表的手持设备作为本文导览系统终端设备,触控交互为主要交互方式,保证了导览系统实现的硬件条件。然后分析了导览系统基于Unity 3D开发的可行性,并对开发过程中涉及的关键技术提出基于Unity 3D开发引擎的实现方案。其次,通过总结归纳法得出导览系统信息特点,并根据将信息内容维度划分为七个类别:简介类、故事类、时间类、时序类、人物类、空间类、坐标类。并根据各类信息特点从信息展示媒介、交互性视觉元素、交互操作三个影响信息展示方法的因素入手,对导览系统不同内容维度信息的展示策略进行了理论研究。然后,以东南大学大礼堂为案例,将景点信息展示策略理论应用于实践,对大礼堂导览系统进行了使用场景、任务流程分析,信息分类梳理及信息架构设计、交互原型及视觉设计。设计完成后,将系统在Unity 3D平台进行原型开发并提出了基于该平台的增强现实导览系统开发流程。最终通过系统可用性测试表明,增强现实导览系统能够有效提高用户的交互体验;将景点信息合理分类有助于用户进行信息搜索;根据不同信息内容维度特点采用不同的展示策略能够更加形象、全面的传递信息,提高了系统可用性和信息传递效率。该系统实现了增强现实技术在移动端的完整应用,验证了信息分类展示的有效性,为其他类别信息的分类展示提供了理论参考,对各类导览系统的设计研究具有借鉴意义。

关键词：增强现实导览系统移动端增强现实信息架构

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整合设计视角下红色博物馆导览系统设计研究

整合设计视角下红色博物馆导览系统设计研究

作者：任本辉江苏大学

学位级别：硕士

红色博物馆是革命文物保护利用的重要场地,是红色文化传承发扬的窗口,参观者在红色博物馆重温红色故事、追寻红色记忆。但是目前大多数红色博物馆的导览系统信息传达较为低效,红色文化融入程度也不足,未能满足参观者的需求,未能重视参... 详细信息

红色博物馆是革命文物保护利用的重要场地,是红色文化传承发扬的窗口,参观者在红色博物馆重温红色故事、追寻红色记忆。但是目前大多数红色博物馆的导览系统信息传达较为低效,红色文化融入程度也不足,未能满足参观者的需求,未能重视参观者参观过程中的体验和感受。分析国内外博物馆现有导览系统的现状和前景,对目前传统红色博物馆的红色资源、导览架构、设施类别等做详细比对分析,为红色博物馆导览系统设计研究奠定基础;通过对整合设计理论现有学术研究与现实应用的梳理,分析整合设计的逻辑原理与技术路径;在整合设计的视角下,定义红色博物馆导览系统的子系统与各要素,明确其整合逻辑;分别筛选提取子系统中的各要素,为后续设计实践提供素材;以茅山新四军纪念馆为研究案例点,实地调研参观者动线,以及参观过程中的停留节点、耗时、行为,运用用户访谈、观察分析、专家评价等方法总结出参观者参观红色博物馆时的用户需求;运用层次分析法计算出红色博物馆导览系统的功能层、组织层、感官层与各指标的权重值;构建出红色博物馆导览系统的整合设计路径,进行红色博物馆导览系统设计。本文以整合设计视角下红色博物馆导览系统设计研究为重点,整合系统中各项需求要素,并合理融入红色文化,解决了参观者动线不明确,难以获取有效导览信息,导览与观展割裂等问题;帮助参观者沉浸式参观红色博物馆,让导览系统成为红色博物馆展览与参观者之间连接的纽带、高效传递展览信息、更好地发挥红色博物馆铭记历史、教化后人的作用。

关键词：整合设计红色博物馆导览系统要素研究

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面向移动学习的土家音乐长廊导览系统研究

面向移动学习的土家音乐长廊导览系统研究

作者：张利钊华中师范大学

学位级别：硕士

音乐文化是一个国家和民族的灵魂,是国家和民族品格的集中体现。音乐文化的保护与传承在中华民族优秀文化的继承传播、民族精神的弘扬培育、民族认同的达成以及文化产业的发展等方面都有重要的意义,也是实现中华民族伟大复兴的必然要求... 详细信息

音乐文化是一个国家和民族的灵魂,是国家和民族品格的集中体现。音乐文化的保护与传承在中华民族优秀文化的继承传播、民族精神的弘扬培育、民族认同的达成以及文化产业的发展等方面都有重要的意义,也是实现中华民族伟大复兴的必然要求。土家音乐文化具有显著的地域性和民族性,急需保护与传承。土家音乐文化具有显著的地域性,将具体的土家族音乐文化与相关土家族景点结合在一起,同时将土家族文化的传承脉络与地理信息结合,可以有效的帮助学习者学习并理解土家音乐文化,加深对土家音乐文化的印象。而通过移动学习的方式可以让学习者摆脱学习地点的束缚,充分利用零碎的时间进行碎片化地学习,帮助学习者更高效的学习土家音乐文化的同时也更有效的对土家音乐文化进行了保护。因此开发面向移动学习的土家音乐长廊导览系统,为大众提供学习土家音乐文化的平台是保护土家音乐文化的有效手段之一。为保证土家音乐长廊导览系统可以有效地帮助学习者学习土家音乐文化,笔者在对系统功能和界面以及学习资源的设计中充分考虑移动学习的设计策略与原则,以认知负荷理论为基础,力求降低学习者的认知负荷,使学习者的学习效率得到提升。与此同时,在系统开发的过程中,笔者对虚拟漫游的实现技术及相关算法进行了研究,主要研究内容如下:(1)研究地图生成方法并绘制了土家景区相关地图。为实现虚拟漫游功能,首先需要有土家族景区相关的地图。笔者从系统的需求出发,一方面为了实现导航和距离分析等功能,另一方面为了系统页面的友好,选择矢量图与位图相结合的方式制作土家族景区地图。同时,由于绘制的地图是SVG格式的文本文件,将大量的文本内容手动录入数据库容易出现错误且工作量较大,SVG地图的自动录入也是研究内容之一。(2)研究土家音乐长廊导览系统中景点漫游的导航算法。对Dijkstra算法进行分析,该算法常用于解决无向有权图中的最短路径问题。本研究在传统Dijkstra算法的基础上进行改进,使系统在求导航路径时能根据用户设置的起始点与终止点自动生成一个新的无向有权图,实现了在SVG地图上的任意两点之间的导航功能。(3)研究土家音乐长廊导览系统中景点漫游的景点推荐算法。在研究的过程中对常见的缓冲区分析方法和沿路径计算距离的方法进行了比较分析,从算法的效率和系统功能需要的角度出发,选择了合适的方法,解决景点推荐的判断和景点推荐的顺序两个关键问题,实现了虚拟漫游功能。与同类研究相比,本文的特色在于:以保护土家音乐文化为目的,将GIS技术与移动学习相结合,开发了土家音乐长廊导览系统,为公众学习土家音乐文化提供了平台。

关键词：文化保护导览系统移动学习

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面向智慧景区的智能导览系统平台设计与实现

面向智慧景区的智能导览系统平台设计与实现

作者：何嘉琦浙江大学

学位级别：硕士

随着社会经济的不断发展,人们的生活质量也越来越高,出门旅游变成了节假日人们的主流选择。在互联网技术飞速发展的今天,传统的旅游导览模式已经无法满足人们参观旅游的需求,越来越多的人选择更加自由,更加便捷的旅游方式,纷纷加入到智... 详细信息

随着社会经济的不断发展,人们的生活质量也越来越高,出门旅游变成了节假日人们的主流选择。在互联网技术飞速发展的今天,传统的旅游导览模式已经无法满足人们参观旅游的需求,越来越多的人选择更加自由,更加便捷的旅游方式,纷纷加入到智慧旅游的队伍中来。基于移动互联网、物联网技术的智慧旅游成为旅游业新的研究热点。浙江大学智能车辆研究中心,依据多年积累的汽车嵌入式和互联网软件的研究经验,研发了一款面向景区的智能低速观光电动车,本文设计实现了与智能车配套使用的一套高精度定位导览系统。该系统可以适用于绝大部分景区,搭载在智能车方向盘的平板电脑上,通过对平板电脑GPS模块的定位数据进行处理,得到高精度的位置信息。并以位置信息为基础,为用户提供动态性的游览信息,如游览线路规划,自动播放途经景点介绍语音等功能。考虑到随着季节变化,热门景点会有变更,系统还具有景区信息定时更新和适应各景区的个性化需求定制的功能。本文的主要工作概括为以下三个方面:(1)调研了相关课题的背景。阐述了国内和国外智慧旅游发展的当前状况,明确了本文的研究方向。介绍了实现系统所需要的相关技术,包括编程语言、设计模式以及开发环境。(2)设计并实现了面向智慧景区的智能导览系统平台。通过对平板电脑GPS模块获取的定位信息进行处理,得到精度较高的位置信息。基于处理后的位置信息,动态的向用户展示景区信息。同时也面向景区管理人员提供服务,支持景区方自定义系统界面的风格。(3)明确了系统的适用情景,将其细化为明确的系统用例,细致的阐述了系统各功能的实现。依据系统功能设计测试用例,利用测试用例来测试系统的各功能实现。

关键词：智慧旅游智能车移动智能终端定位导览系统

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科技馆移动终端智能导览系统的设计

科技馆移动终端智能导览系统的设计

作者：李星内蒙古大学

学位级别：硕士

本文针对目前科技馆内的人流量大、讲解员人员有限的现状,设计提出一款可以利用用户移动终端设备进行智能导览的自助式服务系统。它可以帮助参观者进行实时定位,选择适合的语言进行展品自动讲解,同时可以帮助科技馆内工作人员进行展品... 详细信息

本文针对目前科技馆内的人流量大、讲解员人员有限的现状,设计提出一款可以利用用户移动终端设备进行智能导览的自助式服务系统。它可以帮助参观者进行实时定位,选择适合的语言进行展品自动讲解,同时可以帮助科技馆内工作人员进行展品页面访问量的统计,为后期展品维护提供数据的支持。论文展开了以下工作：1、针对内蒙古科技馆建筑特点,提出一套主动定位与被动定位相结合的综合定位方法。在空间广阔、没有较多设施遮挡的空旷地带,采用利用馆内现有无线设备进行定位的方法,将数据通过服务器端计算后返回给用户终端;在有较多展品的展厅内,由于展品对无线信号有较大的影响,则采用用户扫描二维码的方式进行主动定位。用户可以通过扫描贴在展品上的二维码标签确定自己在展厅内的位置,同时可以在地图上显示卫生间、电梯、安全出口等信息。2、进行了部分软件功能的开发,完成了导览系统的用户注册,二维码扫描、展品页面展示和后台信息维护的功能。3、提出实验设计和方法,利用馆内现有无线网络,说明无线定位理论的可行性。

关键词：导览系统科技馆二维码 RSS

基于智能终端的导览系统在科普展览中的应用研究与设计

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基于智能终端的导览系统在科普展览中的应用研究与设计

作者：卢伟琳北京邮电大学

学位级别：硕士

随着上海世博会的成功举办,大型的科普展览展示活动在国内掀起了新的高潮。科普教育在社会发展和提高全民素质的过程中发挥着重要的作用,而科普展览作为科普教育的一种重要表现形式急需我们去推广到生产生活的各个领域,从而为创建终身... 详细信息

随着上海世博会的成功举办,大型的科普展览展示活动在国内掀起了新的高潮。科普教育在社会发展和提高全民素质的过程中发挥着重要的作用,而科普展览作为科普教育的一种重要表现形式急需我们去推广到生产生活的各个领域,从而为创建终身学习的和谐社会贡献一份来自高校科普队伍的力量。本文结合无锡感知中国博览园综合馆项目,通过文献分析法、理论分析法以及访谈法等研究方法,将教学设计理论、认知主义理论、格式塔心理学、交互设计理论与无锡感知中国博览园综合馆展示设计相融合,通过对理论的分析来指导项目中设计的工作,提出基于智能终端的导览系统的设计方法,从而为后续的科普展览和导览系统的开发以及应用提供参考。传统的导览系统主要有基于GPS技术的导览系统和基于RFID技术的导览系统,它们得到了极大的普及,同时方便了参观者的参观。但是同时也存在着一定缺陷。本文通过调研分析并结合项目实际需求,提出基于UWB技术和Wi-Fi技术的室内智能导览系统能够很好的改善传统导览系统的缺陷,给参观者提供灵活的互动模式以及“沉浸式”的现场体验。将UWB技术和Wi-Fi技术同时运用在导览系统的设计中还是第一次在科普展览中尝试,这是本文的一大创新点。将教育技术学相关理论和项目实际需求相结合提出导览系统的设计原则,这是本文的另一个创新点。

关键词：智能终端导览系统科普展览

基于空间认知的上海市长风公园导览系统设计研究

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基于空间认知的上海市长风公园导览系统设计研究

作者：赵佳伟东华大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,居住在城市中的居民生活压力越来越大,为了调节压力,人们纷纷走进城市公园中进行活动,城市公园的重要性也不断凸显。城市公园的基本职能就是面向城市中普通的大众居民,为其提供一个休闲场所,它是城市的重要组成部分。伴... 详细信息

随着时代的发展,居住在城市中的居民生活压力越来越大,为了调节压力,人们纷纷走进城市公园中进行活动,城市公园的重要性也不断凸显。城市公园的基本职能就是面向城市中普通的大众居民,为其提供一个休闲场所,它是城市的重要组成部分。伴随着城市公园数量不断增加,城市公园的建设理念也在不断变化,现在的城市公园景观越来越密集,景点的建设也越来越多,导致公园的空间环境也越来越复杂,并且每个城市公园也希望展现自己不同的主题文化元素,向着多元化发展。发生在公园的这些变化会导致游客难以把握公园空间的整体情况,难以对公园形成正确的空间认知,进而导致游客在公园的游园体验大大降低。鉴于此,本课题希望通过把空间认知的理论运用到城市公园的导览系统设计之中。本研究以上海市长风公园为例,通过对空间认知相关理论的研究,详细探究设计通过人的“五感”元素在认知构建的初级阶段即空间信息的获取这一阶段,来介入影响到游客的空间认知过程。之后通过实地考察研究长风公园的空间结构(从路径、边缘、节点、区域和标志物分析)和现有导览设施的不足之处,并通过问卷调查研究游客在长风公园内的寻路模式和对现有导览设施的不满意之处,然后针对公园内经典线路进行模拟寻路实验,发现了游客在公园内寻路的关键节点和初级的空间认知模式。最后根据分析结果,并融入长风公园主题的山水文化元素,重新设计完成了长风公园导览设施,并根据之前的实验结果重新设计完成导览系统的布点图。论文通过跨学科的研究内容,将地理学、心理学、设计学等相关知识运用到长风公园导览设施的设计之中,并将最新的技术如信息交互屏、导览app等相关技术也运用到此次的设计之中,为今后城市公园导览系统的设计提供了理论参考和实践参考。

关键词：城市公园导览系统空间认知

基于MFC的区域三维地图导览系统研究与实现

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基于MFC的区域三维地图导览系统研究与实现

作者：时慧合肥工业大学

学位级别：硕士

随着“智慧城市”的推进和地理信息行业的发展,地图三维化,数字化,智能化的趋势也在日益增强。目前我国很多地方和单位,如高校校园,工业园区等都在进行区域三维数字地图的建设工作。三维数字导览地图是运用3S技术(全球卫星导航系统GPS,... 详细信息

随着“智慧城市”的推进和地理信息行业的发展,地图三维化,数字化,智能化的趋势也在日益增强。目前我国很多地方和单位,如高校校园,工业园区等都在进行区域三维数字地图的建设工作。三维数字导览地图是运用3S技术(全球卫星导航系统GPS,遥感RS,地理信息系统GIS)对某个特定区域进行数字化地图信息采集,并结合虚拟现实技术、BIM建模技术(Building Information Modeling)等对区域内所有建筑、道路、环境进行数字化,三维化,再运用GIS平台建立各个地物信息的属性数据库,可以实现属性信息查询、路径导航分析等功能的智能化新型地图。以目前高校校园的地图为例,很多高校建立的三维地图是以固定45°倾角基于浏览器展示的2.5维地图,严格意义上说这种地图并非真正的三维地图。重新开发可查询、定位、自由漫游的三维地图系统平台又将耗费巨大的人力物力,对于建设小范围的数字化三维地图来说可谓是过于铺装浪费。因此在一个成熟的三维GIS平台基础上开发一套独立的系统是一个折中的选择。本论文主要内容可分为两部分,其一是对三维建模技术进行分析对比研究,结合利用3S技术现场实测的区域数字地形图,选用目前较为热门的几种三维建模软件进行区域DEM的建立及区域三维模型的建立。其二是选用Google Earth作为三维GIS平台,利用MFC技术调用Google Earth COM API接口,将建立好的三维模型与GIS平台相融合,并结合制作相关KML文件进行总体封装,从而完成一个可移植的独立的区域三维地图导览系统。通过建立区域三维地图导览系统,该区域地图可实现数字化和真三维化,并可在Google Earth三维GIS平台上实现360°自由漫游、路径规划、区域定位、属性查询、GIS分析等一系列功能。

关键词：三维地图导览系统 Google Earth MFC COM API