基于AR/VR的包装机构教学系统设计开题报告

全文总字数：3905字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的

虚拟现实（virtual reality简称vr）技术和增强现实（augmented reality简称ar）技术都是以计算机技术为核心，将虚拟信息具象化为途径，达到人机交互的目的。[[i]]ar技术以现实存在的环境为蓝本，通过计算机技术，将构建出来的虚拟信息和现实环境相结合。vr技术则可以构筑一个虚拟环境，更加脱离现实环境，使用者直接和计算机构建出来的虚拟环境进行互动。[[ii]][[iii]]

通过对vr/ar技术原理及其在具体课程环境中的研究，探讨vr/ar技术在高校包装机构课程中应用的可能性及实际意义。利用vr的感知性、交互性、沉浸性的特点，[[iv]]将vr/ar新兴技术和传统的授课方式相结合，达到提升包装机构课堂教学质量，学生接受知识更加直观便利的目的。

1.2研究意义

在传统的包装机构课堂教学中，大部分是采用ppt教学和实物教学相结合的方式。ppt讲解的方式，属于二维层次的展示，学生通过相关机构的剖面图、示意图以及教师的口头讲解，初步了解包装机构运行原理。还有的课程上，会通过带领学生参观、使用或者拆解实体机器，相较于课堂上ppt的教学，这类实践有助于学生加深对包装机构的了解，对包装机构的工作原理，工作情况有更加直观深刻的理解。

2. 研究的基本内容与方案

将vr/ar应用于包装机构设计的课堂，主要是为了直观展示包装机构的工艺流程和其传动原理。课程的结构最开始是视频演示，在vr设备中导入包装机器在实际工作生产中的运转视频，展示相关流水线的运转流程。[[i]]然后是向学生展示具体包装机构的结构及其原理。以饮品灌浆机器为例，通过inventor等软件进行建模，导入到学生的vr设备中，将机构呈现在学生眼前，让学生近距离、全角度地观察机构运行的过程，加深对该机构的理解。

因为在上课时教室空间有限，学生走动空间不足。故采用在虚拟空间固定模型位置，学生通过手势操纵vr模型进行学习的途径。

学生可以自主在虚拟空间中通过手势，进行模型的旋转，某些具体零件的拆分。vr上配备有相应的距离感应器、范围感应器及红外线感应器，结合模型显示坐标，对学生的手势进行识别。[[ii]]然后计算机做出处理，达到学生在三维空间中也可以对vr模型进行操作的目的。

3. 研究计划与安排

3月15日前收集文献资料并阅读，完成开题报告；

3月21日前完成英语文献的翻译；

3月22日前完成开题报告的修改并交给指导老师；

4. 参考文献（12篇以上）

[1].刘海雄,唐利平.vr/ar技术下的高职数控加工实训教学探讨[j].内燃机与配件,2019(21):269-270.

[2].马丁.vr技术应用于教育教学中的思考——评《vr虚拟现实与ar增强现实的技术原理与商业应用》[j].中国教育学刊,2019(11):120.

[3].杨建菊.基于vr的计算机组装及维修网络虚拟实验室研究与设计[j].黔东南民族师范高等专科学校学报,2005(03):45-46.