一、作品名称

         智慧教室虚拟仿真环境

二、作品概述

          与现代课堂教学相比，智慧教室环境中的教学更重视学生探索知识的过程；关注学生自主探索和协作学习；关注学生的学习情感和情绪体验，使学习与现实生活紧密结合，培养学生的创新精神与实践能力。由于部分地区教育资金的短缺，教学环境的落后，师资队伍的不健全等诸多现实条件的限制，使得智慧教室难以普及，学生以及部分教师更是难以体验智慧教室的智慧型。为此，设计基于虚拟网络平台的“智慧教室”，让众多学生、教师能够借助虚拟环境中的教室环境，漫游智慧教师，体验智慧教学。

          智慧教室是一种智能教学环境，为教学活动提供智慧应用服务的智慧空间及其软硬件装备的综合。智慧教室的“智慧性”涉及教学内容优化呈现、学习资源便利获取、课堂教学的深度互动、情景感知与检测、教室布局与电气管理等多方面内容。因此，在智慧教室虚拟时应该立足教学活动需求，为教师和学生提供最优的智慧应用服务。为此需要从教室的空间布局、内容的优化呈现、资源的便利获取、教学的有效互动、情景的及时感知等五个方面进行仿真智慧教室建设。

{面向对象有哪些？目的为何？——By Yangxm}

          智慧教室面向的对象主要是学生和教师两种人群，为此需要为教师和学生两种不同的角色设置不同的交互体验。

智慧教室有四大组成要素：硬件、软件、资源和环境。本虚拟仿真主要针对硬件部分的虚拟，并在此基础上，实现一定程度上的交互，让学生身临其境的去感受未来教室，体会未来教学。 {不仅仅要仿真硬件、还包括软件和资源，让用户真正体验到智慧教室的优势——BY Yangxm}

三、设计思路

教室的空间布局：教室的布局主要是针对智慧型教室中的桌椅以及显示屏等硬件设施的安排放置。虚拟仿真教室空间布局，还体现在对教室环境、教室的物体空间的设计上，本设计中，依据音乐厅的原理进行教室空间、桌椅、场景设计。主要体现在：1.模拟音乐厅墙体设计，实现构造吸音，避免回声，吸收噪声。2.环绕型空间设计，力求教师声音达到每个学生座位前距离基本接近。3.落地窗设计，保证教室光线充足，照度合理。4.座位垫加橡胶垫，避免噪声的同时，让学生更加舒适。5. 要设置自然通风，给教室一个良好的空间环境。6.教室讲台要有现代理念，要能运用现代电子技术，达到多层次、多功能全方位的讲台自动化系统。 内容的优化呈现：内容的呈现主要针对的是教与学的内容，内容不仅要求清晰可见，而且要求呈现内容的方式符合学习者的认知特征，强化学习者对内容有效认知。内容呈现方式主要包括视觉信息呈现和听觉信息呈现。为此，在仿真智慧教室内容优化呈现时，需要为虚拟场景提供混合、立体的声音内容以及清晰、开阔的视觉内容。具体为，多屏显示功能，室内立体混响音乐的设置与实现。 资源的便利获取：教育资源的便利获取是智慧教室显著特征之一，资源的及时下载，随手可得，无处不在体现未来泛在化学习的特征。大量的教学资源包括课件、视频、参考资料等以云存储形式存放在资源系统中，教师在教学过程中，可以根据特殊的教学需求选择不同的资源内容；同样学生在学习过程中，根据特定的学习需求选择资源，并接受系统的自动人、推送。在虚拟智慧教室的资源层面时，以提供虚拟下载的形式，体现资源的便利。 教学的有效互动：教学的互动应具有有效便捷等特征，可以支持语音、手势、触摸等多样化的交互方式，实现同步、异步、移动等多种情况的交互。在智慧课堂中，教师与学生可以通过平板电脑、电子书包、交互式电子白板等多种智能终端及时有效的进行互动。具体实现为，电子举手、互动反馈、辅导答疑、自动翻页等功能。 该部分是虚拟智慧教室的关键部分，为此根据需要设计如下系列功能： 功能1：教师可以调取学生的pad界面，并放置屏幕1。学生一F1，学生二F2，学生三F3……Esc退出界面。在屏幕1上，鼠标左击，实现PPT讲稿播放下一页功能。 功能2：屏幕2,3，实现视频播放功能。（鼠标左击播放，右击暂停） 功能3：进入教室，现实自动进入（ID） 功能4：根据室内光照情况，进行自动升降窗帘 功能5：根据室内气温，实现自动调节室内温度功能 功能6：为学生提供沉浸式教学环境（诸如：野外探险课时，教室课虚拟化为森林场景） 情景的及时感知：情景感知主要体现在物理环境感知和教学情境感知。物理情景感知又体现在感知教室室内的声音、空气、温度、湿度、光线等参数，并根据适合教学的理想参数进行自动调节。教学情景感知主要指通过可穿戴式力学反馈系统、人体识别系统、网络接入等系统，获取教师与学生的姿势、位置、操作等数据，并进行及时的分析，以便提供合适的教学服务。

四、原型界面

五、技术实现

	虚拟建模（模型构建，模型贴图，场景灯光），Maya导入Unity{已经实现}
	Unity3D交互设计，虚拟操作，烘焙贴图，灯光，发布等

六、特色优势

1.三维仿真，逼真表现未来教室的场景，有助于师生漫游其中，进行设备的虚拟交互。

2.三维的表现形式，有助于师生在教学过程中沉浸其中，优化教学效果。

3.虚拟仿真教室的设计为智慧教育的实现提供虚拟支持。

一、作品名称

        三维虚拟仿真数码单反相机

二、作品概述

        单反相机在我们日常学习生活中很常见，大学教育中学校大多开设了数字摄影类相关课程，有专业课也有公选课，甚至在有条件的中学也已开设了摄影兴趣班。单反相机与普通卡片机有很大的不同，具有卡片机所不具备的各种功能，运用不同的拍摄技巧可以拍摄出不同的画面效果。然而单反的价格相对来说同样不菲，课堂授课中要实现人手一台还存在一定的困难。在目前的教学活动中，教师一般用图片来展示单反的外形、功能键、及其使用，缺少形象和感染力。因此，我们用虚拟仿真技术，模拟出立体的单反相机，通过人机交互演示相机的各种功能，以及拍摄技巧，让学习者能够更直观的学习怎样使用单反拍摄出自己想要的照片。

        面向对象：摄影初学者

三、设计思路

        1.设计理念

        三维虚拟仿真数码单反相机的设计和开发主要目的是为了给摄影初学者，摄影爱好者提供一种更直观、更形象的外观展示、功能介绍和操作演示，与传统的图片、视频等辅助学习资料相比，基于3ds Max和unity3d技术的三维虚拟仿真数码单反相机具有更好的操作性和人机交互性，最终作品以exe格式呈现。

        2.设计思路

        (1)界面设计：界面设计力求新颖简洁，主要包括四个方面：操作说明、功能介绍、虚拟演示、退出系统。

           A操作说明，介绍三维虚拟仿真数码单反相机的使用方法和注意事项，鼠标控制，键盘控制

           B功能介绍，讲解该系统实现的主要功能，包括系统设置，单反简介，操作模拟等。

           C虚拟演示，虚拟演示单反相机主要的各项功能及其拍摄技巧和拍摄效果包括快门、光圈、焦距等。

           D退出系统，点击退出按钮，结束程序。

        (2)功能设计：主要包括两个方面

            A介绍单反相机主要部件按钮及其作用。

             ①介绍多款单反相机，优缺点，性价比，适应人群。

             ②选择特定的一款单反具体介绍，外观以及各个按键的功能。

                尼康l810

          B拍摄操作，通过调节焦距、快门、光圈等拍摄出不同效果的照片（根据拍摄需要，如何调节焦距、快门、光圈）。

{根据unity3d功能，可以把拍摄视频也放上去；另外还是觉得功能有点少——by wanghb}

            C 摄影赏析，比如微距拍摄的影片、鱼眼镜头拍摄的影片等。

        3.设计要点

        (1)界面的设计要有新意

        (2)系统操作简单，易学易懂

        (3)拍摄操作演示逼近现实

        4.设计过程

            确定题材 → 形成思路→ 模型设计→ 交互设计→ 作品发布

四、原型界面

界面设计

单反相机3D模型

五、技术实现

	运用3ds Max 技术，设计单反相机的模型
	将3ds Max中做好的模型导入unity3d中，用unity3d进行场景设计和交互设计，最后作品发布。

六、特色优势

        1.与传统文字和图片学习资料相比，立体展示，体现了虚拟仿真教学的交互性。

        2.利用虚拟仿真技术，操作性、沉浸性更强，提高学习者的学习兴趣。

        3.时时学习，时时体验，理论与实践相结合。