未来实验室说明5

1、未来实验室使用说明书Fire Ant 目录一、运行环境：3(一)运行硬件环境3（二）运行软件环境3（三）开发环境3二、操作说明：3（一）操作准备3（二）操作方式4三、项目内容4（一）体验式虚拟情境41.古代园林情境52.自然景观情境63.体育竞技情境94.失重空间情境11（二）自适应学习情境131.太空漫步132.人体骨骼20未来实验室 使用说明一、运行环境：(一)运行硬件环境计算机：CPU： Intel酷睿i5-4590或FX8350同档或更高配置显卡：NVIDIA GTX970或AMD R9 290同档或更高配置内存：4GB及以上磁盘：12GB以上可用空间HTC Vive：一台头戴式显示器

2、两个单手持控制器一套Lighthouse定位系统（二）运行软件环境操作系统：Windows 7 SP1以上（三）开发环境开发工具：Visual Studio 2015游戏引擎：Unity 3D开发语言：C#、.net 4.0分析技术：Azure云二、操作说明：（一）操作准备1.根据HTC Vive官方使用手册将HTC Vive设备正确安装并连接至电脑，保证设备可以正常工作。2.对系统进行定位操作，划定人体活动范围。3.PC端启动未来实验室-安装包。exe文件。4.用户佩戴头戴式显示器，并手持控制器。5.在所划定活动范围内，进行交互操作。6.学习者通过头盔控制视线方向，借助手柄实施操控，同时观察

3、者可以在一侧通过观看链接到PC的屏幕进行观察。7.当需要对学习者进行引导时，由引导人员进入Lighthouse定位区域对学习者进行引导，辅助学习者学习。（二）操作方式各手柄按键的简要功能介绍： 1.左手手柄：Menu键：点击获得按键提示圆板键：点击用于交互l2.右手手柄：Menu键：点击获得按键提示圆板键：点击用于移动扳机键： 按下用于提取以及碰球交互三、项目内容（一）体验式虚拟情境1.古代园林情境选择古代园林场景，点击左手手柄的圆板键，进入。图1.1 进入园林场景进入场景后，可通过手柄完成漫游。如图1.2所示为该场景下手柄的按键提示。图1.2 手柄按键提示按下右手手柄的“点击，移动”按钮可打

4、开蓝色射线，即可移动到蓝色射线的位置，如图1.3所示。使用右手手柄触碰左手手柄上方的圆球，可打开圆形UI界面，返回主界面，如图1.4所示。图1.3 移动控制图1.4 圆形UI界面 2.自然景观情境在自然风光场景中，用户可以欣赏到森林、海洋以及古代废墟遗址等不同风格的自然风光。在该模块中，用户能够突破空间上的限制，较为真实的感受到别具一格的自然风光，对在初期学习的学生而言，能够突破乏味的填鸭式的教学课堂，使课堂更加有趣，并且能够使学生在学习中效率更高。如图2.1-图2.3所示为这三个场景的截图。图2.1 森林场景图2.2 海洋场景图2.3 古代废墟遗址场景在该场景中，手柄提供了特定的按钮设置，如

5、图2.4所示为在森林场景中的手柄按键提示。该场景中漫游场景等相关操作与园林场景的按键设置相同，同样可通过点击右手手柄打开蓝色射线进行移动，如图2.5所示。注意，在该场景中，用户只能移动到高亮区域，如果将射线指向阴影区域，则射线变为红色，表示该区域不可定位，如图2.6所示。图2.4 场景按键提示图2.5 移动控制图2.6 非法定位该场景的圆形UI界面与园林场景不同，如图2.7所示为触碰左手手柄小球后的UI 界面，通过触碰左手手柄小球可对这三个场景进行切换，或返回主界面。图2.7 圆形UI界面3.体育竞技情境 图3.1 左、右手柄操作弓箭具体功能在熟悉基本的操作方式后，用户可以选择进入竞赛场景，接

6、受NPC发布的任务。用户选择正式实施弓箭射击，通过调整位置与角度，完成瞄准拉弓射击动作，在一轮射击竞赛完成后，成绩显示出来，用户获得及时的信息反馈。点击“点击，握取弓”按键，左手柄可以将桌面上的弓握取；点击“长按，提取箭”按键可抓取箭，释放该按键即可释放该箭。如果用户习惯右手握取弓，左手拉动箭，可以将左右手柄对调使用。图3.2弓与箭左手握取弓，调整弓至前胸位置，右手拿箭，长按“长按，抓取箭”按键，将箭放置在弓上，箭尾部放置在弓弦上，如图3.3所示，右手拉箭，往后移动，将弓张满，此时右手手柄会有物理反馈，产生和拉弓相同的紧绷感和声音。此时调整好角度，右手释放“长按，抓取箭”按键，则箭离开弓弦射出

7、。图3.3 弓箭姿势准备若弓箭射中箭靶，则箭靶旁的计分板会更新计分数据。如图10所示，箭靶旁的计分板记录用户在比赛中的得分、射箭次数和总分。图3.4 弓箭射击及反馈点击左手柄“点击，用于交互”，可以打开一个球状界面，使用右手柄接触小球周围的“返回”，并点击右手柄的“碰球，与UI交互”，即可退出该实验系统（如图3.5所示）。 图3.5 系统退出界面4.失重空间情境启动本系统后，用户佩戴头戴式显示器，并手持控制器。完成场景定位后，用户将置身于一个室内的虚拟环境中，如图4.1所示为用户完成场景定位后的用户视角。图4.1用户视角关于HTC Vive的设备安装、佩戴和启动方法，请参考HTC Vive官方

8、说明书。本系统为手持控制器定义了特定的按钮设定，如图4.2所示。图4.2操作方式打开重力设置面板，如图4.3所示。移动右手手柄使“失去重力”按键处于高亮状态，按下“碰球，与UI交互”按键即可关闭重力效果，如图4.4所示为关闭重力效果后的场景截图。对“获得重力”按键使用同样的方法，可再次开启重力效果。图4.3打开重力设置面板图4.4失去重力（二）自适应学习情境1.太空漫步（1）知识学习打开软件之后，首先进入知识学习界面，这是一个可交互的星球列表，用户需要在这个界面根据提示，点击不同星球学习该星球的相关知识，如图5.1所示。图5.1知识学习具体操作为：点击VR左手手柄圆板键发出射线，通过射线选中要

9、观看的星球，然后按下左手手柄扳机键进行确认选择， UI界面的上方就会出现用户所选择星球的模型，以及该星球的简单介绍。例如，按下左手手柄圆板键发出射线选中太阳，并按下左手扳机键就可以选中太阳，并显示太阳的基本信息，如图5.2所示为太阳的信息界面。图5.2太阳知识学习按左手手柄圆板键发出射线选中地球，并按下左手扳机键就可以选中地球，并显示地球的基本信息，如图5所示为地球的信息界面。图5.3地球知识学习用户需要按照上述方法，依次学习各个星球的知识，在保证对这些知识都了解之后，就可以选择进入下一个部分。具体操作为：按下左手手柄圆板键发出射线选中最右边“九星排布”的红色按钮，再按下左手手柄确认选择就可以

10、进入九星排布部分。（2）九星排布图5.4操作提示在九星排序部分，用户首先会看到操作提示界面（图5.4），用户需要找到悬浮在四周的太阳以及八大行星（图5.5），抓取它们并把它们放入和他们匹配的相应的位置，以完成九星排布。图5.5九大行星具体按键操作为：找到目标星球之后，用右手手柄接触该星球并按下侧键抓取该星球，找到该星球对应位置后，把该星球放置到相应位置，松开侧键，如果目标星球和位置匹配，就可以完成该星球的放置。如图5.6所示。图5.6九星排布完成九颗星球的排布之后，九颗星球就会自动按照各自的运动规律进行运动，如图5.7所示。图5.7九星运行接下来用户就可以通过手柄选择进入星际漫游部分。具体操作

11、为：按下左手手柄圆板键发出射线，选择写有“星际漫游”的红色按钮，按下左手手柄的扳机键选择确认，就可以进入到星际漫游的部分。 （3）太空漫游在星际漫游部分，用户可以通过移动自身位置，到达场景中的任何地方，让用户与各行星的近距离接触，给用户提供几近真实的太空漫游感受。具体操作为，按下右手手柄的圆板键发出一条射线，射线的尽头便为本次移动要到达的位置，松开圆板键便可以到达该位置。这样用户可以身临其境，感受到宇宙的浩瀚无垠，如： 在太阳附近观察其他行星（如图5.8所示）：图5.8在太阳附近观察其他行星近距离观察木星（如图5.9所示）：图5.9近距离观察木星在天王星的轨道观察木星和太阳（如图5.10所示）

12、：图5.10在天王星的轨道观察木星和太阳在海王星视角观察其他星球（如图5.11所示）：图5.11在海王星视角观察其他星球（4）返回用户体验完成之后，便可以通过手柄操作退出本场景。具体操作为：右手手柄触碰到左手手柄上的圆球，在出现的灰色圆环上触碰返回按钮，并按下右手手柄扳机键，即可完成退出，如图5.12所示。图5.12返回2.人体骨骼（1）骨骼学习用户可以点击“点击，用于移动”按键，射线会移动到人体骨骼的不同部位，旁边会直接显示关于射线所指部位的具体信息，同时该骨骼会在右侧扩大显现，一直旋转，用户可以学习相关知识，获得对人体骨骼各个组成部分的基础认知。 图6.1 人体骨骼知识学习（2）骨骼观察学

13、生在人体骨骼基础知识学习后，可以选择进入骨骼观察阶段。用户进入该场景，可以看到螺旋上升的圆盘，用户可以点击“点击，用于移动”按键，将射线移动到圆盘上，若射线显示蓝色，则可以达到该区域。在该阶段中，学生可以通过位置的移动，实现对人体骨骼组成的全方位观察（如图6.2、6.3所示），获得更直观的视觉体验，有助于帮助学生建立直观经验，获得对人体骨骼细节处的深度学习。 图6.2仰视3D立体图 图6.3 侧视3D立体图 图6.4 俯视3D立体图（3）拼骨练习阶段在学生进行自主控制的观察的学习阶段后，该辅助系统设置了用于学生自主学习评价的拼骨练习环节。用户可以通过点击“点击，用于移动”按键，将射线移动到拼骨

14、练习字样处，进入到该场景中。在该场景中，人体骨骼的各个组成部分放置在桌面上，学生需要将各骨骼拼接成一个完整的人体骨骼模型，为了降低拼骨的难度，避免设置过高的评价门槛，本环节设置了一个虚拟人体图像，学生可以根据虚影快速完成组装。在这个过程中，学生通过主动的骨骼拼接练习，获得了直观经验，同时具有一定的趣味性，有助于激发学生的学习动机。在拼骨练习场景中，设置选项简单清晰，学生可以轻松掌握转换场景的方法，避免学生在学习中发生注意瞬脱的现象，降低无谓的学习消耗。用户可以点击“点击，用于交互”按钮，将射线移动到拼骨练习字样，进入拼骨练习场景。进入拼骨练习场景中，人体骨骼的不同部位已经被拆分，放置在桌子上，如图6.5所示。图6.5