CN110210012A - 一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，基于三维建模软件构建虚拟交互场景；构建虚拟课件三维模型；创建交互性动画模块和交互性解题模块；基于构建的虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块，将声音、图形、文档、视频与虚拟交互场景集成。本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法,基于本方法制作的课件具有虚拟交互性，通过虚拟现实技术实现教学内容的实时仿真，交互性动画和解题模块源代码根据实际情况进行调整，并重新生成动画和展示解题过程，辅助教师完成画法几何学科的教学，通过沉浸式、交互性的学习，提高教学质量。
Description
技术领域
本发明涉及计算机辅助教学课件制作领域，特别涉及一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法。
背景技术
目前，在计算机辅助教学课件制作中存在许多软件工具，如PPT、Flash、Dreamweaver等，这些软件制作的课件很难较为细致的对复杂的空间课程全面展示和描述，特别是对需要空间想象能力的画法几何课程来说，纯粹的理论知识教授很难给学生提供全面的想象空间，从而使得学生无法将课堂理论知识和真实的空间模型结合起来，增加学生对画法几何课程的难度，不同的老师对同一课程的教学水平很难同一，各种版本的课件制作，信息收集，使得备课效率低下。并且画法几何课程中的三维模型种类太多，制作实物展示给学生成本过高需要大量资金投入而且效果并不理想，实物模型过于复杂笨重，不容易大规模制作携带。
发明内容
为解决上述现有技术的中的不足，本发明的目的是提供一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，通过虚拟现实技术和Unity开发工具真实模拟三维模型，360°全方位无死角的观看，并且能够通过鼠标点击或手指触屏生成动画效果和展示解题过程，并且课件还有声音、图形、文档、视频的辅助配合，学生在手机或电脑上打开课件就可使用，功能齐全，操作简单。
本发明提供一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，该方法包含以下进程：
步骤S1，基于三维建模软件构建虚拟交互场景；
步骤S2，构建虚拟课件三维模型；
步骤S3，创建交互性动画模块和交互性解题模块；
步骤S4，基于构建的虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块，将声音、图形、文档、视频与虚拟交互场景集成。
作为上述方案的进一步优化，所述虚拟交互场景的制作方法为：
步骤S11，创建场景原始模型；
通过场景的平面视图匹配对应的初始模块图形，基于三维建模软件建模创建场景原始模型；
作为上述方案的进一步优化，本发明采用的三维建模软件为3D Max；
步骤S12，导入场景原始模型，构建虚拟效果；
基于开发工具进行二次开发，融合虚拟现实技术模拟效果构建虚拟效果；
优选的，本发明采用的开发工具为Unity；
步骤S13，基于构建的场景原始模型和虚拟效果，获取实际场景的三维场景，包括实际场景的外部特征、内部特征以及辅助设施的布置。
作为上述方案的进一步优化，所述虚拟课件三维模型的构建方法为：
步骤S21，基于教学课件的三视图和尺寸要求，通过建模软件创建课件三维模型；
其中，所述课件三维模型尺寸为一比一进行实际教学课件的模拟；
步骤S22，基于虚拟现实技术以及开发工具进行虚拟效果的构建；
步骤S23，基于构建的课件三维模型融合虚拟效果，模拟课件的三维模型。
作为上述方案的进一步优化，所述交互性动画模块的创建过程包括如下：
步骤S31，在编程软件中创建交互性动画模块空脚本；
步骤S32，选择动画展示效果，基于创建完成的空脚本进行编码和参数测试；
其中，编码和参数测试包括：在交互性动画模块空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算指令、进行动画指令以及作图指令，将代码程序进行参数测试；
步骤S33，创建UI界面，将代码程序存放在UGUI控件中；
其中，代码程序存放在UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件，计算机获取程序函数，输入运算结果，执行动画模块进程。
作为上述方案的进一步优化，所述交互性解题模块的创建过程包括如下：
步骤T31，在编程软件中创建交互性解题模块空脚本；
步骤T32，选择解题模块展示效果，编写代码程序和测试参数；
其中，编写代码程序和测试参数包括：在交互性解题模块空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算指令、进行动画指令以及作图指令，将代码程序进行参数测试；
步骤T33，创建UI界面，将代码程序存放在UGUI控件中；
其中，代码程序存放在UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件，计算机获取程序函数，输入运算结果，执行解题模块进程。
作为上述方案的进一步优化，所述集成方法包括如下步骤：
步骤S41，将虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块导入至虚拟场景；
步骤S42，编写代码程序并存放至UGUI控件，进行声音、图形、文档以及视频的实时控制导入；
其中，编写代码程序采用赋值指令、条件指令、运算指令、动画指令和作图指令存放至UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件计算机读取程序函数，输入运算结果，执行实时控制导入；
步骤S43，虚拟场景的排布；
将虚拟课件三维模型、交互性动画模块、交互性解题模块、声音、图形、文档、视频布置在对应的属性位置，通过鼠标点击或手指触屏各个UGUI控件，显示各个模块效果。
作为上述方案的进一步优化，还包括：
步骤S5，使用虚拟画法几何课件；
其中，使用虚拟交互性课件过程包括：使用虚拟场景、虚拟课件三维模型、交互性动画模块和交互性解题模块以及声音、图形、文档、视频的配合使用。
作为上述方案的进一步优化，所述虚拟场景的使用方法为：
点击对应的导入设置按钮，根据选择的设置按钮，导入对应的虚拟场景。
作为上述方案的进一步优化，所述交互性动画模块的使用方法为：
步骤S51，点击设置的运行控件，开始运行动画效果；
步骤S52，点击相关控件清除运行记录，设置新的函数值和参数；
步骤S53，点击设置的加载控件，开始重新加载动画。
与现有技术相比，本发明的有益效果为:
1.本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，通过构建虚拟交互场景和虚拟课件三维模型，创建交互性动画模块和交互性解题模块，并基于构建的模型以及模块，将声音、图形、文档、视频与虚拟交互场景集成，便于教师对于画法几何课件的展示，增强教学效率。
2.本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，基于制作的课件，结合开发软件和虚拟现实技术真实模拟课堂内容，虚拟再现教学三维模型，方便学生360°无死角全方位观看教学模型。
3.本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，基于本方法制作的教学课件具有实时交互性，通过鼠标点击或手指触屏运行动画模块和解题模块，并且可以随时修改函数，重新生成动画和显示解题过程，能够做到循环使用，且针对实际情况能够有较强的适应性。
4.本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，还支持多客户端操作，在PC端使用时，通过鼠标点击控件键盘修改参数即可完成，在手机端使用时，通过手指触屏点击，手指滑动即可观看课件，方便教学过程的使用和学习。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的流程示意图；
图2为本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的虚拟交互场景的构建流程示意图；
图3为本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的虚拟课件三维模型构建流程示意图；
图4为本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的交互性动画模块创建流程示意图；
图5为本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的交互性解题模块创建流程示意图；
图6为本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的集成方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本实施例提供了一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，结合附图和和具体和具体实施方式作进一步说明；
如图1所示，本发明的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法的步骤为：
步骤S1，基于三维建模软件构建虚拟交互场景；
具体的，基于构建的虚拟交互场景实现真实3D场景，进行真实场景的景观还原，具体包括景观的外部特征、内部特征以及辅助设施的布置；
步骤S2，构建虚拟课件三维模型；
具体的，通过构建教学三维模型模拟真实图形，且进行1:1的尺寸大小进行实际景观的图形还原，配合鼠标或键盘进行全方位查看；
步骤S3，创建交互性动画模块和交互性解题模块；
进一步的，交互式动画模块和交互性解题模块通过重新输入数值，改变源函数并重新生成新的动画模块和解题模块；
步骤S4，基于构建的虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块，将声音、图形、文档、视频与虚拟交互场景集成；
步骤S5，教学过程实际应用虚拟交互性课件；
如图2所示，本实施例的虚拟交互场景创建流程为：
步骤S11，创建场景原始模型；
通过场景的平面视图匹配对应的初始模块图形，基于三维建模软件建模创建场景原始模型；
进一步的，基于三维建模软件3DXMAX进行场景原始模型的创建，通过模型的平面六视图选择对应的初始模块图形，并通过初步渲染完成场景原始模型；
步骤S12，导入场景原始模型，构建虚拟效果；
基于开发工具Unity进行二次开发，融合虚拟现实技术模拟效果构建虚拟效果；
步骤S13，基于构建的场景原始模型和虚拟效果，获取实际场景的三维场景，包括实际场景的外部特征、内部特征以及辅助设施的布置。
进一步的，实际场景的三维场景通过虚拟现实技术，结合Unity开发工具进行模拟生成，完整再现场景真实景观，包括实际场景的外部特征、内部特征以及辅助设施的布置；
如图3所示，本实施例的虚拟课件三维模型创建流程为：
步骤S21，基于教学课件的三视图和尺寸要求，通过建模软件创建课件三维模型；
其中，所述课件三维模型尺寸为一比一进行实际教学课件的模拟，还原真实图像的尺寸大小；
步骤S22，基于虚拟现实技术以及开发工具进行虚拟效果的构建；
其中，采用虚拟现实技术和Unity开发工具，将建模软件导入到Unity开发工具，利用虚拟现实技术，将三维模型真实模拟；
步骤S23，基于构建的课件三维模型融合虚拟效果，模拟课件的三维模型；
如图4所示，本实施例的交互性动画模块的创建流程为：
步骤S31，在编程软件中创建交互性动画模块空脚本；
其中，基于开发工具Unity自带的编程软件创建交互性动画模块空脚本；
步骤S32，选择动画展示效果，基于创建完成的空脚本进行编码和参数测试；
其中，编码和参数测试包括：在交互性动画模块空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算指令、进行动画指令以及作图指令，将代码程序进行参数测试；
具体的，动画展示效果包括三维模型整体的动画展示和三维模型结构动画展示，编写代码程序和测试参数包括在空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算命令、进行动画命令和作图命令等命令编写程序，程序完成后将代码程序在插件中进行参数测试：
若程序正确，插件输出计算结果；
若程序错误，插件会进行报错；
步骤S33，创建UI界面，将代码程序存放在UGUI控件中；
其中，代码程序存放在UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件，计算机获取程序函数，输入运算结果，执行动画模块进程
进一步的，创建UI界面包括创建UGUI控件和UGUI控件排版，UGUI控件包括开始、下一步、返回上一步、结束等功能性按键，将对应功能性实现代码程序存放在UGUI控件，实现点击UGUI控件，计算机自动读取函数和参数，并输出运算结果的效果；
若程序错误，点击UGUI控件没有反应，程序会发生报错；点击UGUI控件包括通过PC端鼠标点击和手机端手指触屏UGUI控件，执行动画模块效果；
如图5所示，本实施例的交互性解题模块的创建流程为：
步骤ST1，在编程软件中创建交互性解题模块空脚本；
进一步的，编程软件中创建空脚本通过开发工具Unity自带的编程软件创建空脚本；
步骤ST2，选择解题模块展示效果，编写代码程序和测试参数；
其中，编写代码程序和测试参数包括：在交互性解题模块空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算指令、进行动画指令以及作图指令，将代码程序进行参数测试；
进一步的，解题模块展示效果包括解题的详细步骤结果和解题排版格式，编写代码程序和测试参数包括在空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算命令、进行动画命令和作图命令等命令编写程序，程序完成后将代码程序在插件中进行参数测试：
若程序正确，插件输出计算结果；
若程序错误，插件会进行报错；
步骤ST3，创建UI界面，将代码程序存放在UGUI控件中；
其中，代码程序存放在UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件，计算机获取程序函数，输入运算结果，执行解题模块进程。
进一步的，所述创建UI界面包括创建UGUI控件和UGUI控件排版，UGUI控件包括开始、下一步、返回上一步、结束等功能性按键，将代码程序存放在UGUI控件，实现点击UGUI控件，计算机自动读取函数和参数，并输出运算结果的效果：
如果程序错误，点击UGUI控件没有反应，程序会发生报错；点击UGUI控件包括通过PC端鼠标点击和手机端手指触屏UGUI控件，执行解题模块效果；
如图6所示，教学三维模型、交互性动画模块、交互性解题模块、声音、图形、文档、视频与虚拟交互场景集成的制作流程为：
步骤S41，将虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块导入至虚拟场景；
步骤S42，编写代码程序并存放至UGUI控件，进行声音、图形、文档以及视频的实时控制导入；
其中，编写代码程序采用赋值指令、条件指令、运算指令、动画指令和作图指令存放至UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件计算机读取程序函数，输入运算结果，执行实时控制导入；
进一步的，UGUI控件包括导入文件、开始播放、结束播放等其他功能性插件，将代码程序存放在UGUI控件，实现点击UGUI控件，计算机自动读取函数和参数，并输出运算结果；如果程序错误，点击UGUI控件没有反应，程序会发生报错；点击UGUI控件包括通过PC端鼠标点击和手机端手指触屏UGUI控件，执行导入文件；
步骤S43，虚拟场景的排布；
将虚拟课件三维模型、交互性动画模块、交互性解题模块、声音、图形、文档、视频布置在对应的属性位置，通过鼠标点击或手指触屏各个UGUI控件，显示各个模块效果。
本发明提供了一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，通过虚拟现实技术以及结合Unity开发工具模拟虚拟场景，完整再现场景真实景观，包括外部结构和内部结构，以及各种辅助设施的布置，进行360全景虚拟再现；基于建模软件按照真实图形的尺寸一比一创建虚拟教学三维模型，做到大小还原真实图形，利用虚拟现实技术，将三维模型真实模拟，在PC端通过鼠标键盘控制360°观看三维模型和在手机端通过滑动手机屏幕查看；所述动画模块和解题模块通过点击UGUI控件来执行；基于创建的虚拟场景以及虚拟教学三维模型，配合声音、图形、文档、视频的辅助使用通过点击UGUI控件如导入按钮将声音、图形、文档、视频等导入到场景中，辅助配合三维模型的效果展示。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。
Claims (9)
1.一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，包括如下：
步骤S1，基于三维建模软件构建虚拟交互场景；
步骤S2，构建虚拟课件三维模型；
步骤S3，创建交互性动画模块和交互性解题模块；
步骤S4，基于构建的虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块，将声音、图形、文档、视频与虚拟交互场景集成。
2.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述虚拟交互场景的构建方法为：
步骤S11，创建场景原始模型；
通过场景的平面视图匹配对应的初始模块图形，基于三维建模软件建模创建场景原始模型；
步骤S12，导入场景原始模型，构建虚拟效果；
基于开发工具进行二次开发，融合虚拟现实技术模拟效果构建虚拟效果；
步骤S13，基于构建的场景原始模型和虚拟效果，获取实际场景的三维场景，包括实际场景的外部特征、内部特征以及辅助设施的布置。
3.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述虚拟课件三维模型的构建方法为：
步骤S21，基于教学课件的三视图和尺寸要求，通过建模软件创建课件三维模型；
其中，所述课件三维模型尺寸为一比一进行实际教学课件的模拟；
步骤S22，基于虚拟现实技术以及开发工具进行虚拟效果的构建；
步骤S23，基于构建的课件三维模型融合虚拟效果，模拟课件的三维模型。
4.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述交互性动画模块的创建过程包括如下：
步骤S31，在编程软件中创建交互性动画模块空脚本；
步骤S32，选择动画展示效果，基于创建完成的空脚本进行编码和参数测试；
其中，编码和参数测试包括：在交互性动画模块空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算指令、进行动画指令以及作图指令，将代码程序进行参数测试；
步骤S33，创建UI界面，将代码程序存放在UGUI控件中；
其中，代码程序存放在UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件，计算机获取程序函数，输入运算结果，执行动画模块进程。
5.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述交互性解题模块的创建过程包括如下：
步骤S31，在编程软件中创建交互性解题模块空脚本；
步骤S32，选择解题模块展示效果，编写代码程序和测试参数；
其中，编写代码程序和测试参数包括：在交互性解题模块空脚本中进行初始命名赋值、输入条件函数、执行运算指令、进行动画指令以及作图指令，将代码程序进行参数测试；
步骤S33，创建UI界面，将代码程序存放在UGUI控件中；
其中，代码程序存放在UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件，计算机获取程序函数，输入运算结果，执行解题模块进程。
6.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述集成方法包括如下步骤：
步骤S41，将虚拟课件三维模型、交互性动画模块以及交互性解题模块导入至虚拟场景；
步骤S42，编写代码程序并存放至UGUI控件，进行声音、图形、文档以及视频的实时控制导入；
其中，编写代码程序采用赋值指令、条件指令、运算指令、动画指令和作图指令存放至UGUI控件，通过鼠标点击或手指触屏UGUI控件计算机读取程序函数，输入运算结果，执行实时控制导入；
步骤S43，虚拟场景的排布；
将虚拟课件三维模型、交互性动画模块、交互性解题模块、声音、图形、文档、视频布置在对应的属性位置，通过鼠标点击或手指触屏各个UGUI控件，显示各个模块效果。
7.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的画法几何课件制作方法，其特征在于，还包括：
步骤S5，使用虚拟画法几何课件；
其中，使用虚拟交互性课件过程包括：使用虚拟场景、虚拟课件三维模型、交互性动画模块和交互性解题模块以及声音、图形、文档、视频的配合使用。
8.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述虚拟场景的使用方法为：
点击对应的导入设置按钮，根据选择的设置按钮，导入对应的虚拟场景。
9.如权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术交互性课件制作方法，其特征在于，所述交互性动画模块的使用方法为：
步骤S51，点击设置的运行控件，开始运行动画效果；
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步骤S53，点击设置的加载控件，开始重新加载动画。
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