《教学训练三维交互资源快速开发标准化流程及工具》.pdf

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教学训练三维交互资源快速开发标准化流程及工具

1范围

本文件规定了教学训练三维交互资源快速开发标准化流程及工具的术语和定义、开发流程、工具。

本文件适用于教学训练三维交互资源的快速开发。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4开发流程

4.1需求分析

4.1.1明确教学目标：确定三维空间要辅助达成的教学训练目的。

4.1.2分析用户需求：考虑学习者的年龄、知识水平等。

4.1.3确定空间特性：如大小、复杂度、环境类型等。

4.2模块设计

4.2.1三维空间设计

4.2.1.1明确设计目标

应依据教学训练内容确定三维空间主题，明确目标是知识讲解、技能训练还是体验式学习，以此指

导空间设计。

4.2.1.2规划布局与比例

应根据主题合理安排物体和场景元素；确保空间内物体比例准确、符合实际。

4.2.1.3设计导航与视角控制

应创建直观便捷的导航方式；提供多种视角选择和控制方式，包括自由视角、跟随视角等。

4.2.1.4营造环境与氛围

应模拟真实的环境条件；通过光照、色彩、音效等营造合适氛围。

4.2.2三维空间仿真设计

4.2.2.1物理环境仿真

物理环境仿真设计主要包含以下内容：

a)重力模拟：根据教学内容需求，合理设置重力参数；

b)摩擦力与阻力：在机械操作训练中，应精确模拟物体间的摩擦力，使操作手感真实。

4.2.2.2空间特性仿真

空间特性仿真设计主要包含以下内容：

a)空间维度：应通过特殊的视觉和交互设计来体现空间的多维特性，辅助学习者理解抽象概念；

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b)空间限制与边界：应明确呈现空间的边界和限制，使学习者能体验到实际操作中的空间约束。

4.2.2.3环境变化仿真

环境变化仿真设计主要包含以下内容：

a)天气变化：如在地理教学训练中，应模拟雨、雪、风、雾等天气变化对环境和行动的影响；

b)昼夜交替与时间流逝：如在农业种植教学中，应展示昼夜交替对植物生长的影响；在历史场

景重现中，通过时间流逝体现不同时段的环境变化。

4.2.2.4特殊效果仿真

特殊效果仿真设计主要包含以下内容：

a)光影效果：如在艺术鉴赏教学中，模拟不同光照角度和强度下艺术品的视觉效果；在建筑设

计教学中，体现光影对建筑外观和内部空间的影响；

b)音效模拟：如在音乐教学中，营造不同空间的声学效果；在灾难逃生训练中，通过声音的传

播和反射效果，辅助学习者判断环境情况。

4.2.3API设计

4.2.3.1教育数据交互

教育数据交互API设计主要包含以下内容：

a)用户信息接口：用于获取和更新用户的基本信息、学习进度、历史训练记录等，方便系统根

据用户特征调整三维交互内容；

b)课程数据接口：使三维交互资源能与教学课程管理系统连接，获取课程大纲、教学目标、知

识点分布等数据，确保资源内容与课程紧密结合。

4.2.3.2三维场景控制

三维场景控制API设计主要包含以下内容：

a)场景加载接口：根据教学训练需求，快速加载指定的三维场景，包括场景的初始状态、物体

布局等，提高资源的响应速度；

b)场景切换接口：在多场景教学中，实现场景之间的平滑切换；

c)视角控制接口：提供对三维场景视角的控制功能，包括旋转、缩放、平移等操作，满足用户

从不同角度观察场景的需求。

4.2.3.3交互功能

交互功能API设计主要包含以下内容：

a)操作交互接口：处理用户在三维场景中的各种操作，将用户操作反馈给系统，实现相应的交

互效果，如操作物体的移动、组装等；

b)反