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基本信息

作品名称:
基于VR&AR虚拟体验的安全教育系统创新研发——“波塞冬”消防舱1号
大类:
自然科学类学术论文
小类:
机械与控制
简介:

当今我国国民安全意识薄弱,每一起灾难的发生,都是安全意识缺失的映射,国民的安全意识提升迫在眉睫。VR&AR安全教育虚拟体验系统—“波塞冬”消防舱1号将AR&VR、游戏化教育、应用示范三位一体,有效地解决学习的交互性。给人以沉浸般的体验来感受火灾现场,通过游戏的方式学习如何预防或应急逃生,极大提升了用户体验和趣味性,解决交互性和沉浸感的协调统一,具有极高的实用价值和指导意义,大大提升了教育的趣味性。

详细介绍:

当前我国针对学校学生的各种安全教育方式,通常为专业人员课堂讲解和制作视频在网站播放,或安排一次比较简陋的安全演练,其效果并不能很好地将公共安全意识传达给学校的学生。学生通过上述方法只是被动的接受,并没有更深刻的印象,导致在实际发生险情时容易造成混乱和安全事故。而现今市面所存在的大部分以游戏方式的在线教育产品,还不属于真正地以游戏方式来学习的产品。比如通过平面卡通人物加鲜艳的界面色彩以及卡牌奖励的关卡设计构成了游戏的主体,学生通过完成教学任务获取卡牌奖励为目标,极其缺乏交互性和感官的切身体验。 “波塞冬”消防舱1号这个项目的意义在于通过当前最火以及最先进的AR&VR技术让学生能更直观的体验到灾情现场,通过游戏的方式来学习安全教育的内容,从而让是学生更主动的去学习和了解日常的安全知识,极大降低灾情出现时造成的损失。
一、基本思路 “波塞冬”消防舱1号使用目前国际先进的AR&VR技术来营造灾害现场,尽可能的模拟出现场会发生的情况,学生通过一种类似VR游戏的操作方式来体验和感觉灾害发生时状况。并同时塑造出更具沉浸感的艺术环境和现实情况下不能实现的幻想,并赋予创造的过程以新的含义。 产品外形仿照鸡蛋的流线感、椭圆造型,外观设计流畅,没有任何棱角,做到安全与美观同时符合。背面采用半透明式的透气玻璃设计,玻璃中有无数的细微孔,只能透过微小的分子,特别是气体分子,而不能透过尘埃、微生物等,做到在保护使用者的隐私的同时保证产品内部的空气流通,同时也保障了内部使用者的安全。以椭圆球体为基本造型,利用椭圆球体顶部细中间宽的特点,使得产品内部容量得到最大程度的提升,保证了产品的美观和实用性。以绿色原料为产品主要材料,具有良好的耐热性、韧性和流动性。配以纯白的色调,黑色点缀色为衬托,两者相得益彰,打造整体科幻创新效果。 技术上,机器内设增加了模拟烟雾系统,报警系统,喷水系统给使用者带来更逼真的体验。开门装置使用侧开自动方式。保护环自动具备侧距功能,当接近人体10cm时便会定格。灯光装饰以LED呼吸灯为主,让整个产品看起充满科技感。
二、创新与创意 “波塞冬”消防舱1号,是国内首个以推广教育为根本目的而诞生的VR体验设备。内部设置了可以全方位走动的输送带,使得内部的使用空间不在局限于一个有限的空间,达到身临其境的效果。将仿生理念与科技产品设计相结合,产品造型新颖诱人,同时满足使用者对产品的功能性与装饰性两大需求。 在外观造型设计上,国内虚拟现实技术体验设备中“波塞冬”首创的全包围半封闭椭圆流线型的设计,让该产品使用者的隐私得到最大程度保护,同时使隔音和保温效果得到最大程度的提升,让使用者获得一种沉浸式的体验。 以往的同类产品外观枯燥乏味,结构功能单一,难以满足部分追求多样化、个性化消费者的使用需求。该产品根据鸡蛋造型仿生而成,消费者在内部会获得一种被保护的安全感,增加了使用者信心的同时极大增强了视觉的冲击力 (一)产品功能 打破了现今社会上传统、落后、单一的教育方式,该产品使教育不仅仅局限于课本的材料上,而是以交互体验式的教育方式,使教育方式不再是传统的死记硬背,而是一种切身体验。交互体验式的教育能让教育变得不再枯燥和乏味,让人人爱上学习的同时,还能塑造出更具沉浸感的艺术环境和现实情况下不能实现的幻想,并赋予创造的过程以新的含义。同时本产品还可以运用在娱乐游戏、购物、影视媒体、医疗健康、科研教学、房地产、旅游行业、城市规划、军事航天等领域,大大弥补了现在市场上同类产品功能性和结构性单一的不足。 (二)产品造型 该产品仿照鸡蛋造型,流线型的外观给人们一种充满希望和未来科技的感觉。该产品美观大方富有艺术气息和科技感,比以往市面上同类产品的中规中矩、造型累赘而单一,更加精致富有个性。 (三)产品结构 利用鸡蛋造型给在里面体验的消费者如同在母亲的怀里般的温暖以及信心,让使用者得到一种沉浸式的体验,外观采用黑白仿生鸡蛋的元素,增加了视觉上的冲击力,使产品看起来更新颖诱人。 (四)材料与工艺 产品制造材料采用绿色原料,相比现市场上常用的“二料”更为健康生态,更加轻盈,具有极高的流动性,方便该机器对于消防安全的推广。
三、关键技术与指标 (一)核心技术实现: 1、虚拟现实技术(Virtual Reality)。 2、国内虚拟现实技术体验设备中首创的全包围半封建椭圆流线型外观设计。 3、全方位跑动的输送带设计打破现今虚拟现实技术在使用的局限性和多样性,使该产品能够各个领域的运用。 4、内部的黑色圆环设计保证了虚拟现实机器可以全方位移动的同时保证的使用者的平衡,防止使用者发生跌倒等意外; 5、全包围半封闭式的设计可以使得使用者在里面拥有一个沉浸式的体验。 6、为了消防教育而研发的限时逃脱火灾游戏。 (二)主要技术指标: 1、产品外形:长度200CM、宽度200CM、高度250CM,接近椭圆形; 2、产品中间悬空的距离:约120CM,外形半透明黑色玻璃面积占外形整体的约三分之一; 3、产品仿照鸡蛋外形的流线感,一共分为四块。每块切割的方式都按照其外形设计,以最大程度提升了该产品优美的流线感,同时大幅度简化了整个机器的安装和拆卸; 4、开关门指标:200cm,此高度符合人机工程学,适合绝大部分人出入。 5、虚拟人指标:180CM、圆柱形、材质是聚乙烯塑料、多种颜色可选。 6、底板的指标:12CM、正方形、厚度2MM、材质是塑料。海蓝色。 在产品造型上,市面上一些产品的外观上显得比较枯燥乏味。而“波塞冬”的外观造型设计,就是仿照鸡蛋外形的流线感,增加了视觉上的冲击力,增添了活力。即是虚拟现实体验室又是一件潮流的艺术品,弥补了市场上同类产品单一性的缺陷。在技术方面,该产品打破了空间对于人的限制,使用时的沉浸感如同置身于真实环境中,三维、立体、多通道、高交互性,可采取现实生活中习以为常的方式来操纵虚拟环境中的物体,实时性依据视点位置和视线方向实时改变画面,并实时产生听觉、触觉响应。“波塞冬”消防舱1号将安全教育和虚拟现实结合,针对人的感官产生虚拟效果,将学习游戏化,实现了将AR&VR、游戏化教育、应用示范三位一体,有效地解决游戏化学习的交互性和沉浸感问题。以最真实的沉浸感去体验火灾现场,并通过游戏的方式学习如何预防或应急逃生,大大提升了用户体验和趣味性。VR&AR安全教育虚拟体验系统—“波塞冬”消防舱1号项目同过游戏化学习解决交互性和沉浸感的协调统一,其具有较高的实际应用价值和指导意义。

获奖情况: