大秧歌电视剧,万物皆可STEM:手艺制造VR的N种方法,es文件浏览器

admin3个月前475浏览量

上星期,科技书院展开了第三期《万物》杂志云同享活动,并以杂志内容“VR国际”为主题进行STEM教育云教研活动的同享和评论,依据评论的成果,咱们整理了这份STEM课程规划主张。

近年来,VR技能在教育中的运用越来越多。作为一种教育技能,许多公司提出了VR教育的解决方案,如谷歌公司的Expedition、Cardboard等。在上一年发布的《地平线陈述》中,以VR、AR为根底的混合实际再次成为未来教育的技能展望。

关于广阔科技教师来说,咱们怎样在未树立VR教室的时分就将VR技能用于讲堂呢?在本期的云同享活动中,咱们评论了VR的STEM教育要素、以VR为根底的简易制造和以Google Cardboard为根底开发VR的三个活动。

发掘VR中的STEM教育要素

提到VR,信任咱们都不陌生了。VR是虚拟实际virtual reality的缩写,一般由头戴式显示器和控制器来完成,头戴式显示器能模仿生成的三维空间的虚拟国际,在视觉上让咱们感觉好像就在这个虚拟国际之中,咱们能够实时地、没有约束地调查三维空间内的事物。

但VR不仅仅是立体成像,带给人沉溺式的领会,一同,它还交融许多先进技能,如传感器技能、人工智能技能等,它们成为构建现代VR设备的一部分。

在STEM教育中,咱们能够从VR技能中发掘出许多教育的结合点,在云教研的评论中,咱们发现VR主题能够发掘出以下STEM教育要素:

科学(S):VR眼镜的作业原理,包含有:

技能(T):个人数据数据、图纸制造、切开和制造,成像画面的制造等;

工程(E):图纸的阅览和制造、制造只归于自己的VR眼镜;

艺术(A):装修VR眼镜

数学(M):平面和立体的转化、丈量数据的运用和核算等。

咱们能够从这些STEM关键中挑选若干点,规划VR课程。

制造简易VR眼镜

假如你想展开以VR为主题的短期STEM活动,那么,制造一个立体镜是不错的挑选。立体镜做法简略、资料价格低廉,一同又能呈现出VR眼镜的一项重要原理——立体视觉。

到校园周边的小卖部或书店看看,你常常能够发现相似上图的这种玩具,这便是立体镜。经过镜片观看画面,你会看到画面好像立体了起来。

这便是用到了立体视觉的原理。当咱们从调查一个物体时,物体在两只眼睛视界中的方位有着改动和差异。以下图为例,假如把视点A和视点B当作两只眼睛的话,同一个物领会呈现在不同的布景之中,物体离咱们越近,这种现象越显着。

咱们能够用一个小活动领会视差的存在,目视前方,举起一只手指,记住咱们看到手指的布景。现在,闭上一只眼睛,看看手指的布景有没有改动,再换另一只眼睛看看手指的布景方位在哪里。

在平常的日子中,咱们看到一个物品时,两只眼睛都在作业,大脑会依据眼镜所看到的的视点判别东西的远近,这便是立体视觉。

VR眼镜便是运用这一特色,人为制造两幅不同视角的图画来诈骗眼睛,让咱们感遭到立体视觉的作用。

立体镜发明于十八世纪,能够说是VR技能的滥觞。立体镜也是运用立体视觉的,只不过与VR不同,它的图画是固定的。

立体镜分为袖珍式和反射式两种,上面介绍的是袖珍式立体镜的作业方式,这儿咱们介绍反射式立体镜的制造办法。

这种制造办法来源于KiwiCo,预备硬纸板、镜子、凸透镜和两幅立体视觉的画即可做出来。有条件的教师能够用激光切开规划原型并进行拼接。

将纸板或用激光切开将木板裁成上图形状,三个卡口以120°等分。

将镜片粘贴在木板上,以120度装置在底板上。

在中心的缝隙中装置隔板,隔板能够让两只眼睛看到的物体独立出来。

装上上方隔板

在底板两边的梁上,装置两个立体视觉的画面

做出两个镜框,并粘贴上凸透镜。

最终,镜框安插到立体镜的中心,这样立体镜就做好啦

观看时,将左右两幅画刺进画框中,画面经过镜面的反射进入眼睛,咱们就能看到两边不同的画面。

以Google Cardboard为根底开发VR课程

假如想以VR为主题开发长时间的STEM课程,那么,谷歌开发的Google Cardboard是科技教师开发相关课程的好资料。

首要咱们先介绍一下Google Cardboard。Google Cardboard是由谷歌公司开发的一款与智能手机合作运用的虚拟实际头戴式显示器。它最大的特色是用折叠的纸板制成,极大地降低了制造的本钱,制造的进程也是着手性十足。

此外,Google Cardboard仍是免费开源的,你能够在网上下载到Google Cardboard 的悉数图纸,并依据说明书的主张,自己着手制造出VR眼镜。这一点上,Google Cradboard的在教育上有许多开发的价值。

咱们能够以Google Cardboard为蓝本,经过VR眼镜的图纸的修正与个人数据丈量,规划出一个只适宜自己的VR眼镜。

举个比如,每一个人眼睛的间隔是不一样的,这个间隔被称为瞳距。尽管VR眼镜的间隔会考虑大多数人的瞳距,但假如瞳距过宽或过窄则会影响运用领会。

在Cardboard图纸中,咱们看到默许的瞳距是64mm,咱们能够用尺子丈量自己的瞳距,并对图纸进行修正。

改动了VR眼镜的瞳距尺度,手机投影尺度也需求跟从改动。谷歌贴心肠为教育者预备了相应的个性化修正程序VIEWER PROFILE GENERATOR。在程序的网页上设定Inter-lens distance参数,即可生成适宜的视频。

网址https://vr.google.com/cardboard/viewerprofilegenerator/

咱们能够经过布景经历活动的规划,协助学生了解VR背面的科学、技能、工程和数学,最终用“规划适宜自己的VR眼镜”为中心工程问题解决。

教师规划相关活动的时分,一定会遇到各式各样的问题。谷歌还规划了一个专门的搜索引擎,你能够在上面查询Google Cardboard的各种信息。

网址是 https://support.google.com/cardboard

当然,Google Cardboard仅仅规划VR眼镜主题课程的一种办法,咱们还能经过不同的资料制造出VR眼镜,原理都是相似的。

例如用积木做一个VR眼镜。

再简易一些,用抛弃的木盒子也能够做VR。

除此之外……

除了以上办法之外,咱们还能够开发更多VR眼镜主题的STEM课程。

例如,以折射式立体镜的办法规划一台能够拍照VR图画的相机。

Make a 3-D Stereoscope Slide and Video Shooter(via instructables.com)

用开源硬件规划立体成像机器人

Binocular Robot Head a Stereoscope Camera(via .instructables.com)

更多资源

在科技书院微信群众号回复关键词“VR”,即可获取Google Cardboard的开源图纸和“VR国际STEM课程规划主张ppt”。

万物云教研系列活动

很快,咱们将展开第四期《万物》云教研方案就会开端了,想要和咱们一同评论,规划出好玩的STEM课程吗?你能够扫描下方二维码增加“创客达芬奇-布布教师”为老友,布布教师会将你拉到活动沟通群跟咱们一同沟通评论。

(假如你已经在创客达芬奇的群里,就不需求重复增加了)

你也能够扫描下方二维码参加“科技书院云教研社团”,还能留言评论哦。

关于《万物》

《万物》是一本高质量的科学杂志,是享誉全球的青少年科学杂志How It Works的中文版。How It Works 创刊十年来,以科学、精确、谨慎而风趣的内容,在15个发行的国家遭到广阔青少年的广泛喜爱。2019年,How It Works的中文版,即《万物》杂志,将由《举世科学》杂志社修改团队发行。《举世科学》杂志社是国内水平一流的科学修改团队,其发行的《举世科学》杂志(科学美国人中文版)更是国内最具有影响力的群众科普杂志之一,遭到的科学家和科技作业者的广泛欢迎。

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