工程图学教学论文提纲

论文题目：基于虚拟现实技术的工程图学移动学习研究

摘要：工程图学是一门面向一年级、二年级理工科大学生开设的专业基础课程,普遍存在由于学习环境固定、学生与模型交互能力低造成的读图、画图能力欠佳等问题,现阶段移动学习模式的兴起以及虚拟现实（Virtual Reality,VR）、增强现实（Augmented Reality,AR）技术的发展,为工程图学教学改革提供了新的机遇与挑战。本文重点将移动学习理念与VR、AR等技术相结合,设计并开发基于智能终端的工程图学移动学习系统,主要研究内容如下:（1）基于TRIZ创新工具,明确系统设计方案,确定了四大功能模块——“教学视频”、“立体模型库”、“绘图练习”与“模型扫描”。（2）基于优势互补理念,综合考虑软件兼容性与轻量化,选取OpenGL ES2.0、Solidworks、3DsMAX、JavaScript与MotionEvent类等工具、语言,实现二维、三维模型交互功能,依据工程图学课程属性与认知规律,开发出分屏功能,使多媒体影音讲解与立体虚拟模型同屏展示,同时实现了对虚拟模型的交互控制。（3）基于Unity3D配置Vuforia,进行AR图像识别,编写C#程序,实现模型交互,将虚拟模型与现实情境叠加,构造出真实的学习环境,并与其它模块集成,完善了系统功能。（4）基于此款软件,本文采用虚拟机（AVD）与多款硬件设备共同调试,总结了系统开发遇到的问题与解决方案,并依据学生使用反馈,进行了再次优化,确保软件兼容性及运行流畅度保持在较高水平。综上所述,本文设计完成工程图学移动学习系统,并已初步应用到课程教学实践中,不仅为国内工程图学教学改革开拓了前景,而且为VR技术、AR技术在移动学习方面的应用提供了理论与实验依据。

关键词：工程图学;移动学习;虚拟现实;增强现实

学科专业：机械工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状及进展

1.2.1 VR与AR技术在移动设备上的发展

1.2.2 移动学习模式的兴起

1.2.3 VR与AR技术在在工程图学中的应用

1.3 课题研究意义

1.4 论文研究主要内容

第二章 系统方案设计

2.1 引言

2.2 系统方案设计

2.2.1 系统设计依据

2.2.2 MS SQL与Acess数据库

2.3 系统底层结构

2.3.1 OpenGL ES2.0模型绘制

2.3.2 可编程管道渲染

2.3.3 Motion Event触控原理

2.3.4 JPCT-AE与Unity3D

2.4 软件开发环境

2.5 本章小结

第三章 工程图学移动学习系统开发

3.1 引言

3.2 系统开发流程

3.3 JPCT-AE引擎环境搭建

3.4 虚拟模型构建与加载

3.5 虚拟模型显示与交互

3.5.1 Camera配置

3.5.2 模型缩放、平移与旋转功能实现

3.5.3 正交与透视投影功能实现

3.5.4 亮度调节功能实现

3.6 绘图练习

3.6.1 画笔设置

3.6.2 答案显示与模型链接

3.7 分屏教学功能实现

3.8 图像识别

3.9 系统UI设计

3.10 本章小结

第四章 系统调试与反馈

4.1 引言

4.2 虚拟机调试

4.3 硬件设备调试

4.4 系统应用

4.5 本章小结

第五章 全文总结与工作展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

参考文献

致谢