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湘电子版（2019）八年级下册第7节 感受虚拟现实的魅力教学设计
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这是一份湘电子版（2019）八年级下册第7节 感受虚拟现实的魅力教学设计，共6页。教案主要包含了制作虚拟现实眼镜，体验虚拟现实故宫博物院，虚拟现实眼镜原理等内容，欢迎下载使用。
课题
感受虚拟现实的魅力
单元
第二单元
学科
信息技术
年级
八年级
学习
目标
了解虚拟现实技术及虚拟现实眼镜原理。
学会制作虚拟现实眼镜，体验虚拟现实场景。
重点
了解虚拟现实技术及虚拟现实眼镜原理；学会制作虚拟现实眼镜，体验虚拟现实场景。
难点
虚拟现实眼镜原理；制作虚拟现实眼镜
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
虚拟现实技术是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的新型技术，结合虚拟现实眼镜体验身临故的感觉，如能够随时欣赏故宫博物院收藏的文物。
听老师讲解
调动学生学习的积极性，为以下的学习打下良好的基础
讲授新课
活动任务
让我们动手制作纸壳版简易虚拟现实眼镜，一起开启神奇的故宫博物院之旅吧！
我的问题
(1)如何利用虚拟现实技术游览故宫博物院？
(2)使用虚拟现实技术游览故宫博物院的感受是怎样的？
活动建议
首先，了解虚拟现实眼镜原理；其次，按操作步骤制作简易眼;
最后, 通过体验故宫博物院的虚拟现实场景来检验制作成果。
活动过程
虚拟现实眼镜原理
虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
发展历史
1、第一阶段（1963年以前）有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的阶段
1929年，Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器；1956年，Mrtn Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensrama。
2、第二阶段（1963—1972）虚拟现实萌芽阶段
1965年，Ivan Sutherland发表论文“UltimateDisplay”（终极的显示）；1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（HMD）；1972年，NlanBushell开发出第一个交互式电子游戏Png。
3、第三阶段（1973—1989）虚拟现实概念的产生和理论初步形成阶段 1977年，Dan Sandin等研制出数据手套SayreGlve；1984年，NASA AMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1984年，VPL公司的JarnLanier首次提出“虚拟现实”的概念；1987年，JimHumphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。
4、第四阶段（1990年至今）虚拟现实理论进一步的完善和应用阶段
1990年，提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术；VPL公司开发出第一套传感手套“DataGlves”，第一套HMD“EyePhncs”；21世纪以来，VR技术高速发展，软件开发系统不断完善，有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtls等。
虚拟现实的特征
沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性
VR眼镜（别名：VR头显）是一种虚拟现实头戴式显示设备，一般分为外接式头显设备、一体式头显设备和移动端头显设备。
VR眼镜是利用头戴式显示设备将人对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
虚拟现实眼镜最重要的配置是两片透镜，透镜表面设计有平凸(非球面)、 双凸和凹凸效果，边缘薄，中心厚。
凸透镜能修正晶状体的光源角度，使人眼重新读取，达到增大视角、放大画面、增强立体感的作用，从而让人感觉身临其境。
显示技术是虚拟现实眼镜的核心，包括交错显示、画面交换和视差融合。这三大技术使图像形成立体感，让用户具有身临其境的感觉。
有的系统采用单个显示器，但用户带上特殊的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。
拟现实眼镜是当下热门的智能硬件之一，根据工作原理分为能自显示内 容的虚拟现实眼镜和需要配合手机显示的简易眼镜。
视频：《体验虚拟现实技术》
二、制作虚拟现实眼镜
1.准备材料
硬纸板、两片凸透镜(直径25mm,焦距40mm).双面胶、胶棒、剪刀、 圆形磁铁和橡皮筋。
2.制作过程
(1)搜索如何使用谷歌Cardbard 1.0,其图纸样例如图所示。
(2)打印图纸后，将其贴在硬纸板上，选择合适的工具裁剪出虚拟现实眼镜的制作材料，如图所示。
⑶ 组装虚拟现实眼镜的制作材料，如图所示。
完成虚拟现实眼镜的制作以后，我们就可以开启故宫博物院的虚拟现实之旅，体验一场虚拟奇幻旅行。
三、体验虚拟现实故宫博物院
1.进入北京故宫博物院虚拟现实场景
打开“故宫博物院”官方网站，在网站右下角单击链接“V故宫”，进入到虚拟现实场景。
2.完成浏览前的设置
以访问“养心殿”为例，打开“养心殿”链接，单击“使用说明”，按照 操作说明，开始准备工作。
3.开始虚拟现实体验
完成“使用说明”提示的准备工作后，返回到“养心殿”首页界面，单 击“开始”，进入虚拟现实养心殿三维虚拟世界，通过视觉、听觉等信号的模 拟，感受虚拟空间内的事物，体验奇妙的虚拟现实场景（如图所示）。
试一试
使用手机浏览器，将手机插入制作好的虚拟现实眼镜中，参观故宫博物院。
1. 虚拟现实
虚拟现实（Virtual Reality,简称VR）是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。
虚拟现实是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用 者如同身临其境一般，可以及时、无限制地观察三维空间内的事物。
典型的虚拟现实系统主要由计算机软、硬件系统（包括虚拟现实软件和虚 拟现实环境数据库）和虚拟现实输入/输出设备等组成。
虚拟现实应用
医学应用、娱乐应用、军事航天、室内设计、房产开发、工业仿真、应急推演、游戏应用、演播应用、生物力学
2.中国数字科技馆一移动虚拟现实体验馆
中国数字科技馆是中国科协、教育部、中科院共建的一个基于互联网传播的国家级公益性科普服务平台。
在中国数字科技馆这个平台上， 公众能够增长科学知识，体验科学过程，激发创意灵感，了解科技动态， 分享丰富的科普资源。
中国数字科技馆的移动虚拟现实体验馆只需要我 们使用手机扫描二维码，进入虚拟现实模式，将手机装入移动虚拟现实眼镜即可进行虚拟现实体验
课堂练习
如今，虚拟现实技术在科技界可谓炙手可热，越来越多的博物馆、展览馆开始有了虚拟现实体验区。大家可以通过虚拟现实的应用软件体验过山车、驾驶飞机、探索热带雨林等，并与他人分享自己的虚拟现实体验之旅。
了解本节课的问题
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
观看视频
通过老师演示学生动手操作，提高动手能力。小组交流、分享
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
学生小组间讨论，共同完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
带着问题可更好的去解决问题
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
加深对虚拟现实的理解
培养学生动手操作能力，并且锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
培养学生组间合作能力，并且炼动手能力
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结
总结本节课所学内容
学生回答
梳理本节课的知识点，完成学习目标，培养学生总结概况能力
板书设计
一、虚拟现实眼镜原理
二、制作虚拟现实眼镜
1.准备材料
2.制作过程
三、体验虚拟现实故宫博物院
1.进入北京故宫博物院虚拟现实场景
2.完成浏览前的设置
3.开始虚拟现实体验
课题
感受虚拟现实的魅力
单元
第二单元
学科
信息技术
年级
八年级
学习
目标
了解虚拟现实技术及虚拟现实眼镜原理。
学会制作虚拟现实眼镜，体验虚拟现实场景。
重点
了解虚拟现实技术及虚拟现实眼镜原理；学会制作虚拟现实眼镜，体验虚拟现实场景。
难点
虚拟现实眼镜原理；制作虚拟现实眼镜
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
虚拟现实技术是集影视广告、动画、多媒体、网络科技于一身的新型技术，结合虚拟现实眼镜体验身临故的感觉，如能够随时欣赏故宫博物院收藏的文物。
听老师讲解
调动学生学习的积极性，为以下的学习打下良好的基础
讲授新课
活动任务
让我们动手制作纸壳版简易虚拟现实眼镜，一起开启神奇的故宫博物院之旅吧！
我的问题
(1)如何利用虚拟现实技术游览故宫博物院？
(2)使用虚拟现实技术游览故宫博物院的感受是怎样的？
活动建议
首先，了解虚拟现实眼镜原理；其次，按操作步骤制作简易眼;
最后, 通过体验故宫博物院的虚拟现实场景来检验制作成果。
活动过程
虚拟现实眼镜原理
虚拟现实技术囊括计算机、电子信息、仿真技术，其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对VR技术的需求日益旺盛。VR技术也取得了巨大进步，并逐步成为一个新的科学技术领域。
发展历史
1、第一阶段（1963年以前）有声形动态的模拟是蕴涵虚拟现实思想的阶段
1929年，Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器；1956年，Mrtn Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensrama。
2、第二阶段（1963—1972）虚拟现实萌芽阶段
1965年，Ivan Sutherland发表论文“UltimateDisplay”（终极的显示）；1968年，Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器（HMD）；1972年，NlanBushell开发出第一个交互式电子游戏Png。
3、第三阶段（1973—1989）虚拟现实概念的产生和理论初步形成阶段 1977年，Dan Sandin等研制出数据手套SayreGlve；1984年，NASA AMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器；1984年，VPL公司的JarnLanier首次提出“虚拟现实”的概念；1987年，JimHumphries设计了双目全方位监视器（BOOM）的最早原型。
4、第四阶段（1990年至今）虚拟现实理论进一步的完善和应用阶段
1990年，提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术；VPL公司开发出第一套传感手套“DataGlves”，第一套HMD“EyePhncs”；21世纪以来，VR技术高速发展，软件开发系统不断完善，有代表性的如MultiGen Vega、Open Scene Graph、Virtls等。
虚拟现实的特征
沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性
VR眼镜（别名：VR头显）是一种虚拟现实头戴式显示设备，一般分为外接式头显设备、一体式头显设备和移动端头显设备。
VR眼镜是利用头戴式显示设备将人对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉，其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。
虚拟现实眼镜最重要的配置是两片透镜，透镜表面设计有平凸(非球面)、 双凸和凹凸效果，边缘薄，中心厚。
凸透镜能修正晶状体的光源角度，使人眼重新读取，达到增大视角、放大画面、增强立体感的作用，从而让人感觉身临其境。
显示技术是虚拟现实眼镜的核心，包括交错显示、画面交换和视差融合。这三大技术使图像形成立体感，让用户具有身临其境的感觉。
有的系统采用单个显示器，但用户带上特殊的眼镜后，一只眼睛只能看到奇数帧图像，另一只眼睛只能看到偶数帧图像，奇、偶帧之间的不同也就是视差就产生了立体感。
拟现实眼镜是当下热门的智能硬件之一，根据工作原理分为能自显示内 容的虚拟现实眼镜和需要配合手机显示的简易眼镜。
视频：《体验虚拟现实技术》
二、制作虚拟现实眼镜
1.准备材料
硬纸板、两片凸透镜(直径25mm,焦距40mm).双面胶、胶棒、剪刀、 圆形磁铁和橡皮筋。
2.制作过程
(1)搜索如何使用谷歌Cardbard 1.0,其图纸样例如图所示。
(2)打印图纸后，将其贴在硬纸板上，选择合适的工具裁剪出虚拟现实眼镜的制作材料，如图所示。
⑶ 组装虚拟现实眼镜的制作材料，如图所示。
完成虚拟现实眼镜的制作以后，我们就可以开启故宫博物院的虚拟现实之旅，体验一场虚拟奇幻旅行。
三、体验虚拟现实故宫博物院
1.进入北京故宫博物院虚拟现实场景
打开“故宫博物院”官方网站，在网站右下角单击链接“V故宫”，进入到虚拟现实场景。
2.完成浏览前的设置
以访问“养心殿”为例，打开“养心殿”链接，单击“使用说明”，按照 操作说明，开始准备工作。
3.开始虚拟现实体验
完成“使用说明”提示的准备工作后，返回到“养心殿”首页界面，单 击“开始”，进入虚拟现实养心殿三维虚拟世界，通过视觉、听觉等信号的模 拟，感受虚拟空间内的事物，体验奇妙的虚拟现实场景（如图所示）。
试一试
使用手机浏览器，将手机插入制作好的虚拟现实眼镜中，参观故宫博物院。
1. 虚拟现实
虚拟现实（Virtual Reality,简称VR）是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。
虚拟现实是利用计算机模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用 者如同身临其境一般，可以及时、无限制地观察三维空间内的事物。
典型的虚拟现实系统主要由计算机软、硬件系统（包括虚拟现实软件和虚 拟现实环境数据库）和虚拟现实输入/输出设备等组成。
虚拟现实应用
医学应用、娱乐应用、军事航天、室内设计、房产开发、工业仿真、应急推演、游戏应用、演播应用、生物力学
2.中国数字科技馆一移动虚拟现实体验馆
中国数字科技馆是中国科协、教育部、中科院共建的一个基于互联网传播的国家级公益性科普服务平台。
在中国数字科技馆这个平台上， 公众能够增长科学知识，体验科学过程，激发创意灵感，了解科技动态， 分享丰富的科普资源。
中国数字科技馆的移动虚拟现实体验馆只需要我 们使用手机扫描二维码，进入虚拟现实模式，将手机装入移动虚拟现实眼镜即可进行虚拟现实体验
课堂练习
如今，虚拟现实技术在科技界可谓炙手可热，越来越多的博物馆、展览馆开始有了虚拟现实体验区。大家可以通过虚拟现实的应用软件体验过山车、驾驶飞机、探索热带雨林等，并与他人分享自己的虚拟现实体验之旅。
了解本节课的问题
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
观看视频
通过老师演示学生动手操作，提高动手能力。小组交流、分享
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
学生小组间讨论，共同完成任务。
通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务。
学生小组间讨论，共同完成任务，并分组汇报。
带着问题可更好的去解决问题
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
加深对虚拟现实的理解
培养学生动手操作能力，并且锻炼学生的语言组织能力和表达的能力。
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
培养学生组间合作能力，并且炼动手能力
通过小组合作，加强学生组内团结、共同完成任务
培养学生独立完成练习的能力。
课堂小结
总结本节课所学内容
学生回答
梳理本节课的知识点，完成学习目标，培养学生总结概况能力
板书设计
一、虚拟现实眼镜原理
二、制作虚拟现实眼镜
1.准备材料
2.制作过程
三、体验虚拟现实故宫博物院
1.进入北京故宫博物院虚拟现实场景
2.完成浏览前的设置
3.开始虚拟现实体验
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