体感交互技术在水轮机教学中的应用研究
水利人才的培养在水利行业的发展中占据重要地位，而水轮机教学又是人才培养中较为重要的一个环节。现有的水轮机教学方式主要是老师讲，学生被动地听，从而导致学生课堂参与度不够，学习效率低下。因此，改变水轮机教学方式，使学生主动获取知识，有助于提高水利人才的专业素质，加快水利行业的发展。 目前，研究学者在教学方式的改进中已经做了大量的研究工作，尤其是在体感技术的支撑下，基于自然人机交互方式的应用研究越来越多，并取得了显著的研究成果，但在水轮机教学中的应用较少。 基于以上分析，本文将体感技术应用于水轮机教学领域，选用 Kinect设备作为用户肢体运动数据及语音数据的采集设备，Unity3D作为开发平台，设计并开发了基于 Kinect体感技术的水轮机教学系统。首先，基于 Unity3D平台的功能特性，实现了模型的导入并构建图形用户界面。其次，通过 Kinect与Unity3D的连接技术，实现了用户与系统的体感交互，基于 Unity3D 强大的脚本编辑功能，实现相应交互事件的响应，包括图文和视频的展示，模型的移动和旋转、导水机构传动过程的演示以及学习效果的考核。最后，分析系统运行结果及外部环境对系统运行结果的影响，该结果表明，系统所有功能均满足本文的设计要求，且能够稳定运行，同时导水机构传动过程的演示与其真实的运行工况相符；多人干扰、光照强弱变换以及其他物体遮挡用户等外部环境的改变对系统的运行结果无明显影响。 本文构建的水轮机教学系统具有较高的稳定性及趣味性。通过对模型以及导水机构传动过程的展示，解决了水轮机教学中模型资源短缺的问题。用户与系统进行体感交互，使得学生可主动性主动获取知识。该研究结果可为水轮机教学方式的改进提供参考依据。
体感技术;人机交互;水轮机教学
华中科技大学
硕士
系统分析与集成
李衷怡
2019
中文
G434
2019-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）