历史建筑教学中典型虚拟技术的应用适配性比较研究——以闽南民居蔡氏古厝为例

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历史建筑对于建筑学科而言有着重要的学习意义。由于其知识内容的复杂性,需要一种立体直观并具有互动性的教学方法,才能达到更好的教学效果。而在国家大力推动教育信息化的改革背景之下,利用虚拟技术进行学习已是当前重要的研究焦点。虚拟技术能够提供沉浸式的空间体验、多样化的交互方式,其技术优势将为历史建筑教学带来巨大的教学突破。然而目前建筑教学领域的相关研究主要集中在技术的应用过程和设计方法,缺乏对不同技术种类应用情况的对比研究,以及对具体技术种类与历史建筑教学场景的适配性探讨。因此,本研究结合理论分析和实证验证,以闽南民居建筑类型为学习案例,通过开发要求、体验评价、应用效果的多维度对比,挖掘典型虚拟技术的应用差异,试图探讨在历史建筑教学中典型虚拟技术的应用适配性。本文基础研究的核心内容分别从历史建筑教学与虚拟技术学习两个视角展开。通过明确历史建筑的学习内容和教学目标,梳理虚拟技术学习的评价指标和设计流程,并对典型虚拟技术展开具体介绍,为后续开展比较研究指明评价思路和应用方法。在该准备基础上,综合参考心理学、教育学、计算机学等多学科的专业指标,构建了包括建筑学习和技术应用两个维度,覆盖从技术开发要求、过程体验评价、最终应用效果全过程的适配性评价体系。随后在理论层面对不同仿真程度的5种典型虚拟技术进行系统对比,从开发要求进行比较,由此筛选出360全景技术(HMD全景视频交互)、IVR虚拟现实技术(HMD虚拟现实交互)、DVR虚拟现实技术(裸眼桌面交互)这3种代表性虚拟技术。随后以闽南民居蔡氏古厝为学习对象,对这三种技术展开对比实验。最终结合理论比较和实验数据分析,综合讨论得出各项典型虚拟技术的应用适配性结论,并提出后续应用的针对性优化策略。本研究最终得出的结论是,IVR虚拟现实技术适配性最高,360全景技术和DVR虚拟现实技术适配性中等,AR技术和MR技术适配性较低。具体而言,可以根据需求场景选择适配的虚拟技术,如IVR虚拟现实技术适合注重沉浸效果和交互体验的需求;360全景技术匹配强调视觉效果的需求;DVR虚拟现实技术符合简单高效可广泛应用的需求。预期本研究将为类似的历史建筑教学提供新的教学思路和技术路径,并且为具体的技术选取提供系统化的参考借鉴。
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