Research on the Application of Virtual Simulation and 3D Animation Technology in the Teaching of Road and Bridge Majors in Higher Vocational Colleges

The informatization of higher vocational education is the future development trend,and it is also encouraged and promoted by the Ministry of Education.This article focuses on the road and bridge major,combined with the author’s experience in introducing virtual simulation and three-dimensional(3D)animation technology into relevant course teaching in recent years,discusses the application of virtual simulation and 3D animation technology in higher vocational education and promotes classroom revolution,to obtain better teaching effect.

Application and Analysis of Computer Virtual Simulation Technology in Three-dimensional Animation Production

With the continuous promotion of computer technology, the application system of virtual simulation technology has been further optimized and improved, and has been widely used in various fields of social development, such as urban construction, interior design, industrial simulation and tourism teaching. China's three-dimensional animation production started relatively late, but has achieved good results with the support of related advanced technology in the process of development. Computer virtual simulation technology is an important technical support in the production of three-dimensional animation. In this paper, firstly, the related content of computer virtual simulation technology was introduced. Then, the specific application of this technology in the production of three-dimensional animation was further elaborated, so as to provide some reference for the improvement of the production effect of three-dimensional animation in the future.

动物科学与动物医学虚拟仿真实验教学平台的建设与实践

实验教学是动物科学与动物医学专业人才培养的重要组成部分。为了突破生物安全、动物福利、教学成本、实验条件等对动物类实验教学的制约,山东农业大学动物科学与动物医学国家级实验教学示范中心根据教学需求构建虚拟仿真实验教学平台,推动实验教学模式的创新与改革,激发了学生学习兴趣,提升了实验教学水平,实现了教学资源开放共享,提高了人才培养质量。

虚拟仿真和产教研融合建设“动物繁殖学教学实习课程”思政教学实践研究

“动物繁殖学教学实习”是动物科学的专业必修课,课程教学目的是使学生能够掌握一定的现代动物繁殖技术,培养服务于畜牧业生产及相关科学研究的创新型人才。广西大学动物繁殖学教学团队结合自身学科发展和课程特点深入挖掘思政元素,开展教育教学方法创新改革,将课程思政和育人元素融入教学,培养畜牧业高质量发展所需人才。本课程教学以立德树人为根本,建设虚拟仿真教学资源,进行课前、课中、课后的思政融合,虚拟仿真与传统课程融合,产学研融合的思政教学模式,建立课程思政的考评机制等实践策略,实施课程思政建设和改革,提升学生专业认同感,增强服务“三农”的责任和担当。

虚拟仿真技术在动物生产学实验教学中的应用

虚拟仿真技术是利用计算机和多媒体平台,模拟真实的实验条件和环境,实现情景和操作条件再现的一项新型信息技术,其不受场地、时空、设备和危险性等因素影响,是新农科和现代畜牧业教学发展的趋势。本文以动物生产学实验教学为例,介绍了实验教学的现状和虚拟仿真技术在学科中的优势,分析了虚拟仿真教学系统的构建、应用情况和存在的问题,并对未来的发展提出了建议,以期提高学生的实践操作能力。

动物医学专业虚实结合实践教学模式的探索

动物医学是一门实践性很强的学科。该专业的实践教学一直面临高成本、高风险、高难度的困境,虚拟仿真技术的引入为该专业的实践教学开拓了新模式。从高职动物医学实践教学现状出发,分析了虚拟仿真实验教学的优缺点,探讨了虚实结合实践教学模式的构建。

三维服装虚拟展示技术的研究进展

为产生逼真而富有动感的服装展示效果,探究虚拟展示技术是一种极具前景的解决方案,为此对国内外三维服装虚拟展示技术的研究进行了回顾。首先系统地概述三维人体建模技术,总结了参数化人体建模和非参数化人体建模的发展现状。其次,以服装建模中的几何建模法、物理建模法和混合建模法3种方法为切入点详细阐述了服装建模的研究历程,分析了国内外学者多年的研究与探索。最后,基于服装虚拟展示技术中的三维着装模拟法和服装动画模拟法介绍了虚拟展示技术从单一的静态模拟发展到具有物理属性的动态仿真的发展过程,论述了三维服装虚拟展示技术中服装着装模拟技术和服装动画模拟技术现有成果的优势和不足,展望了三维服装展示技术未来会朝快速地三维人体建模、高效着装模拟和具有真实感地动画模拟3个方向发展。

虚拟仿真实验在动物科学专业教学中的运用

随着科技的快速发展,虚拟仿真技术已经在许多领域取得了显著成果。在高校新农科旗帜下的动物科学专业教学中,存在着周期长、成本高、实习场所缺乏等问题,而虚拟仿真技术正是其最优解,因此在实验课程教学中运用也日益增多。从理论与实践的角度,对虚拟仿真在动物科学专业教学中的运用进行了探讨,以期为动物科学领域的研究与教学提供参考。

犬胃切开手术仿真实训系统关键技术研究

在手术仿真实训系统中,针对无法同时展示仿真模型内外表面,以及无法兼顾切开仿真效果和交互式操作要求的传统算法,提出了一种犬胃切开过程的交互式仿真算法。不需要任何预处理流程,而是根据交互式操作的位置,自动生成对应的动态骨骼和蒙皮数据,以及作为内表面渲染的CSG几何体数据,解决了同时展示模型内外表面仿真效果和交互式操作要求的问题,实现了一个实时的犬胃切开手术实训仿真系统,并进行了初步的推广应用。实践表明,上述系统具有操作简单,效率高,渲染效果较好的特点,可以用于相关动物外科手术的仿真训练教学中。

基于动漫视频联合对抗式虚拟仿真实践训练模式在肾脏病理学教育中的应用效果

目的 探讨基于动漫视频联合对抗式虚拟仿真实践训练的肾脏病理教学新模式在肾脏病学病理学教育中的应用效果。方法 选取2022年9月至2023年9月重庆大学附属中心医院肾内科规培学员80名为研究对象。采用计算机随机法将学员分为对照组和试验组,各40名。对照组采用动漫视频联合传统教学模式进行病理教学;试验组采用动漫视频联合对抗式虚拟仿真实践训练模式进行教学。比较两组学员完成学习后的肾脏病理测试成绩的差异,并通过问卷了解学生对新教学方法的反馈情况。结果 试验组理论考核成绩、技能考核成绩高于对照组(P<0.05)。试验组的调查问卷反馈结果显示,学生认可新的教学方法能提高学习兴趣、提高教学质量、弥补知识短板,并增加对肾脏病学的职业兴趣。结论 基于动漫视频联合对抗式虚拟仿真实践训练的肾脏病理教学新模式能更好地调动学生自主学习的积极性,有效地提高肾脏病理教学效率和质量。

基于KingView的PLC虚拟仿真实验项目的设计与实现

在PLC课程的教学过程中,实验教学是PLC课程中的重要环节。利用KingView组态王软件实现PLC虚拟仿真实验项目的设计,在平台上做模拟仿真,通过直观的结果展开分析,活跃了教学气氛,拓宽了教学内容,优化了实验教学方法和教学手段,提高了学生的专业技能,培养了学生创新能力和动手能力,激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。

计算机三维动画在虚拟现实技术中的应用

阐述计算机三维动画在职业教育中的应用案例,包括制作教育动画、设计虚拟实验室、构建模拟环境。分析计算机三维动画在虚拟现实中面临的应用挑战、提出解决方案。

基于“虚仿+MG动画”技术的地铁塞拉门实训平台设计及应用

依托虚拟仿真和MG动画技术,利用计算机建模软件SolidWorks搭建城轨列车客室塞拉门三维模型,并采用DataMesh数字孪生平台制作虚拟仿真资源,通过MG动画制作平台开发一系列塞拉门的动画视频,精心打磨一套基于“虚拟仿真+MG动画”技术的地铁塞拉门实训平台并应用于教学中,在实训过程中采用BOPPPS教学模式,分为6个阶段,即导入(B)、学习目标(O)、前测检验(P)、参与式学习(P)、后测反馈(P)和总结(S),将六个模块融于教学环节,在提升学生动手技能和工作能力方面具有不可替代的作用和良好的借鉴意义。

三维动画和虚拟仿真在风电安全生产工作中的应用研究

文章探讨了三维动画和虚拟仿真技术在风电安全生产工作中的应用,并评估了其对提升安全操作、事故预防和响应效率的影响。分析了三维动画在事故模拟与预警、设备维护与检修中的实际应用情况,研究了虚拟仿真技术在风电场景重建与演练、安全管理决策方面的具体运用。三维动画和虚拟仿真技术能显著提高风电场工作人员的操作安全性和应急处理能力。整合三维动画与虚拟仿真技术可为风电行业提供一个全面的安全生产解决方案,有助于降低事故发生率,优化运维流程,并加强员工的安全意识。

基于Kinect的人体姿态估计优化和动画生成

为了生成更准确流畅的虚拟人动画,采用Kinect设备捕获三维人体姿态数据的同时,使用单目人体三维姿态估计算法对Kinect的彩色信息进行骨骼点数据推理,从而实时优化人体姿态估计效果,并驱动虚拟人物模型生成动画。首先,提出了一种时空优化的骨骼点数据处理方法,以提高单目估计人体三维姿态的稳定性;其次,提出了一种Kinect和遮挡鲁棒姿势图(ORPM)算法融合的人体姿态估计方法来解决Kinect的遮挡问题;最后,研制了基于四元数向量插值和逆向运动学约束的虚拟人动画系统,其能够进行运动仿真和实时动画生成。与仅利用Kinect捕获人体运动来生成动画的方法相比,所提方法的人体姿态估计数据鲁棒性更强,具备一定的防遮挡能力,而与基于ORPM算法的动画生成方法相比,所提方法生成的动画在帧率上提高了两倍,效果更真实流畅。

虚拟仿真技术在动物繁殖技术教学中的应用——以绵羊胚胎移植教学为例

近年来,随着信息化技术的发展,虚拟仿真技术在本科教学领域中得到广泛应用。胚胎移植技术作为畜牧业生产和教学中一项重要的繁殖技术,由于实验条件所限,不能让学生去动手实践。该文介绍绵羊胚胎移植虚拟仿真平台在教学中的应用,利用线上线下混合模式,以虚实结合的手段为学生充分展示胚胎移植的原理及过程,提高家畜繁殖技术的教学效果,培养学生的综合能力。

新工科背景下的材料力学虚拟实验仿真范例库建设

面向新工科创新拔尖人才培养,建设了材料力学课程专属的虚拟实验仿真范例库,尤其融入了火箭筒壳轴压稳定性分析与设计、冬奥滑雪头盔变刚度抗冲击设计等工程案例,构建了问题导引、交互、体验、反思为一体的信息化混合式学习场域,完善了材料力学科教融合工程化教学资源体系。该范例库基于Python语言建立了一系列标准构件及工程实例的建模与有限元分析参数化脚本,可实现典型工程结构的强度、刚度和稳定性有限元分析的自动实施与演示。在此基础上,本文还提出了材料力学课程全学习周期多元形成性评价体系,实现对学生新形势下学习状态与能力的诊断性评价,以促使学生合理制订学习规划并自主开展学习,使得虚拟实验技术的实际教学效果最大化。教学实践表明,该虚拟实验仿真范例库有利于培养学生工程创新能力,激发学生力学报国情怀,成为材料力学课程思政的重要载体。

虚拟仿真实验“糖尿病模型制备和降糖药作用研究”的自主设计与开发

“糖尿病模型制备和降糖药作用研究”的实验模型制备复杂,药物研究周期长,动物消耗量大。虚拟仿真实验因其内容的科学性、操作的直观性以及经济实用性的特点,能够有效补充药理学理论和实验教学中的不足。本仿真实验采用Unity3D软件进行开发,从糖尿病实验动物模型的制备过程和降糖药作用效果的研究过程进行操作设计,应用计算和提问方式要求操作者进行数据分析和实时互动,从而解决了由于教学资源有限学生难以亲身参与、实验动物消耗过大和教学时间有限而难以全面呈现实验全部内容的问题,也拓展了实验的深度和广度,促进了实验教学效果和学生实验能力的提高。

基于Inventor的虚拟装配与拆装仿真动画的实现--以双缸卧式发动机装置为例

在当下技术的影响下,科学技术、计算机技术、软件技术等都与我们日常生活、工作息息相关,也得到了广泛的应用,使得人们的工作效率以及工作质量得到很好的提升。本文通过分析了双缸卧式发动机装置机构组成、三维实体建模和虚拟装配,并详细介绍了虚拟拆装动画制作过程,以其对其他用Inventor设计总成的虚拟拆装动画制作具有一定的借鉴意义,在Inventor环境下完成双缸卧式发动机装置的零部件三维实体建模、虚拟装配和拆装动画制作,可为产品开发提供可靠的前提条件。

基于Inventor的高炉壳体吊装工艺仿真动画制作

是应用Inventor三维设计软件,以仿真动画形式呈现高炉壳体吊装施工工艺的一个应用实例。实现了在一个软件内同时完成零部件的结构分析、照片级渲染和仿真动画的制作,使得对零部件的建模、装配、分析、展示一气呵成。