Virtuális valóság és Anaglyph sztereoszkópos technológia

Ez a lecke a virtuális valóság technológiáira összpontosít. Ezek a megjelenítési technológiák mesterséges sztereó képeken alapulnak, és virtuális környezetben 3D mélység illúzióit nyújtják. A diákok 3D szemüveg és 3D képek segítségével fejeznek be egy tevékenységet.

  • Hogyan használják ki a VR -technológiák az emberi mélységérzékelést
  • A sztereó képek használata a 3D mélység illúziójának biztosítására
  • Használja a tudományos módszert az anaglyph technológiák összehasonlítására

Korosztály: 11-14

Anyagok és előkészítés

Építési anyagok (minden csapat számára)

Szükséges anyagok

  • 3D szemüveg (csapatonként 1): zöld/piros és piros/cián
  • Saját 3D szemüveg készítéséhez http://www.wikihow.com/Make-Your-Own-3D-Glasses
  • 3 db átlátszó lap
  • 2 fehér papírlap
  • Állandó jelzők piros, zöld és ciánkék (vagy kék, ha ciánkék nem áll rendelkezésre).
  • Nem állandó fekete marker
  • Olló
  • Vonalzó

Mérnöki tervezés kihívás

Tervezés Challenge

Ön egy mérnökökből álló csapat, akinek feladata 4 tevékenység és 1 kihívás elvégzése. Megismerheti a virtuális valóságot, a 3D -s képeket és az anaglyph technológiákat. Megbeszélik az osztályt az eredményeiről.

Kritériumai

  • Végezzen el 4 tevékenységet.
  • Teljesíts 1 kihívást.
  • Beszélgetés az osztályban.

megszorítások

  • Csak a mellékelt anyagokat használja.

Tevékenységi utasítások és eljárások

  1. Ossza ki a Virtuális valóság munkalapot, valamint néhány papírlapot a tervek vázlatához.
  2. Használja az „Ásás mélyebbre” szakasz linkjeit a VR -technológiák és az anaglif szemüvegek felfedezéséhez. Ossza meg a következőket: A számítástechnika tudomány, és mint ilyen, tudományos eredményeket használ fel a technológiák létrehozásához. Az építési technológia előtti szisztematikus kísérletezés elengedhetetlen része a tervezésnek. A természeti jelenség működésének megértése csak akkor következik be, ha egy kísérlet jó eredményeket ér el. Ez a lecke ízelítőt ad a diákoknak arról, hogyan döntöttek a VR-fejhallgató-tervezők a technológiájuk tervezésekor. A virtuális valóság fejhallgatók két különböző képet vetítenek, egy-egy szemet. Egyes technológiák a tényleges hátteret egy „anaglyphs” -hez hasonló 3D -s megjelenítési technikával keverik. A diákok anaglif szemüvegekkel kísérleteznek, hogy megértsék a számítástechnika összetettségét, amely a fejhallgatón belüli 3D -s kép megjelenítésével jár.
  3. Tekintse át a mérnöki tervezés folyamatát, a tervezési kihívást, a kritériumokat, a korlátozásokat és az anyagokat.
  4. Magyarázd el a tanulóknak, hogy 4 tevékenységet végeznek, majd egy kihívást. (1 óra ajánlott)
  5. 1. tevékenység: Nézze meg diákjaival az IEEE Career videót.
  6. 2. tevékenység: Osszon szét 3D szemüveget, és nézze meg a webhelyet 3D szemüvegen keresztül
  7. 3. tevékenység: Válasszon ki néhány 3D -s mintaképet az online kereséssel. Ügyeljen arra, hogy a kiválasztott képek megfeleljenek az osztálytermi és iskolai kultúrának. Kísérletezzen tanulóival, és jegyezze fel:
    • Láthat zöld/piros képeket piros/ciánkék szemüveggel?
    • Úgy tűnik, melyik technológia működik jobban?
    • Mi történik, ha fejjel lefelé helyezi a szemüveget? Még mindig működnek?
    • Miért zöld/piros és piros/cián? Számít a szín sorrendje?
  8. 4. tevékenység: Oszd fel tanulóidat csapatonként 3 vagy 4 diákból álló kis csapatokba, és válaszold meg őket az 1. tanulói feladatlapon feltett kérdésekre. Hagyj elegendő időt a végén minden csoport egy tagjának, hogy legfeljebb 3 perces összefoglaló előadást tartson. megállapításaikat. Hagyjon időt az összes előadás összefoglaló elemzésére.
  9. Magyarázd el a tanulóknak, hogy most végre kell hajtaniuk a Kihívás anaglyph technikákat tanulni. (1 óra ajánlott). Erősítse meg, hogy az első órában felfedezték, és ebben az órában hivatalos kísérleteket végeznek.
  10. Ossza diákjait csapatokba (maximum négy diák). Ügyeljen arra, hogy legalább 10 percet hagyjon az ülés végén az eredmények megbeszélésére.
  11. Ossza szét a 2. feladatlapot és az anyagokat.
  12. A 2. feladatlap arra kéri a tanulókat, hogy rajzoljanak egy egyszerű képet. Az alábbiakban egy piros és zöld mintát mutatunk be. Ossza meg ezeket diákjaival, vagy készítsen saját mintákat.
  13. Utasítsa a tanulókat, hogy mérjék meg és jelöljék meg a kép közepét. Beszélgessetek röviden arról, hogy ez mit jelent.
  14. Meghatározást adhat nekik, vagy egyetérthet velük. Általában meg kell határoznia a kép "középpontját". Létrehozhat egy „határoló dobozt” a kép körül, megkeresheti a vízszintes és függőleges élek felezőpontját, és elhelyezhet egy kis diszkrét pontot a megfelelő függőleges és vízszintes élekből húzott vonalak metszéspontjában. (Más szóval hozzon létre négypaneles ablakot, de csak a középpontot jelölje meg, a metsző vonalakat ne.)
  15. Utasítsa a tanulókat a következő lépések elvégzésére (a Diák feladatlapon).
    ● Helyezzen átlátszó lapot a rajz fölé, és az egyik állandó jelölő segítségével kérje meg a csapat egyik tagját, hogy másolja le a rajzot.
    ● A papírrajz és az imént fólia segítségével készített rajz segítségével rajzoljon még két másolatot a többi színben. Ha elkészült, fekete képet kell készítenie fehér papírra, és duplikált képeket fóliára, egy -egy piros, zöld és ciánkék (vagy kék) színt. Tegye félre a fekete rajzot.
    ● Helyezze az üres papírt az asztalra vagy az asztalra. Helyezze a három átlátszó kép közül kettőt a tetejére úgy, hogy pontosan átfedjék egymást. Nézze meg a képet az azonos színű 3D szemüvegen keresztül. Például, ha a zöld és piros képeket választotta, akkor használja a zöld/piros szemüveget.
    ● Óvatosan mozgassa szét a képeket, figyelve, hogy mikor jelenik meg a 3D -s kép. Milyen irányba kell mozgatni őket? Amikor a képek felpattannak, mérje meg a képek közötti távolságot.
    ● Ismételje meg a 3. és 4. lépést a többi kombinációhoz is, hogy a „zöld/piros”, „piros/ciánkék” adatokkal rendelkezzen. Ha van ideje, próbálja meg kombinálni a ciánkéket a zölddel bármelyik szemüvegkészlettel, és rögzítse az eredményeket. A csapattagoknak meg kell adniuk a számukra legjobban működő kombinációt. Vegye figyelembe, hogy hány ember láthatta a 3D hatást az egyes kombinációknál. Jegyezze meg, hogy a kép milyen távolságra pattant ki minden egyes személy számára.
    ● Jegyezze fel eredményeit a tanár által megadott táblázatra, hogy az egész osztály levonhassa a következtetéseket. Készüljön fel arra, hogy következtetéseivel hozzájáruljon a végső elemzéshez.
  16. Amíg a diákok dolgoznak, hozzon létre egy rácsot a táblán (vagy flip charton), ahol az első oszlop minden csapatot azonosít. A többi oszlop címkéjének a következőnek kell lennie:
    • előnyben részesített technológia
    • a legjobb távolság zöld/piros esetén
    • a legjobb távolság a piros/ciánkékhez
    • a legjobb távolság a ciánkék/zöld számára

    Emlékeztesse tanulóit, hogy adják meg adataikat, mielőtt bezárják munkaterületüket.

  17. A befejezés során beszélje meg az eredményeket, és beszélje meg a különbséget a felfedező és a kísérleti tevékenységek között. Kérd meg a diákokat, hogy vonjanak le következtetéseket az együttműködő adatgyűjtésükből. Kérdezze meg őket, hogy az ipar hogyan haladhat az eredményeik alapján.
  18. A témával kapcsolatos további információkért lásd a „Mélyebb ásás” részt.

Idő módosítása

Az óra akár 1 óra alatt is elvégezhető az idősebb tanulók számára. Annak érdekében azonban, hogy segítse a diákokat abban, hogy ne kapkodják el magukat, és biztosítsák a diákok sikerességét (különösen a fiatalabb hallgatók számára), ossza fel az órát két időszakra, így több idő jut a hallgatóknak az ötletelésre, az ötletek tesztelésére és a tervezésük véglegesítésére. Végezze el a tesztelést és a beszámolót a következő osztályidőszakban.

Dig Deeper

Internetes kapcsolatok

VR technológia

Játssz anaglif szemüveggel:

3D -ben megtekinthető videók

Ajánlott olvasmányok

Írási tevékenység

Írja le az anaglyph technológiával kapcsolatos megállapításait. Ez a lecke a zöld/piros és piros/ciánkék témákra összpontosított. Melyik működött jobban és miért? Nem ez az egyetlen alternatíva a 3D szemüveghez. Keresse meg online, hogy milyen alternatívák léteznek. Készítsen tokot a preferált technológiának: jobb élményt nyújt, olcsóbb? Hogyan játszik szerepet a film/online videóipar?

A tanterv összehangolása

Összehangolás a tanterv-keretekkel

Megjegyzés: Ebben a sorozatban az összes óraterv összhangban van a Computer Science Teachers Association K-12 Computer Science Standards-val, az Egyesült Államok közös matematikai alapstandardjaival, és adott esetben a National Mathematics Teachers Council of Principles and Standards for School-val is. A matematika, a Nemzetközi Technológiai Oktatási Szövetség technológiai műveltségi előírásai és az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Oktatási Szabványai, amelyeket a Nemzeti Kutatási Tanács készített.

Országos természettudományos oktatási szabványok 5-8. Évfolyam (10-14 éves korig)

E. TARTALOMJEGYZÉK: Tudomány és technológia

A tevékenységek eredményeként minden hallgatónak fejlődnie kell

  • Megértés a tudományról és a technológiáról 

A következő generációs tudományos standardok és gyakorlatok 6–8. Osztály (11–14 évesek)

2. gyakorlat: Modellek létrehozása és használata

  • Fejlesszen ki és / vagy használjon modellt adatok előállításához a természetes vagy tervezett rendszerek jelenségeivel kapcsolatos elképzelések tesztelésére, ideértve a bemeneteket és a kimeneteket ábrázoló, valamint a nem megfigyelhető léptékűeket is.

5. gyakorlat: A matematika és a számítógépes gondolkodás használata

  • Használja a jelenségek vagy tervezési megoldások matematikai, számítási és/vagy algoritmusos ábrázolásait az állítások és/vagy magyarázatok leírásához és/vagy alátámasztásához

Az iskolai matematika alapelvei és szabványai (minden korosztály számára)

képviseletek

  • Használja a reprezentációkat a fizikai, társadalmi és matematikai jelenségek modellezésére és értelmezésére

Az iskolai matematika általános állami gyakorlatai és szabványai

  • MATH.PRACTICE.MP4 Modell matematikával.

A technológiai műveltség szabványai - minden korosztály számára

         A technika természete

  • 2. szabvány: A hallgatók megismerik a technológia alapfogalmait.

CSTA K-12 informatikai standardok 3–6. Osztály (11–14 évesek)

5.1 1. szint: Számítástechnika és én (L1)

Közösségi, globális és etikai hatások (CI)

  1. Határozza meg a technológia (pl. Közösségi hálózatok, számítógépes zaklatás, mobil számítástechnika és kommunikáció, webes technológiák, kiberbiztonság és virtualizáció) személyes életre és társadalomra gyakorolt ​​hatását.

CSTA K-12 informatikai standardok 6–9. Osztály (11–14 évesek)

  1. 2 2. szint: Informatika és közösség (L2)
  • Együttműködés (CL)
  1. Együttműködés társaival, szakértőivel és másokkal olyan együttműködési gyakorlatok alkalmazásával, mint a páros programozás, a projektcsoportokban való munka és a csoport aktív tanulási tevékenységeiben való részvétel.

CSTA K-12 informatikai standardok 9–12. Osztály (14–18 évesek)

5.3.A   Számítástechnika a modern világban (MWJ)

  • Számítógépes gondolkodás (CT)
  1. Használjon modellezést és szimulációt a természeti jelenségek ábrázolásához és megértéséhez.

CSTA K-12 informatikai standardok 9–12. Osztály (14–18 évesek)

5.3.B Számítástechnikai fogalmak és gyakorlatok

  • Számítógépes gondolkodás (CT)

8. Használjon modelleket és szimulációkat a tudományos hipotézisek megfogalmazásához, finomításához és teszteléséhez.

Diák munkalap

Tanulói forrás: A tanultak összegzése.

Tanára bemutatott néhány videót és webhelyet a virtuális valóság technológiájáról. Ezen az oldalon hozza létre saját terminológiai forrását. Dolgozzon együtt csapattársaival, hogy megegyezzen a válaszokban, vagy keressen az interneten olyan információkat, amelyekre nem emlékszik.

  1. Röviden magyarázza el, mi a virtuális valóság, és hogyan működik.

 

 

 

  1. Az Anaglyph sztereoszkópos szemüveg a „3D” illúzióját kelti. Miért működik - vagyis hogyan csapja be a szemét?

 

 

 

  1. A technológia zöld/piros, piros/cián színű. A sorrend számít. Miért?

 

 

 

  1. Ez egy „számítástechnikai” lecke. Mi köze a számítástechnikához?

 

 

Diák 1. feladatlap:

Ez a munkalap végigvezeti Önt a 3D VR és az Anaglyph technológia felfedezésén. A tanár csapatokba szervezte az osztályt. Végezze el ezt a gyakorlatot csapatként, és készüljön fel arra, hogy a csapat egyik tagja ismertesse a megállapításait. Ez a tevékenység informális felfedezés.

  1. Csoportként töltse ki az erőforrás oldalt. Ha valamire nem tudja a választ, kérdezzen meg egy másik csoport tagjait. Ha senki sem emlékszik az osztályból, keresse fel a választ az interneten. A megfelelő erőforrások megtalálásának ez a technikája kritikus a számítástechnika szempontjából. Amikor a technológiák annyira újak és nem gyakran jól dokumentáltak, kritikus fontosságú a háttérkutatás.
  2. A következő feladat egy informális felfedezés. A tanár néhány képet biztosít a számítógép képernyőjén vagy papíron. Néhány „zöld/piros”, néhány „vörös/cián” színű. A csoporton belül válaszoljon az alábbi kérdésekre, majd tegyen fel saját további kérdéseket.
    1. A csoportjában mindenki megkaphatja a 3D hatást? Ha nem, miért?
    2. Láthat zöld/piros képeket piros/ciánkék szemüveggel?
    3. Úgy tűnik, melyik technológia működik jobban? Miért? Mind egyetért?
    4. Mi történik, ha fejjel lefelé helyezi a szemüveget? Még mindig működnek? Ha nem, miért nem?
  3. A következő órában elvégez néhány hivatalos tesztet 3D szemüveggel. Az előkészítéshez egyszerű 3D -s képet kell létrehoznia. A csoporton belül döntse el, hogy milyen képet használ a kísérlethez. A képet három színben kell megrajzolni az átlátszóságon. Ha van ideje, elkezdheti rajzolni, vagy egyszerűen jegyezze fel ide a javasolt képet. Vagy vázolja fel a képet a papír hátoldalára. Ne feledje: Tartsa leegyszerűsítve: négyszer kell megrajzolni a képet. Gondolja át, milyen képek adják a legjobb hatást.

 

Diák 2. feladatlap:

Ez a munkalap végigvezeti Önt a 3D szemüveggel való kísérletezésen. 

Anyagok:

  • Két darab fehér papír.
  • Három átlátszó lap.
  • Három állandó jelző, egy -egy piros, zöld és ciánkék.
  • Egy vonalzó.
  • Ceruza vagy toll az eredmények rögzítésére ezen az oldalon.
  • Nem állandó jelölő fekete színben papírra íráshoz, az eredeti kép létrehozásához.
  • 3D szemüveg, legalább egy zöld/piros és piros/cián színű.

Célok:

  1. Adatok gyűjtése arról, hogy melyik technológia a preferált, zöld/piros vagy piros/cián.
  2. Két kép optimális távolságának meghatározása. (Az osztálynak meg kell egyeznie abban, hogy mit jelent a „két kép közötti távolság”.

Feladat:

  1. Rajzoljon a csapat egyik tagjára egy nagyon egyszerű képet egy papírra. (Talán ezt az első órában készítette elő.) Jelölje meg a kép közepét a tanár által megbeszéltek szerint. A tanár mintaképeket adhat.
  2. Helyezzen átlátszó lapot a rajz fölé, és az egyik állandó jelölő segítségével kérje meg a csapat egyik tagját, hogy másolja le a rajzot.
  3. A papírrajz és az imént fólia segítségével készített rajz segítségével rajzoljon még két példányt a többi színben. Ha elkészült, fekete képet kell készítenie fehér papírra, és duplikált képeket fóliára, egy -egy piros, zöld és ciánkék (vagy kék) színt. Tegye félre a rajzot fekete színben.
  4. Helyezze az üres papírt az asztalra vagy az asztalra. Helyezze a három átlátszó kép közül kettőt a tetejére úgy, hogy pontosan átfedjék egymást. Nézze meg a képet az azonos színű 3D szemüvegen keresztül. Például, ha a zöld és piros képeket választotta, akkor használja a zöld/piros szemüveget.
  5. Óvatosan mozgassa szét a képeket, figyelve, hogy mikor jelenik meg a 3D -s kép. Milyen irányba kell mozgatni őket? Amikor a képek felpattannak, mérje meg a képek közötti távolságot.
  6. Ismételje meg a 4. és 5. lépést a többi kombinációhoz is, hogy a „zöld/piros”, „piros/ciánkék” adatokkal rendelkezzen. Ha van ideje, próbálja meg kombinálni a ciánkéket a zölddel bármelyik szemüvegkészlettel, és rögzítse az eredményeket. A csapattagoknak meg kell adniuk a számukra legjobban működő kombinációt. Vegye figyelembe, hogy hány ember láthatta a 3D hatást az egyes kombinációknál. Jegyezze meg, hogy a kép milyen távolságra pattant ki minden egyes személy számára.

Jegyezze fel eredményeit a tanár által megadott asztalra, hogy az egész osztály levonhassa a következtetéseket. Készüljön fel arra, hogy következtetéseivel hozzájáruljon a végső elemzéshez.

Fordítása

Óraterv fordítás

Nyomtatásbarát, PDF és e-mailPDF nyomtatása
Nyomtassa ki vagy töltse le az óratervet PDF-ben
 

Letölthető tanúsítvány a teljesítésről