Este estudo descreve um sistema de laboratório de realidade virtual (VR) online baseado em WebVR que fornece aos usuários recursos de experimentação imersiva e interativa suportados por dispositivos VR. O sistema proposto não apenas ajuda a aumentar o realismo da participação do usuário em experimentos online, mas também é aplicável a uma ampla gama de estruturas de laboratório online.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Laboratório de Controle em Rede de Realidade Virtual Online Aplicado no Ensino de Engenharia de Controle
Neste artigo
Resumo
Resumo
Os laboratórios online desempenham um papel importante no ensino de engenharia. Este trabalho discute um sistema de laboratório virtual baseado em WebVR. O usuário entra no ambiente de laboratório simulado por meio de um dispositivo de realidade virtual (VR) e interage com o equipamento experimental, semelhante a experimentos práticos em um laboratório físico. Além disso, o sistema proposto permite que os usuários projetem seus próprios algoritmos de controle e observem os efeitos de diferentes parâmetros de controle para melhorar sua compreensão do experimento. Para ilustrar as características do laboratório virtual proposto, um exemplo é fornecido neste artigo, que é um experimento em um sistema de pêndulo duplo invertido. Os resultados experimentais mostram que o sistema proposto permite que os usuários conduzam experimentos de maneira imersiva e interativa e fornece aos usuários um processo experimental completo, desde o projeto principal até a operação experimental. Também é fornecida uma solução para transformar qualquer laboratório virtual em um laboratório virtual baseado em WebVR para educação e treinamento.
Introdução
Com o avanço da Internet e a popularidade dos dispositivos móveis, a demanda por educação online está aumentando1. Em particular, durante períodos de epidemias generalizadas, as instituições educacionais tradicionais muitas vezes enfrentam desafios para conduzir o ensino presencial de forma eficaz, o que destaca a importância da educação online como uma importante abordagem pedagógica2. Os cursos teóricos são relativamente fáceis de transferir para plataformas online. Eles podem ser conduzidos com a ajuda de ferramentas como software de videoconferência remota e cursos on-line abertos massivos (MOOCs)3<....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
Este estudo atendeu às diretrizes do Comitê de Ética em Pesquisa Humana da Universidade de Wuhan, e o consentimento informado foi obtido para todos os dados experimentais. Neste artigo, as etapas experimentais para o sistema de pêndulo duplo invertido são discutidas e todas as etapas são executadas no NCSLab baseado em WebVR.
1. Acesse o sistema NCSLab baseado em WebVR
- Abra um navegador da Web compatível com WebVR. Insira o Uniform Resource Locator (URL) do NCSLab baseado em WebVR para acessar o sistema.
- Clique no botão Iniciar experimento para fazer login no sistema NCSLab. Se for a pri....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
O sistema de experimentos de RV apresentado fornece aos usuários a capacidade de se envolver em experimentos imersivos usando dispositivos de RV, aumentando assim a interação entre os usuários e o equipamento experimental. Além disso, o sistema é baseado na web, eliminando a necessidade de os usuários configurarem ambientes locais. Esse design permite a escalabilidade do sistema, tornando-o adequado para aplicações em larga escala e fins educacionais e de treinamento.
Em ambientes laboratoriai.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
O protocolo apresentado descreve um sistema de laboratório virtual que permite aos usuários realizar experimentos de RV online, mas também usa um controlador de PC de baixo custo28, o que é propício para a promoção de aplicativos em larga escala. Os usuários podem obter conhecimento sobre todo o processo experimental, desde princípios e algoritmos até operações experimentais práticas. Este sistema permite que os usuários mergulhem nos experimentos, eliminando a dependência da entrada tradicional d.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado em parte pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China sob Grant 62103308 e Grant 62073247, em parte pelos Fundos de Pesquisa Fundamental para as Universidades Centrais sob Grant 2042023kf0095, em parte pela China Postdoctoral Science Foundation sob Grant 2022T150496 e em parte pelo Financiamento do Projeto de Tecnologia Experimental da Universidade de Wuhan sob Grant WHU-2022-SYJS-10.
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 3DS Max | O software | profissional de modelagem, renderização e animação 3D Autodesk 3ds Max permite que você crie mundos expansivos e designs premium. https://www.autodesk.com/ca-en/products/3ds-max/overview | |
| https://www.meta.com/it/quest/products/quest-2/ | |||
| Unity | Tecnologias | Unity Unity é a plataforma para criação e operação de conteúdo interativo 3D em tempo real. Todos os criadores, incluindo desenvolvedores de jogos, artistas, arquitetos, designers automotivos, cinema e televisão, usam o Unity para dar vida às suas ideias. A plataforma Unity oferece um conjunto completo de soluções de software para criar, operar e realizar qualquer 2D interativo em tempo real e conteúdo 3D em celulares, tablets, PCs, consoles de jogos, realidade aumentada e dispositivos de realidade virtual. https://unity.com/cn |
Referências
- Martin, F., Sun, T., Westine, C. D. A systematic review of research on online teaching and learning from 2009 to 2018. Comput Educ. 159, 104009(2020).
- Al-Nsour, R., Alkhasawneh, R., Alqudah, S. Online engineering education: Laboratorie....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
