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通过虚拟现实沉浸式教学改进对建筑工程施工细节的感知

人机交互 2022-09-23 v1

摘要

本工作提出、实现并测试了一个基于虚拟现实(VR)的沉浸式框架,用于辅助理解、知识构建与学习过程,从而相较于传统的基于二维投影图纸的方法,改进对建筑工程(AEC)中复杂空间布局的感知。研究以施工细节这一传统上难以向学生传达几何与语义信息的教学任务为原型示例。我们的混合方法研究分析了两组测试面板群体在关于施工细节几何与功能方面不同问题上的测试结果,以及参与讲座教师、学生和门外汉对其使用VR工具体验的调查与访谈。测试结果的定量分析证明,对于预先知识较少的参与者(如新手学生),测试组检测到显著更好的学习分数。此外,两组均将VR体验评为一种愉快且引人入胜的学习方式。针对VR体验的调查结果分析显示,学生、讲师和专业人士 alike 都比传统学习施工细节更享受VR体验。在实验后以访谈形式的定性评估中,面板表达了理解力的提升、对该主题热情的增加,以及更希望其他主题也能使用VR工具呈现的意愿。学生在VR体验后对设计概念理解更好,这一表现在考试成绩上平均具有统计显著性。结果支持我们的核心假设,即情境化3D模型的呈现是一种有前景的用于阐明内容的教学方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.10617,
  title  = {Improved Perception of AEC Construction Details via Immersive Teaching in Virtual Reality},
  author = {Michael Kraus and Romana Rust and Maximilian Rietschel and Daniel Hall},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10617},
  year   = {2022}
}