三维针灸虚拟教学系统的总体设计--上海都康仪器设备有限公司

行业新闻

三维针灸虚拟教学系统的总体设计

三维针灸虚拟教学系统从结构上可以分为虚拟实验室学习和虚拟针灸训练两大部分。学习者先在虚拟实验室学习针灸相关基础知识，当学习完毕后进入到虚拟针灸训练模块进行扎针训练。为了更加符合学习者的认知过程，在进行教学设计过程中将理论知识设计成由简入深、由浅到深的结构，设置为不同的功能模块，教授不同深度的知识，进而帮助学习者形成一个完整的经络知识体系，以达到增强训练效果的目的。

系统结构设计三维针灸虚拟教学系统从结构上可以分为两大部分：虚拟实验室学习和虚拟针灸训练。为了给学习者一个逼真的训练环境，三维针灸虚拟教学系统利用3Ds Max软件建模技术为学习者搭建虚拟实验室。虚拟场景是模拟真实的教学环境，学习者可以通过鼠标或键盘的操作控制虚拟场景中人物角色，从而让学习者在虚拟场景中完成针灸理论知识的学习。这不仅体现了虚拟现实技术沉浸性的特点，为学习者创造了一个逼真的学习环境，还增强了学习者的学习兴趣。虚拟针灸训练模块则是系统的核心部分，主要包括虚拟训练和巩固训练两部分。该模块将人体以三维的形式呈现给学习者，并且将人体的经络穴位信息宏观化，帮助学习者进一步掌握经络知识。此外，学习者可以对三维人体模型进行放大、缩小、旋转等操作，以帮助学习者将不容易理解的枯燥的知识化微观为宏观，以便学习者更好地掌握人体经络结构。

系统功能设计

1）虚拟实验室学习的功能设计。虚拟实验室场景是模拟真实的教学环境，让学习者在虚拟场景中完成针灸理论知识的学习。系统借助于投影仪幕布将针灸理论知识以幻灯片的形式呈现给学习者，模拟真实的教学情境。学习者通过键盘或者鼠标控制场景中的人物角色，进行虚拟实验室的漫游，并完成针灸理论知识的学习。在虚拟实验室场景中，学习者在通过鼠标或键盘控制人物角色过程中，可能会无意识地触发一些事件，系统会根据不同的操作做出相应的反馈信息。比如，当人物角色靠近投影仪的遥控器时，系统会提示学习者点击遥控器开启投影仪。为了使漫游效果更真实，系统添加了数个摄像机，通过摄像机的切换呈现不同视野的场景。

2）虚拟针灸训练功能设计。虚拟针灸训练包括两部分：虚拟训练和巩固训练。这部分都是以三维人体模型为基础，学习者可控制人体模型旋转、放大、平移等以使得观察更清晰。此模块包括十四经穴、经外奇穴、要害穴位和五脏六腑四部分。当点击不同选项时，系统将所点选项的子菜单内容在系统的右侧边缘弹出，若所点选项中无子菜单，则将信息直接呈现在三维人体模型上。图2为系统虚拟针灸训练功能设计框架，即：当点击“十四经穴”下的“十二正经”选项时，系统将人体十二正经的经络名称在系统右侧的弹出菜单窗口呈现；当学习者选择其中一条经络名称时，在三维人体模型上显示该经络上的所有穴位；当点击下一条经络名称时，将上一条经络上所有穴位隐藏，显示当前经络上所有穴位；当点击经络上穴位时，所点穴位变大，并且显示该穴位的信息；当点击下一穴位时，之前所点的穴位恢复正常大小，并且将此次所点穴位放大，同时显示其信息，以此类推。

系统的巩固训练部分则是当学习者掌握了一定的理论之后，为了巩固其所学知识而设置的模块。该模块的功能是给学习者设置一定的情境，让学习者结合病例点合适的穴位进行医治，帮助学生更好地将理论与实际相结合。