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《陕西师范大学》 2018年
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基于VR技术的智力落后儿童交通安全干预实证研究

赵江伟  
【摘要】:随着中国社会不断发展和进步,特殊教育受到越来越多的重视,发展逐渐趋于标准化和规范化,特殊儿童教育也成为了热点研究问题。特殊教育面向诸如智力障碍、肢体障碍、自闭症等类型的特殊儿童,大多存在着不同程度的生理或心理障碍,不能像正常孩子那样很好的理解和感知周围的世界,生活中存在诸多不便和困扰,因此,如何通过针对性的康复训练,帮助他们克服障碍,尽快习得生活技能,是首要解决的问题。而传统的教学与康复训练枯燥乏味,缺乏沉浸感与临场感,很难引起学生兴趣,训练效果大打折扣。而虚拟现实技术不断发展革新,为特殊教育的发展注入了新的活力,虚拟现实创设的即时反馈的虚拟环境能充分调动儿童的视觉、听觉、触觉等感官,不仅弥补了传统教学方法的不足,也为特殊儿童康复训练提供了一个安全的训练环境。通过前期随堂的观察以及同老师家长访谈调查研究,本文确定了特殊儿童亟需解决的生活问题-交通安全问题。(1)针对特殊儿童设计特定的游戏和体验场景,观察儿童对虚拟设备体验的反应,并在体验过程中通过问卷调查的形式询问儿童体验的感受,获得儿童对虚拟环境的接受度。(2)针对传统课堂交通安全训练缺乏真实感和临场感的问题,通过3dMax建模技术搭建了虚拟的道路交通环境,增强用户的沉浸感和临场感,极大的提高了模拟训练的效果。并根据特殊儿童智力发展水平的差异和现实状况下纷繁复杂的道路环境,按照无斑马线无红绿灯,有斑马线无红绿灯,有斑马线有红绿灯设计三个训练模式进行由易到难、层层递进的训练,并根据十字路口和T字路口设计两个测试模式评估用户的训练效果。(3)为了更加真实的还原道路交通情况,通过虚拟现实引擎对场景进行仿真模拟,并对路口的红绿灯进行编辑,使汽车和行人按照既定的交通规则行进。通过行为树和有限状态机的转换使游戏物体不断检测周围环境,分析得出下一步的行动,直行、转弯或是停止,就像真正的司机驾驶汽车一般,直观的还原了真实道路交通环境。(4)引入HTC Vive头戴式虚拟现实设备,根据设备特点加入数据采集功能,使用户在训练测试过程中系统能实时的检测用户是否出斑马线,是否闯红绿灯,并在训练完成之后系统给出过马路用时以及过马路反应时间,直观的反应用户训练及测试效果。最后按照双组前后测的实验设计对比分析虚拟现实训练的实验效果,并通过配对样本T检验判断实验组和对照组在干预前后是否存在显著差异,结果显示虚拟现实干预的实验组前后测试存在明显差异,而对照组不存在明显差异,由此得出虚拟现实干预对用户产生了积极影响。为了更加直观的了解实验组干预的效果,随机选择两名男孩两名女孩记录干预训练的全过程,并做个案分析,根据实验结果得出虚拟现实交通安全干预平台在提升智力落后儿童交通安全技能方面有明显的作用。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP391.9;U492.8

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【参考文献】
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