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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于攝像頭互動(dòng)的兒童英語單詞學(xué)習(xí)游戲設(shè)計(jì)與開發(fā)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本游戲以兒童認(rèn)知心理學(xué)為設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，并采用了視頻運(yùn)動(dòng)檢測和跟蹤以及Flash動(dòng)畫制作等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)階段，根據(jù)兒童顏色感知、心理認(rèn)知等特點(diǎn)確定游戲界面的色調(diào)搭配方式和內(nèi)容安排結(jié)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)階段，利用攝像頭交互的方式改變了傳統(tǒng)游戲的較為單一的交互模式。最終開發(fā)出一款基于攝像頭交互的兒童英語單詞學(xué)習(xí)游戲，以一種新的互動(dòng)形式吸引兒童的注意力,增加游戲的趣味性，讓兒童在游戲中學(xué)習(xí)。
- 詳細(xì)介紹：
- 目前，社會對于兒童英語學(xué)習(xí)的重視程度越來越高，但傳統(tǒng)英語教學(xué)模式比較枯燥，形式單一，不能較好的激發(fā)孩子們的好奇心和吸引他們的注意力。攝像頭互動(dòng)英語學(xué)習(xí)能讓兒童充分參與學(xué)習(xí)過程，使他們在快樂的游戲中學(xué)習(xí)。 本游戲以兒童認(rèn)知心理學(xué)為設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，并采用了視頻運(yùn)動(dòng)檢測和跟蹤以及Flash動(dòng)畫制作等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)階段，根據(jù)兒童顏色感知、心理認(rèn)知等特點(diǎn)確定游戲界面的色調(diào)搭配方式和內(nèi)容安排結(jié)構(gòu)。在實(shí)現(xiàn)階段，利用攝像頭交互的方式改變了傳統(tǒng)游戲的較為單一的交互模式。最終開發(fā)出一款基于攝像頭交互的兒童英語單詞學(xué)習(xí)游戲，以一種新的互動(dòng)形式吸引兒童的注意力,增加游戲的趣味性，讓兒童在游戲中學(xué)習(xí)。 對兒童心理認(rèn)知及顏色認(rèn)知的了解及運(yùn)用,是本產(chǎn)品的一大特色.兒童的心理認(rèn)知包括記憶,思維,感知等方面,以兒童心理認(rèn)知和顏色認(rèn)知的廣泛了解為基礎(chǔ),,恰當(dāng)?shù)膶和谶@個(gè)特殊階段的特點(diǎn)運(yùn)用到我們本產(chǎn)品的內(nèi)容設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)安排,整體感知上等很多方面,把兒童特點(diǎn)與產(chǎn)品的用途結(jié)合起來,使得本產(chǎn)品更適合兒童在游戲的同時(shí)學(xué)到知識,很大程度上提高了兒童的學(xué)習(xí)效果. 從理論上說，檢測攝像頭獲取的視頻數(shù)據(jù)流中是否有運(yùn)動(dòng)物體的最理想辦法是：先將屏幕分成不同的網(wǎng)格；在每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，定期計(jì)算其像素顏色平均值，利用網(wǎng)格內(nèi)亮度值的差異確定屏幕上該區(qū)域是否有運(yùn)動(dòng)發(fā)生。對于一片連續(xù)網(wǎng)格區(qū)域集合，如果其具有較高的亮度變化率，則可假定在該連續(xù)區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)發(fā)生。然而，該方法運(yùn)算量很大，在運(yùn)動(dòng)檢測和跟蹤時(shí)會有較大時(shí)延，不利于實(shí)際應(yīng)用。 為了降低運(yùn)算的復(fù)雜度，提高檢測和跟蹤速度，本文采用一種較為簡潔的辦法。采用下述步驟： 攝像頭交互技術(shù)流程：由于環(huán)境光照等條件影響，普通攝像頭成像時(shí)通常會有明顯的隨機(jī)噪聲干擾。為了使后續(xù)處理相對精確，在獲取到攝像頭圖像后，利用中值濾波和高斯濾波方式對圖像進(jìn)行預(yù)處理。使用CamSift算法和MeanShift算法。 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的復(fù)雜性 （1）普通攝像頭成像極易受到環(huán)境光線變化的影響。要使一種跟蹤算法適應(yīng)各種光照情況是相當(dāng)困難的。 （2）場景中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的干擾。比如，如果以手作為跟蹤的對象，那么身體的移動(dòng)，頭部的挪動(dòng)都會影響跟蹤的效果，在實(shí)際應(yīng)用中，這一類的運(yùn)動(dòng)干擾是無法避免的。 (3)初始化問題。為了使本文的解決方案有較大的適用性，在顏色初始化時(shí)，利用滑塊調(diào)整的方式，使用戶可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從而能達(dá)到較好的跟蹤效果。 該產(chǎn)品幾大優(yōu)勢在于: 第一，將游戲性和教育性充分結(jié)合，真正做到雙拳并重。 第二,所選擇的詞匯是根據(jù)兒童心理認(rèn)知特征分類分級，游戲界面是根據(jù)兒童的顏色感知特征設(shè)計(jì)，另外可根據(jù)自己的需求導(dǎo)入需學(xué)內(nèi)容，有良好的自主性。 第三,它所需要的運(yùn)行環(huán)境是一般的Flash軟件,是家用電腦都可以安裝的,而且它的運(yùn)行不需要網(wǎng)絡(luò)的支持,所以即使是很普通的電腦都可以使用,這很有利于本產(chǎn)品的推廣。 第四,它所使用的攝像頭是一般市場銷售的就可以用,這樣對于大眾的選擇就更是一個(gè)便利。 第五,本作品的教育游戲性重在于益智性,趣味性和教育性,使孩子在娛樂中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中娛樂,有利于培養(yǎng)孩子多方面的興趣。 但是我們開發(fā)的產(chǎn)品也有美中不足之處,現(xiàn)在我們的開發(fā)的產(chǎn)品,還只是處在初期,產(chǎn)品的內(nèi)容沒有達(dá)到一定的數(shù)量,而且由于我們開發(fā)這個(gè)產(chǎn)品的人員不是專業(yè)從事這方面的人員,所以在頁面設(shè)計(jì)和整體感知上會有不盡令人滿意之處.再加上,時(shí)間比較倉促的因素,也給我們產(chǎn)品的開發(fā)帶來了一定的影響。 在我們以后制作的過程中,我們會利用更多的時(shí)間,加大人員的力度,同時(shí)邀請一些在這方面的專家給我們做指導(dǎo),讓本產(chǎn)品更加高效的服務(wù)于兒童的學(xué)習(xí)及運(yùn)用,讓兒童在游戲中充分享受學(xué)習(xí)的樂,使他們的學(xué)習(xí)效果最大化.
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 【設(shè)計(jì)目的】 以兒童認(rèn)知心理學(xué)為理論基礎(chǔ)，并采用視頻運(yùn)動(dòng)檢測和跟蹤技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款基于攝像頭交互的兒童英語單詞學(xué)習(xí)游戲。目的是改變傳統(tǒng)的鼠標(biāo)、鍵盤式教育游戲交互模式，以一種新的互動(dòng)形式吸引兒童的注意力,增加游戲的趣味性，讓兒童在游戲中學(xué)習(xí)。 【基本思路】 1.通過文獻(xiàn)綜述的方式，歸納兒童心理認(rèn)知結(jié)構(gòu)及顏色感知特點(diǎn)。2.搜集兒童英語常用的詞匯并根據(jù)其心理認(rèn)知特點(diǎn)，對單詞按難易程度分組。3.游戲的設(shè)計(jì)與制作。 【技術(shù)關(guān)鍵 創(chuàng)新點(diǎn)】 1．根據(jù)兒童心理認(rèn)知特點(diǎn)對英語單詞進(jìn)行分類，并依據(jù)兒童對顏色的感知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)單詞的圖形化釋義。2．豐富了游戲交互的方式。兒童的特點(diǎn)是活潑好動(dòng)，且注意力難以長時(shí)間集中。傳統(tǒng)的基于鼠標(biāo)、鍵盤式的游戲互動(dòng)方式對兒童類游戲來說，略顯單一。本游戲在制作階段，引入攝像頭交互的方式，使游戲交互的形式多樣化，能激發(fā)兒童參與游戲的積極性和主動(dòng)性。3．引入運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與跟蹤方法，提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位的精確度。本游戲在實(shí)現(xiàn)階段所涉及到的主要技術(shù)包括： Flash動(dòng)畫制作技術(shù)、視頻圖像預(yù)處理技術(shù)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測跟蹤和定位算法。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在全社會重視教育的大環(huán)境下近幾年來特別是對于幼兒教育的關(guān)注程度,都使得父母從小就開始讓孩子學(xué)習(xí)文化知識，其中對英語的重視尤為顯著.但傳統(tǒng)英語教學(xué)模式比較枯燥，形式單一，不能較好的引起孩子們的好奇心和吸引他們的注意力。攝像頭互動(dòng)英語學(xué)習(xí)能讓兒童充分參與學(xué)習(xí)過程，使他們在快樂的游戲中學(xué)習(xí)。 目前，很多Flash游戲的重要指向在于游戲性而不是教育性,不符合兒童階段的心理認(rèn)知特點(diǎn)。本作品運(yùn)用攝像頭交互,操作簡單,交互性強(qiáng),符合這個(gè)時(shí)期兒童的特點(diǎn),有利于培養(yǎng)他們的興趣。 攝像頭互動(dòng)大多用于商業(yè)活動(dòng)，在教學(xué)中的應(yīng)用少之又少，將攝像頭互動(dòng)應(yīng)用于教學(xué)游戲中，增加了游戲的玩法，參與性更強(qiáng)，有利于吸引兒童的注意力。 基于攝像頭互動(dòng)的英語游戲教學(xué)，是很好的教育形式。它所選擇的詞匯是根據(jù)兒童心理認(rèn)知特征分類分級，游戲界面是根據(jù)兒童的顏色感知特征設(shè)計(jì)，讓學(xué)生更好更輕松的學(xué)習(xí)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- ?現(xiàn)場演示 □圖片 □錄像 ?樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 第一,將游戲性和教育性充分結(jié)合，真正做到雙拳并重。 第二,所選擇的詞匯是根據(jù)兒童心理認(rèn)知特征分類分級，游戲界面是根據(jù)兒童的顏色感知特征設(shè)計(jì)，另外可根據(jù)自己的需求導(dǎo)入需學(xué)內(nèi)容，有良好的自主性。 第三,它所需要的運(yùn)行環(huán)境是一般的Flash軟件,是家用電腦都可以安裝的,而且它的運(yùn)行不需要網(wǎng)絡(luò)的支持,所以即使是很普通的電腦都可以使用,這很有利于本產(chǎn)品的推廣。 第四,它所使用的攝像頭是一般市場銷售的就可以用,這樣對于大眾的選擇就更是一個(gè)便利。 第五,本作品的教育游戲性重在于益智性,趣味性和教育性,使孩子在娛樂中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中娛樂,有利于培養(yǎng)孩子多方面的興趣。
同類課題研究水平概述
- 教育游戲作為教育與游戲融合的新興產(chǎn)物，其集聲音、動(dòng)畫、視頻等多種媒體優(yōu)勢于一體，并在一些學(xué)科如物理、數(shù)學(xué)、音樂等的應(yīng)用中取得了一定的成績，游戲化學(xué)習(xí)、快樂學(xué)習(xí)等新教學(xué)理念也逐漸深入人心。本作品將在英語教學(xué)中得到應(yīng)用。 目前，F(xiàn)LASH教學(xué)游戲有很多，比如大陸的童趣網(wǎng)、娃娃呀呀、《一課一練》之傳說之旅、臺灣的游戲?qū)W堂和奧卓爾的游戲化學(xué)習(xí)世界等，但其中交互形式比較單一，不能很好的調(diào)動(dòng)小朋友學(xué)習(xí)的積極性與參與性。此外，一些游戲掛著教學(xué)的目的，實(shí)際上是學(xué)生沉迷其中，不僅沒有提高學(xué)生的學(xué)習(xí)，還讓其不能自拔。 攝像頭互動(dòng)應(yīng)用主要是在商業(yè)推廣活動(dòng)上，比如一些產(chǎn)品的推廣介紹。商業(yè)化的攝像頭交互應(yīng)用為了降低環(huán)境干擾，提高運(yùn)動(dòng)檢測的效果，一般采用非可見光（如紅外技術(shù)）成像技術(shù)，而這種攝像頭成本相對較高且不具有普適性。 基于攝像頭互動(dòng)的英語教學(xué)游戲的開發(fā)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加輕松，愉悅。寓教于樂，是我們一直追求的，讓孩子健康快樂的成長是每一位家長的愿望。
