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感受天气: 通过多感官的虚拟现实系统教育大众应对极端天气及提高环保意识

虚拟现实，触觉反馈，多感官触觉，极端天气模拟，低碳环保。

A. 普通高校组-应用类 > A2组：数字孪生（VR+数字城市、数字化工业、VR+教育等）

  感受天气是一个多感官的虚拟现实装置，旨在促进市民对常见的极端天气的了解。该系统利用视觉反馈、音频反馈和触觉反馈（例如风和雨等）对香港台风的体 验进行模拟。感受天气项目所描绘的体验，是从香港市民和游客真实故事和新闻中 获取灵感的。设计该系统的目的是教育公众了解台风的起因和危险，促进人们日常 的低碳行为。感受天气项目是使用 Unity 游戏引擎开发，并通过 HTC Vive Pro VR 系统进行部署的。为了模拟极端天气的真实体验，该项目通过天文台提供的关于台 风的不同层级的参考数据来为用户提供不同的感官反馈，从而模拟用户在多种不同 的极端天气场景中的体验。我们整合了多种触觉反馈模式的设备，通过高功率的风 扇来生成不同级别的风的反馈，并通过加湿设备模拟多层次的雨及湿度的反馈。这 些设备由带继电器模块的 220V 交流电源进行供电，且都是由 Arduino Mega 通过 接收来自虚拟现实系统的串行信号，从而进行精确而高效的控制。

  虽然目前已经有许多关于极端天气的教育材料（如书籍、讲座、纪录片等），但公众对极端天气所造成的直接而长期影响的了解仍然是有限的。这可能是由于现有教育媒体大多缺乏用户的积极参与，因为用户可以阅读书籍、听讲座或观看视频，而无需进行进一步的互动。虽然虚拟现实中的触觉反馈对用户体验产生了积极影响，但沉浸式多感官虚拟现实可以被证明是一种有效的进行主动学习的媒介。因此，这项技术具有很大的潜力，可以促进公众对极端天气及其对我们日常生活的影响的了解。感受天气项目可应用于教育、环保等相关领域。该系统创建了身临其境的虚拟极端天气场景供用户进行体验，帮助相关机构对公众进行极端天气的成因及其危险性以及如何应对极端天气等内容的教育。通过感受天气项目提供的故事和互动游戏，可以教育用户日常能源消耗与未来气候的关系，增强用户的环保意识。