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      翻譯:動(dòng)態(tài)模擬與視頻分析結(jié)合的物理建模教學(xué)

       新用戶5228KeDY 2021-12-22

      文章來自Tracker官網(wǎng)文章Video Modeling:Combining Dynamic Model Simulations with Traditional VideoAnalysis,作者Douglas Brown,來自Cabrillo College, Aptos, CA。這作者漢字大概要寫成道格拉斯·布朗。在Tracker運(yùn)行著的時(shí)候,點(diǎn)開幫助去看,發(fā)現(xiàn)Tracker發(fā)起者,正是此人。

      Brown記錄他教學(xué)過程中的、由學(xué)生進(jìn)行的幾個(gè)結(jié)合了傳統(tǒng)視頻分析和模擬仿真下的對(duì)比示例,除了可作為Tracker建模的學(xué)習(xí)材料之外,這幾個(gè)例子也比較有新意,盡管它們是2007年的。

      1.背著降落傘的猴子。一個(gè)學(xué)生小組用一個(gè)咖啡過濾器代替下落的猴子。猴子下落時(shí)受到重力和阻力,用來射擊猴子的子彈與猴子均受到與速度平方成正比的阻力。

      2.互相傷害的彈簧。這個(gè)建模用if來定義函數(shù)了,也能看到Tracker可以用來作為自變量的自由度似乎要比Working Model 2D方便一些,但似乎Tracker里面沒有剛體。這是一個(gè)由相反的彈簧拉動(dòng)的小車,由于受到摩擦力逐漸停止下來。公式-(k1+k2)*x+阻力,if實(shí)現(xiàn)了用速度方向控制摩擦力的方向。

      3.斜面上彈跳的小車。示范了用if來控制彈簧彈簧力的使能條件。

      4.加速小車上的單擺。

      原文里的討論

      雖然Tracker的粒子模型更為有限,但能夠?qū)⒛P团c真實(shí)視頻方便地進(jìn)行比較,具有更多優(yōu)勢(shì):

      1.學(xué)生能夠真正深度研究真實(shí)物體的物理過程,能夠把重點(diǎn)放在力和相互運(yùn)動(dòng)的分析上,而不是簡簡單單地追蹤和分析運(yùn)動(dòng)。這句話值得細(xì)品。

      2.快速、直觀,直接比較比數(shù)字和圖形更能令初學(xué)者信服;而一旦出現(xiàn)沖突和分歧時(shí)往往能刺激學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)模型的局限,并能進(jìn)一步改進(jìn)。

      3.對(duì)模型及視頻數(shù)據(jù)的定量分析和探索可以達(dá)到學(xué)生所能夠承受的無上限。

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