AI辅助交互式多普勒效应演示系统 1.0 AI輔助交互式多普勒效應演示系統 1.0 AI-Assisted Interactive Doppler Effect Demonstration System 1.0
系统简介与功能合集系統簡介與功能合集Overview & System Integration
传统的多普勒效应教学常因缺乏动态高交互性，导致学生难在空间中理解波源在不同运动速度下（如亚音速或超音速）的波面扩散特征。本项目尝试将原有的基于
MATLAB 的物理计算原型重构为网页交互式演示系统。网页版集成了“多普勒频移测量”与“运动物理演示”两大核心功能（即对应的两个 MATLAB
程序合集）。系统主要通过计算机麦克风接收移动外置扬声器（波源）发射的固定频率声音信号，通过算法计算出其相对运动下的频率偏移，并在网页上生成并绘制出对应的波面传播与数据测量图景。
傳統的多普勒效應教學常因缺乏動態高交互性，導致學生難在空間中理解波源在不同運動速度下（如亞音速或超音速）的波面擴散特徵。本項目嘗試將原有的基於
MATLAB 的物理計算原型重構為網頁交互式演示系統。網頁版集成了「多普勒頻移測量」與「運動物理演示」兩大核心功能（即對應的兩個 MATLAB
程序合集）。系統主要通過計算機麥克風接收移動外置揚聲器（波源）發射的固定頻率聲音信號，通過演算法計算出其相對運動下的頻率偏移，並在網頁上生成並繪製出對應的波面傳播與數據測量圖景。
Traditional Doppler effect teaching is often static. This
project translated a MATLAB physics calculation prototype into a web-based,
interactive demonstration system. The web version integrates "Doppler shift
measurement" and "motion physics demonstration" features. The system captures
acoustic signals from a moving external speaker via the computer's microphone,
calculates the frequency shifts under relative motion, and renders the
corresponding wave propagation and measurements online.
物理重构与 Web 端实现物理重構與 Web 端實現Physics Formulation & Web Implementation
作为系统的设计和开发者，我独立完成了该演示系统的全流程构建。从最初 the MATLAB
物理算法与测量原型搭建，到最后的 Web 端系统移植，均由我负责系统构思与性能优化，并引导生成式 AI 代码辅助工具进行具体代码的实现。我利用 HTML5
Canvas 动态渲染多同心波面随时间的扩散运动，并结合 HTML5 Web Audio API
根据移动波源的相对速度实时合成出多普勒频移声效，用户在拖动改变波源位置或频率时可以直接获得即时的视听反馈。
作為系統的設計和開發者，我獨立完成了該演示系統的全流程構建。從最初的 MATLAB 物理算法與測量原型搭建，到最後的
Web 端系統移植，均由我負責系統構思與性能優化，並引導生成式 AI 代碼輔助工具進行具體代碼的實現。我利用 HTML5 Canvas
動態渲染多同心波面隨時間的擴散運動，並結合 HTML5 Web Audio API
根據移動波源的相對速度實時合成出多普勒頻移聲效，用戶在拖動改變波源位置或頻率時可以直接獲得即時的視聽反饋。
As the lead designer and sole developer, I engineered the
entire demonstration program from scratch. From the initial MATLAB physics
algorithm and measurement prototype setup to the final web application
migration, I conceptualized the system, directed generative AI tools for code
implementation, and optimized the rendering loop. I designed the drawing cycle
using HTML5 Canvas to map overlapping wave circles, and tied positions to Web
Audio API nodes for frequency output based on current speed.
软著登记与教学应用成果軟著登記與教學應用成果Deliverables & Academic Outcome
项目成果获得了《一体式多普勒效应演示系统》国家版权局计算机软件著作权登记证书（登记号：2025SR1791865）。项目获得重庆市大学生创新方法大赛（TRIZ）一等奖，以及第九届“华夏杯”全国物理教学创新大赛二等奖。该系统作为辅助实验工具，在学校物理专业课程学习中进行了演示和应用。
項目成果獲得了《一體式多普勒效應演示系統》國家版權局計算機軟件著作權登記證書（登記號：2025SR1791865）。項目獲得重慶市大學生創新方法大賽（TRIZ）一等獎，以及第九屆「華夏杯」全國物理教學創新大賽二等獎。該系統作為輔助實驗工具，在學校物理專業課程學習中進行了演示和應用。
The project obtained a computer software copyright certificate
from the National Copyright Administration of the PRC (Registration No.
2025SR1791865). The project won first prize in the Chongqing College Student
Innovation Method Competition (TRIZ) and second prize in the 9th "Huaxia Cup"
National Physics Teaching Innovation Competition. The system is used as an
auxiliary experimental tool in the physics professional courses at the
university.
交付物与下载交付物與下載Deliverables & Downloads
在线运行多普勒效应仿真
在線運行多普勒效應仿真
Online
Doppler Simulation
直达线上三维交互仿真站点
直達線上三維交互仿真站點
Launch Online 3D Simulation
多普勒效应 PDF 课件
多普勒效應 PDF 課件
Doppler Effect Lecture PDF
汇报与教学设计幻灯片 (.pdf)
匯報與教學設計投影片 (.pdf)
Presentation Slides (.pdf)
MATLAB 演示程序
MATLAB 演示程式
MATLAB Demo Script
多普勒三维波面模拟程序 (.m)
多普勒三維波面模擬程式 (.m)
MATLAB Demo Script (.m)
MATLAB 测量程序
MATLAB 測量程式
MATLAB Measurement Script
频率与运动速度测量程序 (.m)
頻率與運動速度測量程式 (.m)
MATLAB Measurement Script (.m)
软件著作权证书
軟件著作權證書
Software Copyright Certificate
查看软著登记证书 (PNG)
查看軟著登記證書 (PNG)
Software Copyright Certificate (PNG)
