AetherViz Master

在教育领域，最大的挑战往往不是知识的深度，而是如何将抽象的概念具象化。无论是物理中的矢量力学、化学里的分子结构，还是生物体内的 DNA 复制，传统的二维板书或静态图片常常难以让学生建立直观的空间认知。

AetherViz Master 是一个基于 AI 的互动教育可视化工具，专注于将抽象的教学概念转化为生动、直观的 3D 交互式网页。

只需输入一个教学主题，AetherViz Master 就能利用 AI 能力，瞬间将其转化为一个完整的、可交互的 3D 网页课件。无需编写一行代码，无需安装复杂软件，生成的 HTML 文件即可在任何现代浏览器中流畅运行，带来 60fps 的沉浸式学习体验。

核心理念：让知识触手可及

AetherViz Master 的设计初衷是打破技术壁垒，让每一位教师和学生都能成为 3D 内容的创作者。

• 一键生成：输入“牛顿第二定律”或“光合作用”，系统自动构建场景、模型和交互逻辑。
• 智能适配：AI 自动识别学科领域，匹配最合适的配色方案（如物理的冷峻科技风、生物的鲜活自然风）和可视化策略。
• 零门槛交付：生成的产物是标准的 HTML 文件，双击即用，支持离线分享，完美兼容桌面、平板和手机。

硬核技术架构：专业级渲染引擎

虽然使用简单，但 AetherViz Master 的内核却极其强大。它融合了业界领先的图形技术，确保每一个生成的课件都具备专业品质。

1. 强大的 3D 可视化引擎

基于 Three.js r134 构建，提供电影级的渲染效果：

• 物理模拟：内置真实的物理引擎，模拟重力、碰撞、摩擦力等真实世界规则。
• 粒子系统与矢量场：轻松展示电磁场、流体运动、量子概率云等微观或宏观现象。
• 全向交互：内置 OrbitControls，支持鼠标拖拽旋转、滚轮缩放；在触控设备上，完美支持手指旋转和双指缩放，让探索无死角。

2. SVG 与 3D 的混合渲染

不仅仅是 3D 模型，AetherViz Master 还能在三维空间中无缝叠加二维信息：

• 动态图表：利用 D3.js 生成数据驱动的函数图像、坐标系和流程图。
• 实时同步：3D 场景变换时，叠加的 SVG 标注和图表会自动调整位置和角度，保持信息始终清晰可读。
• 多维展示：例如在展示行星运动时，既可以看到 3D 的星球模型，又能实时看到轨道参数的 2D 变化曲线。

3. 智能上下文感知

系统具备高度的“学科智慧”，能根据关键词自动调整渲染策略：

沉浸式教学体验：不仅是看，更是学

AetherViz Master 生成的不仅仅是动画，而是一个完整的教学闭环。每个课件都包含以下核心功能模块：

• 玻璃拟态 UI 设计：采用现代化的 Glassmorphism 风格，结合赛博教育风与霓虹强调色，视觉体验极具未来感。
• 学习目标追踪：清晰的清单式目标，支持勾选追踪，让学生明确学习路径。
• KaTeX 公式引擎：所有数学公式均采用 KaTeX 实时渲染，清晰美观，支持复杂的微积分和矩阵表达。
• 生动原理讲解：内置 AI 生成的原理解析，运用生动的比喻，难度控制在高中至大学水平，深入浅出。
• 交互式控制面板：
  • 播放/暂停/单步执行：像看电影一样控制知识点的演示节奏。
  • 速度调节：自由加速或慢放，观察细节或快速预览。
  • HUD 数据展示：实时显示关键物理量（如速度、力、能量等），数据随交互实时变化。
• 即时小测验：可折叠的测验面板，学完即测，巩固记忆。

支持的全学科主题库

AetherViz Master 已经预置了丰富的学科模板，覆盖 K12 至高等教育的主流难点：

🌌 物理学

• 力学：牛顿第二定律、匀速/匀变速运动、抛体运动。
• 电磁学：电磁感应、电场线分布、洛伦兹力。
• 现代物理：相对论时间膨胀、量子隧穿效应、光电效应。

🧪 化学

• 反应原理：酸碱中和滴定、氧化还原反应电子转移。
• 微观结构：分子立体结构、晶体晶格、化学键形成过程。
• 生物化学：光合作用光反应与暗反应、酶催化机制。

🧬 生物学

• 遗传与进化：DNA 双螺旋复制、有丝分裂与减数分裂全过程、遗传规律模拟。
• 细胞代谢：细胞呼吸作用、蛋白质合成翻译过程。

📐 数学

• 几何与代数：勾股定理动态证明、三角函数图像变换。
• 微积分与统计：正弦/余弦函数动态波形、概率分布直方图、极限概念可视化。

🔭 天文学

• 宇宙规律：开普勒行星运动定律、宇宙膨胀模拟。
• 天体现象：黑洞吸积盘、日食月食成因、星系演化。

💻 计算机科学

• 算法可视化：排序算法（冒泡、快速、归并）动态演示、算法复杂度分析。
• 数据结构：二叉树遍历、链表操作、栈与队列。
• 设计模式：常见设计模式的 UML 动态交互图。

快速开始：三分钟开启 3D 教学之旅

AetherViz Master 的使用极其简单，无需复杂的环境配置。

方式一：本地运行（推荐开发者）

# 1. 克隆仓库
git clone https://github.com/andyhuo520/aetherviz-master.git
cd aetherviz-master

# 2. 启动本地服务器 (任选一种)
python -m http.server 8080
# 或者
npx serve .
# 或者
php -S localhost:8080

# 3. 在浏览器访问
# http://localhost:8080

方式二：结合 Claude Code 使用（AI 原生工作流）

如果你使用 Claude Code，可以直接通过对话生成课件：

# 1. 启动 Claude Code
claude

# 2. 调用工具或直接输入主题
/aetherviz-master
# 或者直接输入自然语言指令：
"请为我生成一个关于'牛顿第二定律'的 3D 交互课件"
"创建一个展示'匀速圆周运动'的可视化页面"
"演示'光合作用'的全过程"

系统将自动分析意图，调用 AetherViz Master 引擎，并在几秒钟内输出一个完整的、可下载的 HTML 文件。