導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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130000東北師范大學(xué)2

摘 要 為了緩解實(shí)驗(yàn)教學(xué)及教學(xué)經(jīng)費(fèi)的壓力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，可以采用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展；利用虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)造語(yǔ)言VRML和三維圖形技術(shù)3Dsmax實(shí)現(xiàn)解剖實(shí)驗(yàn)室的使用環(huán)境。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 解剖實(shí)驗(yàn)室 三維模型

doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2011.02.242

Abstract To relieve pressure of experimental teaching and education funds，to Improve the quality of experimental teaching，Virtual experiment system can be used to assist the conduct of experimental teaching;Virtual Reality Construction Language VRML and Three-dimensional graphics 3Dsmax can be used to Environment of dissecting laboratory.

Key Words virtual reality technology;dissecting laboratory;three-dimensional model

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（簡(jiǎn)稱(chēng)VR），又稱(chēng)靈境技術(shù)，是以浸沒(méi)感［1］、交互性構(gòu)思為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。他綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建了一種模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的多維信息空間［2］。使用者不僅能夠通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制，感受到真實(shí)世界中無(wú)法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室所具備的條件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：一般的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要由專(zhuān)業(yè)圖形處理計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、輸入設(shè)備和演示設(shè)備等組成；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征之一就是人機(jī)之間的交互性（interaction）；為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的充分交換信息，必須設(shè)計(jì)特殊輸入工具和演示設(shè)備，以識(shí)別人的各種輸入命令并且提供相應(yīng)反饋信息，實(shí)現(xiàn)真正的仿真效果。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用可以選擇一些工具，主要包括頭盔式顯示器、跟蹤器、傳感手套、屏幕式、房式立體顯示系統(tǒng)、三維立體聲音生成裝置［3］。系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 虛擬系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

另外利用VRML（虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)造語(yǔ)言）實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)，在基于虛擬現(xiàn)實(shí)的解剖實(shí)驗(yàn)室中，可以建立虛擬的人體模型。目前，在醫(yī)學(xué)院校中，由于受到各種條件的限制，學(xué)生進(jìn)行實(shí)際解剖操作的機(jī)會(huì)較少，利用虛擬解剖實(shí)驗(yàn)室，可以對(duì)虛擬的“尸體”進(jìn)行無(wú)限次的解剖和各種手術(shù)練習(xí)。這種虛擬的“人體”，由于不受標(biāo)本、場(chǎng)地、次數(shù)等的限制，所以培訓(xùn)費(fèi)用大大降低。如仿真程度足夠高，還可以將其用于醫(yī)學(xué)培訓(xùn)、實(shí)習(xí)及科學(xué)研究中，其優(yōu)越性和效果是不可估量和比擬的。

VRML語(yǔ)言生成的場(chǎng)景具有變量特征，不僅可以在場(chǎng)景中隨意漫步，甚至可以隨時(shí)啟動(dòng)某個(gè)事件。這種場(chǎng)景中的對(duì)象不僅是動(dòng)態(tài)的，而且是可交互的。因此，在感受虛擬環(huán)境的同時(shí)，能夠通過(guò)自己的行為改變或影響虛擬環(huán)境。這對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)至關(guān)重要。

構(gòu)建醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)方法

建虛擬模型：對(duì)于簡(jiǎn)單的形體，可直接創(chuàng)建整體三維模型，對(duì)可剖分實(shí)體，應(yīng)以剖切面為界分2個(gè)部分處理，對(duì)于裝配形體，復(fù)雜組合形體，應(yīng)分別創(chuàng)建組成部分。

制作虛擬模型：可借助3Dstudio.Max或SolidwordS等三維CAD設(shè)計(jì)軟件準(zhǔn)確構(gòu)造虛擬模型的各部分。最后生成VRML文件，例如人體的手臂，完成建模后使用3DSMAX的輸出插件生成VRML文件將三維模型建好后，在3DSMAX中應(yīng)用輸出插件導(dǎo)出1wrl格式的文件，VRML與HTML相似，用文本文件來(lái)描述場(chǎng)景和鏈接，這保證了在各種平臺(tái)都可以識(shí)別。具體的操作步驟是單擊“文件”菜單中的“導(dǎo)出”選項(xiàng)，將場(chǎng)景導(dǎo)出成后綴名為1wrl的VRML文件，這里以“手臂1wrl”命名，導(dǎo)出后的VRML文件的源代碼可以在VRML Pad中查看，并可通過(guò)VRML Pad自帶的壓縮功能對(duì)文件進(jìn)行優(yōu)化壓縮［4］。結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 三維制的人體手臂模型

使用VRML設(shè)計(jì)交互功能：通過(guò)VRML的腳本節(jié)點(diǎn)Script［5］可以定義和改變場(chǎng)景對(duì)象的外觀和行為。Script節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)Java文件，當(dāng)Script初始化時(shí)調(diào)用，收到事件后將執(zhí)行相應(yīng)函數(shù)，函數(shù)能通過(guò)常規(guī)的路由機(jī)制發(fā)送事件，或直接向Script節(jié)點(diǎn)指向的節(jié)點(diǎn)發(fā)送事件。通過(guò)雙擊生成的“手臂1wrl”文件，可以借助VRML瀏覽器對(duì)三維模型進(jìn)行瀏覽。

結(jié) 論

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)可以將大量教學(xué)信息直接地表現(xiàn)出來(lái)使抽象的概念直觀化、形象化，節(jié)約大量昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器費(fèi)用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，給教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的靈活性，可以徹底打破空間和時(shí)間的限制，避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作所帶來(lái)的各種危險(xiǎn)，有利于教學(xué)模式的革新，可以構(gòu)建開(kāi)發(fā)性的教學(xué)環(huán)境。另外它也有弊端如可能淡化對(duì)，基本技能訓(xùn)練的重視程度，忽視規(guī)范掌握儀器操作，減少學(xué)生應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的機(jī)會(huì)，缺乏教學(xué)的藝術(shù)性。

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關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)、技術(shù)、應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)

Abstract: this article mainly from the basic concept of virtual reality technology and its application field, its application of advantages in architectural design and the realization of the virtual reality technology is discussed, and further discussed the virtual reality technology in the future architectural design of the application.

Keywords: virtual reality, technology, application, realize

中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中的建筑、景觀、地形及城市等，其高度、視角、位置、路線等都能隨時(shí)隨機(jī)改變和操作，實(shí)時(shí)(立即看到結(jié)果)和交互(操作者可以干預(yù)瀏覽的方式并控制場(chǎng)景中物體的運(yùn)動(dòng))的漫游，讓人切實(shí)感受在行走中的場(chǎng)景變化及動(dòng)畫(huà)效果，在三維立體影像和多媒體效果的支持下，不受時(shí)間和空間的限制，能夠更真實(shí)、詳盡的感受三維環(huán)境效果。

1虛擬現(xiàn)實(shí)的概述及其應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)：又稱(chēng)為虛擬環(huán)境或虛擬真實(shí)環(huán)境，是一項(xiàng)迅速發(fā)展的綜合性計(jì)算機(jī)、圖形交互技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)并行處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)生成的三維空間形象實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)合成技術(shù)，觀看者通過(guò)視、聽(tīng)、觸覺(jué)以圖表及動(dòng)畫(huà)方式來(lái)呈現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)改變了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)被動(dòng)靜態(tài)的信息傳遞方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)：簡(jiǎn)稱(chēng)VR，是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境。

虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域包括有：建筑物模擬、室內(nèi)設(shè)計(jì)模擬、城市景觀模擬、施工過(guò)程模擬、物理環(huán)境模擬、防災(zāi)模擬、歷史性建筑模擬等建筑領(lǐng)域，并廣泛應(yīng)用于在軍事、航天、醫(yī)療、工業(yè)、工程、娛樂(lè)、教育等方面。

2建筑設(shè)計(jì)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

2.1能夠展示建筑物的整個(gè)信息

目前，建筑設(shè)計(jì)中使用的二維、三維的表達(dá)方式，只能傳遞建筑物部分屬性的信息，并且只能提供單一尺度的建筑物信息；而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中，它可展示一棟“真實(shí)”的虛擬建筑物，使人具有身臨其境的感受，設(shè)計(jì)過(guò)程中除了設(shè)計(jì)者外，住戶和管理部門(mén)也起到輔助決策的作用。

2.2提高了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性

設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的建筑物可以通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)與工程單位進(jìn)行溝通與交流，達(dá)到遠(yuǎn)距離瀏覽目的；還能以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)與虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言相結(jié)合，在Internet網(wǎng)應(yīng)用中，虛擬現(xiàn)實(shí)大大提高了其普遍性與實(shí)用性。

2.3進(jìn)行多方案分析與比較

在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般會(huì)提出多個(gè)不同的建筑物設(shè)計(jì)方案，及多種對(duì)未來(lái)建筑物的形象設(shè)想。在虛擬的建筑三維空間中，能做到實(shí)時(shí)切換不同的方案，在同一個(gè)觀察點(diǎn)或者觀察序列中體會(huì)不同的建筑外觀，能更好地把不同建筑方案的特點(diǎn)與不足進(jìn)行對(duì)比。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)除了能夠?qū)Ρ确治霾煌桨竿?，還能修改某個(gè)特定的局部，并能實(shí)時(shí)地與修改前的方案進(jìn)行比較分析。

2.4能建立良好的專(zhuān)用人機(jī)接互

人機(jī)接口作為使用者與計(jì)算機(jī)溝通的橋梁，它能夠表達(dá)使用者意圖的轉(zhuǎn)換，同時(shí)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序；建立良好的人機(jī)接口，能大大縮短使用者對(duì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)時(shí)間，并提高了系統(tǒng)的使用效率。

3在建筑設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法

在建筑設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)由兩部分組成：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，如圖3.

3.1硬件系統(tǒng)部分

虛擬現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)包括模型式和圖像式。模型式虛擬現(xiàn)實(shí)，以虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言簡(jiǎn)稱(chēng)VRML作為主要描述語(yǔ)言，這樣能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的三維建模，利用效果圖、三維施工圖以及資料庫(kù)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)連結(jié)到資料庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬操作。

簡(jiǎn)單的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)只需滿足具備輸入、輸出功能的設(shè)備即可，簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)桌面互動(dòng)系統(tǒng)就能夠構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。如果要充分實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶來(lái)的沉浸感、交互性、想象性的特征，則需要專(zhuān)業(yè)的信息輸入設(shè)備和信息輸出設(shè)備。信息輸入設(shè)備的組成：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套、力反饋方向盤(pán)、手柄等，信息輸出設(shè)備的組成：高性能顯示器適配器、單通道或多通道投影儀、偏振片、立體眼鏡等。

3.2軟件系統(tǒng)部分

如果想讓觀看者體驗(yàn)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所帶來(lái)的臨場(chǎng)感和沉浸感，并身臨其境的，就要建立一個(gè)與客觀世界相符合、或者是與設(shè)計(jì)者預(yù)想的設(shè)計(jì)方案相符合的虛擬三維模型。這個(gè)三維虛擬場(chǎng)景模型一方面能準(zhǔn)確的表現(xiàn)出建筑、環(huán)境、室內(nèi)等客觀存在，另一方面能較真實(shí)的反映出場(chǎng)景的色彩、材質(zhì)、陰影、光照等方面。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，可視化三維模型的建立可分為三步：（1）幾何建模，主要建立所需三維場(chǎng)景的幾何構(gòu)形；（2）形象建模，主要處理幾何建模的結(jié)果進(jìn)行材質(zhì)、顏色、光照等；（3）行為建模，主要處理物體的運(yùn)動(dòng)和行為描述，如圖4.

幾何建模，是指三維空間的物體經(jīng)并、交、差等集合運(yùn)算和旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等幾何變換，產(chǎn)生設(shè)計(jì)者所希望得到的較為復(fù)雜的立體模型的過(guò)程，它是可視化三維模型的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)的幾何建模的軟件層出不窮，有3DSMAX，AUTOCAD，SKECHUP，REVIT等，這些軟件建立的模型基本都能通用互換，但比較通用的模型基本上都是基于網(wǎng)格技術(shù)，也即場(chǎng)景中的立體形體，都是由多個(gè)三角形面組成，三維形體分得越細(xì)網(wǎng)格就越密，形體上看起來(lái)更加逼真，不過(guò)相應(yīng)的運(yùn)算速度就會(huì)降低。

4結(jié)束語(yǔ)

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新技術(shù)，已經(jīng)慢慢應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、建筑、培訓(xùn)、機(jī)械等領(lǐng)域；在建筑設(shè)計(jì)中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，其應(yīng)用層面會(huì)越來(lái)越廣泛。網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋憬菖c快速處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出建筑設(shè)計(jì)成果，逐漸成為新趨勢(shì)，在今后的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必將起到重要作用。

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[關(guān)鍵詞]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)； 數(shù)字博物館 ；博物館建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)：G260 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）07-0369-01

伴隨著科技日新月異的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，虛擬博物館已然興起并成為實(shí)體博物館的極為生動(dòng)而有力的展示窗口，被各地博物館和展覽館高?？蒲胁块T(mén)紛紛重視和運(yùn)用和驚人的效果。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概況

虛擬現(xiàn)實(shí)是計(jì)算機(jī)模擬的三維環(huán)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)虛擬環(huán)境是由計(jì)算機(jī)生成的，它通過(guò)人的視、聽(tīng)、觸黨等作用于用戶，使之產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)的視景仿真它是一門(mén)涉及計(jì)算機(jī)、圖像處理與模式識(shí)別、語(yǔ)音和音響處理、人工智能技術(shù)、傳感與測(cè)量、仿真、微電子等技術(shù)的綜合集成技術(shù)用戶可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)入這個(gè)環(huán)境并能操縱系統(tǒng)中的對(duì)象并與之交互三維環(huán)境下的實(shí)時(shí)性和可交互性是其主要的特征。虛擬現(xiàn)實(shí)不是真的，也不是現(xiàn)實(shí)，它只是一個(gè)在桌面上可實(shí)時(shí)地做交互式三維圖形用戶界面的工具。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類(lèi)狀況

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)劃分四類(lèi)，如下：（一）桌面虛擬現(xiàn)實(shí)，桌面虛擬現(xiàn)實(shí)利用個(gè)人計(jì)算機(jī)和低級(jí)工作站進(jìn)行仿真，將計(jì)算機(jī)的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個(gè)窗口。通過(guò)各種輸入設(shè)備實(shí)現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實(shí)世界的充分交互，這些外部設(shè)備包括鼠標(biāo)，追蹤球，力矩球等。（二）沉浸的虛擬現(xiàn)實(shí).高級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供完全沉浸的體驗(yàn)，使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺(jué)（三）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界。真實(shí)環(huán)境的感受。（四）分布式虛擬現(xiàn)實(shí)，如果多個(gè)用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間，共同體驗(yàn)虛擬經(jīng)歷，那虛擬現(xiàn)實(shí)則提升到了一個(gè)更高的境界。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)簡(jiǎn)述

一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由以下幾部分組成：（一）虛擬環(huán)境它由虛擬環(huán)境發(fā)生器所產(chǎn)生，且可讓使用者通過(guò)傳感器件和作用器件與之交互，這種交互的結(jié)果是使用者有全身心進(jìn)入這一環(huán)境的感覺(jué)。（二）虛擬環(huán)境發(fā)生囂它能產(chǎn)生使用者所需要的虛擬環(huán)境，且能通過(guò)作用器件傳來(lái)的作用信息，了解使用者的位置和動(dòng)作。并對(duì)已產(chǎn)生的虛擬環(huán)境作出相應(yīng)的修改。（三）傳感器件，它將虛擬環(huán)境中的物體的形、動(dòng)作、聲音等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使人琵獲礙視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多方面的感覺(jué)這些感覺(jué)與他以往在實(shí)際環(huán)境中的感覺(jué)～致。（四）作用器件，它將人的一些約定動(dòng)作（如行走.手勢(shì)等變成作用的信息，讓虛擬環(huán)境有所察覺(jué)。（五）人。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)質(zhì)上是――內(nèi)含反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，只有人的存在才能使這―反饋環(huán)路有效成立。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用范圍

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在我們生活的各個(gè)角落應(yīng)用在商業(yè)上.可以縮短開(kāi)發(fā)周期，減少投資費(fèi)用應(yīng)用在醫(yī)學(xué)研究上，可以數(shù)字化人體結(jié)構(gòu)，虛擬手術(shù)過(guò)程，很好的解決了人體實(shí)驗(yàn)對(duì)象資源匱乏的問(wèn)題。應(yīng)用在娛樂(lè)行業(yè)，虛擬滑雪場(chǎng)、4D電影等更是豐富了消費(fèi)者的娛樂(lè)生活現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更進(jìn)一步學(xué)入到了教育行業(yè)虛擬校園、虛擬教學(xué)、虛擬博物館的出現(xiàn)，改善了語(yǔ)言教學(xué)的略顯枯燥的教育方式使人們更直觀、更深刻的獲取知識(shí)信怠。

五、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)際博物館中的應(yīng)用

（一）用于數(shù)字博物館建設(shè)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的系統(tǒng)組成

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成系統(tǒng)是一個(gè)人和機(jī)器組成的閉環(huán)系統(tǒng)。其中人上虛擬環(huán)境的用戶，即為虛擬環(huán)境的享受者與作用者，他用自身的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)與行為動(dòng)作去作用于虛擬環(huán)境及其中的虛擬對(duì)象；機(jī)器部分主要是生成與變換虛擬世界景象的超高速處理器以及人與計(jì)算機(jī)輸入輸出信息的接口設(shè)備，又稱(chēng)交互設(shè)備，它包括頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套和現(xiàn)實(shí)引擎三個(gè)主要部分.

（二）采用Web3D技術(shù)的虛擬數(shù)字博物館

虛擬博物館采用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)重現(xiàn)展示各利，展品及當(dāng)時(shí)年代的真實(shí)場(chǎng)景，整個(gè)場(chǎng)景要以三維和交互式探索形式重現(xiàn)。該系統(tǒng)是在總結(jié)單純的網(wǎng)站式、展品和展館的三維展示、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備展館或場(chǎng)景的虛擬漫游和三維仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備這幾種模式的優(yōu)缺點(diǎn)后，考慮到目前的網(wǎng)路帶寬、系統(tǒng)造價(jià)、運(yùn)行效率以及對(duì)沉浸感和交互式的要求后，提出的種新的虛擬場(chǎng)景模式。令用戶能夠置身其中，獲得足夠的臨場(chǎng)感。

六、簡(jiǎn)述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)字博物館中的應(yīng)用

（一）在聯(lián)網(wǎng)PC驅(qū)動(dòng)的構(gòu)建方法

（二）運(yùn)用三維圖形軟件3DSMAX和VRML語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)三維漫游系統(tǒng)

（三）XML的虛擬博物館

（四）WebServices的虛擬博物館架構(gòu)

（五）采用Web3D技術(shù)的虛擬數(shù)字博物館

（六）全景照片的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

（七）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國(guó)博物館與文物保護(hù)中的具體應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)是近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的.而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為所有的文博單位提供了一個(gè)極好的擺脫困境的契機(jī)如何充分利用我們現(xiàn)有的資源，通過(guò)與軟、硬件廠商策略性的合作，革命性的推動(dòng)我國(guó)的文物保護(hù)事業(yè)，成為當(dāng)前我國(guó)文博領(lǐng)域普遍關(guān)注的焦點(diǎn)

七、基于虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)字博物館應(yīng)用實(shí)例

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，我們可以跨越時(shí)間和空間的限制，再現(xiàn)歷史場(chǎng)景，進(jìn)入那些由于條件限制而不能進(jìn)入的地方，使每一件文物回到它們的歷史位置，恢復(fù)不同文物之間的相互聯(lián)系，還原因?yàn)槭詹亍⒈Ｗo(hù)、展覽等原因而被打亂的原貌.同一地點(diǎn)點(diǎn)，同一位置，不同的歷史時(shí)期的場(chǎng)景都可以按照歷史研究的成果在虛擬世界中再現(xiàn)，虛擬博物館環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法可通過(guò)相應(yīng)的三維博物館館圖形圖像庫(kù)，包括虛擬年代、場(chǎng)景、各種歷史文物和相應(yīng)的人員等。通過(guò)背景生成與圖像合成創(chuàng)造一種兒近真實(shí)的立體博物館環(huán)境.、如復(fù)原阿房宮、古代長(zhǎng)安城、圓明園等已經(jīng)湮滅了的建筑，或者尚未挖捌完成的秦始皇陵等。聯(lián)想以后黑龍江省的著名古代地高政權(quán)機(jī)構(gòu)，渤海國(guó)等建、阿城金上京的古代建筑等都是開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

案例二：《超越時(shí)空的紫禁城》數(shù)字化展示“虛擬故宮”

這是首座以中國(guó)文化遺產(chǎn)建成的虛擬宮殿，游客只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，就可以把故宮占地72萬(wàn)平方米的龐大木結(jié)構(gòu)建筑群以及近千件殿內(nèi)珍藏盡收眼底。

結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在搏物館領(lǐng)域發(fā)展的潛力是巨大的，只有親身去經(jīng)力、親身去體驗(yàn)去感受，主動(dòng)地去交與被動(dòng)地現(xiàn)看觀看有質(zhì)的不同。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動(dòng)、逼真地模擬博物館環(huán)境，有效地營(yíng)造一個(gè)動(dòng)態(tài)的參觀環(huán)境。提高參觀者掌握修理的效率和積極性，達(dá)到優(yōu)化參觀過(guò)程、提高參觀質(zhì)最的目的，從而解決傳統(tǒng)博物館無(wú)法解決的問(wèn)題。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展，其虛擬技術(shù)在博物館系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，值得人們欣慰。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉鳳田，劉玉蘭，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J]，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005.

篇4

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；特征；VR技術(shù)構(gòu)成；教育

一、引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VirtualReality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR）是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種技術(shù)生成模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，能夠使用戶沉浸到該環(huán)境中；在這個(gè)空間中每個(gè)事物的活動(dòng)規(guī)律與現(xiàn)實(shí)中完全一樣，進(jìn)入其中的人還可以對(duì)這個(gè)空間加以控制和影響，反過(guò)來(lái)這個(gè)虛擬空間的事物也會(huì)對(duì)進(jìn)入其中的人產(chǎn)生影響。

二、VR技術(shù)的發(fā)展歷史

1965年，Sutherland在《終極的顯示》論文中第一次提出圖形的交互顯示（GraphicInteractiveDisplay）、力反饋設(shè)備（ForceFeedbackDevices）及聲音指示的VR系統(tǒng)的三個(gè)基本思想。1966年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的Lincoln實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始研制頭盔式顯示器(HMD)，在第一個(gè)頭盔式顯示器的完成后，研發(fā)者又在系統(tǒng)中加入力量及觸覺(jué)的力反饋模擬裝置，到1970年，第一個(gè)功能比較齊全的頭盔式顯示器系統(tǒng)出現(xiàn)了。80年代，美國(guó)的賈朗•拉尼爾（JaronLanier）在前人所取得的一系列成就的基礎(chǔ)上，正式提出“虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality）”這一概念。同一時(shí)期，美國(guó)宇航局及美國(guó)國(guó)防部組織了一系列關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了矚目的成就。進(jìn)入90年代，由于計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)水平不斷提高，軟件設(shè)計(jì)理論也在不斷改進(jìn)，二者相互匹配，這使得利用大數(shù)據(jù)集合下的音像信息制作實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)變成了可能。進(jìn)入二十一世紀(jì)，互聯(lián)網(wǎng)推廣普及、計(jì)算能力大幅提升、3D建模技術(shù)出現(xiàn)，這大幅提升虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)向商業(yè)化和平民化的方向發(fā)展。

三、VR技術(shù)的構(gòu)成原理

虛擬現(xiàn)實(shí)是多種技術(shù)的綜合，所包括的技術(shù)種類(lèi)很多，這其中又有多個(gè)分支，對(duì)于不同類(lèi)型的個(gè)體還要涉及與之相關(guān)的學(xué)科。對(duì)此在國(guó)外也未能?chē)?yán)格細(xì)致地加以劃分與確定，但公認(rèn)的基礎(chǔ)技術(shù)構(gòu)成主要有人機(jī)接口技術(shù)、模擬仿真技術(shù)、真實(shí)存在技術(shù)3個(gè)方面。人機(jī)接口技術(shù)就是人與計(jì)算機(jī)相互影響與控制的技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)VR的關(guān)鍵。我們常用的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、顯示器其實(shí)就是一種人機(jī)接口設(shè)備。70年明的數(shù)據(jù)手套、80年代出現(xiàn)的內(nèi)置立體顯示裝置的數(shù)據(jù)頭盔和手寫(xiě)輸入板、語(yǔ)音識(shí)別都是高一級(jí)的人機(jī)接口設(shè)備。參與者與虛擬世界的交互過(guò)程如下：參與者借助可穿戴設(shè)備（例如數(shù)字頭盔、數(shù)據(jù)手套、數(shù)字衣）為計(jì)算機(jī)提供輸入信號(hào)，這些可穿戴設(shè)備上配有傳感器及空間三維跟蹤系統(tǒng)，VR軟件接收到這些輸入信號(hào)后，通過(guò)虛擬環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)加以解釋?zhuān)?duì)其作必要的更新。參與者轉(zhuǎn)換新視點(diǎn)后，當(dāng)前的虛擬環(huán)境將發(fā)生變化，變化后的三維場(chǎng)景的圖像及相關(guān)信息（如觸覺(jué)、聲音、力反饋等）將立即傳送到對(duì)應(yīng)的輸出設(shè)備（數(shù)據(jù)手套、耳機(jī)、數(shù)字頭盔等），使得參與者能夠?qū)崟r(shí)獲得各種感官上的虛擬效果（如圖1所示）。模擬仿真技術(shù)是影響VR效果好壞的重要因素。我們要模擬一個(gè)人的動(dòng)作時(shí)，肯定會(huì)分析這個(gè)人做這個(gè)動(dòng)作的特點(diǎn)，然后按這個(gè)特點(diǎn)去模仿。模擬仿真技術(shù)直接影響計(jì)算機(jī)在模擬方面的能力。在計(jì)算機(jī)模擬領(lǐng)域里，仿真數(shù)字模型是關(guān)鍵的技術(shù)，模型建得越好、越細(xì)致，將意味著對(duì)原體的模擬越真實(shí)。們真實(shí)存在技術(shù)也稱(chēng)之為沉浸技術(shù)，為了通俗一點(diǎn)，暫將其命名為真實(shí)存在。這是VR對(duì)人產(chǎn)生影響的關(guān)鍵之處。它包括聲音、圖像和對(duì)人體其它感官的刺激，因?yàn)檫@些是人類(lèi)對(duì)所處環(huán)境的最真實(shí)的認(rèn)識(shí)和感受。很明顯，它包括了尖端的多媒體數(shù)據(jù)處理技術(shù)，這些數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量與快慢和計(jì)算機(jī)的水平是息息相關(guān)的，因此真實(shí)存在技術(shù)的發(fā)展是與計(jì)算機(jī)的發(fā)展緊密相連。

四、VR系統(tǒng)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，目前在游戲、電影、直播等藝術(shù)娛樂(lè)領(lǐng)域占據(jù)主流，在教育與培訓(xùn)方面也有大量應(yīng)用，其次是軍事航天訓(xùn)練，商業(yè)VR購(gòu)物，醫(yī)學(xué)人體解剖等?，F(xiàn)今，VR技術(shù)正在越來(lái)越多的應(yīng)用于各行各業(yè)。教育，是人類(lèi)社會(huì)前進(jìn)與發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，將現(xiàn)代信息技術(shù)融入現(xiàn)代教育中，是教育發(fā)展的趨勢(shì)。因此，將新穎的VR技術(shù)引入現(xiàn)代教育后，要求開(kāi)拓出與之相適應(yīng)教學(xué)模式，對(duì)于學(xué)生更高效、更主動(dòng)地掌握各類(lèi)技能至關(guān)重要。針對(duì)于教育領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能將三維空間的景物清楚的表示出來(lái)，能使學(xué)習(xí)者自然、直接地與虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象進(jìn)行交互，并通過(guò)多種形式參與到事件的變化發(fā)展過(guò)程中去，從而獲得最大的操作和控制整個(gè)環(huán)境的自由度。這種呈現(xiàn)信息多維度的虛擬學(xué)習(xí)和培訓(xùn)環(huán)境，將為參與者以最有效、最直觀的方式掌握一門(mén)新技能、新知識(shí)提供前所未有的新途徑。因此，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展在很多培訓(xùn)與教育領(lǐng)域，諸如虛擬實(shí)驗(yàn)室、專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的訓(xùn)練、立體觀念、虛擬教學(xué)、仿真實(shí)驗(yàn)、虛擬數(shù)字化校園等應(yīng)用中，具有明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

（一）建立虛擬實(shí)驗(yàn)室

由于VR技術(shù)能夠創(chuàng)建出與現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)似的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的情景化及自然交互性的要求，因此較早被歐美一些主要國(guó)家應(yīng)用于建立虛擬實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域。1985年，美國(guó)國(guó)立醫(yī)學(xué)圖書(shū)館就開(kāi)始了人體解剖圖像數(shù)字化研究。隨后，德國(guó)的漢諾威大學(xué)建立了虛擬自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室、意大利帕瓦多大學(xué)建立了遠(yuǎn)程虛擬教育實(shí)驗(yàn)室、新加坡國(guó)立大學(xué)開(kāi)發(fā)了遠(yuǎn)程示波器實(shí)驗(yàn)和壓力容器實(shí)驗(yàn)等。2016年英國(guó)外科醫(yī)生沙菲•艾哈邁德借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)向世界直播一臺(tái)由自己操刀的癌癥手術(shù)，這也是全球首次實(shí)現(xiàn)用虛擬現(xiàn)實(shí)身臨其境般“圍觀”的手術(shù)。國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校利用VR技術(shù)開(kāi)發(fā)創(chuàng)建了虛擬儀器庫(kù)，在次基礎(chǔ)上構(gòu)建了一系列虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并將其虛擬實(shí)驗(yàn)室用于教研，取得了很好的效果。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立首先能夠避免在真實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于操作失誤所導(dǎo)致的各種危險(xiǎn)。例如，虛擬的汽車(chē)駕駛教學(xué)，可免除學(xué)生操作失誤而產(chǎn)生的意外事故。虛擬的飛機(jī)駕駛系統(tǒng)，不會(huì)造成飛機(jī)墜毀事故。其次利用VR技術(shù)，可以創(chuàng)建多種多樣的技能訓(xùn)練場(chǎng)景，并且訓(xùn)練可以重復(fù)進(jìn)行，直到操作熟練為止。此外虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立大大減少教育經(jīng)費(fèi)的投入，緩解教育單位資金不足的困難，節(jié)約了各種實(shí)驗(yàn)原材料，減少資源的浪費(fèi)。

（二）虛擬教學(xué)

現(xiàn)今，信息技術(shù)不斷發(fā)展，也快速推動(dòng)著教育方法的不斷進(jìn)步。對(duì)教育內(nèi)容的表現(xiàn)手段，教學(xué)過(guò)程的交互形式也越來(lái)越豐富有趣。由于VR技術(shù)能將教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)，優(yōu)化了整個(gè)教學(xué)過(guò)程，有效地營(yíng)造一個(gè)跟隨技術(shù)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生掌握知識(shí)、技能的效率，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量、突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)的作用。與此同時(shí)，VR技術(shù)較真實(shí)地再現(xiàn)了協(xié)作學(xué)習(xí)、情景化學(xué)習(xí)，還結(jié)合了游戲等益智手段，有效解決了許多以前無(wú)法解決的教育問(wèn)題。例如，采用VR技術(shù)進(jìn)行教育教學(xué)活動(dòng)，可在實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的交流、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人與人之間交流的同時(shí)，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠在某種程度上實(shí)現(xiàn)寓教于樂(lè)，進(jìn)而為更高效地創(chuàng)建合作學(xué)習(xí)情景，促進(jìn)真實(shí)交流構(gòu)建良好渠道。

（三）虛擬數(shù)字化校園

隨著網(wǎng)絡(luò)教育的深入，人們對(duì)現(xiàn)有的校園網(wǎng)站提出了新的要求，已不僅僅局限于對(duì)校園環(huán)境的圖片式瀏覽，采用VR技術(shù)創(chuàng)建網(wǎng)上虛擬可視化校園呼之欲出，實(shí)現(xiàn)教務(wù)、教學(xué)、校園生活的三維虛擬化空間。利用網(wǎng)絡(luò)，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為遠(yuǎn)程教育平臺(tái)，建立一個(gè)完整的、真實(shí)的、互動(dòng)的、情節(jié)化的虛擬校園體系，實(shí)現(xiàn)分布式虛擬校園系統(tǒng)，可為高校擴(kuò)招后設(shè)置的分校區(qū)和遠(yuǎn)程教育教學(xué)點(diǎn)提供可移動(dòng)的虛擬教學(xué)場(chǎng)所，對(duì)各個(gè)終端提供公開(kāi)的、遠(yuǎn)程的虛擬教學(xué)，還可為眾多的社會(huì)人員提供高等職業(yè)培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。建設(shè)數(shù)字化虛擬校園，需要的多媒體數(shù)據(jù)超高速傳輸，采用分布式與并行技術(shù)對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與處理。通過(guò)這些技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了學(xué)校信息化建設(shè)的步伐?？傊摂M數(shù)字化校園能為教育技術(shù)專(zhuān)業(yè)化隊(duì)伍提供一個(gè)高起點(diǎn)的科研環(huán)境，促進(jìn)教育技術(shù)的建設(shè)更上一個(gè)新的層次，讓我們感受到全方位的教育。

五、對(duì)未來(lái)的展望

篇5

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；遠(yuǎn)程教育；應(yīng)用模式

一、引言

教育技術(shù)的發(fā)展緊緊伴隨著技術(shù)進(jìn)步的步伐發(fā)展，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展現(xiàn)代教育技術(shù)也呈現(xiàn)出日新月異的局面。有研究表明，隨著通信技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，有關(guān)教育技術(shù)特別是遠(yuǎn)程教育技術(shù)的研究呈現(xiàn)出由電視技術(shù)到計(jì)算機(jī)技術(shù)再到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展路徑。例如美國(guó)早期的教育技術(shù)研究集中在視聽(tīng)教育方面，對(duì)電視媒體比較關(guān)注。90年代以后，計(jì)算機(jī)逐漸普及應(yīng)用，教育技術(shù)相關(guān)的新詞語(yǔ)，如“Courseware”“Hypermedia”和“ComputerSoftware”等大幅度出現(xiàn)。今天，隨著新教育理念和教育技術(shù)的發(fā)展，特別是虛擬現(xiàn)實(shí)和數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展，“遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)”“MOOC課程”“虛擬教室”“虛擬實(shí)驗(yàn)”等新術(shù)語(yǔ)又不斷出現(xiàn)在現(xiàn)代教育技術(shù)研究的舞臺(tái)上，呈現(xiàn)出新的發(fā)展局面。我國(guó)是教育大國(guó)，發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育已成為我國(guó)教育發(fā)展的一項(xiàng)戰(zhàn)略措施。近年來(lái)，在我國(guó)教育技術(shù)主要的研究刊物中，包括《電化教育研究》《中國(guó)電化教育》《中國(guó)遠(yuǎn)程教育》《開(kāi)放教育研究》《現(xiàn)代教育技術(shù)》《現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育》，對(duì)包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在內(nèi)的新的信息技術(shù)應(yīng)用做了大量研究。本文在綜合分析相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分別論述虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要的應(yīng)用特點(diǎn)、虛擬現(xiàn)實(shí)在教育技術(shù)中的應(yīng)用模式和關(guān)鍵技術(shù)。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育的主要優(yōu)勢(shì)

我國(guó)的遠(yuǎn)程教育經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：一是主要依靠郵政通訊手段進(jìn)行函授教育；二是利用廣播和電視開(kāi)展廣播電視教育；三是以信息為基礎(chǔ)開(kāi)展的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育。特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為代表的遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)和移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，隨著多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等新型媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育成功突破了傳統(tǒng)面授教育的局限，提供了一種突破時(shí)空界限、資源共享、交互沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)揮著重要的作用?！疤摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)”是一種利用計(jì)算機(jī)為用戶生成模擬人物和場(chǎng)景的技術(shù)，該模擬的人物和場(chǎng)景非常相似于所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)世界人物和場(chǎng)景，使用戶能夠得到一種類(lèi)似真實(shí)世界所能給與的感受和體驗(yàn)。所以又稱(chēng)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以虛擬出“一個(gè)真實(shí)的世界”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同時(shí)還具有鮮明的特色—3I特性：“沉浸(Immersion)”“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)首先追求的是能夠達(dá)到沉浸的“真實(shí)”體驗(yàn)，能夠提供有效的人機(jī)“交互”，能夠?yàn)橛脩籼峁┮环N甚至超越現(xiàn)實(shí)意境的“想象”空間。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一門(mén)綜合性的技術(shù)，不僅包括圖形學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行計(jì)算技術(shù)、人工智能等特殊的信息技術(shù)，而且涉及數(shù)學(xué)、物理、通信，甚至與氣象、地理、美學(xué)、心理學(xué)和社會(huì)學(xué)等相關(guān)知識(shí)。如果真的能夠方便地生成各種虛擬的現(xiàn)實(shí)世界，同時(shí)又具有3I特性，必將在遠(yuǎn)程教育中發(fā)揮重要的作用。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的主要應(yīng)用模式

前一個(gè)時(shí)期，我國(guó)遠(yuǎn)程教育技術(shù)大多還是基于網(wǎng)頁(yè)的遠(yuǎn)程教育平臺(tái)，依靠文字和平面動(dòng)畫(huà)提供在線的教育服務(wù)。由于教育者和學(xué)習(xí)者的時(shí)空相對(duì)分離而無(wú)法提供身臨其境的學(xué)習(xí)環(huán)境，也由于教育內(nèi)容更多屬于單向的線性播放模式而無(wú)法提供人機(jī)交互環(huán)境，還由于只是通過(guò)視頻進(jìn)行演示教學(xué)而無(wú)法提供真實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，大大降低了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，已無(wú)法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)化、智能化、虛擬化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)因其特有的多感知性、浸沒(méi)感、交互性和想象性等特點(diǎn)，在遠(yuǎn)程教育中具有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)和潛力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身也在發(fā)展之中，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用也在實(shí)踐探索之中。從目前情況看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的主要應(yīng)用可以分為兩個(gè)層面：一是簡(jiǎn)單應(yīng)用，基本上是在教室教學(xué)資料中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作課件，將抽象問(wèn)題和復(fù)雜問(wèn)題直觀化、可視化。例如醫(yī)學(xué)教育中的人體結(jié)構(gòu)和各類(lèi)生命循環(huán)系統(tǒng)功能演示等。二是高級(jí)應(yīng)用，所謂高級(jí)是用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)專(zhuān)門(mén)制作特殊功能的系統(tǒng)，并在遠(yuǎn)程教育平臺(tái)上使用。這類(lèi)高級(jí)的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用主要包括三個(gè)方面：一是虛擬訓(xùn)練場(chǎng)和虛擬實(shí)驗(yàn)室。專(zhuān)門(mén)提供規(guī)模較大的分布式專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)環(huán)境。例如軍事訓(xùn)練環(huán)境，運(yùn)用軍事仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和分布計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建真實(shí)的軍事對(duì)抗訓(xùn)練環(huán)境，這已經(jīng)是成功的應(yīng)用模式了。同樣，在一般的學(xué)科專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，可以通過(guò)建構(gòu)虛擬實(shí)驗(yàn)室，使得許多現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)室功能可以虛擬化。二是虛擬教室和學(xué)習(xí)環(huán)境。這類(lèi)應(yīng)用主要是提供虛擬的數(shù)字校園，在網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字校園里有著許多不同授課內(nèi)容的“教室”，有著虛擬化的校園、圖書(shū)館和學(xué)科專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站，甚至有著同類(lèi)學(xué)員的學(xué)習(xí)“社區(qū)”。三是虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)境?，F(xiàn)代教育提倡的創(chuàng)新學(xué)習(xí)，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用也逐漸成為了可能。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以建立實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)環(huán)境，學(xué)生可以開(kāi)展近乎真實(shí)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。如服裝設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)和科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)。如果再能夠利用產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的機(jī)制，這樣的設(shè)計(jì)環(huán)境將會(huì)是非常有意義的?？傊?，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)人們可以虛擬出一個(gè)真實(shí)的校園環(huán)境或者構(gòu)建一個(gè)虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，經(jīng)過(guò)實(shí)時(shí)渲染的分布式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境將會(huì)讓學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)空間中學(xué)習(xí)的感受就如同在3D游戲中一樣，他們可以實(shí)時(shí)地進(jìn)行三維交互、實(shí)時(shí)地參與教學(xué)活動(dòng)、與教師進(jìn)行溝通。

四、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有非常理想的發(fā)展前景，但是仍處于快速發(fā)展的階段。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于遠(yuǎn)程教育，應(yīng)該分別從技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)方面關(guān)注以下問(wèn)題。從技術(shù)的角度，要重點(diǎn)關(guān)注虛擬現(xiàn)實(shí)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)。要想理想地用計(jì)算機(jī)生成真實(shí)感很強(qiáng)的虛擬世界，并且能夠在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)交互使用，技術(shù)難度是很大的。目前大多數(shù)人認(rèn)為有五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)正在積極突破。（一）動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)一般說(shuō)環(huán)境建模比對(duì)象個(gè)體建模復(fù)雜，而動(dòng)態(tài)的環(huán)境建模更具有挑戰(zhàn)。動(dòng)態(tài)環(huán)境建模目的是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要，利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。（二）實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)目前三維圖形技術(shù)盡管已經(jīng)較為成熟，但是如何實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)”生成仍然是挑戰(zhàn)。（三）立體顯示技術(shù)目前虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力主要依賴(lài)于立體顯示和傳感器技術(shù)。但現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的跟蹤精度和跟蹤范圍也有待提高。（四）系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和運(yùn)行平臺(tái)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)比較復(fù)雜，效率和質(zhì)量保證也很困難，網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)行平臺(tái)也很難滿足廣域網(wǎng)環(huán)境。目前還必須重點(diǎn)研究虛擬現(xiàn)實(shí)的有效開(kāi)發(fā)工具和高效分布式運(yùn)行平臺(tái)。（五）系統(tǒng)集成技術(shù)集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識(shí)別和合成技術(shù)等等。由于虛擬現(xiàn)實(shí)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)的集成也非常復(fù)雜。從應(yīng)用角度，要更新教育觀念并能夠有效運(yùn)用建模技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境。包括如何運(yùn)用建模技術(shù)構(gòu)建與教學(xué)相關(guān)的對(duì)象和場(chǎng)景，如何構(gòu)建以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)過(guò)程，如何設(shè)計(jì)人機(jī)交互環(huán)節(jié)等等。當(dāng)然熟練掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)字媒體技術(shù)是重要的應(yīng)用基礎(chǔ)。正像高質(zhì)量的動(dòng)漫游戲制作非常不易一樣，好的虛擬現(xiàn)實(shí)教育作品的研發(fā)也是具有挑戰(zhàn)性的。

五、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用逐漸呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、智能化和虛擬化的重要趨勢(shì)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的主要應(yīng)用模式包括：虛擬訓(xùn)練場(chǎng)和虛擬實(shí)驗(yàn)室、虛擬教室和學(xué)習(xí)環(huán)境、虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)環(huán)境。當(dāng)前相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和新的應(yīng)用模式都還在積極的發(fā)展之中，有著良好的前景。

作者:鄒玲 單位:北京電影學(xué)院數(shù)字媒體學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]魏順平.國(guó)外教育技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].開(kāi)放教育研究,2010(2).

[2]趙沁平.虛擬現(xiàn)實(shí)綜述[J].中國(guó)科學(xué)F輯信息科學(xué),2009(1).

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關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；職業(yè)教育；實(shí)際應(yīng)用

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在職業(yè)教育中的應(yīng)用分析

(一)促進(jìn)學(xué)生的自主化學(xué)習(xí)我國(guó)在傳統(tǒng)性質(zhì)的職業(yè)教育中，由于學(xué)生在學(xué)習(xí)水平上存在較大差異，容易出現(xiàn)基礎(chǔ)和能力不足的學(xué)生，對(duì)教師傳授的知識(shí)依舊無(wú)法全面深度理解，而基礎(chǔ)水平較高的學(xué)生，則會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)就能理解，并且希望進(jìn)一步提升教學(xué)進(jìn)度。這一問(wèn)題的長(zhǎng)期存在，對(duì)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)積極性有一定打擊。而依賴(lài)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助，學(xué)習(xí)模式逐漸向著生動(dòng)化、有效化方向發(fā)展，并且教學(xué)資源及平臺(tái)數(shù)量也會(huì)逐漸的增加，這就為教師教學(xué)資源的組合及制作帶來(lái)了便利。學(xué)生可以從自身的實(shí)際情況出發(fā)，選擇不同的設(shè)施，結(jié)合教師分發(fā)的虛擬教學(xué)資源，開(kāi)展針對(duì)性的自主學(xué)習(xí)。這樣，可以滿足不同水平學(xué)生的實(shí)際需求，從而激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及意識(shí)。[1]

(二)提供了更為逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境傳統(tǒng)性質(zhì)的課堂教學(xué)方式主要是教師講課、學(xué)生聽(tīng)課為主，知識(shí)的傳授主要是通過(guò)聲音、文字以及視頻等形式進(jìn)行。但是，這種方式一旦遇到一些抽象程度較高，或者復(fù)雜程度較高的知識(shí)，就會(huì)出現(xiàn)學(xué)生難以理解的問(wèn)題。并且這種類(lèi)型的教學(xué)方式與實(shí)踐環(huán)節(jié)有脫節(jié)，這對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用十分不利。而在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的幫助下，教師通過(guò)將知識(shí)情景虛擬化，就可以做到理論知識(shí)體系的三位可視化呈現(xiàn)。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的建立，可以讓學(xué)生了解一些課堂上無(wú)法呈現(xiàn)出來(lái)的知識(shí)，除了加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解外，也可以豐富學(xué)生的想象力。

(三)提供對(duì)應(yīng)的虛擬技能實(shí)訓(xùn)職業(yè)教育注重對(duì)應(yīng)職業(yè)技能的訓(xùn)練，通過(guò)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用其中，誕生了一種虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)與傳統(tǒng)的訓(xùn)練系統(tǒng)相比，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、教學(xué)環(huán)境的改善，安全系數(shù)提升等有極大的優(yōu)勢(shì)。在這套虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中，學(xué)生可以完成一些在正常環(huán)境下無(wú)法完成，危險(xiǎn)性極高的爆炸試驗(yàn)、行星的近距離觀察，以及一些較為大型的器械操作試驗(yàn)。教師可以在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)中，逐步引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中。同時(shí)，學(xué)生也可以從興趣出發(fā)，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立一個(gè)屬于自己的虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境，開(kāi)展自己的知識(shí)探索及研究。[2]

二、實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與職業(yè)教育深度融合的措施

(一)結(jié)合實(shí)踐教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到對(duì)應(yīng)的職業(yè)教育中，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，以及學(xué)習(xí)效果的提升有重要的意義。但是，它只能作為輔助手段存在，無(wú)法完全取代真實(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)。因此，二者之間的關(guān)系必須要理清。具體如下：第一，二者互補(bǔ)關(guān)系。只有在實(shí)訓(xùn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，如有毒環(huán)境下的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，才可以使用虛擬訓(xùn)練。第二，二者的融入關(guān)系。當(dāng)前的職業(yè)教育中基本與虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練方案有一定的結(jié)合。第三，二者的順序。我們?cè)谑褂锰摂M實(shí)訓(xùn)技術(shù)及實(shí)踐訓(xùn)練的時(shí)候，在正常情況下都是虛擬在前，實(shí)現(xiàn)在后。這就要求在使用虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的過(guò)程中，可以做到虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練熟練后，在開(kāi)展實(shí)際的實(shí)踐訓(xùn)練，在二者有效結(jié)合的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育效果的不斷提升。

(二)教師素質(zhì)的不斷提升職業(yè)教育在使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的過(guò)程中，我們需要做到的是教學(xué)模式和課程體系的盡快改革，將從工學(xué)結(jié)合出發(fā)的教學(xué)模式進(jìn)行全面推廣。同時(shí)，我們還要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從實(shí)際的工作環(huán)境出發(fā)，建立一個(gè)還原程度最高的虛擬訓(xùn)練環(huán)境，讓學(xué)生真正做到學(xué)與做的結(jié)合。除此之外，我們還需要針對(duì)情景教學(xué)的有效形式，進(jìn)行全面積極的探索，促進(jìn)學(xué)生在問(wèn)題探索的環(huán)節(jié)中，培養(yǎng)出對(duì)應(yīng)的職業(yè)意識(shí)。除此之外，教師自身的素質(zhì)提升也是必不可少。學(xué)校要以讓教師深入到企業(yè)一線生產(chǎn)中，提升自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)及技術(shù)水平。同時(shí)，有關(guān)虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)的培訓(xùn)也需要定期開(kāi)展，確保其在虛擬平臺(tái)上的應(yīng)用可以做到專(zhuān)業(yè)化。

(三)虛擬平臺(tái)的合理開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在職業(yè)教育中，虛擬平臺(tái)的開(kāi)發(fā)是必不可少的，我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中，要全面開(kāi)展調(diào)研工作，在全面了解職業(yè)技能要求、學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，將平臺(tái)的開(kāi)發(fā)內(nèi)容做到完整全面的規(guī)劃。同時(shí)，開(kāi)發(fā)的環(huán)節(jié)中，我們可以把整個(gè)平臺(tái)劃分為不同的子模塊，并使用統(tǒng)一規(guī)范的借口，便于后期的升級(jí)工作。我們?cè)诳紤]今后教學(xué)內(nèi)容更新的問(wèn)題時(shí)，需要為教師預(yù)留一些對(duì)應(yīng)的更新功能，要考慮人機(jī)交互體驗(yàn)，確保提示的全面化及人性化。以此，規(guī)范學(xué)生自身的操作規(guī)范，并最終達(dá)到教學(xué)效果目的。

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關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 教育領(lǐng)域 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

基于虛擬現(xiàn)實(shí)本身的技術(shù)特點(diǎn)，可以為教學(xué)提供新的方式，如在具體的課堂中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)習(xí)者提供了可視化的模型或模擬器，這些作為教育教學(xué)的輔助工具促進(jìn)了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。同時(shí)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以構(gòu)建沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境系統(tǒng)，為學(xué)習(xí)者提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多感官體驗(yàn)的互動(dòng)方式，既可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，又能使教育教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。因此，對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)是一種由計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)創(chuàng)造的新世界，是一個(gè)看似真實(shí)的模擬環(huán)境，通過(guò)多種傳感設(shè)備，用戶可根據(jù)自身的感覺(jué)，使用人的自然技能對(duì)虛擬世界中的物體進(jìn)行考察和操作，參與其中的事件，同時(shí)提供視、聽(tīng)、觸等直觀又自然的實(shí)時(shí)感知，并使參與者“沉浸”于模擬環(huán)境。

1.2技術(shù)關(guān)鍵

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)關(guān)鍵需要構(gòu)建虛擬世界的三維模型庫(kù)，根據(jù)3D幾何特征、物理屬性等特征構(gòu)建模型大數(shù)據(jù)，模型種類(lèi)包括實(shí)體模型、柔體模型和粒子模型等等。此外，模型還是具備四維特征，即隨時(shí)間變化，比如春夏秋冬、草木枯榮以及文物古跡。虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用也是VR+級(jí)別的革命，就像現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)+，可以改變世界的方方面面，可以虛擬的地方就有虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用價(jià)值

2.1拓展學(xué)習(xí)空間

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)拓展了學(xué)習(xí)的多維度空間，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以徹底打破時(shí)間與空間的限制，消除時(shí)間與空間造成的認(rèn)知阻斷。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可“進(jìn)入”這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察清楚的變化過(guò)程，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，學(xué)生可以身臨其境般暢游深海，與各種海洋生物為伴，認(rèn)識(shí)奇妙的海底世界。

2.2激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

虛擬現(xiàn)實(shí)的直觀體驗(yàn)更能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。相對(duì)于傳統(tǒng)教育中知識(shí)的扁平性，虛擬現(xiàn)實(shí)教育的呈現(xiàn)更立體。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入教學(xué)，在實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的交流、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人與人之間交流的同時(shí)，讓學(xué)習(xí)變得游戲化、情境化，真正做到寓教于樂(lè)，促進(jìn)交流、知識(shí)表達(dá)及應(yīng)用，有利于更好實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)。

2.3增加教學(xué)安全性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)讓學(xué)習(xí)變得更安全。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可模擬某些真實(shí)情境，在安全的前提下讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)某些現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中不可預(yù)知的危險(xiǎn)。在虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以用虛擬實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免危險(xiǎn)化學(xué)品可能引發(fā)的安全問(wèn)題。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的具體應(yīng)用

3.1模擬訓(xùn)練

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用幾乎最成功的案例就是模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研制。由于空間探索和軍隊(duì)?wèi)?zhàn)爭(zhēng)訓(xùn)練需要高昂的費(fèi)用，以及這些領(lǐng)域需要極高的安全性與可靠性，使得虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早應(yīng)用在了這個(gè)領(lǐng)域，并且發(fā)揮出了巨大的使用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。隨著社會(huì)的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也延伸到的一般的醫(yī)學(xué)教學(xué)、汽車(chē)駕駛以及電器維修等需要培養(yǎng)各種操作技能的領(lǐng)域。在動(dòng)作技能的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)者只有從虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中接受到操作或動(dòng)作的反饋才能起到積極的學(xué)習(xí)作用。因此，在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研發(fā)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該具體考慮學(xué)習(xí)產(chǎn)生的條件以及教學(xué)的效果，這種模擬訓(xùn)練系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供真實(shí)的模擬訓(xùn)練的情景、校正學(xué)習(xí)者的錯(cuò)誤以及跟蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程等功能。

3.2虛擬實(shí)驗(yàn)室

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立的各種虛擬實(shí)驗(yàn)室在教育上應(yīng)用前景廣闊，尤其在物理、化學(xué)、生物等需要實(shí)驗(yàn)的學(xué)科中更是如此。創(chuàng)建這種虛擬環(huán)境的演示物體可以擺脫真正實(shí)驗(yàn)室所需要的昂貴的設(shè)備，減少了教育部門(mén)的實(shí)驗(yàn)開(kāi)銷(xiāo)，教學(xué)的效果基本接近運(yùn)用真正的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所能達(dá)到的教學(xué)效果。學(xué)生可以在跟真實(shí)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跸嗤膶W(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)，學(xué)生之間可以相互討論學(xué)習(xí)到的概念。如果學(xué)生通過(guò)匿名的身份進(jìn)行角色扮演，那么它所能達(dá)到的教學(xué)效果有可能達(dá)到甚至超過(guò)在真實(shí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的效果。虛擬實(shí)驗(yàn)室基本上分為兩類(lèi)：一種是由編程者設(shè)計(jì)只能插入并操作實(shí)驗(yàn)中有限的實(shí)物，這是現(xiàn)今大多數(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的工作環(huán)境；另外一種是基于廣泛學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

3.3科學(xué)研究

國(guó)內(nèi)許多高校都建立了國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)方面的研究工作。其中北京航空航天大W建立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)國(guó)家教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，曾經(jīng)為我國(guó)自行研制的殲8飛機(jī)研制了虛擬現(xiàn)實(shí)飛行模擬器；浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和圖形學(xué)（CAD/CG）國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室也開(kāi)發(fā)了桌面虛擬建筑環(huán)境實(shí)時(shí)漫游系統(tǒng)；其他高校如清華大學(xué)、西安交通大學(xué)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的真實(shí)感和立體現(xiàn)實(shí)技術(shù)都進(jìn)行了廣泛的研究，使得我國(guó)在虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)理論研究方面碩果累累。

3.4虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境

虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，簡(jiǎn)稱(chēng)VLE技術(shù)。如今國(guó)內(nèi)教育技術(shù)對(duì)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的研究多數(shù)都停留在如Blog應(yīng)用這種符號(hào)性的交流上，研究如何對(duì)學(xué)習(xí)者之間這種文字性的相互交流進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。真正對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的研究是對(duì)分布式真實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)感的教學(xué)環(huán)境的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行研究，通過(guò)人體模型或者化合物等分子結(jié)構(gòu)演示的虛擬體驗(yàn)，教育者和學(xué)習(xí)者之間，或者學(xué)習(xí)者和同伴之間可以在一個(gè)虛擬的現(xiàn)實(shí)空間中，進(jìn)行虛擬人之間的面對(duì)面的情感交流。

4結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用為遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模擬真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境提供更加便利的條件，對(duì)現(xiàn)階段課堂教育進(jìn)行虛擬仿真提供必要的支持，為教學(xué)活動(dòng)的具體實(shí)施提供一種全新的教學(xué)模式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在教育中發(fā)揮重要應(yīng)用價(jià)值，包括軍事院校教學(xué)、體育專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)學(xué)生模擬實(shí)習(xí)、飛機(jī)操作等教學(xué)中，有利于教育事業(yè)的改革和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建榮，孔素真.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014，03：98-100+103.

篇8

（湖北美術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430205）

摘 要：每一種新技術(shù)的到來(lái)都促進(jìn)著體育教育手段和方法的變革.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種新技術(shù)，它主要是指促進(jìn)體育教育組織形式、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)過(guò)程的基本要素及相互關(guān)系發(fā)生重大變化.它能作為一種新型的體育教育手段，是虛擬現(xiàn)實(shí)自身發(fā)展的要求，也是體育教育發(fā)展的需求.

關(guān)鍵詞 ：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；體育教育；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G807.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-260X（2015）03-0212-02

縱觀教育發(fā)展的歷史，任何一種新技術(shù)或者是新媒體的出現(xiàn)，都會(huì)引起教育上的革命.進(jìn)入21世紀(jì)，信息技術(shù)迎來(lái)了飛躍的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是繼多媒體和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后，在教育領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)的一種非常具有應(yīng)用前景的新型技術(shù).虛擬現(xiàn)實(shí)成了當(dāng)今教育技術(shù)學(xué)研究的熱點(diǎn).

體育教育是一門(mén)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)的過(guò)程有大量的抽象的過(guò)程，大多是缺乏顯性知識(shí)的緘默知識(shí)，有所謂“只可意會(huì)，不可言傳”的特點(diǎn).體育教育傳統(tǒng)的教學(xué)手段重視的是顯性的知識(shí)的講解示范等，沒(méi)能充分涉及到緘默知識(shí)的價(jià)值.在虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境下，這個(gè)問(wèn)題能得到根本的解決.

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述

1.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Realit）簡(jiǎn)記為VR，又稱(chēng)靈境技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng).是一種由計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界，它以仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維虛擬世界.目前，虛擬技術(shù)發(fā)展日趨成熟，其在醫(yī)學(xué)、航空航天、城市規(guī)劃、建筑、虛擬演播室、藝術(shù)、娛樂(lè)游戲、教育等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步.隨著時(shí)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教育領(lǐng)域的應(yīng)用范圍必將越來(lái)越廣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用必將成為體育教育不可缺少的教學(xué)手段.

1.2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具備沉浸性、交互性、多感知性、構(gòu)想性四大特點(diǎn).使用者利用頭盔顯示器、手套等傳感裝置設(shè)備將自己置身于虛擬的環(huán)境中，與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的一切達(dá)到人機(jī)交互，是一種近乎自然的交互，因此能夠獲得虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受.其虛擬的環(huán)境是完全可以根據(jù)自身的需求構(gòu)想建造而成，給使用者一個(gè)想象的空間.其特點(diǎn)使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)中去，這中技術(shù)非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教育中應(yīng)用具備發(fā)展?jié)摿?，前景極具廣闊.

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中應(yīng)用

2.1 體育教學(xué)訓(xùn)練中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育授課教學(xué)中的應(yīng)用多限于理論方面的探討，但在某些高等院校的訓(xùn)練中有了一些嘗試.比如：尚曉軍虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高等學(xué)?！吧鋼簟庇?xùn)練、趙克寧虛擬技術(shù)輔助籃球教育、朱曉蘭虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體育場(chǎng)景虛擬系統(tǒng)、李峰虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬乒乓球系統(tǒng)等等.但教學(xué)訓(xùn)練研究多處于視聽(tīng)感知階段的研究，學(xué)生沉浸不夠，缺乏深沉次的交流與互動(dòng)，模具的構(gòu)建單一.

2.2 制作體育教學(xué)課件的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)根據(jù)體育教學(xué)課件自身的需求構(gòu)建全面的虛擬教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能夠在創(chuàng)建的環(huán)境中學(xué)習(xí)訓(xùn)練.但需要把體育課程上所有的知識(shí)都創(chuàng)編到虛擬的環(huán)境中，是需要有海量的工作要做的，所以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作相應(yīng)的文件嵌入到體育課件中，配合使用，是目前這個(gè)階段制作體育教學(xué)課件行之有效的措施.

2.3 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育

諸多高校校園網(wǎng)建成，且通過(guò)“中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)”連在了一起，這是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ).在學(xué)校體育網(wǎng)頁(yè)的基礎(chǔ)上拓展了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的課件以及成立數(shù)據(jù)庫(kù)，使其可以覆蓋學(xué)校體育教學(xué)中的每個(gè)方面，包括授課體育教師的個(gè)人資料、校內(nèi)體育競(jìng)賽群體活動(dòng)開(kāi)展簡(jiǎn)介、體育專(zhuān)項(xiàng)課開(kāi)課時(shí)網(wǎng)上的選課、體育鍛煉的知識(shí)內(nèi)容和方法、校內(nèi)外競(jìng)賽情況、學(xué)生對(duì)教學(xué)的反饋意見(jiàn)以及國(guó)內(nèi)外實(shí)時(shí)體育信息等等，促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的“終身體育”意識(shí)，以及可以更好地宣傳和實(shí)施“健康第一”的體育教育思想，使網(wǎng)頁(yè)充分地發(fā)揮了信息傳播和教育的作用.

3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的展望

3.1 可以避免體育教學(xué)中的傷害事故

體育是以身體練習(xí)為手段增強(qiáng)體質(zhì)增進(jìn)健康的活動(dòng)過(guò)程.身體練習(xí)的過(guò)程是會(huì)痛苦的、難受的、是要體會(huì)“極點(diǎn)”的，甚至?xí)霈F(xiàn)生命危險(xiǎn)的.如今學(xué)生體質(zhì)健康逐年下降，別說(shuō)高難度、高危險(xiǎn)的體育技術(shù)技能的教學(xué)，就連簡(jiǎn)單的中長(zhǎng)跑也慢慢將要在學(xué)校體育中消失.傳統(tǒng)的體操課、田徑課（鉛球、跨欄等）很難再體育課中看見(jiàn).教師、學(xué)生畏手畏腳，其嚴(yán)重影響了傳統(tǒng)體育技能的傳承，體育文化的繼承.然而在虛擬現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景中，脫離了真實(shí)的危險(xiǎn)器械、場(chǎng)地等因素，又能還原其真實(shí)的感受，教與學(xué)將都在一種安全模式下經(jīng)行，體育教師和學(xué)生將能放心的體會(huì)高難的、高危險(xiǎn)的技術(shù)動(dòng)作.

3.2 彌補(bǔ)教學(xué)條件的不足

雖說(shuō)近年來(lái)學(xué)校引來(lái)了高速發(fā)展的時(shí)機(jī)，諸多大中型體育場(chǎng)（館）落成，解決了學(xué)校體育中體育場(chǎng)館缺乏的一些問(wèn)題.然而諸多體育場(chǎng)（館）的經(jīng)營(yíng)管理維修落后，不能完全對(duì)外開(kāi)放，不能充分發(fā)揮它的功效.何況還有一部分體育場(chǎng)（館）不足的區(qū)域，教學(xué)條件有限的學(xué)校.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬場(chǎng)景的功能可以彌補(bǔ)一些場(chǎng)（館）不足造成的影響.

3.3 可以虛擬人物形象

榜樣的力量是無(wú)窮大的.學(xué)生對(duì)某個(gè)體育項(xiàng)目感興趣，很多時(shí)候是因?yàn)橄矚g某個(gè)體育明星.虛擬現(xiàn)實(shí)能從強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)中提取某個(gè)明星的數(shù)據(jù)虛擬出明星的場(chǎng)景，由虛擬的明星去教學(xué)，去陪練.能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.

3.4 徹底打破空間、時(shí)間的限制

在虛擬的空間可以實(shí)現(xiàn)過(guò)去現(xiàn)在甚至是將來(lái)的存在的不存在的場(chǎng)景，完全可以帶學(xué)生到一個(gè)任由想象的空間，可以穿越時(shí)間、空間的限制.體育比賽中的某些經(jīng)典的場(chǎng)景、某些經(jīng)典的瞬間都能呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前，甚至可以去參與去模仿.

綜上所述，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代背景下，體育教育依然存在教學(xué)模式落后、師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不合理、場(chǎng)地器材缺乏、管理水平低下、理論教學(xué)時(shí)數(shù)不足等不適應(yīng)目前我國(guó)高等教育培養(yǎng)綜合性復(fù)合型人才的需求.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用能促進(jìn)體育教育觀念的重大轉(zhuǎn)變，加快體育教育內(nèi)容的重大變革，教育方法的重大改進(jìn)，教育主體角色的轉(zhuǎn)換，教育環(huán)境的優(yōu)化以及教育評(píng)價(jià)體系的改善.從而對(duì)促進(jìn)目前高等體育教育逐步適應(yīng)國(guó)家對(duì)復(fù)合型人才的需求起到積極的主動(dòng)作用.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)新型教學(xué)媒體必將在體育教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用.但是目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還是很成熟，具有一定的局限性，交互的程度需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)；另外，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備多數(shù)是由國(guó)外生產(chǎn)，所以?xún)r(jià)格比較昂貴.因此，我們國(guó)內(nèi)需要自主的開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)的軟硬件資源；增強(qiáng)教師對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的理解以及運(yùn)用.

參考文獻(xiàn)：

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篇9

摘 要 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為新興現(xiàn)代技術(shù)引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注，而將其應(yīng)用于體育新聞?lì)I(lǐng)域中是一種新的實(shí)踐嘗試。在國(guó)家大力提倡“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下以及新聞媒體面臨數(shù)字化轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實(shí)下，“VR+體育新聞”的應(yīng)用不失為一例妙計(jì)，有助于開(kāi)拓兩者的新發(fā)展。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 體育新聞 互聯(lián)網(wǎng) 賽事

一、研究目的

信息技術(shù)的發(fā)展不斷給新聞業(yè)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)和發(fā)展空間，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，傳統(tǒng)媒體面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型，付費(fèi)墻、移動(dòng)終端App，數(shù)據(jù)新聞等新聞生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)運(yùn)而生。起源于20世紀(jì)50年代的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)近年來(lái)得到迅速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于軍事訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、教育、藝術(shù)、旅游等領(lǐng)域。最近兩年，新聞業(yè)開(kāi)始嘗試將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入新聞生產(chǎn)，由此產(chǎn)生的一種新的新聞樣式即虛擬現(xiàn)實(shí)新聞?wù)找嬉l(fā)關(guān)注。當(dāng)VR技術(shù)被運(yùn)用于體育新聞?lì)I(lǐng)域，產(chǎn)生“VR+體育新聞”的傳媒文化產(chǎn)品便可以稱(chēng)為虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞。

本研究主要從體育賽事直播和體育新聞報(bào)道等兩個(gè)角度出發(fā)分析相關(guān)典型案例，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于體育新聞業(yè)的現(xiàn)狀、前景和挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論，為“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下傳統(tǒng)新聞媒體的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供理論參照。

二、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象

本研究以2015-2016賽季的美國(guó)職業(yè)籃球聯(lián)賽（NBA）常規(guī)賽揭幕戰(zhàn)的VR直播、《紐約時(shí)報(bào)》NYT VR移動(dòng)客戶端等虛擬現(xiàn)實(shí)新聞作品作為研究對(duì)象，在現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上探析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在應(yīng)用于體育新聞時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。

（二）研究方法

論文的研究過(guò)程中運(yùn)用了文獻(xiàn)資料法和調(diào)查法。調(diào)研了相關(guān)文獻(xiàn)，論證了虛擬現(xiàn)實(shí)新的概念、特征及發(fā)展歷史；調(diào)查了大量有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育新聞?lì)I(lǐng)域應(yīng)用案例。

三、研究結(jié)果與分析

通過(guò)對(duì)目前虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞作品進(jìn)行案例分析，可以看出虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞的引用主要集中在體育賽事直播和體育新聞報(bào)道等兩個(gè)方面。

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育賽事直播中的應(yīng)用分析

體育賽事具有場(chǎng)面激烈、畫(huà)面感強(qiáng)的特點(diǎn)，因此體育賽事最先受到了VR技術(shù)的關(guān)注。利用VR的立體效果，可以讓觀眾在任何地方以實(shí)景的方式觀看足球、籃球、游泳等眾多競(jìng)技類(lèi)體育比賽項(xiàng)目。

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)體育賽事直播已經(jīng)在NBA、拳擊等賽事上應(yīng)用。2015-2016賽季的NBA常規(guī)賽揭幕戰(zhàn)（對(duì)陣雙方為金州勇士隊(duì)和新奧爾良鵜鶘隊(duì)）即采用了VR技g進(jìn)行直播，這是美國(guó)主流體育聯(lián)賽首次使用該技術(shù)直播比賽。NBA與特納體育和NextVR合作，以NextVR的虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)為基礎(chǔ)，捕捉賽場(chǎng)上的各種信息，虛擬現(xiàn)實(shí)攝像機(jī)所模擬的虛擬視角的位置在中場(chǎng)附近，向使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的觀眾提供180度的觀看視角。用戶從三星智能手機(jī)Oculus應(yīng)用商店下載NextVR App，戴上虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔能如同身在比賽現(xiàn)場(chǎng)那樣觀看比賽。

國(guó)內(nèi)的基于VR技術(shù)的體育賽事直播同樣方興未艾。2015年11月，CKF中國(guó)功夫爭(zhēng)霸賽國(guó)際戰(zhàn)隊(duì)三番賽首站與暴風(fēng)影音旗下的暴風(fēng)魔鏡合作，以360°全景呈現(xiàn)的方式進(jìn)行全程錄播。此外，樂(lè)視已經(jīng)旗下首款 VR 產(chǎn)品――樂(lè)視 Cool1，未來(lái)也極有可能介入到體育賽事的VR直播中。

可以說(shuō)，基于VR技術(shù)的體育賽事直播即將成為一門(mén)有著巨大機(jī)會(huì)的生意。中國(guó)體育產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)計(jì)在2025年之前擴(kuò)大至現(xiàn)在的五倍，達(dá)到7800億美元，虛擬現(xiàn)實(shí)體育賽事直播也將出現(xiàn)巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。從以上案例分析可以看出，虛擬現(xiàn)實(shí)在新聞生產(chǎn)中的應(yīng)用形式廣泛。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育新聞報(bào)道中的應(yīng)用分析

很多重大體育新聞事件，人們希望在重大的新聞現(xiàn)場(chǎng)得到真人身臨其境的感受。比如奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式、世界杯足球賽決賽等。采用虛擬現(xiàn)實(shí)與體育新聞直播相結(jié)合，將使體育新聞的時(shí)效性更強(qiáng)，使體育新聞事件更具有現(xiàn)場(chǎng)感。此外，虛擬現(xiàn)實(shí)新聞直播還能省略節(jié)目制作、播出的許多環(huán)節(jié)，同時(shí)也保證了現(xiàn)場(chǎng)信息傳播的真實(shí)性和可信性，使信息在傳播過(guò)程中最大程度地減少了損耗，還原體育事件以本來(lái)的面目，以原生態(tài)的面貌呈現(xiàn)在觀眾面前。

《紐約時(shí)報(bào)》于2015年推出一款名為NYT VR的虛擬現(xiàn)實(shí)APP，成為新聞業(yè)歷史上對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)新聞直播的首次嘗試。以《紐約時(shí)報(bào)》的《行走紐約（Walking New York）》視頻為例，受眾可以從天空中直升機(jī)的視角俯視紐約全城，這些都是大多數(shù)受眾不曾有過(guò)的體驗(yàn)。其他新聞媒體的嘗試還包括：《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》用VR技術(shù)讓一座被IS恐怖組織破壞的伊拉克博物館“重現(xiàn)人間”；BBC研發(fā)部使用360度全景視頻報(bào)道突發(fā)事件。在國(guó)內(nèi)方面，VR內(nèi)容制作企業(yè)蘭亭數(shù)字和新華社合作為深圳滑坡事件做的VR直播也取得不錯(cuò)的反響，不到24小時(shí)的點(diǎn)擊量是64萬(wàn)人次。

發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞報(bào)道已經(jīng)成為新聞業(yè)不斷創(chuàng)新的必然趨勢(shì)。當(dāng)新聞從“抓取一切”走向“深潛”，VR技術(shù)突破傳統(tǒng)新聞的篇幅限制，囊括幾乎所有細(xì)節(jié)。未來(lái)的虛擬現(xiàn)實(shí)新聞會(huì)提高清晰程度，加強(qiáng)復(fù)現(xiàn)能力，擴(kuò)大信息含量，通過(guò)將技術(shù)優(yōu)化融入新聞實(shí)踐中去，將新聞價(jià)值的表現(xiàn)力和感染力提升一個(gè)層次。

四、結(jié)論與建議

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種迅速發(fā)展的新興數(shù)字技術(shù)，其互動(dòng)性，沉浸性和在場(chǎng)感使人們能夠沉浸在虛擬環(huán)境，獲得身臨其境的體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)已被廣泛應(yīng)用于航空、醫(yī)學(xué)、教育、旅游等多個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)制作體育直播和體育新聞的潛力逐漸引起新聞界重視。很多專(zhuān)家指出，體育事件現(xiàn)場(chǎng)直播在今天乃至今后傳媒格局中都將占據(jù)一個(gè)不可替代的位置，虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞甚至將成為重要的媒介入口并將帶領(lǐng)媒體進(jìn)入下一個(gè)時(shí)代。但是，通過(guò)分析上述典型案例可以發(fā)現(xiàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞在內(nèi)容質(zhì)量、技術(shù)限制、制作與使用成本和倫理標(biāo)準(zhǔn)上仍存在著很大的發(fā)展空間。

內(nèi)容質(zhì)量：體育新聞價(jià)值不可忽視。在目前的虛擬現(xiàn)實(shí)新聞的實(shí)踐中存在技術(shù)創(chuàng)新掩蓋新聞價(jià)值的現(xiàn)象。由于重大新聞事件十分有限，后期制作的耗時(shí)耗力，新聞選擇傾向于清晰度高、接近性的內(nèi)容，造成新聞價(jià)值的時(shí)新性、重要性、顯著性不足。因此，隨著VR技術(shù)日漸成熟和普及，如何讓體育新聞價(jià)值借助新技術(shù)更好地體現(xiàn)出來(lái)而不是被新技術(shù)掩蓋或者挾持，是業(yè)界必須重視的問(wèn)題，也是數(shù)字新聞獲得流量、成功轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

技術(shù)限制：用戶體驗(yàn)需要加強(qiáng)。虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞希望給用戶帶來(lái)親臨重大體育賽事現(xiàn)場(chǎng)的體驗(yàn)，但是在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，真實(shí)感的副作用是部分用戶的不適，其中最突出的是使用過(guò)程中的移動(dòng)眩暈感。此外，可穿戴式設(shè)備產(chǎn)生的熱量和對(duì)頸椎的壓迫導(dǎo)致用戶無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀看體育賽事，阻礙了VR技術(shù)在體育新聞直播方面的發(fā)展[7]。

制作與使用成本：應(yīng)用仍需普及。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作體育新聞需要整體設(shè)計(jì)構(gòu)思、大量的技術(shù)投入，耗時(shí)長(zhǎng)、成本高昂?；谳^高的技術(shù)和成本要求，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)多應(yīng)用于時(shí)效性弱的調(diào)查性新聞報(bào)道或者重要事件的直播，然而時(shí)效性和現(xiàn)場(chǎng)感極強(qiáng)的體育事件為虛擬現(xiàn)實(shí)體育新聞提出了更高的要求。

倫理問(wèn)題：倫理標(biāo)準(zhǔn)急需制定。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了新的新聞敘事模式，也帶來(lái)了人們的憂慮――虛擬現(xiàn)實(shí)是不是對(duì)新聞?wù)鎸?shí)性的挑戰(zhàn)和破壞。虛擬現(xiàn)實(shí)新聞雖名為“虛擬”，但與一般的文字新聞、圖片新聞沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。不可否認(rèn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)新聞?wù)鎸?shí)性提出了進(jìn)一步的要求，傳統(tǒng)的新聞倫理已經(jīng)不能完全適合于虛擬現(xiàn)實(shí)新聞。因此，業(yè)界需要在實(shí)踐中對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)新聞的制作規(guī)范形成共識(shí)。

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篇10

[關(guān)鍵詞]言語(yǔ)訓(xùn)練；虛擬現(xiàn)實(shí)；聾童

[中圖分類(lèi)號(hào)]G40-057　[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A　[論文編號(hào)]1009-8097(2009)03-0050-04

聾童因?yàn)槁?tīng)覺(jué)障礙，導(dǎo)致不同程度的語(yǔ)言障礙，嚴(yán)重影響他們與主流社會(huì)的溝通交往和自身發(fā)展。而聾童語(yǔ)言的發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于環(huán)境，根據(jù)聾童的身心發(fā)展特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)適合聾童語(yǔ)言發(fā)展規(guī)律的環(huán)境，為聾童語(yǔ)言發(fā)展提供了新的方向。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)因其環(huán)境創(chuàng)設(shè)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，必將為聾童言語(yǔ)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

一　常用多媒體及虛擬現(xiàn)實(shí)聾童官語(yǔ)訓(xùn)練軟件評(píng)析

從目前的文獻(xiàn)調(diào)查來(lái)看，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者在聾童言語(yǔ)康復(fù)訓(xùn)練實(shí)踐方面做出了努力，也有部分不錯(cuò)的商業(yè)訓(xùn)練系統(tǒng)在聾校得到應(yīng)用，但是更多的系統(tǒng)只是進(jìn)行了開(kāi)發(fā)和測(cè)試，沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用。以下系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮了積極作用。

1　軟件介紹

(1)啟音博士(Dr.Speech)，美國(guó)TigerDRS，Inc公司開(kāi)發(fā)的比較專(zhuān)業(yè)的聾童言語(yǔ)訓(xùn)練軟件，目前有包括中英文版本在內(nèi)的多個(gè)版本?！皢⒁舨┦俊碧峁┝藬?shù)十個(gè)聲控動(dòng)畫(huà)游戲，幫助聾童進(jìn)行多方面的實(shí)時(shí)訓(xùn)練，聾童發(fā)音后，立刻能獲得動(dòng)畫(huà)形式的反饋。聾童在玩游戲的同時(shí)，該軟件能夠獲得相關(guān)特征曲線圖和統(tǒng)計(jì)報(bào)告，對(duì)于言語(yǔ)訓(xùn)練教師來(lái)說(shuō)，這一功能為記錄聾童的言語(yǔ)過(guò)程提供了可能，并為取得更好的訓(xùn)練效果提供了依據(jù)。

(2)妙語(yǔ)快車(chē)，語(yǔ)言訓(xùn)練是聾童言語(yǔ)訓(xùn)練的中心任務(wù)，聾童大部分的時(shí)間都在從事語(yǔ)言訓(xùn)練。徐州師范大學(xué)開(kāi)發(fā)的多媒體技術(shù)支持下的語(yǔ)言訓(xùn)練系統(tǒng)“妙語(yǔ)快車(chē)”是通過(guò)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的訓(xùn)練程序，可以幫助聾童進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)訓(xùn)練、發(fā)音器官訓(xùn)練、語(yǔ)音訓(xùn)練、語(yǔ)言理解訓(xùn)練和語(yǔ)言表達(dá)訓(xùn)練。其中發(fā)音訓(xùn)練和辨音訓(xùn)練通過(guò)游戲的方式，調(diào)動(dòng)了聾童學(xué)習(xí)語(yǔ)言的積極性。

聾童語(yǔ)言教學(xué)最重要、最艱巨的任務(wù)，就是幫助他們建立語(yǔ)言信息和視覺(jué)形象、感覺(jué)等相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)很好地解決了這個(gè)難題。在計(jì)算機(jī)的屏幕上，可以看到文字和圖像，同時(shí)聽(tīng)到語(yǔ)音，它能幫助聾童建立語(yǔ)言信息和視覺(jué)形象的相互感應(yīng)關(guān)系，可以提高聾童學(xué)習(xí)語(yǔ)言的積極性，改善聾童學(xué)習(xí)語(yǔ)言的效果。

2　多媒體聾童言語(yǔ)訓(xùn)練軟件在聾童言語(yǔ)學(xué)習(xí)中的不足之處

聾童是聽(tīng)力有障礙的兒童，他們有自己特殊的認(rèn)知方式，現(xiàn)有的多媒體聾童訓(xùn)練軟件在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上充分考慮了聾童的言語(yǔ)需求，卻未能充分發(fā)揮聾童的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)，聾童的視覺(jué)和推理優(yōu)勢(shì)沒(méi)能得到很好的利用和發(fā)掘，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)聾童的視覺(jué)優(yōu)勢(shì)未能得到充分發(fā)掘

研究者經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)的心理學(xué)范式討論聾童的認(rèn)知能力，發(fā)現(xiàn)聾童在視覺(jué)空間任務(wù)上的表現(xiàn)超過(guò)健聽(tīng)兒童。比如聾童在心理旋轉(zhuǎn)，面孔識(shí)別，心理表象生成，運(yùn)動(dòng)覺(jué)察，邊緣視覺(jué)的手語(yǔ)，改變方向的視覺(jué)注意等方面聾童都有優(yōu)秀的表現(xiàn)。Todman和Cowdy的研究發(fā)現(xiàn)，6―16歲的聾童在視覺(jué)信息混合刺激(以下簡(jiǎn)稱(chēng)CSVI)任務(wù)中的成績(jī)超過(guò)健聽(tīng)兒童。CSVI任務(wù)包括復(fù)雜視覺(jué)圖形的短時(shí)記憶和在不同圖形維度上并發(fā)操作的活動(dòng)。這些都說(shuō)明聾童在視知覺(jué)上有自己的天然優(yōu)勢(shì)，聾童更加依賴(lài)視覺(jué)信息，必須連續(xù)而非同時(shí)地處理視覺(jué)和言語(yǔ)信息，所以他們的知覺(jué)和認(rèn)知機(jī)能與那些利用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)同時(shí)輸入信息的健聽(tīng)群體不同。也就是說(shuō)聾童的視知覺(jué)有自己的特性，視知覺(jué)的某些方面優(yōu)于正常兒童。當(dāng)前的多媒體聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)在一定程度上發(fā)揮了聾童的視覺(jué)優(yōu)勢(shì)，但在具體視覺(jué)優(yōu)勢(shì)的設(shè)置及體現(xiàn)方面和正常兒童語(yǔ)言學(xué)習(xí)軟件沒(méi)有太大區(qū)別。

(2)聾童較強(qiáng)的知覺(jué)推理能力被忽略

學(xué)習(xí)與交流是人的天性，聾童也不例外。聽(tīng)力上的缺陷，使得聾童無(wú)法理解正常人的語(yǔ)言，為達(dá)到理解語(yǔ)言的目的，聾童依靠殘余聽(tīng)力及知覺(jué)對(duì)聽(tīng)覺(jué)障礙的補(bǔ)償，通過(guò)猜想、推理等方法，達(dá)到理解的目的。正常兒童在認(rèn)識(shí)事物的同時(shí)習(xí)得語(yǔ)言，聾童由于聽(tīng)力缺陷帶來(lái)的語(yǔ)言障礙，認(rèn)識(shí)到的往往是事物的形象，及通過(guò)推理所得的事物，語(yǔ)言的習(xí)得落后于認(rèn)識(shí)活動(dòng)，落后于認(rèn)識(shí)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的推理能力，使得聾童的推理能力強(qiáng)于言語(yǔ)理解能力。聾童具備了一定的推理能力，在學(xué)習(xí)語(yǔ)言時(shí)可以通過(guò)一定的情境認(rèn)知，結(jié)合聾童的推理優(yōu)勢(shì)，達(dá)到對(duì)語(yǔ)言的習(xí)得和理解?，F(xiàn)有的多媒體聾童言語(yǔ)訓(xùn)練軟件缺少對(duì)聾童推理能力較強(qiáng)這一特點(diǎn)的考慮，在多媒體言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)置中，未能充分發(fā)揮推理能力較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。

(3)聾童身心參與度不夠 人本主義學(xué)習(xí)理論的代表人物羅杰斯認(rèn)為教學(xué)中應(yīng)該使學(xué)生整個(gè)人沉浸于學(xué)習(xí)之中，包括情感、行為等方面。即在學(xué)習(xí)中要充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，只有把學(xué)生的積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，學(xué)生才能全身心地投入到學(xué)習(xí)中去。錯(cuò)過(guò)最佳學(xué)語(yǔ)期的聾童已經(jīng)習(xí)慣原有的聽(tīng)和表達(dá)方式，對(duì)聲音的刺激表現(xiàn)出不友好態(tài)度。多媒體訓(xùn)練軟件僅僅依靠視覺(jué)形象的刺激，無(wú)法將聾童的注意力持續(xù)集中到聲音的刺激上，而多數(shù)聾童言語(yǔ)訓(xùn)練軟件的交互功能較差導(dǎo)致聾童的注意力不集中，或過(guò)分集中于多媒體畫(huà)面上，不利于聾童的語(yǔ)言習(xí)得。如何調(diào)動(dòng)聾童全身心參與到語(yǔ)言的學(xué)習(xí)中，使聾童在自然場(chǎng)景中學(xué)會(huì)說(shuō)話，成為當(dāng)前聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)的發(fā)展方向。

二　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其開(kāi)發(fā)工具

1　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱(chēng)靈境技術(shù)，是20世紀(jì)末興起的一種新型綜合性信息技術(shù)。借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為學(xué)習(xí)者創(chuàng)立真三維、全立體的仿真環(huán)境，它可以充分調(diào)動(dòng)人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、味覺(jué)、平衡感、力感、痛感等，通過(guò)特制的儀器，學(xué)習(xí)者就可以完全進(jìn)入計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維空間現(xiàn)實(shí)中，在虛擬空間可以遇到事先安排的各種情境，其臨場(chǎng)感、可信度完全可以同現(xiàn)實(shí)相比。虛擬現(xiàn)實(shí)是一項(xiàng)融合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口技術(shù)、傳感技術(shù)、心理學(xué)、人類(lèi)工程學(xué)及人工智能的綜合技術(shù)。由于其特有的感知特征，在多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本特征可以簡(jiǎn)單地表征為沉浸性、交互性和構(gòu)想性。沉浸性是使人具有真實(shí)感并獲得體驗(yàn)的根本。通俗地解釋為“身臨其境”，意味著參與者將不是以敏銳的雙眼和聰慧的大腦介入虛擬環(huán)境，而是要以完整的生物個(gè)體融入虛擬系統(tǒng)。交互性是實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的關(guān)鍵，計(jì)算機(jī)使用者可以通過(guò)三維交互設(shè)備直接操縱計(jì)算機(jī)所給出的虛擬世界中的對(duì)象，虛擬世界中的對(duì)象也能夠?qū)崟r(shí)地做出相應(yīng)的反應(yīng)。構(gòu)想性則是輔助人類(lèi)進(jìn)行創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以構(gòu)造出那些現(xiàn)實(shí)中不存在或不易觀察到的，只出現(xiàn)在人們想象中的情景。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中人與虛擬環(huán)境的交互作用，在本質(zhì)上意味著它不是現(xiàn)成的而是生成性的，是人為創(chuàng)造的。

虛擬現(xiàn)實(shí)所具有的三個(gè)特征使得傳統(tǒng)的多媒體系統(tǒng)無(wú)法與之相比。雖然利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的聾童語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室尚未問(wèn)世，但隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與聾童語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合將成為必然。

2　虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)技術(shù)介紹

目前常用的虛擬現(xiàn)實(shí)開(kāi)發(fā)工具是VRML語(yǔ)言和3D MAX軟件。VRML語(yǔ)言是一種描述三維場(chǎng)景的語(yǔ)言，可以直接構(gòu)建虛擬環(huán)境。通過(guò)VRML語(yǔ)言構(gòu)造的三維物體具有代碼簡(jiǎn)單、執(zhí)行速度快等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以直接用寫(xiě)字板編輯VRML文件，也可用VRML的編輯器(如VrmlPad)編輯VRML文件。而3D MAX則提供了良好的用戶界面以及簡(jiǎn)單易行的操作方式，是目前較好的可視化三維開(kāi)發(fā)工具。3DMAX基于PC平臺(tái)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，是目前世界上應(yīng)用最廣泛的三維建模、動(dòng)畫(huà)、渲染軟件，其強(qiáng)大的三維場(chǎng)景建造功能簡(jiǎn)單易行，完全可以滿足場(chǎng)景建造的需要。

Poser是由Curious Labs美國(guó)公司推出的人體三維動(dòng)畫(huà)制作軟件。Poser提供了豐富多彩的人體三維模型，使用這些模型可輕松快捷地設(shè)計(jì)人體造型和動(dòng)作，免去了人體建模的繁瑣工作。Poser的模型材質(zhì)和動(dòng)畫(huà)可以導(dǎo)出到其它大型的三維軟件中，如3ds Max和Maya等。Poser強(qiáng)大的人體造型設(shè)計(jì)功能為虛擬人物的制作提供了極大便利，利用其工具，可以很迅速地完成人物的姿態(tài)塑造工作。簡(jiǎn)單直觀的關(guān)鍵幀制作方式，還可以很方便地得到細(xì)膩逼真的人體動(dòng)作。利用該軟件的導(dǎo)入功能可以大大豐富人物造型和動(dòng)作設(shè)計(jì)的創(chuàng)作空間。

虛擬現(xiàn)實(shí)聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)可以采用VRML語(yǔ)言和3DMAX以及Poser相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

三　虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在聾童言語(yǔ)訓(xùn)練中的應(yīng)用研究

1　研究背景

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種面向自然的交互形式，它對(duì)于聽(tīng)力障礙的學(xué)習(xí)者有著特殊的用途。2003年3月，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所開(kāi)發(fā)的“中國(guó)手語(yǔ)合成系統(tǒng)”，是國(guó)內(nèi)第一例利用人工智能，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用三維虛擬角色演示用戶指定的中國(guó)手語(yǔ)。中國(guó)手語(yǔ)合成系統(tǒng)負(fù)責(zé)人指出，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了手語(yǔ)和自然語(yǔ)言之間的雙向翻譯：一方面，穿戴有數(shù)據(jù)手套和位置跟蹤器的聾人輸入手語(yǔ)，可以轉(zhuǎn)換為正常人可以聽(tīng)到的語(yǔ)音輸出；另一方面，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)識(shí)別正常人的語(yǔ)音，轉(zhuǎn)換為聾人能夠看懂的手語(yǔ)輸出，從而使得聾人能夠“看到”正常人說(shuō)的話，是一個(gè)用于聾人和具有正常聽(tīng)說(shuō)能力的人之間進(jìn)行無(wú)障礙自然交流的原型系統(tǒng)。本系統(tǒng)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了聾人與健聽(tīng)人之間的交流和對(duì)話，為手語(yǔ)和自然語(yǔ)言之間的翻譯奠定了基礎(chǔ)。中國(guó)手語(yǔ)合成系統(tǒng)的關(guān)鍵意義在于成功地開(kāi)創(chuàng)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在聾人教育中的應(yīng)用先河，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在聾人言語(yǔ)訓(xùn)練中的應(yīng)用具有啟發(fā)性意義。

虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)成功地模擬了手語(yǔ)的生成過(guò)程，它還可以模擬真實(shí)的場(chǎng)景和過(guò)程，提供給用戶真實(shí)的經(jīng)歷體驗(yàn)和動(dòng)態(tài)信息。虛擬現(xiàn)實(shí)所具有的對(duì)時(shí)間和空間的壓縮、放大、轉(zhuǎn)換等特性。使得在利用虛擬現(xiàn)實(shí)所營(yíng)造的真實(shí)場(chǎng)景中很容易實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、訓(xùn)練、探索的目的性和娛樂(lè)性的統(tǒng)一，對(duì)人們產(chǎn)生強(qiáng)大的吸引力。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的這些特點(diǎn)，無(wú)論為手語(yǔ)學(xué)習(xí)、還是言語(yǔ)學(xué)習(xí)，都起到了語(yǔ)言學(xué)習(xí)環(huán)境所需要的積極作用，從而彌補(bǔ)目前聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)的缺憾，大大提高訓(xùn)練的效果。

2　虛擬現(xiàn)實(shí)聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)模型構(gòu)建

語(yǔ)言訓(xùn)練是聾童言語(yǔ)訓(xùn)練的中心任務(wù)，聾童大部分的時(shí)間都在從事語(yǔ)言訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下的語(yǔ)言訓(xùn)練可以通過(guò)設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景幫助聾童進(jìn)行語(yǔ)言表達(dá)訓(xùn)練、語(yǔ)言理解訓(xùn)練。根據(jù)聾童的需要開(kāi)發(fā)出虛擬現(xiàn)實(shí)語(yǔ)言訓(xùn)練系統(tǒng)，讓學(xué)生在虛擬的語(yǔ)言環(huán)境中漫游，得到更多的言語(yǔ)信息，從而促進(jìn)聾童學(xué)習(xí)語(yǔ)言的積極性。

虛擬現(xiàn)實(shí)聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)模型如圖1所示。

虛擬聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)模型具有以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)：

(1)創(chuàng)設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景

對(duì)聾童來(lái)說(shuō)最困難的是開(kāi)口說(shuō)話和表達(dá)，因此語(yǔ)言的表達(dá)訓(xùn)練應(yīng)該從啟發(fā)、激勵(lì)聾童開(kāi)口說(shuō)話開(kāi)始。利用Poser軟件工具設(shè)計(jì)出虛擬教師、虛擬學(xué)伴等人物，并將人物導(dǎo)入利用3D MAX創(chuàng)建好的虛擬場(chǎng)景中，利用動(dòng)畫(huà)技術(shù)實(shí)現(xiàn)人物的運(yùn)動(dòng)，從而逼真地模擬出現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景、游戲場(chǎng)景等，讓學(xué)生置身于有虛擬人物的情境中，聾童受到情境的感染，產(chǎn)生探索和交流的欲望，使聾童處于將要開(kāi)流的氛圍當(dāng)中，幫助學(xué)生獲得真實(shí)體驗(yàn)，促使聾童做出交流和交互，從而邁出聾童語(yǔ)言表達(dá)的第一步。眾所周知，構(gòu)建優(yōu)良的語(yǔ)言環(huán)境對(duì)促進(jìn)聾童聽(tīng)說(shuō)能力的發(fā)展非常重要，因此虛擬聾童語(yǔ)言環(huán)境的構(gòu)建必須貼近聾生的實(shí)際，有一定的針對(duì)性和科學(xué)性。

(2)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)需遵循聾童的視覺(jué)優(yōu)勢(shì)

人機(jī)交互界面相當(dāng)于虛擬聾童言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)的面孔，決定了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的表現(xiàn)形式。而且人類(lèi)視覺(jué)原理是人機(jī)交互設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，人機(jī)交互作用于聾童的視、聽(tīng)、觸覺(jué)，對(duì)聾童接收信息起著基礎(chǔ)的作用。但是聾童由于聽(tīng)覺(jué)障礙，對(duì)于外界信息的選擇多依賴(lài)于視覺(jué)，使得對(duì)外界信息處理上具有與正常兒童不同的選擇。人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)聾童特殊的視覺(jué)原理及其優(yōu)勢(shì)，精心設(shè)計(jì)視覺(jué)信息內(nèi)容，在給聾童言語(yǔ)訓(xùn)練提供豐富視覺(jué)信息的同時(shí)，避免提供和正常兒童相同的視覺(jué)刺激，從而防止視覺(jué)信息冗余帶來(lái)的厭煩情緒。充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)建真實(shí)場(chǎng)景的特點(diǎn)，營(yíng)造出讓聾童感興趣的視覺(jué)畫(huà)面，讓他們?cè)谟淇?、輕松的學(xué)習(xí)游戲中進(jìn)行聽(tīng)和說(shuō)的訓(xùn)練，利用場(chǎng)景所提供的友好用戶界面教會(huì)聾童注意聲音、識(shí)別聲音、理解聲音的含義，同時(shí)鍛煉發(fā)音器官，循序漸進(jìn)地獲得口語(yǔ)。另外，我們還可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)超現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)，把語(yǔ)言教學(xué)中的困難之處形象化，使聾童可感覺(jué)、可操作，加強(qiáng)視覺(jué)形象與語(yǔ)言信息的聯(lián)系，從而培養(yǎng)聾童理解語(yǔ)言的能力。

(3)充分發(fā)揮聾童推理能力較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)信息呈現(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)用成功的關(guān)鍵在于信息呈現(xiàn)的方式以及邏輯安排是否合乎聾童較強(qiáng)的視覺(jué)推理特征。兒童多媒體言語(yǔ)訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在邏輯推理和言語(yǔ)理解方面保持同步，而研究證明聾童推理能力優(yōu)先于言語(yǔ)理解能力，更優(yōu)先于語(yǔ)言能力。因此在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)信息表達(dá)的邏輯設(shè)計(jì)中，要使言語(yǔ)內(nèi)容的理解程度與聾童的邏輯推理發(fā)展程度相吻合，充分利用較強(qiáng)的推理能力來(lái)發(fā)展聾童的語(yǔ)言能力。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中通過(guò)設(shè)置帶有一定情境的推理知識(shí)，有意識(shí)地發(fā)揮聾童的推理能力優(yōu)勢(shì)，尤其是直觀形象推理能力，訓(xùn)練聾童使用推理的方法來(lái)學(xué)習(xí)語(yǔ)言，在理解語(yǔ)言意義的基礎(chǔ)上，習(xí)得與其相對(duì)應(yīng)的口語(yǔ)，從而加深語(yǔ)言印象。