談VR技術及其在高等教育領域的應用

楊秀云

(長春師范大學圖書館，吉林長春吉林長春)

目前，許多高等院校都在研究虛擬現(xiàn)實技術(VR技術)。VR技術不僅能夠模擬軍事、醫(yī)療行業(yè)的高科技術流程，還能夠再現(xiàn)神舟系列載人航天的過程，呈現(xiàn)行星之間相互撞擊的神奇景觀等。通過研究發(fā)現(xiàn)，學習客體主動地參與角色、扮演角色，與簡單、被動地接受灌輸，存在本質的差別，兩者學習效果也大相徑庭。

1 VR技術概述

VR技術不僅實現(xiàn)了從“計算機為主體”到“人為主體”的轉變，而且實現(xiàn)了“適計算機化的單維信息空間”到“適人化的多維信息空間”的轉變。在傳統(tǒng)IC內，信息處理的工具或環(huán)境是計算機，經(jīng)驗技能(隱性知識)是以數(shù)字化形式存儲在數(shù)據(jù)庫內的，利用的高端技術是三維立體技術。而虛擬空間的建設需要系統(tǒng)化的建設，當前應用于教育領域的模式多是教學實驗漫游形式，其價格低廉，便于推廣且易于操作。

1.1 VR技術的實質及特殊功能

VR技術是利用計算機模擬真實世界從而形成模擬環(huán)境的技術，是通過計算機對各種復雜的信息進行加工處理，進行可視化操作并且與之進行交互的一種方式。VR技術的幾種主流技術:(1)VRML技術，它是高科技語言——Virtual Reality Modeling Language的另一稱謂，被稱為第二代VRML，有極其嚴格的規(guī)范標準，涵蓋交互式、分布式、逼真自然、多媒體集成等，利用三維多媒建立虛擬情景;(2)Cult3D技術，分為兩大部分，其一為3D素材，其二為3D素材解讀，能夠將終始結果嵌入進Html里，并在網(wǎng)頁上組建3D模型，例如飛機的虛擬模型，能夠從各個維度進行觀測，還可將艙門打開，對于普通瀏覽器，裝上插件，即可進入;(3)Flash技術，準確而言，它是二維應用形式，由于其形式新奇、存儲量小，可以模擬三維展示，其原理是拆分拍攝照片，一般10張左右?？蓪⑺恼掌M行整合、梳理，再按順序導入Flash上，做成動畫進行播放;(4)Viewpoint技術，是生成3D照片影像的給力工具，具備流暢的互動功能，能夠真切地模擬事物，其特殊的壓縮形式不僅可以把繁瑣的3D信息凝結為很小的數(shù)字格式，還能很快地將信息釋放出來。

1.2 VR技術的特征

1.2.1 沉浸性

讓參與者“真實”地體驗到自己是主角，在技術支撐的模擬環(huán)境下(虛擬的環(huán)境里)有身臨其境的感覺。

1.2.2 交互性

用戶在虛擬世界中將感受到的知識信息，經(jīng)過多維化的信息與環(huán)境交互，再經(jīng)過反饋系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理，使用戶進入系統(tǒng)的工作狀態(tài)，自主控制系統(tǒng)運行。

1.2.3 復合感知性

它是VR技術的最明顯特征，不僅使用戶身臨其境，而且在多種感官上使用戶接受客觀事物［1］。

1.3 VR技術的高仿真藝術體驗

VR不僅是一門尖端技術，也是一門主體感官的藝術實踐。在主體參與角色過程中，它帶來的是一種“高仿真”的交互享受，如交互式虛擬音樂會、虛擬手術室等。利用VR技術能夠進行教育或傳授知識。

1.4 VR技術的研發(fā)意義

一方面，將有價值的隱性知識顯性化，同時將顯性知識轉化成隱性，將知識轉化成生產(chǎn)力。另一方面，通過轉化達到知識的增值，圖書館的知識服務追求服務效益。VR技術應用于各科技生產(chǎn)領域，可指導實驗生產(chǎn)，與市場機制接軌，進入產(chǎn)業(yè)化運營，達到不菲的社會效益。

2 VR技術在高校領域的多種應用

2.1 虛擬訓練基地

利用虛擬現(xiàn)實技術建立虛擬訓練、培訓基地，其“資源”與“部件”也是虛擬的，可以根據(jù)需要隨時生成各種新設備，教學內容不斷更新，使實地訓練能夠順應VR技術的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性，可以使學生在虛擬的學習環(huán)境中扮演角色，有利于學生的技能訓練。培訓的技能可以涵蓋軍事作戰(zhàn)技能、外科手術技能、教學技能、汽車駕駛技能、果樹栽培技、電器維修技能等。由于虛擬的訓練系統(tǒng)對于學生而言不存在任何危險，學生能夠進行反復訓練，直至完全掌握某項操作技能為止。

2.2 虛擬仿真校園

真實、互動、情節(jié)化是虛擬現(xiàn)實技術獨特的魅力所在。將VR技術與高等教育有機結合，更有利于高等教育進一步發(fā)展。伴隨三網(wǎng)融合，以及計算機教育的深入，人們需要的是一個完整的虛擬校園體系，一個基于教學、教務、校園生活的三維可視化虛擬校園。

2.3 高校的虛擬實驗教學

VR技術在機械、物理、化學等學科上有突出作用。例如西南交通大學將VR技術應用于工程漫游中，跟蹤仿真學領域的最新進展，研制出基于VR技術的多種物理產(chǎn)品。再如中國地質大學的教學實驗，利用VR技術研究晶體結構，演示其結構特征，使學習者能夠加深對晶體結構的了解。在網(wǎng)絡環(huán)境下，將學生的學習資源、教師的教學資源和科研資源與圖書信息資源和服務資源融合在一起，能夠有效地創(chuàng)設高校虛擬實驗教學平臺。

綜上所述，在虛擬學習環(huán)境下，VR技術對教育技術理論是具有推動作用的，同時對大學生科技閱讀推廣也起到促進作用。

［1］費琳琳，單宏偉.虛擬現(xiàn)實技術及應用［J］.科技咨詢，2008(36):32－33.

［3］羅琪.基于VR的電子商務研究與實現(xiàn)［J］.渭南師范學院學報，2006(5):31－32.

［4］黃鑫.基于VR技術的虛擬教學應用研究［J］.江西教育學院學報:綜合版，2008(6):50－52.

［5］胡大敏.載媒體下大學閱讀推廣研究［J］.大學圖書館學報，2012(3):96－98.