虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在旅游教育中的應(yīng)用

尹靜

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在旅游教育中的應(yīng)用

尹靜

（武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430074）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VirtualReality）被廣泛預(yù)測為下一個(gè)改變教學(xué)方法和教育技巧的技術(shù)。VR技術(shù)應(yīng)用在教育的優(yōu)勢在于其促進(jìn)學(xué)習(xí)者沉浸式、交互式、高效率、高效能的學(xué)習(xí)。由于旅游專業(yè)與VR技術(shù)具備天然耦合性，旅游教育致力于尋找的實(shí)景式教學(xué)有可能利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)。VR技術(shù)可在導(dǎo)游實(shí)訓(xùn)、旅游規(guī)劃、旅游基礎(chǔ)知識(shí)以及旅游培訓(xùn)等旅游教育領(lǐng)域開展應(yīng)用，最后指出教學(xué)中推廣VR技術(shù)可能面臨的問題。

旅游專業(yè)旅游教育；VR技術(shù)；虛擬現(xiàn)實(shí)

教育與技術(shù)是密切關(guān)聯(lián)的，這種協(xié)同關(guān)系改變著世界，但是兩者之間也充滿著矛盾，盡管教育是技術(shù)早期的支持者，可是教育卻是最后廣泛使用技術(shù)的行業(yè)之一。教育教學(xué)方法和教育技巧應(yīng)用發(fā)展無法與科技發(fā)展的速度相媲美。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VirtualReality）被廣泛預(yù)測為下一個(gè)改變教學(xué)方法和教育技巧的技術(shù)。由于旅游產(chǎn)業(yè)與VR技術(shù)天然的特質(zhì)的耦合度較高，VR技術(shù)被認(rèn)為適合在旅游領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究現(xiàn)狀

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育歷史進(jìn)程

虛擬現(xiàn)實(shí)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合相關(guān)科學(xué)技術(shù)，生成與一定范圍真實(shí)環(huán)境在視、聽、觸感等方面高度近似的數(shù)字化環(huán)境，用戶借助必要的裝備與數(shù)字化環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用、相互影響，可以產(chǎn)生親臨對應(yīng)真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

虛擬現(xiàn)實(shí)最早是源自于Stanley G.Weinbaum的科幻小說《皮格馬利翁的眼鏡》中的一個(gè)概念，故事中詳細(xì)地描述了包括嗅覺、觸覺和全息護(hù)目鏡為基礎(chǔ)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。1957年，發(fā)明家莫頓海里希發(fā)明“全傳感仿真器”（Sensorama Simulator），這臺(tái)計(jì)算機(jī)結(jié)合35mm相機(jī)拍攝的照片與3D攝影技術(shù)，體驗(yàn)者可坐在椅子里把頭伸入機(jī)器里，通過三面顯示屏形成的空間感獲取虛擬現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)，這項(xiàng)發(fā)明被認(rèn)為是虛擬現(xiàn)實(shí)的開始。隨后1968年伊萬·薩瑟蘭（Ivan Sutherland）制造出了第一個(gè)頭戴式顯示系統(tǒng) (Head MountDevice，HMD)——將兩個(gè)顯示不同視角的CRT2虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)顯示器和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)耳機(jī)構(gòu)成的立體視覺系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代，VR技術(shù)被美國軍方用于研發(fā)飛行頭盔和軍用仿真器。90年代，VR技術(shù)被用于虛擬現(xiàn)實(shí)游戲中，1991年世嘉公司推出他們第一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)耳機(jī)，不久后任天堂推出《虛擬男孩》的游戲。而第一位將VR技術(shù)帶入課堂的是美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授蘭迪波許（Randy Pausch）。VR技術(shù)已經(jīng)被認(rèn)定提高了歷史、生物學(xué)、解剖學(xué)、地質(zhì)學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)類學(xué)生學(xué)習(xí)效果，學(xué)生可以通過與三維對象互動(dòng)，獲取時(shí)間和空間深度沉浸感來學(xué)習(xí)這些科目。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教育的優(yōu)勢

VR的優(yōu)勢在于能夠顯著增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)上:

1.沉浸式學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者可以通過模擬的情景中，完全融入到虛擬的場景中。學(xué)習(xí)者可以利用VR技術(shù)體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)生活中無法體驗(yàn)的場景，或者低成本地體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)中很難體驗(yàn)的場景。

2.交互式學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者可以在虛擬情景中更接近真實(shí)的學(xué)習(xí)和操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)突破地域差異增強(qiáng)交際交往，讓學(xué)習(xí)者通過VR平臺(tái)與來自世界各地的人互動(dòng)。

3.高效率學(xué)習(xí)。沉浸式學(xué)習(xí)方式調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者多個(gè)感官通道提高學(xué)習(xí)效率，另一方面有效隔離學(xué)習(xí)者可能受到的外界干擾，學(xué)習(xí)者注意力集中在虛擬情景中。

4.高效能學(xué)習(xí)。心理學(xué)研究大腦的反饋獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，能夠分泌快樂激素，刺激繼續(xù)堅(jiān)持做這件事情。而傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式缺少這種即時(shí)反饋機(jī)制，而VR技術(shù)在課堂的運(yùn)用，學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)獲取反饋，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，不斷地獲取成就感，保持高效能的學(xué)習(xí)。

（三）國外旅游教育中的VR技術(shù)應(yīng)用

隨著VR技術(shù)不斷進(jìn)步，VR與旅游行業(yè)之間的合作越來越多。目前，VR技術(shù)已經(jīng)在旅游行業(yè)很多部門發(fā)揮著重要作用，其中包括了市場營銷、旅游目的地推廣、主題公園以及文物保護(hù)等。旅游教育致力于尋找的實(shí)景式教學(xué)有可能利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

早在1998年，希臘文化遺產(chǎn)保護(hù)機(jī)構(gòu)成立一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)部門，專門為其文化中心最熱門的旅游吸引物提供不同的教育VR展品，這些VR展示帶領(lǐng)用戶重新回到古城米利都。在VR世界里，人人都是考古學(xué)家，挖掘和重組古代的花瓶；用戶可以自主地選擇年代場景，回到阿基米德的時(shí)代，幫助他做實(shí)驗(yàn)，也可以協(xié)助雕塑家創(chuàng)造宙斯神像。另外一個(gè)在旅游教育領(lǐng)域展示出VR技術(shù)潛力的是Google公司于2015年9月推出Expeditions Pioneer項(xiàng)目。學(xué)生可以通過此項(xiàng)目360度對世界著名旅游吸引物進(jìn)行體驗(yàn)。該項(xiàng)目的操作模式是學(xué)生可以自由自主的沉浸式探索體驗(yàn)每一個(gè)地點(diǎn)，而教師可以通過眼動(dòng)追蹤技術(shù)觀察到學(xué)生對什么內(nèi)容更感興趣，重點(diǎn)講解每一個(gè)場景中重要的內(nèi)容。

VR技術(shù)還可以作為一個(gè)獨(dú)特有價(jià)值的調(diào)查工具來獲取更多的旅游區(qū)域的知識(shí)。例如，在不影響實(shí)際的文物對象的情況下，展開對其虛擬修復(fù)的能力：利用攝影制圖法，通過將不同的獨(dú)立的圖像進(jìn)行拼接來制作文物3D模型，借助VR技術(shù)創(chuàng)作展示這些文物的虛擬空間。VR可以重塑環(huán)境和光線效果還原古跡在古代的原跡，為了教育效果還可以加入時(shí)間軸來反映該古跡在歷史中的發(fā)展、修復(fù)重建的過程。對于某些特殊的古跡，還可以對其建設(shè)過程進(jìn)行仿真復(fù)原，展示古代的建筑技藝。

國外已經(jīng)有成功利用VR技術(shù)開展的旅游教學(xué)項(xiàng)目——羅馬重生（RomeReborn）。該項(xiàng)目創(chuàng)造了羅馬從鐵器時(shí)期（900B.C.）到哥特戰(zhàn)爭（535-553A.D）城市的3D模型，學(xué)生可以學(xué)習(xí)測量斗獸場作為建筑最大承載力，也可以通過對羅馬市集研究來探索古代羅馬居民的空間流動(dòng)特征。

二、國內(nèi)旅游教育中應(yīng)用VR技術(shù)的思考

值得思考的是這些成功的案例是否意味著VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)改變旅游教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，這些成功經(jīng)驗(yàn)是否具備普及性。不可否定的是，旅游教育需要采納和使用新型的教學(xué)技術(shù)和工具。教師引導(dǎo)學(xué)生通過互動(dòng)資源，不受限制地觀察學(xué)習(xí)三維虛擬場景。

（一）VR技術(shù)在旅游教育領(lǐng)域的應(yīng)用

VR應(yīng)用于旅游教育領(lǐng)域，無論在國內(nèi)還是國外都出現(xiàn)了實(shí)踐超前、學(xué)術(shù)理論研究相對滯后的現(xiàn)狀。目前，對VR的研究中，信息技術(shù)領(lǐng)域研究的時(shí)間最長并且成果顯著，但是VR環(huán)境中的教育研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后。盡管學(xué)術(shù)界對VR技術(shù)在旅游教育的巨大潛力達(dá)成共識(shí)，但是缺乏對VR技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中的研究。未來，VR技術(shù)可在下列旅游教育領(lǐng)域開展應(yīng)用。

1.導(dǎo)游實(shí)訓(xùn)

景點(diǎn)講解是旅游專業(yè)學(xué)生的基本學(xué)習(xí)內(nèi)容，但是作為本科或?qū)？齐A段的學(xué)生，并沒有足夠時(shí)間和金錢去實(shí)地考察。教學(xué)資源可以不斷重復(fù)利用，同時(shí)打破區(qū)域的障礙，學(xué)生不僅可以對本地景點(diǎn)進(jìn)行模擬訓(xùn)練，也可以增加學(xué)習(xí)全國或者全世界其他著名景點(diǎn)的機(jī)會(huì)。

在訓(xùn)練過程中，VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)游服務(wù)全過程的訓(xùn)練。教學(xué)場景由原來的靜態(tài)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，學(xué)生可以根據(jù)路徑的變化實(shí)時(shí)調(diào)整自己的導(dǎo)游詞，培養(yǎng)學(xué)生的空間能力、講解能力。此外，VR技術(shù)可以設(shè)計(jì)各種不同天氣場景以及危機(jī)場景，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)“解決沖突的技巧”、“提高人際交往能力”和“優(yōu)化個(gè)人行為”的能力。

2.旅游規(guī)劃

VR屬性使其適合進(jìn)行空間環(huán)境的可視化，這也是VR技術(shù)常常被用作進(jìn)行城市、環(huán)境規(guī)劃的原因。早在1995年，Cheong提出VR技術(shù)可以運(yùn)用在旅游政策的制定以及旅游規(guī)劃中，而現(xiàn)在這一預(yù)想已經(jīng)被證實(shí)可實(shí)現(xiàn)。VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)和3D虛擬環(huán)境演示場景的創(chuàng)建，旅游規(guī)劃人員可以對所需要規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行分析規(guī)劃。與二維圖紙或者3D模型相比，使用VR技術(shù)的優(yōu)勢在于：

（1）提高設(shè)計(jì)效率。規(guī)劃者不必反復(fù)勘察規(guī)劃區(qū)域，可不限空間時(shí)間觀察環(huán)境。運(yùn)用VR系統(tǒng)可以多次修改規(guī)劃，系統(tǒng)會(huì)即時(shí)反饋修改后的效果圖。

（2）提高合作協(xié)調(diào)。旅游規(guī)劃涉及到多個(gè)部門，過去的規(guī)劃中需要反復(fù)溝通，現(xiàn)在可以利用VR系統(tǒng)直觀展示。政府部門、投資者、工程人員或當(dāng)?shù)鼐用窨梢匀我饨嵌龋瑢?shí)時(shí)互動(dòng)真實(shí)地看到規(guī)劃效果，更好地掌握旅游區(qū)域的形態(tài)和理解規(guī)劃師的設(shè)計(jì)意圖，同時(shí)也提高相關(guān)人群對規(guī)劃的參與性。

（3）規(guī)避設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。VR技術(shù)所創(chuàng)造的虛擬環(huán)境是基于真實(shí)數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型所構(gòu)成的，是對規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)的“再現(xiàn)”，從而能夠發(fā)現(xiàn)一些原本不易察覺的設(shè)計(jì)缺陷，減少設(shè)計(jì)不合理而造成的損失。

這項(xiàng)技術(shù)對于學(xué)習(xí)旅游規(guī)劃的學(xué)生顯得十分必要。大多數(shù)處于本科或者?？茖哟蔚穆糜螌I(yè)學(xué)生并沒有很多機(jī)會(huì)去實(shí)地考察，VR技術(shù)給予此類學(xué)生“實(shí)地”考察的機(jī)會(huì)。學(xué)生通過系統(tǒng)獲得區(qū)域全局和局部視角，方便對區(qū)域進(jìn)行預(yù)覽和觀察。通過系統(tǒng)內(nèi)置的編輯功能，學(xué)生可對旅游景區(qū)進(jìn)行任意布局，并實(shí)時(shí)查看效果。

3.旅游基礎(chǔ)知識(shí)

旅游基礎(chǔ)課程，例如《導(dǎo)游基礎(chǔ)知識(shí)》、《旅游文化》等課程，學(xué)生需要學(xué)習(xí)某件文物時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是圖片加文字方式教學(xué)，利用VR技術(shù)，學(xué)生可以360度觀察文物以及了解該件文物的制作工藝。VR技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對古代人像以及行為的虛擬展示等等。

4.旅游培訓(xùn)

VR技術(shù)為旅游培訓(xùn)教育提供了新的路徑。專門的旅游培訓(xùn)花費(fèi)巨大且時(shí)間限制較多，VR在旅游培訓(xùn)教育中的應(yīng)用可有效地解決問題，VR可利用其在成本效益和時(shí)間安排的優(yōu)勢為中小型旅游企業(yè)提供培訓(xùn)課程。旅游企業(yè)通過模擬工作場景，讓員工身臨其境體驗(yàn)工作進(jìn)程，員工可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)程度，反復(fù)練習(xí)或者加快學(xué)習(xí)進(jìn)度，從而提高培訓(xùn)效率。

（二）未來VR虛擬教學(xué)面臨的問題

2016年被稱為VR元年，原因就在于消費(fèi)級別的VR設(shè)備進(jìn)入市場，使成本問題不再是制約VR大規(guī)模推廣障礙。盡管如此，VR設(shè)備的應(yīng)用對硬件設(shè)備要求很高。由于VR場景都是360度，所以一個(gè)虛擬的VR場景對存儲(chǔ)空間的占用是巨大的，VR技術(shù)在教學(xué)中的使用對計(jì)算機(jī)的硬件、顯卡以及寬帶帶寬都有較高的要求，這就對某些學(xué)校開展VR教學(xué)應(yīng)用存在一定的困難。技術(shù)性困難可能會(huì)導(dǎo)致一些教師不愿意使用VR技術(shù)作為教學(xué)手段，因?yàn)椴皇撬欣蠋煻季邆湟欢ǖ碾娮涌萍疾僮髂芰ΑＭ瑯?，技術(shù)性困難可能會(huì)降低學(xué)生利用VR技術(shù)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還存在其他的問題。有研究表明，在VR系統(tǒng)中待了超過20分鐘后，80%的人都會(huì)出現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)暈動(dòng)癥的癥狀。這種不適感會(huì)嚴(yán)重影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而且個(gè)體使用效果差異較大，未來教學(xué)中會(huì)出現(xiàn)少部分學(xué)生無法使用VR技術(shù)學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。VR技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢是在沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)，但研究表明這有可能會(huì)對學(xué)生帶來另一個(gè)問題——認(rèn)知超負(fù)荷。VR在教學(xué)中所帶來的豐富多媒體效果可能會(huì)造成學(xué)生工作記憶的超負(fù)荷。

三、結(jié)論

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）不僅是高科技，也是有效工具。VR的出現(xiàn)讓全世界人民可以跨越社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、地理甚至是時(shí)間的距離進(jìn)行接觸和交流。教育領(lǐng)域方面，VR技術(shù)搭建一座橋梁來縮短世界與學(xué)生的距離。對于旅游教育，VR技術(shù)可以基于世界上任何區(qū)域來構(gòu)建虛擬場景，也可以重現(xiàn)歷史和其他的效果圖。旅游教育一直致力于尋找的實(shí)景式教學(xué)，有可能利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

盡管學(xué)術(shù)界都認(rèn)可VR技術(shù)在教育領(lǐng)域所具備的巨大的潛力，但是VR技術(shù)可以應(yīng)用于哪些具體的旅游教育領(lǐng)域?qū)儆赩R技術(shù)從業(yè)者和旅游教育從業(yè)者深思的問題。本文提出了VR技術(shù)可以運(yùn)用在導(dǎo)游實(shí)訓(xùn)、旅游規(guī)劃、基礎(chǔ)知識(shí)積累以及旅游培訓(xùn)等方面，而具體實(shí)施的效果未得到證實(shí)，這也是未來需要研究的方向。

VR技術(shù)的快速進(jìn)步已經(jīng)為實(shí)現(xiàn)VR普及化提供可能，但是VR技術(shù)應(yīng)用普及之前尚需要解決幾個(gè)問題，例如教師存在的技術(shù)性困難、硬件設(shè)備要求、學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)荷以及使用感等等。但是，隨著技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展，VR技術(shù)是否能引領(lǐng)下一場的教育革命卻值得期待。

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