3D LED顯示屏VR教育應(yīng)用探索

王旭 深圳市九洲光電科技有限公司

前言：如今，VR技術(shù)的興起，配合已較為成熟的3D顯示技術(shù)，可通過一臺小型的顯示終端模擬大范圍的全景環(huán)境；特別針對教育領(lǐng)域，豐富的展現(xiàn)方式，可使學(xué)生加深對知識的理解和記憶。而在作為VR內(nèi)容的大屏呈現(xiàn)，3D LED顯示屏將以其無縫高清的顯示效果，無可厚非的成為最佳選擇。下面就隨筆者一起探索3D LED顯示屏VR教育應(yīng)用。

1 3D LED顯示屏的簡介

LED顯示屏是用來呈像的重要工具，其相對于其它顯示介質(zhì)來說在呈像上將會變得更加清晰。如今LED顯示屏在3D播放領(lǐng)域當中獲得了應(yīng)用，并且所產(chǎn)生的效果也較為理想。3D專用播放服務(wù)器播放利用超高清3D信號源，通過3D視頻拼接處理器，拼接顯示于負責左右畫面的3D LED信號控制器上，實現(xiàn)LED大屏的3D超高清顯示（如圖一所示）。觀看者可使用配套的快門式3D眼鏡，輕松地享受到完美的3D效果。

圖一 3D播放呈像示意圖

2 VR顯示技術(shù)的簡介

VR顯示技術(shù)：虛擬現(xiàn)實顯示技術(shù)，即利用計算機創(chuàng)建的一種虛擬環(huán)境。目前較多的使用方式是借助頭戴式顯示設(shè)備，是使用者沉浸入虛擬環(huán)境中。

3 VR LED顯示屏教育應(yīng)用

目前VR顯示設(shè)備的三巨頭為Oculus Rift 、HTC Vive和 PSVR，他們均以自己獨到的產(chǎn)品不斷占領(lǐng)專業(yè)VR顯示市場，特別的是高校教育方面，更是高端科技的“試驗田”。

頭戴式VR顯示設(shè)備，配合跟蹤PC機、交互式手柄組件、Tracking Targets系統(tǒng)、ART高級位置實時跟蹤系統(tǒng)、Fingertracking系統(tǒng)，可將操作人員的動作實時反饋，結(jié)合計算機創(chuàng)建的虛擬環(huán)境，可是人員在虛擬環(huán)境的移動和操作，完全呈現(xiàn)在3D LED顯示屏上，而觀看者則可已通過3D LED顯示屏，直觀的感受到相關(guān)內(nèi)容。

3.1 為學(xué)生創(chuàng)建更為真實的學(xué)習(xí)環(huán)境

虛擬環(huán)境能夠為學(xué)生創(chuàng)造更為真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，對于學(xué)生學(xué)習(xí)有著較大的幫助。首先，能夠?qū)臻g關(guān)系和物體的內(nèi)部構(gòu)造進行完美的展現(xiàn)。例如在化學(xué)中的分子結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)中能夠更清晰地讓學(xué)生了解物質(zhì)構(gòu)成，將原本乏味的知識生動形象的展現(xiàn)出來，實現(xiàn)對于知識更好的理解。其次，可以對某些特定的情景進行模擬。例如在歷史學(xué)習(xí)中部分歷史場景或過于危險的場景難以實現(xiàn)身臨其境的教學(xué)效果，而利用VR技術(shù)就可以很好地解決這一難題，將現(xiàn)場情景真實的展現(xiàn)出來，能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和討論熱情。促進并加深學(xué)生對于部分抽象概念的理解。最后，VR技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對部分技能的操作實習(xí)。通過VR虛擬環(huán)境讓學(xué)生對于部分難以進行實際操作或操作成本較高的課程進行演練，不僅大幅降低了教育成本，且能夠獲得較好的學(xué)習(xí)效果。

3.2 幫助教師推進任務(wù)型教學(xué)

在新課程標準的要求下，教師的教學(xué)方式正在逐步的從傳統(tǒng)模式中進步和轉(zhuǎn)化，在這個過程中，先進的科技產(chǎn)品的輔助作用是非常重要的，例如本文所講的3D、LED顯示屏結(jié)合VR技術(shù)在教育中的應(yīng)用，對輔助教師更好的完成任務(wù)型教學(xué)內(nèi)容有很大的幫助。任務(wù)型教學(xué)的主要內(nèi)容和流程在于教師將一個具體的學(xué)習(xí)任務(wù)融入到一個單獨或者一段綜合的場景中，讓同學(xué)們在完成任務(wù)的過程中探尋更優(yōu)的方法，找解決問題的途徑，VR技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)教學(xué)過程中某個任務(wù)場景在學(xué)生面前的同步再現(xiàn)，使學(xué)生對整個任務(wù)的流程有一個全面的觀察和認識，并且，這種同步有助于學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)時進度上的一致，這也便于學(xué)生之間針對同一個問題進行交流溝通，開闊學(xué)生解決問題的思路，促進學(xué)習(xí)任務(wù)的進口完成。另外，對于教師來講，先進的VR技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容和重點直觀的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，有效避免了教師在教學(xué)過程中對學(xué)習(xí)任務(wù)描述上的誤差，也更容易了解到學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容最真實的反應(yīng)和理解程度。

3.3 強化校園文化建設(shè)

21世紀的今天，人文素養(yǎng)是高校建設(shè)中最為重要的內(nèi)容，通過采用基于3D LED顯示屏實現(xiàn)的VR教育可以使學(xué)生身臨其境，拓寬文化建設(shè)的實施路徑。VR技術(shù)的沉浸性、交互性以及想象性可以進一步強化校園文化建設(shè)的有效性，同時利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的虛擬化，可以在很大程度上降低校園建設(shè)的成本，降低成本投入。利用3D LED顯示屏可以在校園內(nèi)投放文化建設(shè)相應(yīng)的圖像和視頻，實現(xiàn)了文化建設(shè)的可持續(xù)性。

4 總結(jié)

總之，3D、LED顯示屏以及VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用是新課標背景下促進教師教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，提高教學(xué)效率，完善教學(xué)效果幾方面都具有顯著的促進作用，且新技術(shù)的融入也更容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。因此，這種先進的技術(shù)和設(shè)備，應(yīng)當在教育領(lǐng)域重點推薦和應(yīng)用，以實現(xiàn)促進教學(xué)質(zhì)量提升的目的。

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