利用VR技術(shù)實現(xiàn)教育可視化

佟勝偉　岳俊華　劉桂國　黃瑤　馬誠　李東霖

【摘要】隨著社會的發(fā)展，教育水平已逐漸代表著一個地區(qū)的發(fā)展情況及綜合實力，由于各個地區(qū)的發(fā)展水平不同間接導(dǎo)致了教育發(fā)展的差異化，如何將發(fā)達地區(qū)的教育水平逐步轉(zhuǎn)化到偏遠(yuǎn)地區(qū)，使學(xué)生每天都聆聽名師的課堂已顯得十分重要，因此利用VR技術(shù)結(jié)合智能設(shè)備，營造虛擬環(huán)境開設(shè)不同種類的課堂，即可實現(xiàn)每個學(xué)生的教育可視化。

【關(guān)鍵詞】VR技術(shù) 智能設(shè)備 教育可視化

一、引言

VR技術(shù)是利用電腦形成一個三維空間的虛擬環(huán)境，使人處于一種虛擬的場景，場景可以隨意設(shè)定，并提供聽覺、視覺等達到一種身臨其境的感覺，將VR技術(shù)與教育相結(jié)合，體現(xiàn)了科技的進步和新型教育方式的興起，使每個學(xué)生體驗不同類型課堂和不同名師講解，促成移動式課堂風(fēng)格的形成，使學(xué)生的注意力充分融入到課堂之中，達到高效學(xué)習(xí)的目的，還可避免偏遠(yuǎn)地區(qū)兒童因受不到良好的教育而困擾，加快全國學(xué)生教育水平的發(fā)展和提高。

二、研究的目的及原因

1.隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能設(shè)備不斷興起，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，利用移動終端的時代即將到來，我國土地資源肥沃，人口眾多，地域經(jīng)濟發(fā)展不平衡，導(dǎo)致我國教育資源不同，VR時代的到來將徹底改變現(xiàn)有的教育格局。

2.基于此時代背景下，擬用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VR模式，結(jié)合中國教育的實際情況，開發(fā)一款教學(xué)APP，把北京、上海等一線城市的優(yōu)秀教育資源分享給其他城市。例如老師的現(xiàn)場教學(xué)課堂，可以用VR技術(shù)，變成3D的教學(xué)資源。學(xué)生用3D眼鏡、電視等觀看學(xué)習(xí)，使學(xué)生有真實的身臨其境的體驗。

三、支撐的核心技術(shù)

1、具有模仿真實世界環(huán)境的核心技術(shù)

2、具有模仿人類無法見到的真實世界的核心技術(shù)

3、立體顯示核心技術(shù)

4、真實感實時繪制核心技術(shù)

5、碰撞檢測核心技術(shù)

如今計算機的運行速度達不到虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)所需要的情況下，一些核心技術(shù)就顯得尤為重要。要生成一個三維場景，使場景圖像隨視角不同實時地顯示變化，不僅單依靠設(shè)備，還需相應(yīng)的技術(shù)理論相支持，通過上述七種技術(shù)可進一步營造虛擬教育的環(huán)境，實現(xiàn)教育可視化。

四、VR設(shè)備的介紹

基于現(xiàn)階段的發(fā)展水平及實用性和便捷性，市面上最為主流的產(chǎn)品共有三種分別為VR眼鏡、VR一體機和VR頭盔，VR眼鏡適合用來看電影，營造類似電影院的氛圍，VR一體機更具全面，可帶來更真實的游戲體驗感覺，VR頭盔介于二者之間，并且銷售量不及前兩種。

五、研究的意義：

1、促進教育公平，合理配置教育資源，重點向農(nóng)村、邊遠(yuǎn)、貧困、民族地區(qū)傾斜，有利于全面實施素質(zhì)教育，深化教育領(lǐng)域綜合改革，提高教育質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。

2.從商業(yè)投資角度來看，VR教育是一個未來的發(fā)展方向，若順利實施，將會產(chǎn)生較大的商業(yè)價值?？梢源龠M教育公平，使每個中國學(xué)生享受到中國頂尖的教育資源甚至世界上的頂級教育資源，對社會有較大的使用價值。

3.在研發(fā)過程中，學(xué)生逐漸掌握并運用軟件開發(fā)的基本技巧。熟悉軟件開發(fā)從需求分析，到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，再到軟件技術(shù)實施的一系列基本流程，使學(xué)生在校期間得到較好鍛煉，并在實踐中不斷創(chuàng)新和學(xué)習(xí)。

六、VR技術(shù)領(lǐng)域的推廣

1、影視行業(yè)。使體驗者在任何時間及地點都可享受3D電影帶來的視覺效果，營造成何處都是電影院的一種效果。

2、醫(yī)療行業(yè)。使學(xué)醫(yī)者時刻都能通過VR技術(shù)所建立的虛擬人體模型進行醫(yī)學(xué)研究，加快其研究人體內(nèi)部器官的構(gòu)成及相關(guān)領(lǐng)域的知識，外科醫(yī)生可在手術(shù)前反復(fù)模擬，保證手術(shù)的成功率。

3、室內(nèi)設(shè)計。使室內(nèi)設(shè)計者利用VR建模實現(xiàn)室內(nèi)的裝修以及設(shè)計，可避免后續(xù)出現(xiàn)的一些設(shè)計和理念的問題。

七、VR技術(shù)與BIM技術(shù)相結(jié)合

建筑行業(yè)屬于國內(nèi)外一門大學(xué)科，在施工中不論是管道、機電還是結(jié)構(gòu)，總會存在一些設(shè)計上的問題，利用VR技術(shù)和BIM技術(shù)相結(jié)合，可在施工前就可觀察到施工后面臨的一些技術(shù)上問題，還可提前預(yù)知施工的難點以及安全性，不僅節(jié)約了大量資源還加快工期，提前完成工程。

八、結(jié)語

利用VR技術(shù)實現(xiàn)教育可視化已成為一種新的發(fā)展趨勢，使更多想接受良好教育的學(xué)生受益，還可為考研、考公務(wù)員想自學(xué)的學(xué)生提供給一個良好的媒介，提高其升學(xué)率，加快中國教育水平的發(fā)展，進而提高教育水平。

為形象梳理本文的核心思想，特繪制整體框圖如下：

參考文獻：

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