虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

劉麗媛

摘要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展和科技水平日益提升，虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)作為新興的技術(shù)在眾多行業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，且發(fā)揮著積極的影響與作用。本文著重探究了虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的區(qū)別與教育特征，同時(shí)分析了虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，提出了自己的看法，以供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí) 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 技術(shù) 應(yīng)用 區(qū)別 教育 意義

近年來隨著科技水平不斷提升，技術(shù)深度融合，互聯(lián)網(wǎng)+教育領(lǐng)域不斷進(jìn)行創(chuàng)新變化，且?guī)砹诵碌母窬肿兓?，虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)公眾的生活、工作和學(xué)習(xí)等方面都帶來了全新的體驗(yàn)和影響，進(jìn)一步拓寬了資源，增強(qiáng)了認(rèn)知體驗(yàn)。加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用探究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)基本內(nèi)涵與兩者的區(qū)別分析

虛擬現(xiàn)實(shí)是指借助計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生三維空間的虛擬世界，從而為使用者提供在視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，進(jìn)而營(yíng)造真實(shí)情境的一種技術(shù)，是人們借助計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作與交互的一種全新方式，它是一項(xiàng)綜合集成技術(shù)，與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)以及傳感技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域息息相關(guān)。

虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)具有一定的區(qū)別，主要體現(xiàn)在技術(shù)和應(yīng)用兩個(gè)方面。在技術(shù)方面兩者都是依托Graphics等運(yùn)算技術(shù)，并通過配置處理器、頭盔顯示器、姿態(tài)跟蹤設(shè)備、聽覺系統(tǒng)、觸覺味覺和嗅覺反饋系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)既定的功能。兩者在硬件設(shè)備和開發(fā)內(nèi)容方面具有較大的差異，主要區(qū)別如下表所示：

在應(yīng)用方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要關(guān)注的是虛擬場(chǎng)景是否能夠?qū)崿F(xiàn)良好體驗(yàn)與交互，根據(jù)應(yīng)用需求與技術(shù)條件等，構(gòu)建系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)影像通常會(huì)根據(jù)實(shí)物而不斷變化，強(qiáng)調(diào)復(fù)原人類視覺的功能，自動(dòng)去識(shí)別、跟蹤物體并通過多維建模、場(chǎng)景融合最終在屏幕上現(xiàn)實(shí)，實(shí)時(shí)進(jìn)行虛擬進(jìn)行交互。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育特征分析

虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在教育領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，主要在教育方面的特性體現(xiàn)在：

關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在美國(guó)等西方國(guó)家在20世紀(jì)80年代就開始引入應(yīng)用，很多學(xué)校引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，能夠適應(yīng)學(xué)習(xí)媒體情景化、自然交互的需求，從而給學(xué)習(xí)者帶來很多豐富的體驗(yàn)。一是具有浸沒性特征，打造的虛擬環(huán)境能夠給予學(xué)習(xí)者身臨其境的感受，不僅可以對(duì)虛擬物體進(jìn)行直接操控，并且還能感受到帶來的變化，有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。二是具有構(gòu)想性特征，通過定性和定量學(xué)習(xí)，可以給予學(xué)習(xí)者更多的理性與感性認(rèn)識(shí)，從而激發(fā)創(chuàng)新能力，將抽象的物體更加直觀地、形象地顯示，增強(qiáng)理解與記憶水平。三是具有交互性特征，借助多種傳感器設(shè)備，通過實(shí)現(xiàn)可視化操作，能夠強(qiáng)化人際交流，從而更好地幫助學(xué)習(xí)者減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提高學(xué)習(xí)進(jìn)度。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要在教育方面的特征體現(xiàn)在：一是具有興趣性特征，能夠進(jìn)行多樣化的視覺呈現(xiàn)，從而更加形象地將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行展現(xiàn)，借助游戲等方式提高學(xué)習(xí)興趣。二是具有智能性特征，通過提供智能的引導(dǎo)，依靠大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)等支撐，從而為學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)方面帶來更多的推送關(guān)聯(lián)信息等，提高學(xué)習(xí)資源的豐富性，拓寬學(xué)習(xí)視野。三是具有自主性特征，學(xué)習(xí)渠道更加寬泛，提供的學(xué)習(xí)平臺(tái)日益多樣化，并且通過豐富的學(xué)習(xí)場(chǎng)景打造，進(jìn)一步彌補(bǔ)了多媒體技術(shù)的缺陷，有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)邊際效益的提升。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育方面的應(yīng)用與建議

一是，能夠?qū)崿F(xiàn)硬件定制化。隨著教育系統(tǒng)改革進(jìn)程深入推進(jìn)，素質(zhì)教育理念對(duì)新時(shí)期教育工作提出了新的要求，只有配置更加完善的硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)硬件技術(shù)與教育內(nèi)容同步開發(fā)，才能更好地提高教育的時(shí)代性。虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)和教育內(nèi)容的同步開發(fā)，從而更好地將創(chuàng)意和實(shí)踐結(jié)合起來。在進(jìn)行具體開發(fā)融合過程中，要注意，一方面要和技術(shù)開發(fā)趨勢(shì)進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，要配置更多的專用學(xué)習(xí)設(shè)備或者在通用設(shè)備中增加專用學(xué)習(xí)功能，這樣可以對(duì)學(xué)習(xí)設(shè)備芯片等及時(shí)跟蹤，提高運(yùn)算能力、分析能力和適應(yīng)融合水平。還可以通過借助AMoLED等減少顯示設(shè)備的眩暈感，增強(qiáng)微投影等智能顯示效果，引入智能機(jī)器人體驗(yàn)等。另一方面要和技術(shù)系統(tǒng)功能相適應(yīng)，要不斷對(duì)現(xiàn)有的學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化，融入信息同步技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)等，從而為學(xué)習(xí)者帶來更真實(shí)的豐富的學(xué)習(xí)體現(xiàn)，更好地體現(xiàn)人機(jī)交互功能。同時(shí)還要和教學(xué)實(shí)際開發(fā)情況相聯(lián)系，相應(yīng)地教育設(shè)備和技術(shù)工具要不斷升級(jí)，并和教育課程設(shè)計(jì)有效整合，才能更好地滿足學(xué)習(xí)者的期待。

二是，提高內(nèi)容可視化水平。虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者帶來視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等全感知體驗(yàn)，在可視化方面需要不斷完善優(yōu)化，在媒體介質(zhì)演示方面要更加關(guān)注學(xué)習(xí)者需求，不斷升級(jí)改版，在邏輯結(jié)構(gòu)程序方面需要不斷增強(qiáng)趣味性開發(fā)的特點(diǎn)，在呈現(xiàn)形式方面也要不斷升級(jí)。

三是，進(jìn)一步提高環(huán)境虛擬化水平。一方面要不斷提高互動(dòng)技術(shù)支撐水平，打造更加多樣性的學(xué)習(xí)環(huán)境，另一方面要為自學(xué)者提供更多的個(gè)性化定制方案，從而滿足自主學(xué)習(xí)的需求，在交流互動(dòng)方面也要進(jìn)一步通過開發(fā)虛擬知心助手等，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)參與性和合作性。

四是，強(qiáng)調(diào)真實(shí)豐富的體驗(yàn)。教師要充分借助現(xiàn)代技術(shù)，加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際生活的聯(lián)系，構(gòu)建多元化的學(xué)習(xí)課堂，學(xué)生也要進(jìn)行角色轉(zhuǎn)變，提高自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提升自身的媒體素養(yǎng)和數(shù)字素養(yǎng)，從而更好地提高學(xué)習(xí)成效。

總之，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷升級(jí)，未來在教育乃至其他領(lǐng)域應(yīng)用將更加廣泛，通過構(gòu)建多元化的學(xué)習(xí)生態(tài)圈，有助于進(jìn)一步提高教學(xué)成效，促進(jìn)學(xué)習(xí)者綜合素質(zhì)不斷提升。