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看VR教育如何从“死硬件”转变为“活应用”
时间:2018-07-19


VR教育如何从“死硬件”转变为“活应用”


 

  随着科学技术不断发展,硬件性能趋同的背景下,内容的交互将构成差异化竞争力,使得VR 教育产业联动将会有更好的发展趋势,而虚拟现实作为理论研究、计算研究,认识世界的基本方法,对现代教育模式的转变无疑起了推动的作用。与此同时,政策层面的支持也为VR技术的发展创造了肥沃的土壤。据专业调研机构预测,在政策支持与资本助推下,将催生庞大的市场需求,预计2021年我国将成为全球最大的VR市场。

  “虚拟现实 互联网 "大数据"一样,广泛应用于各种领域。虚拟现实(Virtual RealityVR)的目标是以计算机技术为核心,结合相关科学技术及算法,生成一定范围的真实环境,在视、听、触觉等方面高度近似的数字化环境,用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用,相互影响,产生亲临相应真实环境的感受和体验。

  人类始终致力于模拟现实中的世界

     VR 是随着计算机技术发展,特别是高性能计算、计算机图形学和人机交互技术的发展,人类在模拟真实世界方向上达到的最新的境界。虚拟现实技术有哪些特征呢?

  第一,不论是用图形技术产生三维,还是用光学等其他技术产生的三维,三维是基本的显示特征。

  第二,虚拟现实可以突破屏幕的界限,突破物理尺寸的显示,戴上头盔之后,能全景式的观赏,可以说打破了物理屏幕上的限制。

  第三,完全对用户透明,属于人和虚拟环境的自然交互。

  第四,能够随意构建时空的物理世界和现实世界,构造它的虚拟空间,有一个物理对象就有一个数字化的虚拟对象。

  第五,它可能是互联网未来的新入口和新的智能环境。

  虚拟现实对未来的影响

  能够看到的是,每一次重大的信息技术革命都是一次交互的革命。虚拟现实是一个造梦的行业,立体化的拓展了我们的感知空间,也许将来我们可以足不出户就能环游世界,在家就能学到教室里的各种课程。虽然现在虚拟现实技术的未来还不能够清晰的被勾勒出来,但其对各行各业的影响必定是深远持久,立体深入的。

  虚拟现实在教育领域的应用

  根据研究数据显示,人们对亲身经历或者模拟的内容可以记住 90%VR 设备将有机会帮助使用者大幅提升学习的效果。所以,随着科学技术的不断进步,虚拟现实 人工智能可能是终极性的教育技术。

  第一,可以使学习者进入任何逼真的学习场合,如人体、太空、历史事件等,实现沉浸式的现场学习,提高学生的学习兴趣和学习成效。

  第二,可以进行各种交互实验,特别是危险性高的,比如某些化学实验,或者是真实环境下不可能做的实验,比如人体解剖,或者体验黑洞,从而提高学习的成效。

  第三,虚拟现实和人工智能、大数据结合,可以构造虚拟教室、虚拟教学、虚拟老师,随时随地地在教室指导学习。

  目前试将VR技术引入教育领域的,多是准备在教育中的语言学习这一环节植入VRVR提供的360度全景体验式的课堂,能够带来沉浸式教育体验,也能模拟真实互动情境。除了语言学习,很多人认为,在教育领域,VR还能够突破资源和时空的局限,用于实操性强的课程,如驾驶、模拟手术等,或是将学生置身于历史、天文等学科的虚拟场景中,加强学生对事件的认知。

  要实现虚拟现实系统,大体需要有四方面的技术:一是数据采集、数据获取;二是对数据进行分析和建模;三是建模以后的绘制与表现。绘制,不仅是视觉上的绘制,还包括听觉、味觉等方面的研究;四是传感和交互,传感和定位等等的交互。这四个方面的技术涉及到:硬件平台和装置、核心芯片与器件、软件平台与工具、软硬标准与规范,以及虚拟现实 各行业领域的内容和研究系统。所以虚拟现实是一个学科高度交叉的、综合性的科学技术领域。

  虚拟现实在教育的应用中,有以下几方面的问题:

  一、虚拟现实教育应用的需求分析问题,例如哪些方面需要虚拟现实,哪些方面有二维图片或者文本就足够了;

  二、基于虚拟现实技术的教学方案与过程创意设计,比如物理课、生理课,哪些内容与虚拟现实结合,需要怎样的工序进行创意和设计;

  三、新概念数据获取机制、设备及各类教育数据的获取,比如教师的数据、学生的数据等;

  四、数据整体获取

  五、生理模型与进化演化

  六、教育应用中人的行为模型

  七、自然化人机交互机制与交互设备

  八、虚拟现实课堂、虚拟现实教室技术等

  “虚拟现实 教育的成长之路

  第一,由于虚拟现实 教育的发展,人工智能 教育的发展,会出现大量的虚拟现实(VR)教育应用系统,使得教育技术得到升级换代式发展。

  第二,出现基于VR教育环境的教育方法与学习方法。

  第三,在VR关键技术研究和VR 教育应用研发过程中,会形成一批有知识产权的硬件设备、平台软件与研发工具软件VR教育设备标准等,从而带动形成新的VR教育仪器设备产业和VR教育服务产业。

  VR技术应用于教育,只是一种教育技术,是教育教学的辅助手段,无法代替教师教学。今后要加强VR的教育教学方法研究,同时要研究VR环境给学生带来的影响,以及对社会的影响。因此需要教育领域开启VR心理学、VR社会学和VR法学等方向研究,开展相关的研究,对虚拟现实技术的发展提供了保障。

 


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