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2011-09-02 10:25 來源:??????? 責(zé)編:??
- 摘要:
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認識虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面仿真的技術(shù),由于它能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實社會類似的環(huán)境,從而能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求,從而在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景,可以預(yù)言,虛擬現(xiàn)實將是繼多媒體、計算機網(wǎng)絡(luò)之后,在教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的“明星”技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用三維建模技術(shù),構(gòu)建一個與現(xiàn)實世界的物體和環(huán)境相同或相似的虛擬三維場景,并能響應(yīng)用戶的輸入,根據(jù)用戶的不同動作做出相應(yīng)的反應(yīng)。虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)主要有動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要側(cè)重于對真實物體物理特征的仿真,也稱為視景仿真。
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實訓(xùn)基地,其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的,可以根據(jù)需要隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新,使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時,虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性,使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色,全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去,這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險,學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí),直至掌握操作技能為止。例如:在虛擬的飛機駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中,學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備,學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機起飛、降落,通過反復(fù)訓(xùn)練,達到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。
普通意義上的虛擬現(xiàn)實需要大型計算機、頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、洞穴式投影、密封倉等昂貴設(shè)備,一般的教育單位是不可能承受的,資金不足嚴重制約著教育領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實的研究和應(yīng)用。但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)出現(xiàn)了多樣化的發(fā)展趨勢,根據(jù)“沉浸”程度的高低,可以劃分出四種類型的虛擬,其中桌面型的虛擬現(xiàn)實技術(shù)非常簡單,需要投入的成本也不高,而且在教育領(lǐng)域內(nèi)可應(yīng)用的范圍很廣。桌面虛擬現(xiàn)實利用個人計算機和低級工作站進行仿真,將計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口。通過各種輸入設(shè)備實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實世界的充分交互,這些外部設(shè)備包括鼠標、追蹤球、力矩球等。它要求參與者使用輸入設(shè)備,通過計算機屏幕觀察360度范圍內(nèi)的虛擬境界,并操縱其中的物體,但這時參與者缺少完全的沉浸,因為它仍然會受到周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾。桌面虛擬現(xiàn)實最大特點是缺乏真實的現(xiàn)實體驗,但是成本也相對較低,因而,在教育領(lǐng)域內(nèi)可應(yīng)用的范圍很廣。在軟件方面,目前有很多成熟的軟件平臺可以進行桌面型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的開發(fā),如MultigenVegaPrime、EONStudio、Virtools、VRML等。
采用虛擬技術(shù)對印刷教學(xué)工作的作用
在印刷機械教學(xué)中,需大量用到對機械的外觀、組成、結(jié)構(gòu)的展示,傳統(tǒng)教學(xué)大都采用實物(生產(chǎn)樣機)展示的方法。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的展示方法則以其廉價、無場地限制和效果良好的優(yōu)勢得以廣泛應(yīng)用。
能在一定程度上緩解學(xué)校設(shè)備短缺和落后問題產(chǎn)生的壓力。虛擬印刷實訓(xùn)車間能提供型號齊全、不會損壞的實訓(xùn)設(shè)備,并且可以不斷地擴充和發(fā)展,虛擬實訓(xùn)室的功能可以隨著軟件維護的進行而不斷進步。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實訓(xùn),獲得與真實實訓(xùn)一樣的體會,從而豐富感性認識,加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面仿真的技術(shù),由于它能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實社會類似的環(huán)境,從而能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求,從而在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景,可以預(yù)言,虛擬現(xiàn)實將是繼多媒體、計算機網(wǎng)絡(luò)之后,在教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的“明星”技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是利用三維建模技術(shù),構(gòu)建一個與現(xiàn)實世界的物體和環(huán)境相同或相似的虛擬三維場景,并能響應(yīng)用戶的輸入,根據(jù)用戶的不同動作做出相應(yīng)的反應(yīng)。虛擬現(xiàn)實的關(guān)鍵技術(shù)主要有動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)等。虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要側(cè)重于對真實物體物理特征的仿真,也稱為視景仿真。
利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立起來的虛擬實訓(xùn)基地,其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的,可以根據(jù)需要隨時生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新,使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。同時,虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性,使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色,全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去,這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。由于虛擬的訓(xùn)練系統(tǒng)無任何危險,學(xué)生可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí),直至掌握操作技能為止。例如:在虛擬的飛機駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)中,學(xué)員可以反復(fù)操作控制設(shè)備,學(xué)習(xí)在各種天氣情況下駕駛飛機起飛、降落,通過反復(fù)訓(xùn)練,達到熟練掌握駕駛技術(shù)的目的。
普通意義上的虛擬現(xiàn)實需要大型計算機、頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套、洞穴式投影、密封倉等昂貴設(shè)備,一般的教育單位是不可能承受的,資金不足嚴重制約著教育領(lǐng)域?qū)μ摂M現(xiàn)實的研究和應(yīng)用。但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)出現(xiàn)了多樣化的發(fā)展趨勢,根據(jù)“沉浸”程度的高低,可以劃分出四種類型的虛擬,其中桌面型的虛擬現(xiàn)實技術(shù)非常簡單,需要投入的成本也不高,而且在教育領(lǐng)域內(nèi)可應(yīng)用的范圍很廣。桌面虛擬現(xiàn)實利用個人計算機和低級工作站進行仿真,將計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬境界的一個窗口。通過各種輸入設(shè)備實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實世界的充分交互,這些外部設(shè)備包括鼠標、追蹤球、力矩球等。它要求參與者使用輸入設(shè)備,通過計算機屏幕觀察360度范圍內(nèi)的虛擬境界,并操縱其中的物體,但這時參與者缺少完全的沉浸,因為它仍然會受到周圍現(xiàn)實環(huán)境的干擾。桌面虛擬現(xiàn)實最大特點是缺乏真實的現(xiàn)實體驗,但是成本也相對較低,因而,在教育領(lǐng)域內(nèi)可應(yīng)用的范圍很廣。在軟件方面,目前有很多成熟的軟件平臺可以進行桌面型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的開發(fā),如MultigenVegaPrime、EONStudio、Virtools、VRML等。
采用虛擬技術(shù)對印刷教學(xué)工作的作用
在印刷機械教學(xué)中,需大量用到對機械的外觀、組成、結(jié)構(gòu)的展示,傳統(tǒng)教學(xué)大都采用實物(生產(chǎn)樣機)展示的方法。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的展示方法則以其廉價、無場地限制和效果良好的優(yōu)勢得以廣泛應(yīng)用。
能在一定程度上緩解學(xué)校設(shè)備短缺和落后問題產(chǎn)生的壓力。虛擬印刷實訓(xùn)車間能提供型號齊全、不會損壞的實訓(xùn)設(shè)備,并且可以不斷地擴充和發(fā)展,虛擬實訓(xùn)室的功能可以隨著軟件維護的進行而不斷進步。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實訓(xùn),獲得與真實實訓(xùn)一樣的體會,從而豐富感性認識,加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。
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