集成方案

虛擬現實(shí)VR體驗中心方案

 




虛擬現實(shí)VR應用體驗中心解決方案

1.1 VR概述

VR是Virtual Reality的縮寫(xiě),譯中文即虛擬現實(shí),該技術(shù)融合了計算機3D圖形技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù),在多維信息空間上創(chuàng )建一個(gè)虛擬信息環(huán)境,能使用戶(hù)具有身臨其境的沉浸感和模擬現實(shí)環(huán)境的交互性,有助于加深感受、啟發(fā)認知。因此,VR系統環(huán)沉浸感、交互性、構想性這三個(gè)基本特性。

VR虛擬現實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)要包括模擬環(huán)境理技術(shù)、追蹤技術(shù)、觸覺(jué)或力覺(jué)反饋、智能傳感設各等。想的VR體驗,基于計算機生成逼真的三維立體虛擬環(huán)境,借VR輸/輸出設備體會(huì )到人體正常到的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運動(dòng)等有感知,甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)等,并利追蹤技術(shù),頭部轉動(dòng)、眼睛、手勢行為動(dòng)作進(jìn)集,由計算機處理驗者動(dòng)作相應數據,并出實(shí)時(shí)響應反饋。

著(zhù)動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人智能技術(shù)的發(fā),推動(dòng)了VR虛擬現實(shí)技術(shù)在工業(yè)、醫療、、軍事等多個(gè)領(lǐng)域的應用,沉浸式虛擬現實(shí)設備因實(shí)用便攜、最能展現虛擬現實(shí)效果而成來(lái)發(fā)展趨勢,由沉浸式交互技術(shù)、VR外技術(shù)的不斷突破,VR技術(shù)也逐步朝著(zhù)熟的產(chǎn)業(yè)化方發(fā)展。 


1.2 VR+教育運用價(jià)值

現代學(xué)習理念要求:“轉變傳統教育觀(guān)念,創(chuàng )建學(xué)生自由發(fā)揮的空間,使其掌握學(xué)習的主動(dòng)性,并成為獨立、自主、高效的學(xué)習者,已成為學(xué)生實(shí)現自我、發(fā)展自我、完善自我的必要條件。虛擬教學(xué),就是創(chuàng )建一種可控的、逼近真實(shí)、多感知一體化的學(xué)習環(huán)境,使學(xué)生能夠與之交互,進(jìn)而開(kāi)展各種研究、訓練的一種學(xué)習方式。

“虛擬現實(shí)之父” Thomas Furness表VR在社會(huì ),教育開(kāi)。20159,大英博物館為13歲以上的游客提供了VR設備,用體驗和探索VR虛擬現實(shí)環(huán)境青銅時(shí)代文物、遺址、儀式文化,沉浸震撼體驗讓觀(guān)振奮不已,了本年VR技術(shù)于教育文化應用的佳典型。

 

1.3 VR+教育的需求分析

VR與教育的融合要體現在以下幾方面:

(1) 點(diǎn)呈式的 

圖書(shū)館一直都是廣大讀者獲得知識的地方。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,圖書(shū)館獲取知識的方式也在不斷演變,從而滿(mǎn)足高效的信息化知識傳播的需求。“VR閱讀”是將虛擬現實(shí)技術(shù)與傳統的圖書(shū)相結合,是一種接觸式的“閱讀”體驗。圖書(shū)是靜態(tài)的文字和圖片,VR是全景的穿越畫(huà)面,能夠一下子把讀者帶入閱讀環(huán)境之中??萍荚O備并非要取代傳統服務(wù),而是將各種高科技設備與信息化服務(wù)手段做互補、融合,針對不同類(lèi)型的知識內容,為讀者提供更先進(jìn)的、適合的、多元化的呈現方式。

  尤其適VR情景中呈知識內容例如:天體、地殼運動(dòng)、時(shí)間空間等宏觀(guān)知識點(diǎn)理解;細胞、分、光合微觀(guān)知識點(diǎn)觀(guān)察認知;火場(chǎng)自救逃生、室內安全排查、地震應急反應、踩踏的自我安全認識;穿越歷史、革命先烈的事跡的認識;

(2) 滿(mǎn)足抽象知識具象化的需求

利用虛擬現實(shí)技術(shù),可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體,小至原子粒子,學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內部進(jìn)行觀(guān)察。例如學(xué)生可以乘坐飛船進(jìn)虛擬太空,遨游太陽(yáng)系,以飛駕駛艙視角近距離觀(guān)個(gè),理實(shí)的天體行規律,這是電視錄像體和實(shí)物媒體所無(wú)法比擬的。 

虛擬技術(shù)還可以突破時(shí)間的限制,一些需要幾十年甚至上百年才能觀(guān)察的變化過(guò)程,可以在很短的時(shí)間內呈現給學(xué)生觀(guān)察。例如,生物中的孟德?tīng)栠z傳定律,用果蠅做實(shí)驗往往要幾個(gè)月的時(shí)間,而虛擬技術(shù)在幾鐘內就可以實(shí)現。另外,動(dòng)的原、生物進(jìn)化演變等漫長(cháng)過(guò),也以通過(guò)虛擬現實(shí)技術(shù)得現。

(3) 安全認識教育的需求

以往對于危險的或對人體健康有危害的情景,一般采用視頻觀(guān)的方式來(lái)取代,人們無(wú)法直接參與其中,獲得感性認識。VR技術(shù)可模擬現實(shí)中難實(shí)或者不存在的環(huán)境和角色、物體等,消除了以現實(shí)中對人們自身安全、成耗的顧慮。在絕、錯誤可修復,利VR技術(shù)實(shí)現真實(shí)情景再現,并進(jìn)行相應的操作,擁有難以比擬的優(yōu)勢。

 

參與者只要戴上VR眼鏡,就好像身處火海,并能夠看到周身360度的畫(huà)面,借助系統提示,可選擇逃生路線(xiàn)。

(4) 增強知識交互性的需求

互性Interaction)使虛擬現實(shí)系統中的人機交互成一種更近乎自然的交互使用者能夠通過(guò)VR、VR數據手柄等用的傳感設備進(jìn)行交互。計算機能根據使用者的頭、手、眼、語(yǔ)言及身體的運動(dòng)來(lái)調整系統呈現的圖像及聲音。使用者通過(guò)自身的語(yǔ)言、身體運動(dòng)或動(dòng)作等自然技能就能對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行考察操作。

(5) 自適探究學(xué)習的需求

虛擬現實(shí)技術(shù)可以對學(xué)習過(guò)程中所提出的各種假設模型進(jìn)行虛擬,通過(guò)虛擬系統便可直觀(guān)地觀(guān)察到這一假設所產(chǎn)生的結果或效果。例如,在虛擬的化學(xué)系統中,讀者可以按照自己的假設,將不同的分子組合在一起,電腦便虛擬出組合的物質(zhì)來(lái)。通過(guò)這種探索式的學(xué)習,讀者很有可能發(fā)現新的物質(zhì)。利用虛擬技術(shù),讀者還可以進(jìn)行溫室效應、電路設計、建筑設計等方面的探索學(xué)習,從而研究二氧化碳對全球氣候的影響規律,或設計出新的電路、新的建筑物。利用虛擬現實(shí)技術(shù)進(jìn)行探索學(xué)習,有利于激發(fā)讀者的創(chuàng )造性思維,培養讀者的創(chuàng )新能力。

1.4 VR應用體驗中心組成

VR應用體驗中心解決方案以?xún)?yōu)質(zhì)教育資源為核心,集終端、應用系統、平臺、內容于一體,為讀者創(chuàng )設接近真實(shí)的知識情景,將虛擬動(dòng)畫(huà)與實(shí)景空間相結合,將抽象概念具象化,為讀者打造高度開(kāi)放、可交互、沉浸式的三維學(xué)習環(huán)境。VR應用體驗中心解決方案由VR硬件終端、管理軟件、教育資源三大部分組成。

 

1.5 VR應用體驗中心的優(yōu)勢

VR應用體驗中心給參觀(guān)者提供的是一種完全沉浸式的學(xué)習體驗,安全而又經(jīng)濟的場(chǎng)景,摒除后顧之憂(yōu),讓讀者可以在虛擬環(huán)境中親身去感受、自主學(xué)習。

 沉浸開(kāi)放,激發(fā)興趣

VR體驗時(shí),觀(guān)者全身心地投入到虛擬現實(shí)中去,獲得身臨其境的感覺(jué)。可借專(zhuān)用的VR設從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)上獲得與真實(shí)世界相同的感受,跨越時(shí)間空間的限制,將抽象化概具象化,體高度開(kāi)放、可交互、沉浸式的三維學(xué)習環(huán)境???/span>VR一定程度的體感、深度沉浸,達到營(yíng)造期望意、加深知、提升學(xué)習效果的目的。


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