淺談虛擬現實技術在教學中的應用

諸葛翀

(浙江大學教育學院，浙江杭州，310028)

一、引言

虛擬現實(Virtual Reality)簡稱VR，是近年來出現的高新技術。它利用計算機模擬環境，通過多種傳感設備使用戶“融入”到該環境中，實現用戶與該環境直接的自然的交互。[1]VR是一項綜合集成技術，涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等領域，它用計算機生成逼真的三維視、聽、嗅等感覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用。[2]

虛擬現實技術的主要特征在于它的人與虛擬環境的互動性，虛擬環境真實的沉浸性與對構想實現的想象性。由于使用設備的不同，虛擬現實技術主要分為兩類：一類是有專門配套硬件的高級虛擬現實技術，這類技術能全方位模擬虛擬環境的視、聽、嗅、味等感覺，在醫學、自然科學等需要動手實驗的學科有較大的利用性。還有一類是通過計算機編程的人機交互的系統，主要是通過鼠標、觸屏對在電腦上展示的虛擬現實場景進行操作。這兩類技術有其各自的特點，下面將通過案例分析，并提出相應的應用設計。

二、案例分析

教育技術學的一位碩士生參考人民教育出版社的高級中學課本《化學(必修)》第二冊第四章第五節的《苯 芳香烴》中的苯(C6H6)分子模型結構，運用VRML進行虛擬現實的模擬演示。首先，他通過建模方式根據苯分子的結構建立了虛擬結構。然后利用幾何體建立了不同的虛擬物體和場景。再通過檢測器節點的設立增加這一系統的交互性。……