3D LED顯示屏VR教育應用探索

王旭 深圳市九洲光電科技有限公司

前言：如今，VR技術的興起，配合已較為成熟的3D顯示技術，可通過一臺小型的顯示終端模擬大范圍的全景環(huán)境；特別針對教育領域，豐富的展現(xiàn)方式，可使學生加深對知識的理解和記憶。而在作為VR內容的大屏呈現(xiàn)，3D LED顯示屏將以其無縫高清的顯示效果，無可厚非的成為最佳選擇。下面就隨筆者一起探索3D LED顯示屏VR教育應用。

1 3D LED顯示屏的簡介

LED顯示屏是用來呈像的重要工具，其相對于其它顯示介質來說在呈像上將會變得更加清晰。如今LED顯示屏在3D播放領域當中獲得了應用，并且所產生的效果也較為理想。3D專用播放服務器播放利用超高清3D信號源，通過3D視頻拼接處理器，拼接顯示于負責左右畫面的3D LED信號控制器上，實現(xiàn)LED大屏的3D超高清顯示（如圖一所示）。觀看者可使用配套的快門式3D眼鏡，輕松地享受到完美的3D效果。

圖一 3D播放呈像示意圖

2 VR顯示技術的簡介

VR顯示技術：虛擬現(xiàn)實顯示技術，即利用計算機創(chuàng)建的一種虛擬環(huán)境。目前較多的使用方式是借助頭戴式顯示設備，是使用者沉浸入虛擬環(huán)境中。

3 VR LED顯示屏教育應用

目前VR顯示設備的三巨頭為Oculus Rift 、HTC Vive和 PSVR，他們均以自己獨到的產品不斷占領專業(yè)VR顯示市場，特別的是高校教育方面，更是高端科技的“試驗田”。

頭戴式VR顯示設備，配合跟蹤PC機、交互式手柄組件、Tracking Targets系統(tǒng)、ART高級位置實時跟蹤系統(tǒng)、Fingertracking系統(tǒng)，可將操作人員的動作實時反饋，結合計算機創(chuàng)建的虛擬環(huán)境，可是人員在虛擬環(huán)境的移動和操作，完全呈現(xiàn)在3D LED顯示屏上，而觀看者則可已通過3D LED顯示屏，直觀的感受到相關內容。

3.1 為學生創(chuàng)建更為真實的學習環(huán)境

虛擬環(huán)境能夠為學生創(chuàng)造更為真實的學習環(huán)境，對于學生學習有著較大的幫助。首先，能夠對空間關系和物體的內部構造進行完美的展現(xiàn)。例如在化學中的分子結構學習中能夠更清晰地讓學生了解物質構成，將原本乏味的知識生動形象的展現(xiàn)出來，實現(xiàn)對于知識更好的理解。其次，可以對某些特定的情景進行模擬。例如在歷史學習中部分歷史場景或過于危險的場景難以實現(xiàn)身臨其境的教學效果，而利用VR技術就可以很好地解決這一難題，將現(xiàn)場情景真實的展現(xiàn)出來，能有效的提高學生的學習和討論熱情。促進并加深學生對于部分抽象概念的理解。最后，VR技術還能夠實現(xiàn)對部分技能的操作實習。通過VR虛擬環(huán)境讓學生對于部分難以進行實際操作或操作成本較高的課程進行演練，不僅大幅降低了教育成本，且能夠獲得較好的學習效果。

3.2 幫助教師推進任務型教學

在新課程標準的要求下，教師的教學方式正在逐步的從傳統(tǒng)模式中進步和轉化，在這個過程中，先進的科技產品的輔助作用是非常重要的，例如本文所講的3D、LED顯示屏結合VR技術在教育中的應用，對輔助教師更好的完成任務型教學內容有很大的幫助。任務型教學的主要內容和流程在于教師將一個具體的學習任務融入到一個單獨或者一段綜合的場景中，讓同學們在完成任務的過程中探尋更優(yōu)的方法，找解決問題的途徑，VR技術的應用可以實現(xiàn)教學過程中某個任務場景在學生面前的同步再現(xiàn)，使學生對整個任務的流程有一個全面的觀察和認識，并且，這種同步有助于學生在完成學習任務時進度上的一致，這也便于學生之間針對同一個問題進行交流溝通，開闊學生解決問題的思路，促進學習任務的進口完成。另外，對于教師來講，先進的VR技術將教學內容和重點直觀的呈現(xiàn)在學生面前，有效避免了教師在教學過程中對學習任務描述上的誤差，也更容易了解到學生對教學內容最真實的反應和理解程度。

3.3 強化校園文化建設

21世紀的今天，人文素養(yǎng)是高校建設中最為重要的內容，通過采用基于3D LED顯示屏實現(xiàn)的VR教育可以使學生身臨其境，拓寬文化建設的實施路徑。VR技術的沉浸性、交互性以及想象性可以進一步強化校園文化建設的有效性，同時利用網絡技術的虛擬化，可以在很大程度上降低校園建設的成本，降低成本投入。利用3D LED顯示屏可以在校園內投放文化建設相應的圖像和視頻，實現(xiàn)了文化建設的可持續(xù)性。

4 總結

總之，3D、LED顯示屏以及VR技術在教育領域的應用是新課標背景下促進教師教學模式轉變，提高教學效率，完善教學效果幾方面都具有顯著的促進作用，且新技術的融入也更容易引起學生的學習興趣，提高學生的學習動力。因此，這種先進的技術和設備，應當在教育領域重點推薦和應用，以實現(xiàn)促進教學質量提升的目的。

[1]張陽,楊長強,鄭慧平.基于Unity3D與VR頭盔的虛擬現(xiàn)實體感游戲開發(fā)[J].軟件導刊,2017, 16(8):119-122.

[2]蔡雷,李巖.虛擬現(xiàn)實與3D打印技術深度融合——以北京市第六十五中學特色課程為例[J]. 中小學信息技術教育, 2017(1):60-61.