基于虛擬現實技術的漢語作為二語習得的研究綜述

劉倩影

摘要：虛擬現實是利用電腦技術產生的虛擬世界，具有模擬現實性、三維空間性、即時性。它能模擬用戶的視覺等感官，讓用戶感覺仿佛身臨其境，與現實同步且沒有限制地觀察三維空間內的事物。其最初被應用在醫(yī)學領域。在第二語言習得中，虛擬現實和人工智能的研究與應用尚少。本文從虛擬現實和人工智能的角度梳理了國外和國內相關學術術語及研究動態(tài)，意在厘清當下虛擬現實的概念及應用廣度，并為其在漢語作為二語習得中的研究和應用提供依據。

關鍵詞：虛擬現實 人工智能 二語習得

中圖分類號：h195 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1009-5349（2019）11-0198-02

一、國外虛擬現實概念及基于其的二語習得應用研究

（一）國外虛擬現實與人工智能概念

虛擬現實的概念較新，最初是在20世紀末提出的。1989年，德國人提出“virtual reality”（簡稱VR），指“把看到的東西變成現實的東西”，即視覺看到的虛擬的實景，生成總裝圖，模塊化后又轉化為零件固，輸入數控機床就自動加工出真正的實景（體）來。

在維基百科中，延續(xù)了此概念的名稱，并將其與電腦密切關聯。維基百科介紹，虛擬現實是利用電腦技術產生的虛擬世界，具有模擬現實性、三維空間性、即時性。它能模擬用戶的視覺等感官，讓用戶感覺仿佛身臨其境，與現實同步觀察三維空間內的事物，且不受時空限制。若用戶位置改變，電腦立即進行復雜的運算，將精確的三維視頻傳回用戶，從而使用戶感受到真實的臨場感。該技術集成電腦圖形、電腦仿真、人工智能、感應、顯示及網絡并行處理等技術的最新發(fā)展成果，是一種由電腦技術輔助生成的高技術模擬系統(tǒng)。虛擬現實系統(tǒng)具沉浸性、交互性、構想性三個基本特征，即三個“I”：Immersion-Interaction-Imagination，在虛擬系統(tǒng)中人應該起主導作用。

理查德·斯得雅致力于把VR技術應用在醫(yī)學領域，提出用計算機為醫(yī)療工作者創(chuàng)造一個虛擬的環(huán)境;加利福尼亞一家國際組織的工程師們正在研究一種電視手術設備，醫(yī)生觀察手術室的三維圖像來操作連接在電腦上的儀器，電腦把醫(yī)生的動作傳送到進行手術的遙控設備，電腦反饋給醫(yī)生力度、肌理和聲音方面的信息。

與VR概念密不可分的另一概念是人工智能（Artificial Intelligence，簡稱AI），這一術語的提出比VR早得多，是1956年在美國Dartmouth大學召開第一次AI會議上，由麻省理工學院的John Mecarthy提議而使用的。人工智能的研究內容主要是：問題求解、自然語言處理、感覺及模式識別、機器翻譯、語音識別、自動程序設計、自動控制、計算邏輯等。

（二）國外基于虛擬現實技術的二語習得應用研究

Klaus Schwienhorst分析了在第二語言習得中的虛擬現實工具，認為虛擬現實理論在很大程度上是在語言學習的基礎上發(fā)展起來的。

Liesa Reitz等人以英語為媒介設計3D合作虛擬現實（VR）游戲，呈現出一種新穎的口語訓練方式。他們認為VR能夠模擬真實的生活情境，創(chuàng)造舒適和真實的訓練環(huán)境。游戲內容是基于國際認可的英語口語（GESE）考試，可以根據學習者的需要設置課程。

二、國內虛擬現實概念及基于其的二語習得應用研究

（一）國內相關概念

在概念上，國內完全引進了西方的解釋。《現代漢語大詞典》中對此的解釋是：“一種先進的人機計算機接口技術。利用計算機生成一種高度逼真的、模擬人在現實環(huán)境中進行視、聽、動等行為的虛擬環(huán)境，并通過多種傳感設備，使人投入到該環(huán)境中，實現人與該環(huán)境間的自然交互。”

百度百科中詳細介紹了虛擬現實技術的組成部分。主要包括模擬環(huán)境、感知、自然技能和傳感設備等方面。模擬環(huán)境是由電腦生成的三維立體圖像，形象逼真，且是實時動態(tài)的;感知是模擬理想狀態(tài)下一切人類所具有的感知，視覺感知借助計算機圖形技術生成，此外還有多感知（聽覺、觸覺、力覺、運動、嗅覺、味覺等感知）;自然技能指由計算機來處理與參與者的動作（如人的頭部轉動、眼睛、手勢或其他人體行為動作）相適應的數據，并實時響應用戶的輸入，分別反饋至用戶的五官;傳感設備是指三維交互設備;虛擬現實是多種技術的綜合，包括實時三維計算機圖形技術，廣角（寬視野）立體顯示技術，對觀察者頭、眼和手的跟蹤技術，以及觸覺/力覺反饋、立體聲、網絡傳輸、語音輸入輸出技術等。

張萬民、王振友主編的《計算機導論》中言簡意賅地提到了VR系統(tǒng)的原理，強調了雙目立體視覺在VR系統(tǒng)中的重要作用：用戶的兩只眼睛看到的圖像是不同的，分別顯示在不同的顯示器上，有的系統(tǒng)采用單個顯示器，但用戶帶上特殊的眼鏡后，一只眼睛只能看到奇數幀圖像，另一只眼睛只能看到偶數幀圖像，奇數、偶數幀之間的不同（也就是視差）產生了立體感。劉秋生闡述了VR技術的作用，認為通過VR可以實現人們原來不可能觸及的景界。如觀看、分析內燃機點后燃燒產生的熱度場分布情況，讓飛行員在模擬艙內訓練操縱飛機等。在醫(yī)學方面，可以借助跟蹤球、HMD、感覺手套，構建虛擬人體模型，從而了解人體內部各器官結構;建立一個虛擬外科手術訓練器，用于腿部及腹部外科手術模擬。虛擬現實已經被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應用到工業(yè)的各個環(huán)節(jié)，對企業(yè)提高開發(fā)效率，加強數據采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業(yè)風險起到了重要的作用。

除了作用，VR技術目前有局限性，如限制使用者活動范圍，無法做到非言語交際的完全輸入，使用者易疲勞等。

AI與VR技術都是機器人技術的研究對象，是計算機科學中涉及研究和設計智能計算機系統(tǒng)的一個分支。

人工智能是相對于人類智能而言的。研究使計算機模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等）的技術。如谷歌圍棋人工智能AlphaGo、谷歌公司的自動無人駕駛技術、各類機器人（如工業(yè)機器人、配送機器人、比賽機器人、送菜機器人、導購機器人、保安機器人等）。

嚴格地說，智能機器人是一種具有感知、思維和動作的自動機器。所謂感知，就是指發(fā)現、認識和描述機器人外部環(huán)境和自身狀態(tài)的能力。所謂思維，就是說機器人并不是簡單地由人以某種方式命令它干什么它就去干什么，而是其自身具有解決問題的能力，或者它會通過學習，自己找到解決問題的辦法。所謂動作，就是說機器人還具有可以完成作業(yè)的帶有驅動裝置的操作機構，能夠完成各種任務。

（二）國內基于虛擬現實技術的二語習得應用研究

目前，基于VR技術在對外漢語教學中或二語習得中的應用的研究與設計屈指可數。

范氏秋莊、李馨逸提出了VR技術在對外漢語教學中的可行性，認為VR適應于對外漢語教學，對外漢語教學也需要VR。他們認為VR在對外漢語教學中的實現借助于移動端或PC端。

趙晶晶以“第二人生”中對外漢語教學島嶼“中國島”（Chinese Island）為例進行案例研究，對“中國島”和Cypris Chat島嶼（“第二人生”中英文教學島嶼）進行對比分析，總結歸納出虛擬現實應用于對外漢語教學的價值與局限。

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[5]現代漢語大詞典編委會.現代漢語大詞典[M].上海：上海辭書出版社，2010. ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?責任編輯：張蕊