利用VR技術實現教育可視化

佟勝偉　岳俊華　劉桂國　黃瑤　馬誠　李東霖

【摘要】隨著社會的發展，教育水平已逐漸代表著一個地區的發展情況及綜合實力，由于各個地區的發展水平不同間接導致了教育發展的差異化，如何將發達地區的教育水平逐步轉化到偏遠地區，使學生每天都聆聽名師的課堂已顯得十分重要，因此利用VR技術結合智能設備，營造虛擬環境開設不同種類的課堂，即可實現每個學生的教育可視化。

【關鍵詞】VR技術 智能設備 教育可視化

一、引言

VR技術是利用電腦形成一個三維空間的虛擬環境，使人處于一種虛擬的場景，場景可以隨意設定，并提供聽覺、視覺等達到一種身臨其境的感覺，將VR技術與教育相結合，體現了科技的進步和新型教育方式的興起，使每個學生體驗不同類型課堂和不同名師講解，促成移動式課堂風格的形成，使學生的注意力充分融入到課堂之中，達到高效學習的目的，還可避免偏遠地區兒童因受不到良好的教育而困擾，加快全國學生教育水平的發展和提高。

二、研究的目的及原因

1.隨著互聯網技術的發展，智能設備不斷興起，超大規模集成電路技術的成熟，利用移動終端的時代即將到來，我國土地資源肥沃，人口眾多，地域經濟發展不平衡，導致我國教育資源不同，VR時代的到來將徹底改變現有的教育格局。

2.基于此時代背景下，擬用互聯網技術、VR模式，結合中國教育的實際情況，開發一款教學APP，把北京、上海等一線城市的優秀教育資源分享給其他城市。例如老師的現場教學課堂，可以用VR技術，變成3D的教學資源。學生用3D眼鏡、電視等觀看學習，使學生有真實的身臨其境的體驗。

三、支撐的核心技術

1、具有模仿真實世界環境的核心技術

2、具有模仿人類無法見到的真實世界的核心技術

3、立體顯示核心技術

4、真實感實時繪制核心技術

5、碰撞檢測核心技術

如今計算機的運行速度達不到虛擬現實系統所需要的情況下，一些核心技術就顯得尤為重要。要生成一個三維場景，使場景圖像隨視角不同實時地顯示變化，不僅單依靠設備，還需相應的技術理論相支持，通過上述七種技術可進一步營造虛擬教育的環境，實現教育可視化。

四、VR設備的介紹

基于現階段的發展水平及實用性和便捷性，市面上最為主流的產品共有三種分別為VR眼鏡、VR一體機和VR頭盔，VR眼鏡適合用來看電影，營造類似電影院的氛圍，VR一體機更具全面，可帶來更真實的游戲體驗感覺，VR頭盔介于二者之間，并且銷售量不及前兩種。

五、研究的意義：

1、促進教育公平，合理配置教育資源，重點向農村、邊遠、貧困、民族地區傾斜，有利于全面實施素質教育，深化教育領域綜合改革，提高教育質量，培養學生創新精神。

2.從商業投資角度來看，VR教育是一個未來的發展方向，若順利實施，將會產生較大的商業價值。可以促進教育公平，使每個中國學生享受到中國頂尖的教育資源甚至世界上的頂級教育資源，對社會有較大的使用價值。

3.在研發過程中，學生逐漸掌握并運用軟件開發的基本技巧。熟悉軟件開發從需求分析，到數據結構設計，再到軟件技術實施的一系列基本流程，使學生在校期間得到較好鍛煉，并在實踐中不斷創新和學習。

六、VR技術領域的推廣

1、影視行業。使體驗者在任何時間及地點都可享受3D電影帶來的視覺效果，營造成何處都是電影院的一種效果。

2、醫療行業。使學醫者時刻都能通過VR技術所建立的虛擬人體模型進行醫學研究，加快其研究人體內部器官的構成及相關領域的知識，外科醫生可在手術前反復模擬，保證手術的成功率。

3、室內設計。使室內設計者利用VR建模實現室內的裝修以及設計，可避免后續出現的一些設計和理念的問題。

七、VR技術與BIM技術相結合

建筑行業屬于國內外一門大學科，在施工中不論是管道、機電還是結構，總會存在一些設計上的問題，利用VR技術和BIM技術相結合，可在施工前就可觀察到施工后面臨的一些技術上問題，還可提前預知施工的難點以及安全性，不僅節約了大量資源還加快工期，提前完成工程。

八、結語

利用VR技術實現教育可視化已成為一種新的發展趨勢，使更多想接受良好教育的學生受益，還可為考研、考公務員想自學的學生提供給一個良好的媒介，提高其升學率，加快中國教育水平的發展，進而提高教育水平。

為形象梳理本文的核心思想，特繪制整體框圖如下：

參考文獻：

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