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VR虚拟现实技术在学校教学中的策划应用

　虚拟现实是运用计算机技术，在用户眼前生成一个虚拟的环境，使人感到象真实存在的一种技术。本文结合虚拟现实的特征，提出了虚拟现实在中学课堂教学中，实验教学等中运用，在教学中具有开创性的意义。

　　虚拟现实，教学，应用

虚拟现实（Virtual Reality）是把客观上存在的或并不存在的东西，通过运用计算机技术，在用户眼前生成一个虚拟的环境，使人感到象真实存在的一种技术。虚拟现实技术是在综合计算机图形学、计算机动模拟与仿真、传感技术、显示技术等许多计算机学科的基础上发展起来的一种计算机应用新领域。

　　二、虚拟现实的种类及特征

　　1．虚拟现实的种类：

　　实际应用的虚拟现实系统大体可分为四类：1）桌面虚拟现实系统，也称窗口中的VR，它成本低，主要用于CAD／CAM、建筑设计、教育教学等领域；本文中所提及的虚拟现实主要指这种类型。2）沉浸虚拟现实系统，使用头盔显示器把用户的视觉、听觉及其他感觉封闭起来，产生一种身临其境的错觉；3）分布式虚拟现实系统，它建立在沉浸虚拟现实系统和分布式交互仿真（distributed interaction simulation）的基础上；4）增强现实。

　　2．虚拟现实技术的特怔

　　虚拟现实的特征可以表示为3I特征（Immersion、Interaction、Imagination）

　　（l）投入（Immersion）：这是VR系统的核心，指使用户投入到由计算机生成的虚拟场景中的能力。用户在虚拟场景中有“身临其境”之感。

　　（2）交互性（Interaction）：指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力，它是人机和谐的关键性因素。

　　（3）构想（Imagination）：虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口，而且可使用户沉浸于此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生新的构思。

　　三、虚拟现实在教学中的应用

　　虚拟现实应用于中学教学主要表现在以下两个方面：课堂教学中，实验教学。

　　1．课堂教学

　　课堂教学是教学的主要方式，也是虚拟现实运用于教学的主要战场。根据不同的学科，虚拟现实发挥着不同的作用，主要有以下方面的应用：立体物体的展示，立体空间的展示，展品的介绍，虚拟空间的营造与构建，虚拟场景的构造

　　（1）立体物体的展示：

在教学中经常要使用一些实物展示，在以往的教学环境中，为了更形象地使学生感受三维物体的信息。主要采用这样一些方法：1）利用图片，通过投影仪展示。但这种展示只能提供立体物体的某一个视角或者某几个视角，学生无法见到提供的图片以外的视角。且学生被剥夺自主选择视角的权利。

2）实物展示：这是一个很古老而且是很实用的方法，但它存在的一个比较严重的缺点是由于各个学生所处的位置不同，虽然教师拿的是同一个实物，但在不同位置学生的眼中，视角都不尽相同。而且实物不可能做得很大，后面的学生可能就无法观测清楚。

3）通过计算机三维造型及动画软件，如3dsMAX等，建立一个与实物基本相同的模型，然后通过旋转展示各个视角，可以说这是一种比较理想的方法，但它也存在一个严重的不足。因为动画是一个预先设定的过程，学生在使用时只能让它停止或播放，而不能任意按照自己的意愿随意选择视角。

　　通过虚拟现实，我们可以构建一个与实物同样的三维物体，如采用3dsMAX建模，存储为VRML格式，然后在VRML播放器中使用。或者利用QUICKTIME VR等都可以得到很好的效果。如在高中立体几何的三垂线定理是立体几何教学中的一个重点同时也是一个难点。这时我们如果利用VRML语言画出题 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 是否正确。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果。VR实验室的一大优点还在于其绝对的安全性，不会因操作失误而造成人身事故。

　　四、虚拟现实在教学中应用的展望

　　随着计算机技术的发展，虚拟现实正掀开其神秘的面纱，逐渐走进教学。但在目前，完全沉浸虚拟现实系统的硬件设施仍然是价格昂贵，这也制约了虚拟现实在教学中的普及。但桌面虚拟现实系统的应用也为教学媒体的应用开辟了一条新的道路。随着虚拟现实系统的价格不断下降，软件的适用不断增强，这种新的教学媒体必将广泛应用于教学。而且，它使个别化教学真正成为可能，当虚拟现实在教学中普及时，教学方式一定会随之发生巨大的变化

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