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浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文

时间:2022-10-08 16:11:25 论文范文 我要投稿

浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文范文(通用9篇)

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浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文范文(通用9篇)

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇1

  [论文关键词]虚拟现实技术 虚拟实验室

  [论文摘要]在教学中运用虚拟现实技术不但能有效的提高教学效果,激发学生的学习兴趣,而且还能提升教学过程中的科技含量。阐述虚拟现实技术在教学中的重要作用,重点探讨在各基础学科中虚拟现实技术的运用。

  一、引言

  随着计算机技术的飞速发展,虚拟现实技术已经从前沿的航天、军事领域开始进入教育领域,并涉及高等教育的各个学科。计算机变成实验台,软件变成仪器,网络变成实验室的虚拟现实技术能形象生动地表现各个学科的教学内容, 有效地营造随技术发展的教学环境,提高教学质量。

  二、虚拟现实技术概述

  虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及显示技术,生成三维的虚拟环境,介入者利用键盘、鼠标等输入设备,或者带上头盔、数据手套等传感设备进入虚拟环境,在虚拟环境中进行实时交互,并且能够感知和操作虚拟环境中的各种对象,获得身临其境的感受和体验。

  虚拟现实技术具有沉浸感、交互性和想象力三个基本特征。在具体的教学实验中,学生可以作为主角存在于虚拟环境中,对虚拟环境内的物体进行操作并从环境中得到自然的反馈,而且当学生沉浸在多维信息空间中时,能够主动地获取知识,寻求解答,形成新的概念。

  虚拟现实技术以其诸多的优点决定了它在教育领域中的重要作用。

  一是避免真实实验或操作所带来的各种危险并降低真实实验的实验用品损耗;

  二是在虚拟实验中可以获得与真实实验一样的学习效果,还可根据实验教学发展需求“引入”新设备,不断对新设备进行扩展。三是彻底打破空间与时间的限制。总之,虚拟现实技术结合多媒体技术和计算机网络,能提高实验效果与效率,充分发挥教学优势。

  三、虚拟实验室的实现

  虚拟实验室是由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统,包括相应实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。在虚拟实验室中,学生能够在计算机建立的三维的模拟实验场景中从不同的视角观察一个实验对象,通过鼠标的选择或者拖曳操作便可完成与虚拟实验对象之间的交互。

  (一)仿真实验

  虚拟实验室实际上就是数字化的仿真技术在实验教学中的应用,一个真正的虚拟实验教学系统的前台是多媒体或是虚拟化的环境,后台是实时仿真的过程。

  目前的仿真软件很多,如EASY-T、VT-LINK3.3、SPW、Cadance、Mentor、MatLab、Protel2004、LabView、OpenGL、MultiGen等。在构建虚拟实验时,应根据具体需求,选择合适的开发工具。如何将计算机仿真技术与虚拟化的仪器或多媒体环境有机的结合起来是虚拟实验室建立的关键和核心技术。

  (二)支持技术

  目前国内外对虚拟实验室的开发大致采用以下几种方法 :

  1.使用JAVA+VRML进行开发。Java目前已经成为跨平台应用软件开发的一种规范,主要讨论对象行为。VRML 是一种虚拟现实建模语言,着重于虚拟场景中对象的特征。采用JAVA+VRML混合编程是实现较复杂动态场景控制等高级交互功能的有效方法。但基于VRML虚拟现实的虚拟实验在制作上较复杂,客户端需要有大量的专业的设备(如头盔、触觉手套等),附加成本较高,并且运行VRML对客户端计算机的性能要求也很高。 "

  2.使用ActiveX控件进行开发。ActiveX技术是Microsoft为适应网络发展的需要而将OLE技术在Internet上的重定义。在虚拟实验室的开发过程中,代码复用性对于持续开发过程尤为重要。可以利用VB、VC++、Delphi、Builder等任何一种支持COM规范的开发工具来进行ActiveX控件的开发。由于ActiveX控件只能运行在基于Microsoft Windows的操作系统,因而移植性和通用性较差。

  3.使用QuickTime VR进行开发。QuickTime VR(简称QTVR)是新一代的、基于静态图像处理的实景建模的虚拟现实技术。QTVR可以应用照片、录像或数字图像等离散数据来创建虚拟环境,完成三维空间及三维物体的造型,并实现全方位观察。具有更高的真实感、更丰富的图像和更鲜明的细节特征。QTVR制作简单、周期较短、可控性也很强,对开发一些简单的网络实验教学软件的难度不大。

  4.使用FLASH进行开发。FLASH是一种基于矢量的图形系统,具有短小精悍、任意缩放、兼容性良好、嵌入ActionScript脚本功能等特点。而且Flash中的工作组功能极为强大,包含一套新的工作流程,可自动更新Flash网站的数据驱动,从而大大节约了开发者的时间。因此,FlashActionScript是网上教学虚拟实验室开发的最佳平台。

  (三)功能模块设计

  无论建设哪个学科的虚拟实验系统,从功能模块上均可划分为三个部分。

  1.网络服务。用户可通过网络注册个人信息并经过验证后登录虚拟实验系统。登录该系统后学生可自主选择将要进行的实验,并根据实际需要获得相关的指导。

  2.仿真实验。采用计算机仿真技术来构建实验模型,设计出用于测试的虚拟仪器设备、实验线路或回路、实验元器件或构件库、判别实验效果的评价标准等。用户选择相关的仿真实验以后,根据提示进行相关的操作,观察实验现象并记录实验结果。

  3.数据库。为虚拟实验系统提供相关的数据服务。维护虚拟实验系统的数据信息及用户的相关权限,为仿真实验提供支持。

  四、结束语

  如何将虚拟现实技术很好地运用于教学中是目前教育领域发展的一个新热点。虚拟现实技术在教学中具有广阔的应用和发展前景。虚拟实验的普及能更好的提高教学效率,优化教学过程,达到更好的教学效果。

  参考文献:

  [1]许又泉、谭敏生、邓轶华,网络虚拟实验室及其实现方法研究[J].邵阳学院学报(自然科学版),20XX(03).

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇2

  摘要:虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真,可借助传感头盔、数据手套等专业设备,让用户进入虚拟空间,实时感知和操作虚拟世界中的各种对象,从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向,是一门富有挑战性的交叉技术。

  关键词:虚拟现实技术 虚拟环境 计算机发展 新型计算机

  计算机技术的不断发展与应用方面的不断提高使得虚拟现实技术也相应同步地快速发展。尤其是计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命,更加带动虚拟现实技术的快速发展,对人类社会的发展产生深远的影响。

  1、虚拟现实技术概述

  虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。 虚拟现实技术的发展与应用离不开计算机技术的发展,两者是相辅相成的关系,如果要正确认识和剖析并把握虚拟现实技术的应用与发展,就必须深入研究计算机技术的变化与发展趋势,这样才能有利于我们未来更好的掌握与应用虚拟现实技术。

  2、计算机技术在虚拟现实技术的应用

  自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来,计算机技术迅猛发展,传统计算机的性能受到挑战,开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口,新型计算机的研发应运而生,计算机技术的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。专家预计虚拟现实技术也会因此得到迅速发展。尤其是三维计算机图形学技术、采用多种功能传感器的交互式接口技术和高清晰度显示技术在虚拟现实的应用中起着重要作用。此外,智能化的超级计算机和新型高性能计算机不断发展。这会更有利于虚拟现实技术方面的快速发展。虚拟现实技术通过计算机对复杂数据进行可视化操作以及实时交互的环境。与传统的计算机人-机界面(如键盘、鼠标器、图形用户界面以及流行的Windows等)相比,虚拟现实无论在技术上还是思想上都有质的飞跃。

  3、虚拟现实系统的技术特点

  3.1 虚拟现实有效地建立虚拟环境主要集中在两个方面,一是虚拟环境能够精确表示物体的状态模型,二是环境的可视化及渲染。

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  3.2 虚拟现实仅是计算机系统设置的一个近似客观存在的环境,它是硬件、软件和外围设备的有机组合。

  3.3 用户可通过自身的技能以6个自由度在这个仿真环境里进行交互操作。

  3.4 虚拟现实的关键是传感技术。

  3.5 虚拟现实离不开视觉和听觉的新型可感知动态数据库技术,并需结合高速的动态数据库检索技术。

  3.6 虚拟现实不仅是计算机图形学或计算机成像生成的一幅画面,更重要的是人们可以通过计算机和各种人机界面与机交互,并在精神感觉上进入环境。它需要结合人工智能,模糊逻辑和神经元技术。

  4、虚拟现实硬件设备与软件技术和计算机技术的融合

  在虚拟现实系统中,硬件设备主要由3个部分组成:输入设备、输出设备、虚拟世界生成设备。此外系统还需要虚拟现实的相关技术。

  4.1 虚拟现实的输入设备。有关虚拟现实系统的输入设备主要分为两大类:一类是基于自然的交互设备,用于对虚拟世界信息的输入;另一类是三维定位跟踪设备,主要用于对输入设备在三维空间中的位置进行判定,并送入虚拟现实系统中。虚拟世界与人进行自然交互的实现形式很多,有基于语音的、基于手的等多种形式,如数据手套、数据衣、三维控制器、三维扫描仪等。手是我们与外界进行物理接触及意识表达的最主要媒介,在人机交互设备中也是如此。基于手的自然交互形式最为常见,相应的数字化设备很多,在这类产品中最为常用的就是数据手套。

  4.2 虚拟现实的输出设备。人置身于虚拟世界中,要体会到沉浸的感觉,必须让虚拟世界能模拟人在现实世界中的多种感受,如视觉、听觉、触觉、力觉、痛感、味觉、嗅觉等。基于目前的技术水平,成熟和相对成熟的感知信息的产生和检测技术仅有视觉、听觉和触觉(力觉)3种。感知设备的作用是将虚拟世界中各种感知信号转变为人所能接受的多通道刺激信号,现在主要应用的有基于视觉、听觉和力觉感知的设备,基于味觉、嗅觉等的设备有待开发研究。

  4.3 虚拟现实的生成设备。在虚拟现实系统中,计算机是虚拟世界的主要生成设备,所以有人称之为“虚拟现实引擎”,它首先创建出虚拟世界的场景,同时还必须实时响应用户各种方式的输入。

  通常虚拟世界生成设备主要分为基于高性能个人计算机、基于高性能图形工作站、高度并行的计算机系统和基于分布式计算机的虚拟现实系统四大类。

  4.4 虚拟现实的相关技术。虚拟现实系统的目标是由计算机生成虚拟世界,用户可以与之进行视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等全方位的交互,并且虚拟现实系统能进行实时响应。

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  要实现这种目标,除了需要有一些专业的硬件设备外,还必须有较多的相关技术及软件加以保证,特别是在现阶段计算机的运行速度还达不到虚拟现实系统所需要求的情况下,相关技术就显得更加重要。虚拟现实的相关技术主要有立体视觉显示技术、环境建模技术、真实感实时绘制技术、三维虚拟声音的实现技术、自然交互与传感技术等等。

  4.4.1 立体视觉显示技术。人类从客观世界获得的信息的80%以上来自视觉,视觉信息的获取是人类感知外部世界、获取信息的最主要的传感通道,视觉通道成为多感知的虚拟现实系统中最重要的环节。

  在视觉显示技术中,实现立体显示技术是较为复杂与关键的,立体视觉显示技术是虚拟现实的重要支撑技术。

  4.4.2 环境建模技术。在虚拟现实系统中,营造的虚拟环境是它的核心内容,要建立虚拟环境,首先要建模,然后在其基础上再进行实时绘制、立体显示,形成一个虚拟的世界。虚拟环境建模的目的在于获取实际三维环境的三维数据,并根据其应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。只有设计出反映研究对象的真实有效的模型,虚拟现实系统才有可信度。在虚拟现实系统中,环境建模应该包括有基于视觉、听觉、触觉、力觉、味觉等多种感觉通道的建模。但基于目前的技术水平,常见的是三维视觉建模和三维听觉建模。而在当前应用中,环境建模一般主要是三维视觉建模,这方面的理论也较为成熟。

  4.4.3 真实感实时绘制技术。要实现虚拟现实系统中的虚拟世界,仅有立体显示技术是远远不够的,虚拟现实中还有真实感与实时性的要求,也就是说虚拟世界的产生不仅需要真实的立体感,而且虚拟世界还必须实时生成,这就必须要采用真实感实时绘制技术。所谓真实感绘制是指在计算机中重现真实世界场景的过程。真实感绘制的主要任务是要模拟真实物体的物理属性,即物体的形状、光学性质、表面的纹理和粗糙程度,以及物体间的相对位置、遮挡关系等等。

  4.4.4 三维虚拟声音的实现技术。在虚拟现实系统中加入与视觉并行的三维虚拟声音,一方面可以在很大程度上增强用户在虚拟世界中的沉浸感和交互性,另一方面也可以减弱大脑对于视觉的依赖性,降低沉浸感对视觉信息的要求,使用户能从既有视觉感受又有听觉感受的环境中获得更多的信息。

  5、总结

  能看到虚拟现实技术对计算机技术的联系性非常紧密,并且虚拟现实技术对计算机设备的应用分类也越来越具体,越来越广泛。相应的计算机设备也应用到虚拟现实技术的对应环节上。虚拟现实技术是一个极具潜力的前沿研究方向,是面向21世纪的重要技术之一。它在理论,软硬件环境的研究方面依赖于多种技术的综合,其中有很多技术有待完善。可以预见,随着技术的发展,虚拟现实技术及其应用会越来越广泛。

  参考文献:

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  [1]陈浩磊,邹湘军,陈燕,刘天湖.虚拟现实技术的最新发展与展望[J].中国科技论文在线,2011.

  [2]王延汀.谈谈光子计算机.现代物理知识,2004,(16).

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  [4]官自强.纳米科技与计算机技术.现代物理知识,2003,(15).

  [5]张镇九,张昭理.量子计算机进展,计算机工程,2004,(4).

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇3

  一、引言

  虚拟现实技术是本世纪末迅速兴起的一门高科技应用技术。该技术使计算机三维图形生成技术、智能数字图像处理、人机接口技术以及多传感交互技术等高科技技术融会贯通,让体验者通过传感辅助设施得到交互式的浏览、考察和操纵系统预设的虚拟世界。因为计算机和网络技术不断取得成就,虚拟现实技术广泛的应用在各个领域,对人们的生活和生产起到了更加重要的作用。虚拟现实技术有感知性、交互性、沉浸性和构想性的特点,能够通过视听、触觉的传感及反映装置带给使用者更多的感受,使其沉浸在虚拟的环境中,带给使用者身临其境的感受。使用虚拟现实技术可以帮助使用者逐步的接受知识,使其掌握更多的知识,帮助使用者构建新的观念,掌握一种全新的学习过程。

  二、虚拟现实技术与酒店管理教学的契合度

  第一,虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以使教学过程得到优化,使教学模式得到创新。首先虚拟现实技术的存在有助于构建虚拟现实酒店场景,因为虚拟现实技术的应用结束了以往的通过图片和视频这样二维平面展示的方式,能够促进学习者通过虚拟酒店进行漫游,这样可以使学习者自由的对酒店环境进行欣赏,能够使学习者多角度多维度的对酒店的各个功能区进行浏览,学习者可以根据自己的需要来自由改变视角,如此达到身临其境的感觉。

  第二,有助于改革传统的教学方法,职业教育的主要教学目的就是要培养生产、建设、管理服务第一线技术应用性人才,使教育更加贴合行业和产业的氛围,能够给予学生一种实际的行业和产业情景。而虚拟现实技术的融入可以给予学生具有针对性的工作场景,能够使学生更具感情色彩的融入到真实的工作境况中。如此能够打破时间和空间的限制,能够刺激学生的好奇心,使其对教学充满热爱,进而帮助学生们更好的进行学习。

  第三,虚拟现实技术有助于创新人才培养模式。如今酒店管理专业通过校企合作的方式对人才进行交叉式的培养,但是这样的合作只是通过一些简单的参观和短期见习来实现,如此不利于学生更加深刻的认识酒店管理工作。而虚拟现实技术可以使学生们了解和认识到星级酒店的实际场景,同时还可以利用远程教学来打破空间的限制,这样酒店中的高级领导就会通过远程教学来对学生们进行教育,如此使学生们的专业性变得更加扎实可靠。

  三、酒店管理教学中虚拟现实技术的实际应用领域

  酒店管理教学中对虚拟现实技术应用还不够成熟,在这个方面酒店管理专业的学校并没有取得多大的成绩。追其原因就是因为虚拟现实技术的发展初期具有更大的技术难度,而且需要投入更多的成本。我们可以根据参与虚拟现实的程度和不同形式将虚拟现实技术分为四种类型。而桌面虚拟和分布式的虚拟现实技术具有更广的应用范围和更大的推广价值。其中桌面虚拟现实技术简单,而且投入也不高。分布式虚拟现实技术更为广泛的应用于教育领域。虚拟现实技术通过下面几个方面来展现出其在酒店管理教学中的应用。

  第一,利用虚拟现实技术开发教学课件。软件设计师和酒店方共同合作,使交互技术更好的运用在交互场景的设计上。通过软件对各类型的酒店建筑进行设计,并且详细的把控内在格局的三维模型设计,其次就是将文字、声音、图片、动画等媒体表现形式进行交互合成,进而产生真实的情景。之后对虚拟酒店漫游系统进行建立,设置具有三维演示空间的教学课件。于是在授课的时候,学生便可以利用漫游系统在各个角度对酒店进行了解和熟悉,如此来使学生们对虚拟现实技术产生兴趣,最终更好的帮助学生完成教学目标。

  第二,要利用虚拟现实技术构建模拟实训系统。技术技能型人才培养的平台是通过职业院校的实训基地。而酒店管理专业的学生因为专业的影响,这样对客服务生产和消费的同时性产生限制,如此便成为了经营的特点,而酒店专业的学生不能随时参观酒店,不能切实的了解到现实的场景,也不能亲自进入到酒店的实际经营管理中。虚拟现实技术可以构建一个系统,使学生能够进入到模拟的宏观和微观环境中,帮助学生们更好的去认识和了解酒店的管理。这样学生就会根据餐饮管理知识来合理的安排餐位,还可以根据前厅管理知识合理安排住房,如此构建一种内在的知识结构体系,使学生们能够更加深入的学习,提升自己的能力,使自己具备强大的岗位操作技能。

  第三,利用虚拟现实技术开展远程教学。以前的远程教学往往因为技术的原因锁定在教学视频上,这样师生之间就没有进行更好的沟通和交流,老师不能准确的掌握学生的理解情况。而分布式虚拟现实技术可以借助网络通讯技术来构建一个虚拟真实的教学课堂,最终使学生们可以借助网络参与教师的讲解,而且学生们也可以在课堂上发表言论。教师能够得到学生们的实时状态,监控学生们的学习情况,运用这种教学方式可以提升学生们的学习效率,实现更加理想化的教学现状。

  四、结束语

  综上所述,如今有多个领域受到了虚拟现实技术的影响,比如说教育、管理、生活等领域,伴随着虚拟现实技术的融入,高科技也在飞速的迈动着自己的步伐,它被更好的运用在教育领域。虚拟现实技术在酒店管理教学中应用可以使教学过程得到优化,使教学方法得到革新,使人才培养模式得到创新,因为和传统教学方法的完美结合,最终帮助酒店管理教学更快更好的达成目标,进而使教学的质量得到更好地提升。

  参考文献:

  [1]姚永聪.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].职教通讯,2015(06).

  [2]刘敏.虚拟现实技术在教学改革中的应用探索[J].信息技术教学与研究,2015(04).

  [3]徐素霞.虚拟现实技术及其在远程教学中的应用[J].软件导刊,2016(07).

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇4

  摘要:虚拟现实技术具有独特的技术优势,在现代远程教育领域具有良好的应用前景。结合虚拟现实技术在现代远程教育领域的应用,本文论述了该技术的主要优势和主要的应用模式,分析了应用过程中应该关注的若干问题。

  关键词:虚拟现实;远程教育;应用模式

  一、引言

  教育技术的发展紧紧伴随着技术进步的步伐发展,随着信息技术的飞速发展现代教育技术也呈现出日新月异的局面。有研究表明,随着通信技术和信息技术的不断发展,有关教育技术特别是远程教育技术的研究呈现出由电视技术到计算机技术再到网络技术的发展路径。例如美国早期的教育技术研究集中在视听教育方面,对电视媒体比较关注。90年代以后,计算机逐渐普及应用,教育技术相关的新词语,如“Courseware”“Hypermedia”和“ComputerSoftware”等大幅度出现。今天,随着新教育理念和教育技术的发展,特别是虚拟现实和数字媒体技术的发展,“远程网络教育平台”“MOOC课程”“虚拟教室”“虚拟实验”等新术语又不断出现在现代教育技术研究的舞台上,呈现出新的发展局面。我国是教育大国,发展现代远程教育已成为我国教育发展的一项战略措施。近年来,在我国教育技术主要的研究刊物中,包括《电化教育研究》《中国电化教育》《中国远程教育》《开放教育研究》《现代教育技术》《现代远距离教育》,对包括虚拟现实技术在内的新的信息技术应用做了大量研究。本文在综合分析相关文献的基础上,分别论述虚拟现实技术主要的应用特点、虚拟现实在教育技术中的应用模式和关键技术。

  二、虚拟现实技术应用于远程教育的主要优势

  我国的远程教育经历了三个发展阶段:一是主要依靠邮政通讯手段进行函授教育;二是利用广播和电视开展广播电视教育;三是以信息为基础开展的现代远程教育。特别是20世纪90年代以来,随着计算机网络为代表的远程传输技术和移动计算技术的发展,随着多媒体、虚拟现实等新型媒体技术的发展和应用,现代远程教育成功突破了传统面授教育的局限,提供了一种突破时空界限、资源共享、交互沉浸式的学习环境。其中,虚拟现实技术发挥着重要的作用。“虚拟现实技术”是一种利用计算机为用户生成模拟人物和场景的技术,该模拟的人物和场景非常相似于所对应的现实世界人物和场景,使用户能够得到一种类似真实世界所能给与的感受和体验。所以又称为虚拟现实技术可以虚拟出“一个真实的世界”。虚拟现实技术同时还具有鲜明的特色—3I特性:“沉浸(Immersion)”“交互(Interaction)”和“想象(Imagination)”。虚拟现实技术首先追求的是能够达到沉浸的“真实”体验,能够提供有效的人机“交互”,能够为用户提供一种甚至超越现实意境的“想象”空间。虚拟现实技术是一门综合性的技术,不仅包括图形学、图像处理、模式识别、网络技术、并行计算技术、人工智能等特殊的信息技术,而且涉及数学、物理、通信,甚至与气象、地理、美学、心理学和社会学等相关知识。如果真的能够方便地生成各种虚拟的现实世界,同时又具有3I特性,必将在远程教育中发挥重要的作用。

  三、虚拟现实技术在远程教育领域的主要应用模式

  前一个时期,我国远程教育技术大多还是基于网页的远程教育平台,依靠文字和平面动画提供在线的教育服务。由于教育者和学习者的时空相对分离而无法提供身临其境的学习环境,也由于教育内容更多属于单向的线性播放模式而无法提供人机交互环境,还由于只是通过视频进行演示教学而无法提供真实的实验教学环境,大大降低了学习的'主动性,已无法激起学生的学习兴趣和积极性。现代远程教育的发展趋势是网络化、智能化、虚拟化。虚拟现实技术因其特有的多感知性、浸没感、交互性和想象性等特点,在远程教育中具有强大优势和潜力。虚拟现实技术本身也在发展之中,基于虚拟现实技术的应用也在实践探索之中。从目前情况看,虚拟现实技术在远程教育中的主要应用可以分为两个层面:一是简单应用,基本上是在教室教学资料中运用虚拟现实技术制作课件,将抽象问题和复杂问题直观化、可视化。例如医学教育中的人体结构和各类生命循环系统功能演示等。二是高级应用,所谓高级是用虚拟现实技术专门制作特殊功能的系统,并在远程教育平台上使用。这类高级的虚拟现实应用主要包括三个方面:一是虚拟训练场和虚拟实验室。专门提供规模较大的分布式专业训练和实验环境。例如军事训练环境,运用军事仿真技术、虚拟现实技术和分布计算技术,构建真实的军事对抗训练环境,这已经是成功的应用模式了。同样,在一般的学科专业教学中,可以通过建构虚拟实验室,使得许多现实的实验室功能可以虚拟化。二是虚拟教室和学习环境。这类应用主要是提供虚拟的数字校园,在网络化的数字校园里有着许多不同授课内容的“教室”,有着虚拟化的校园、图书馆和学科专业网站,甚至有着同类学员的学习“社区”。三是虚拟创新设计环境。现代教育提倡的创新学习,随着虚拟现实技术的运用也逐渐成为了可能。利用虚拟现实技术可以建立实际动手设计环境,学生可以开展近乎真实的创新设计。如服装设计、艺术设计和科技产品设计。如果再能够利用产学研结合的机制,这样的设计环境将会是非常有意义的。总之,运用虚拟现实技术人们可以虚拟出一个真实的校园环境或者构建一个虚拟的学习环境,经过实时渲染的分布式虚拟现实环境将会让学生在虚拟现实空间中学习的感受就如同在3D游戏中一样,他们可以实时地进行三维交互、实时地参与教学活动、与教师进行沟通。

  四、虚拟现实技术应用于远程教育应该重点关注的问题

  虚拟现实技术具有非常理想的发展前景,但是仍处于快速发展的阶段。虚拟现实技术运用于远程教育,应该分别从技术和应用两个方面关注以下问题。从技术的角度,要重点关注虚拟现实关键技术发展的动态。要想理想地用计算机生成真实感很强的虚拟世界,并且能够在广域网范围内交互使用,技术难度是很大的。目前大多数人认为有五项关键技术正在积极突破。

  (一)动态环境建模技术一般说环境建模比对象个体建模复杂,而动态的环境建模更具有挑战。动态环境建模目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。

  (二)实时三维图形生成技术目前三维图形技术尽管已经较为成熟,但是如何实现“实时”生成仍然是挑战。

  (三)立体显示技术目前虚拟现实的交互能力主要依赖于立体显示和传感器技术。但现有的虚拟现实还远远不能满足需要,虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高。

  (四)系统开发工具和运行平台虚拟现实应用的开发比较复杂,效率和质量保证也很困难,网络化的运行平台也很难满足广域网环境。目前还必须重点研究虚拟现实的有效开发工具和高效分布式运行平台。

  (五)系统集成技术集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成也非常复杂。从应用角度,要更新教育观念并能够有效运用建模技术构建学习环境。包括如何运用建模技术构建与教学相关的对象和场景,如何构建以学生为主体的自主学习过程,如何设计人机交互环节等等。当然熟练掌握虚拟现实技术和数字媒体技术是重要的应用基础。正像高质量的动漫游戏制作非常不易一样,好的虚拟现实教育作品的研发也是具有挑战性的。

  五、结语

  现代教育技术的应用逐渐呈现出网络化、智能化和虚拟化的重要趋势。虚拟现实技术在现代远程教育领域的主要应用模式包括:虚拟训练场和虚拟实验室、虚拟教室和学习环境、虚拟创新设计环境。当前相关的关键技术和新的应用模式都还在积极的发展之中,有着良好的前景。

  参考文献

  [1]魏顺平.国外教育技术研究现状与趋势[J].开放教育研究,2010(2).

  [2]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学F辑信息科学,2009(1).

  [3]叶步伟,马德俊.虚拟实验技术及其在远程教育当中的应用[J].继续教育研究,2011(6).

  [4]孙晓霞.浅谈多媒体远程教育技术的发展现状与对策[J].通讯世界,2016(4).

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇5

  摘要:近年来,利用虚拟现实技术在教育领域开发了一种新的教学模式。通过相关研究,设计与实现关于计算机课程教学的一些功能模块,可以帮助学生掌握和巩固教学中的难、重点,提高学生的自主性、积极性和创造性。笔者以计算机教学为例,探讨基于VRP的虚拟现实技术在辅助计算机课堂教学中的应用。

  关键词:VRP;虚拟现实技术;计算机教学

  1引言

  虚拟现实技术应用于教育领域中,实践了建构主义、情景学习的思想,可为学生提供一个逼真的学习环境。提高学生的学习兴趣,让学生获得真实的学习体验,熟练掌握和巩固教学中的重、难点,以取得更好的教学效果。

  2虚拟现实技术简介

  虚拟现实(VirtualReality,VR)是20世纪末提出的一项多学科综合技术。它以计算机技术为核心,通过计算机仿真,生成具有视觉、听觉、触觉等多种感官的逼真的三维虚拟环境。用户可以通过专业的传感器设备进入虚拟环境,与虚拟场景中的对象进行交互,从而获得身临其境的体验,被认为是21世纪最有潜力的技术。虚拟现实有三种特性,即沉浸感、交互性和想象力(又称创造性),使虚拟现实技术在教育领域具有独特的、明显的应用优势。基于虚拟现实创建的教育和教学环境,为学习者营造了自主学习的环境,从传统的“以教促学”的学习模式,转入一个新的学习方式,学习者通过自我互动和信息环境,获取知识和技能。但在实际教学中,有些基本概念、原理和方法是很难用实物来演示。可借助虚拟现实技术制作三维演示程序,解决教学中的难点,提高学生的学习兴趣。

  3虚拟现实技术在计算机教学中的应用

  计算机这门学科,逻辑性和实践性较强,教材上的一些知识点学生较难理解。教师可以用VRP结合3DsMax开发制作VR课件,更好辅助课堂教学。例如《操作系统》这门课,内容上更具理论性和相对抽象性。在讲解进程管理中的生产者-消费者问题以及处理机调度中的死锁等问题时,学生理解起来非常困难。因此,教师可以用VR课件,将动画、声音、图片等表现形式有机结合起来,将生产者-消费者问题以及死锁等问题的原理,通过动画生动形象地展现出来,学生理解起来就更加容易。且老师还可以设计开发《计算机操作系统重难点案例解析》的VR课件,此课件不是教材内容的堆砌,而是用来解决教材的难重点。又如在《计算机基础》课程中,讲解信息编码、二进制、十进制等基本概念时,可用VR课件开发一些游戏案例。既能激发学生的兴趣,又能在课件中设置相应的问题,让学生思考问题,培养学生的主动思考和解决问题的能力,并有助于培养学生的计算思维能力。再如,在讲解《计算机组装与维修》课程时,由于无法提供足够的硬件设备来满足学生的实验需求,传统的教学主要采用播放PPT课件的方式,给学生展示相应的图片和组装流程,或通过播放组装的视频方式来教学。学生只能获得感官上的认识,而实际动手操作的体会不深刻。为此,借助虚拟现实技术,利用其创建的虚拟场景,可使知识更形象化、直观化,便于理解和增强学生的实践操作能力。学生在虚拟场景中,可进行交互学习,具有较强的沉浸感和交互性,极大提高了学生实践能力。虚拟现实技术创设的教学环境相对其他教学媒体创建的学习情境更有真实性、独特性和优越性。在计算机学科的理论教学和实验教学中,可借助虚拟现实技术,通过3DsMax软件创建教学中所需的硬件模型,构建三维模型库,结合VRP虚拟现实软件,开发出适合各门计算机课程教学的虚拟学习环境,能很好降低教学成本,提高教学效率。

  4基于VRP的虚拟现实课件设计流程

  4.1VR-Platform虚拟现实平台

  VRP是VR-Platform的简称,是国内第一款自主研发的虚拟现实平台软件。该软件实用性强、操作简单、高度可视化,所见即所得。可广泛应用于城市规划、房产开发、工业仿真、文物古迹、电子商务、教育以及娱乐游戏等行业。该软件打破了被国外软件垄断虚拟现实领域的现状。以极高的性价比获得了国内广大客户的青睐,并已成为一个国内应用非常广泛的虚拟现实和三维制作工具。许多理工科重点院校,购买了VRP虚拟现实平台及其相关产品(如清华大学电机系、中国传媒大学动画学院等),在高等学校的教学科研工作中发挥了重要作用。

  4.2基于VRP的虚拟现实课件制作

  在制作VRP作品前,必须先通过相关的三维建模软件(如3DsMax)进行基础建模,并设定对象的材质、灯光、动画等。大致分为以下几步。4.2.1模型建立。大多数虚拟现实场景中的模型,都是由3DsMax等三维软件制作完成。VRP对建模阶段的模型没有太多的限制,只要它符合3DsMax标准即可。但在建模时,模型数量不要太多,删除看不见的面,对于较复杂的造型,可用贴图或照片来表现,以简模原则优化模型。4.2.2材质和灯光设置。完成场景模型的建立之后,可为模型添加材质。可使用标准材质,也可添加纹理贴图。具体根据所要创建的场景来设置。VRP对3DsMax场景中的灯光设置也没有特殊要求,根据需求设置合理的灯光即可。4.2.3烘焙。通过烘焙操作,可将3DsMax场景中的模型光影,以贴图的方式导入VRP中,从而获得一个真实光影效果的虚拟场景。4.2.4导入。VRP进行后期制作虚拟现实场景中的模型制作完成并经过烘焙后,通过VrpForMax插件导出模型到VRP-Builder,即可在VRP-Builder中进行编辑,根据教学需求,编辑具有交互功能的VR作品。4.2.5输出。在完成场景中所有模型的交互功能后,可运行、预览效果,进行修改、调试,最后可编译输出*.EXE的可独立执行文件或是可网络发布的*.VRPIE文件。

  5结语

  虚拟现实技术在教育领域有着广阔的应用前景。不仅适用于科学技术研究、虚拟学习环境、虚拟实验室、虚拟实训,还可应用于虚拟仿真校园及虚拟远程教育等。随着虚拟现实技术的发展和完善以及硬件设备成本的不断降低,虚拟现实技术作为新的教学媒体,以其强大的教学优势和潜力,将会逐步吸引教育工作者的关注和青睐,最终在教育领域被广泛应用并发挥其重要作用。

  参考文献

  [1]王静蕾.浅谈虚拟现实技术在计算机教学中的应用[J].太原城市职业技术学院学报,2014(10):119.

  [2]喻晓和.虚拟现实技术基础教程[M].北京:清华大学出版社,2015.

  [3]徐新新.虚拟现实技术VR在计算机教学中的应用[J].信息与电脑,2016(21):254.

  [4]朱姝.VRP虚拟现实技术在实训教学中的应用效果研究[J].中国教育技术装备,2017(6):15.

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇6

  【摘要】物理抽象概念的表示以及理想的物理实验环境的模拟,一直是中学物理学习中的重难点。一些抽象思维尚未完全成熟的高中生难以准确地想象天体运行的规律。而虚拟现实以其沉浸性、交互性、想象性的特点,能够准确模拟虚拟的“理想环境”,形象地表示抽象的概念,并能让学生与实验对象进行交互,以解决传统物理课堂中情境性、沉浸感、互动性不强的问题。本文设计、开发“三体运动”VR教学软件,并通过在实践中应用该软件,探索了虚拟现实技术在高中物理学习中的影响及效果。

  【关键词】虚拟现实;VR教学;高中物理;三体运动

  物理是高中阶段非常重要的学科,学生通过对物体运动本质规律的参悟,会帮助其塑造辩证、科学的世界观和人生观[1]。但抽象的物理概念的理解,复杂的物体运动规律的参悟,理想的实验环境的模拟一直是学生学习和教师教学的难点,这些虚幻游离的力、电、磁等,往往令学生望而生畏。而虚拟现实技术的发展为物理教学带来了新的机遇,恰好可以解决上述这些问题。虚拟现实可以创设逼真的三维多感官环境,同时环境还会对参与者行为产生相应的反馈,应用于教学中,可实现情境学习、创设心理沉浸感[2]。本研究聚焦高中物理重点内容“万有引力定律”,开发并应用“三体运动”VR教学软件,旨在探究VR技术在高中物理学习中的影响及效果。

  VR技术在物理学科中的应用案例

  1.国外VR技术在物理学科中的应用国外大学很早就开始关注虚拟现实技术在物理学科中的应用,主要表现为物理虚拟实验。美国科罗拉多大学的一个研究团队,基于Java和VR技术研发了一套物理学科的“PhET系列互动仿真软件”,该软件通过虚拟实验来帮助学生理解抽象的概念和隐含的关系[3]。该软件以寓教于乐的方式,激发了学生学习的兴趣。美国路易斯安那州立大学的学者,将VR和AR技术在物理教学(主要为力学、电磁学等)中的应用模式进行了对比[4]。研究结果表明,这两类技术均能促进教学,提高学生学习的质量。此外,还有美国俄勒冈大学设计的物理实验网站“VLab”,以及卡罗莱纳州立大学开发的基于WEB的“探究型虚拟物理实验室”等众多应用[5]。2.国内VR技术在物理学科中的应用与国外相比,国内的虚拟现实教育应用起步较晚,但近年来越来越受到重视。同样,也主要集中于多媒体辅助物理实验教学。中国科技大学人工智能与计算机应用研究室开发出了一个“几何光学实验设计平台”,该系统基本涵盖了中学物理的光学实验,学生可以通过该虚拟系统提供的实验仪器,完成或练习大部分的光学实验。西安科技大学开发了一套“通信原理仿真实验系统”。该系统主要基于Matlab技术,不仅有较强的交互性,而且操作简单,十分人性化[5]。

  运用VR技术开展高中万有引力定律教学的实证研究

  笔者开发了一款“三体运动”VR教学软件,模拟出“万有引力定律”章节中的实验,对“三体运动”进行直观的表现,创设一个沉浸式的、交互性的虚拟教学环境。1.“三体运动”VR教学教具“三体运动”VR教学软件基于C#语言、Unity3D平台设计开发,并以“智能手机+Cardboard”作为终端。通过Unity3D创建三个球体代表三体,为每一个球体添加了运动轨迹,并将三个球体的物理属性设为刚性球体碰撞。以“万有引力定律”和“牛顿第二定律”为基础来模拟三个球体的相互运动。2.用户操作使用该软件进行实验时,学生只需戴上CardBoard,向左便能看到导航界面,可以自主选择想要观察的场景。进入实验场景后,学生在观察时可以通过改变头部位置凝视交互的方式,来改变每个球体的位置、质量、速度等,观察由此发生的运动改变,实现其与实验内容交互。3.实验结果本研究选择北京市八一中学高二年级的一个班进行实验,共计40位学生和1位物理教师。在师生体验了软件后,发放问卷,并随机抽取5名学生(3男2女)和1名教师进行访谈,收集他们对该应用的感受及建议。通过对问卷和访谈数据的分析,主要包括学生对VR教学的已有经验、态度、满意度及效果评价,得出以下结论。(1)高中生对VR的已有经验研究发现,大部分学生对VR技术有一定了解,但是了解不多;大多数学生都曾经体验过VR产品,但是体验不多。绝大多数学生没有体验过VR在教学中的应用。(2)高中生对VR教学的态度学生整体上对VR教学持非常积极的态度。使用VR教学软件前后的数据对比显示,“三体运动”VR软件显著提升了学生对VR教学的兴趣。有95%的学生表示愿意或非常愿意在未来教学中能应用VR,特别是在“物理、化学、生物、地理”等学科。他们期待通过VR教学提升他们对内容的兴趣和学习积极性。(3)师生对VR教学教具的满意度体验过VR教学软件后,100%的学生都对该软件的界面设计、交互设计、教学内容设计、架构设计表示满意,其中75%以上的学生表示非常满意。同时,学生们也对软件的交互设计提出了更高的期望。(4)师生对VR教学教具效果的评价问卷和访谈数据都表明,教师和学生们都非常认可VR教学软件的教学效果,包括:能够创设生动形象的学习情境、有助于万有引力定律的理解、有助于对空间三体运动的理解、有助于扩展物理知识、有助于提升物理学习兴趣。物理教师表示,“这款软件对于帮助学生理解天体运动和相关知识很有帮助,它很适合作为物理教学的辅助软件”。几乎所有学生都对这款VR教具表现出了浓厚的兴趣,均认为该软件创设了生动形象的学习情境,能够加深他们对知识点的理解,因为它将“看不见”的东西变得直观了。他们说,“这款软件能够把那些看不见、摸不着、离我们非常遥远的东西呈现在我们眼前,使它们具体化了,帮助我们更深刻地理解”。

  “三体运动”VR教学软件体现了VR在物理学科教学中的潜力。通过本研究发现,VR在教学中的应用非常必要且充满潜力,高中生有浓厚兴趣;VR教学软件在创设情境、提升学习兴趣、促进知识理解方面存在积极有效的作用。它以其构建学习情境、形象化抽象内容、实现自然交互的优势,既可以用于内容展示,又可以实现探究式学习[3][5],其提升学习动机、优化学习效果的作用展现得淋漓尽致。物理学科需要进行大量的实验,这意味着VR技术在物理教学中有巨大的发展空间[6],也有更多的探索之处。哪些内容适合VR技术?如何将其融入学习活动中?如何使VR工具更便捷、更具可获得性?这需要更多设计人员和实践者的参与,进一步优化其效果,并解决成本过高的问题,早日实现VR技术进课堂。

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇7

  论文摘要:本文从虚拟现实技术帮助学生获取缄默知识、改变学生的学习手段与学生创新思维的培养三个方面,探讨虚拟现实技术(VR)对学生学习的影响。

  一、 虚拟现实帮助学生获取缄默知识

  (一)缄默知识

  缄默知识是英国学者波兰尼于 1958年首次提出的一个新概念。他指出:“人类有两种知识,通常所说 的知识是用书面文字或地图、数学公式来表述的,这只是知识的一种形式,还有一种知识是不能系统表述的,如我们有关于自己行为的某种知识。如果我们将前一种知识称为显性知识的话,那么我们就可以将后一种知识称为缄默知识。”缄默知识往往不容易被人们所注意,但并不能说明缄默知识在人类实践活动没有价值或微不足道。恰恰相反,缄默知识是非常重要的一种知识类型,事实上它们在支配着人的认识活动的整个过程,是人们获得显性知识的“向导”。首先,只有通过缄默知识或缄默认识到途径,人们才能发现一个有新意的真正的科学问题,因为这些科学问题还是问题,还不明了,处于隐蔽模糊的状态,当然不可能有明确的逻辑证明,只能依靠经验直觉(其中包含缄默知识)而达到;其次,科学家要做出科学的发现,就必须将那些一般意义上的科学技巧如观察、记录、描述、资料分 析等个性化 、实践化,转变 为他自己独特的知识,这个个性化、实践化的过程实 际上是把一般意义的科学技巧(显性知识)与个人的缄默知识相结合的过程;再次,在任何科学理论的论证过程中,在各个阶段都会有意想不到的情形发生,这是继续进行研究还是终止,在很大程度上也是一个不能加以清晰表达的建模过程;最后,一个可与陈述是否被人们接受,也依靠人们的缄默知识来帮助,人们在心目中都有一套说不清道不明的认同这种说法拒绝另一种说法的标准,这些标准是缄默知识的一部分。由此可以看出,缄默知识在人的认识活动中是至关重要的。

  (二)虚拟现实技术帮助学生获取缄默知识

  虚拟现实技术所具有的沉浸性和交互性使得学习活动具有实践的性质,虚拟实践以信息的符号化转换为物质载体,这就摆脱了原始状态下虚拟思维的对象的虚无与神秘,同时也解决了原型条件实践下对象创设的诸多局限于无奈。在虚拟现实的环境下,学习者可以通过对大陆现实素材进行可控的叠加、分解、重组、试探和验证,来寻找和发现事物各种新的可能性,并展示其接近现实的真实图景。遨游于虚拟世界中,学习者学习到的知识将是带有情境性的包含缄默知识在内的完整、丰满的知识,而不只是抽去汁肉的骨架式的显性知识。

  二 “右脑革命”——虚拟现实技术改变学生的学习手段

  布莱克斯利在 1980年出版的((右脑与创造》中写道:“计算机革命,从根本上说,它乃是左脑革命的延伸。计算机实际上是扩展了我们 进行抽象逻 辑思维的能力。而对于右脑所进行 的那种类型的思维,不能对计算机抱有不恰当的奢望。”这段话 明确表明计算机技术只是能扩展我们进行抽象逻辑 思维的能力,而对于我们的形象思维的能力却是无能为力。

  在虚拟世界里,人们不仅仅可以通过逻辑的方式进行学习,更主要是通过形象化的方式进行学习。虚拟技术被称为第一个推动人们身体活动获取知识的智能技术。虚拟技术提供的学习和认识方式,不仅仅是逻辑和形象的结合,还特别有认知能力和感知能力的结合。

  三、学生创新思维的培养

  (一)培养学生的发散思维

  虚拟现实技术打破了传统的意向传授知识的教学模式,学生可以最大限度地发挥主动性和积极性,够开导学生思维的流畅性、变通性和精细性,为培养学生的发散思维提供了丰富的资 源和便利的空间,将学生的学习、练习及自我测验结合起来,形成一种生动、活泼、积极的教学方式 ,这是任何传统的教学方式、方法所达不到的,具有不可替代的功能和作用。

  (二)培养学生的形象思维

  形象思维的基础是观察能力、联想能力和想象能力 (包括再 造想象和创造想象)。虚拟现实技术能够构造出最佳的课堂教学环境,能够提供和展示各种现实的学习情境,诱导学生即席思考,激发学生的联想。例如利用计算机模拟物理中的电子云图。核外电子运动的规律与普通物体的运动规律不同,用眼睛看不见,用仪器观察不到、测量不出来,而且核外电子的运动也没有确定的轨道,运算速度极快,既看不到、又不能测定算出它在某一时刻所在的位置,只能用统计的方法描述它。虚拟现实技术可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟,通过虚拟系统便于工作可直观地观察到这一假设所产生的结果或效果。

  参考文献:

  【2】毕耕:论创新思维与写作教学改革【J】.教育探索,2005.

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇8

  一、虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用

  1.1为酒店管理教学提供了一个广阔的学习平台

  虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以让酒店管理人员学习到在实际生活中无法碰到的事例和问题,通过对一些问题的分析和探讨可以得到更多的解决办法。比如,酒店管理人员在现实生活中不可能那么倒霉的天天遇到一些极其复杂困难的事情,而在虚拟现实技术中就会碰到极难解决的问题,这时候可以让酒店管理人员大胆的去解决,在解决的同时,酒店管理人员就学习到了在实际酒店管理里中学不到的知识和经验。除此之外,虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用还体现在可以为酒店管理人员提供一个多元化的管理模式。通过虚拟现实技术,可以使酒店管理人员接触到不同的管理模式,这样就会扩大酒店管理人员的视野,从而使酒店管理人员在进行管理工作时可以借鉴不同的管理模式,针对不同的问题采用不同的解决方法。从而使酒店管理人员得到更好的管理经验,给酒店带来很好的服务,使酒店获取更大的利润。

  1.2对酒店管理者提出的各种管理模式进行模拟

  通过虚拟现实技术就可以直接而真实的了观察到这一模式所产生的结果或后果。比如,酒店管理人员对现在的酒店管理模式提出了一些质疑,但是在现实生活中,因为对新方案的不确定和怀疑,酒店管理者提出的新方案往往会被否决,不被认可。但是,通过虚拟现实技术,就可以在特定的虚拟环境对新方案进行实践,而且在新方案的实践过程中也不会因为新方案存在的缺陷而给现实中的酒店带来什么重大损失。通过虚拟现实技术,可以很快的得知酒店管理人员提出的新方案是否可行,还存在哪些缺陷需要进一步的改进和完善,在经过虚拟现实技术模拟过的方案会让酒店的高级领导信服,从而可以使新方案得到应用。虚拟现实技术在酒店管理教学中为酒店管理人员提供了可供实践的环境,这样就激发了酒店管理人员的创造力,培养了酒店员工的信心。

  1.3虚拟现实技术的沉浸性和交互性

  虚拟现实技术的沉浸性和交互性使酒店管理人员在虚拟的管理技术中从事一定的工作,担任一定角色,这样酒店管理人员就可以全身心的投入到酒店管理工作中去,这样的虚拟环境有利于酒店管理人员将理论运用到实践中去,培养酒店管理人员的管理能力,增加酒店管理人员的管理经验。比如,在虚拟现实技术中,可以让一个没有任何管理经验的酒店管理人员从事一个高级的酒店管理,在虚拟的环境里,可以让没有任何管理经验的管理人员去面对一切酒店中出现的问题;可以让没有任何管理经验的管理人员提出一切他自己觉得可以实施方案;可以让没有任何管理经验的管理人员对酒店管理中的任何人员进行调动,对酒店的任何设施进行改变和装修。因为在虚拟的酒店环境中,管理者根本就不用担心做错决定会承担什么严重后果,也不会担心因为哪里的问题解决的不够好而被上级批评。在虚拟环境中对酒店管理进行反复的实践和练习,这样可以达到熟能生巧的地步,从而达到培训的目的。

  1.4虚拟现实技术打破了时间和空间的限制

  虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用还体现在打破时间和空间的限制供酒店管理人员进行获取资源,使各国各地区的管理人员的管理经验都得到充分的利用,每个国家、每个地区都会因为风俗习惯的不同而产生不同的管理模式。作为酒店的管理人员,就应该拥有丰富的阅历和知识,针对不同地区的风俗习惯来管理酒店。虚拟现实技术的这一应用,满足了酒店管理人员的各种需求,方便了酒店管理教学。虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用就是为了给各级的酒店管理人员提供必要的知识储备。打破时间和空间的局限,就不会因为资源配置的不公平而使接受的管理知识而受到限制。虚拟现实技术在酒店管理教学中的这一应用为酒店管理人员学习管理理论知识提供了方便,从而节约了资源和时间。

  二、虚拟现实技术在酒店管理教学中的优势

  2.1虚拟现实技术可以让酒店管理教学变得简单而容易

  利用虚拟现实技术进行酒店管理教学,就不再把管理教学局限于酒店之中,酒店管理教学活动的范围和时间就得到了充分的扩大。虚拟现实技术在酒店管理教学中可以使接受者在虚拟的酒店中进行毫无顾虑的运用管理中的知识对酒店进行管理,而且在管理的过程中,会让酒店管理工作变得简单而方便。虚拟现实技术都是使用网络而进行交流,在这之中没有那么多的杂事耽误管理者,可以让不同的管理者之间更加方面的交流、传递命令、讨论管理方法,从而可以提高酒店管理人员的工作效率,更好地进行酒店管理。除此之外,虚拟现实技术还可以提供不同的酒店管理模式,可以让酒店管理人员对不同的酒店进行模拟管理,这样就可以增加酒店管理人员的管理经验,让真正实施酒店管理时可以因不同的情况而是用不同的管理模式。管理是一门艺术,酒店管理更加是一门艺术,做得好就可以为酒店带来不可估量的利益,但做的不好也会带来不能弥补的损失。因此虚拟现实技术在酒店管理中教学就可以避免这样的损失,是酒店管理教学变得简单而容易。

  2.2虚拟现实技术在酒店管理教学中可以激发管理人员的创造力,为酒店管理注入新的活力

  管理在任何企业中都是十分重要的一部分,如果没有好的管理者对企业进行管理,那么这个企业是不能够在竞争如此激烈的今天持久的发展下去的。而且,管理并不是一成不变的,如果一个企业对于管理只是墨守陈规得,那么,这个企业也是不能够发展壮大的。在酒店管理中道理也是如此,酒店是服务行业,最大的竞争就是酒店员工的服务质量。这些不是物质设施,因此需要一定的培训和管理经验。虚拟现实技术在酒店教学中可以让酒店管理人员获得充分的管理经验,而且,通过虚拟现实技术,酒店管理人员可以根据特殊的环境进行特殊的管理工作,在进行酒店管理工作时也不必担心会不会带来严重的后果等,这样就可以激发酒店管理员工的创新能力,在实际工作中,酒店管理人员可能会受到现实因素的控制而不敢去想象新的管理模式,也没有想要改变现在的管理模式。但是,虚拟现实技术在酒店管理教学中就可以避免现实的局限,从而使酒店管理员工大胆而有信心的对酒店管理中存在的一些不足的地方或缺陷进行改进和补充。

  2.3虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以减少一些不必要的浪费

  在酒店管理教学中,理论知识的学习是不能够满足酒店管理的工作的,只有进行实践才可以获得较好的酒店管理教学,哲学中有句话也说过实践是检验真理性的唯一标准,因此,采用虚拟现实技术进行酒店管理教学就可以使接受者得到充足的实践。实践离不开事件,有了问题才能够真正的能运用酒店管理教学中的理论来解决问题。如果对现实中的酒店管理问题进行实践,这样就会造成很大的浪费。几乎没有酒店会愿意让一个没有管理经验的管理人员来参与酒店的管理,即使有些酒店会聘用实习生,但是在实习生实习期间,酒店管理工作也不会交给实习生来完成,只会是让实习生在旁边学习。而这样一来,实习生就没有办法得到锻炼,想要从事酒店管理工作势必在短时间内是一个困难的事情。而通过虚拟现实技术就可以让酒店管理人员在不浪费时间让酒店没有任何损失的情况下进行实习和锻炼。这样就可以让酒店的管理人员在没有工作之前就拥有丰富的管理经验的同时还减少了酒店的一些不必要实习浪费。

  2.4虚拟现实技术在酒店管理教学中的应用可以扩大酒店管理人员的管理模式而不仅仅局限于现实中酒店的管理模式

  管理在现在社会中越来越多的受到重视,最主要的原因是因为管理可以让一个企业的工作效率得到提高,利润得到扩大。所以,拥有丰富的管理知识和经验是很重要的。管理知识大部分是从书本上学习的,虽然书本知识可以介绍各种层次的酒店在管理方面的做法,但是少了一定的实践锻炼还是会让酒店管理工作存在很多的疑问。而通过虚拟现实技术,可以让酒店管理者在虚拟现实中从事各种各样的酒店管理模式,可以在不同的国家和地区从事着各个层次的酒店管理,因此而获得各式各样的经验,在现实中也可以用虚拟现实中的经验而从事酒店管理工作,而且还可以根据现实中酒店的管理模式进行一些合适的改进和创新,使酒店管理更加的完美。

  三、结语

  虚拟现实技术作为一个新型的教学媒体,使教学变得方便、容易,同时还可以让受教者得到不同的锻炼。在酒店管理教学中,为管理者提供了更大方便、模式更加多样化的实践机会,让酒店管理者通过虚拟现实技术而获得管理经验,从而能够使酒店管理者更快、更好地适应管理工作,在酒店管理工作上做的更加出色。相信虚拟现实技术在酒店管理中的教学会等到更为广泛的推广,是虚拟现实技术得到大众的认可和广泛使用。

  浅谈虚拟现实技术在教学中的运用的论文 篇9

  摘要:伴随着社会经济的发展,旅游已经成为人们生活中不可缺少的一部分,旅游文化产业作为新的经济增长点,已成为各地综合竞争力和可持续发展能力的基础指标和关键因素,传统的旅游方式需要走进真实的环境中体验旅游的乐趣,伴随着计算机技术、互联网技术、物联网技术、传感技术的发展,越来越多的年轻人开始对虚拟旅游产生了兴趣,借助移动终端设备及可穿戴设备足不出户即可领略祖国的大好河山,享受虚拟旅游的乐趣。

  关键词:旅游资源;虚拟旅游;计算机技术

  虚拟现实技术是综合利用计算机、电子技术、图像技术、传感器技术、多媒体技术、人机交互技术及仿真技术等多种科学技术发展起来的计算机领域的新技术,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统[1]。通过计算机图形处理技术搭建虚拟的环境(虚拟环境与真实环境保持高度相似),让游览者进入虚拟场景中,并通过各种传感设备感受虚拟场景的变化,如同游览者在真实场景中发生的变化相同。虚拟旅游开发涉及用360°全景拍摄技术、3D建模技术、虚拟交互技术、传感器技术、互联网技术等多项技术,本论文是以南通狼山景区虚拟旅游系统开发作为案例进行论述,通过虚拟现实的技术将现实中的狼山搬到用户的移动端以及PC端,使用户足不出户就可以领略南通狼山周边的自然环境之美,提升了城市知名度以及影响力,该旅游系统的开发主要采用以下两种技术进行开发完成的。

  (1)狼山360°全景交互技术为了更好的展现狼山周边的旅游资源,通过使用360°全景拍摄的方式对区域内的旅游景点进行拍摄,拍摄时可借用常规的智能手机,沿中心点水平旋转一周通过计算机算法将照片拼接成360°的全景照片,通过全景照片平台上传到互联网,通过社交媒体进行传播;或者通过专业的全景相机(insta360)直接拍摄全景照片,在后台直接生成全景交互,在社交媒体进行传播。360度全景照片是以第一人称视角展现周边的环境及地貌,只能通过移动、旋转、缩放画面来观看照片上的景物,优点是生成的文件小,便于传播,能够与移动终端设备完美结合。缺点是看到的景物都是平面的2d照片,缺乏立体感。

  (2)通过3d建模技术,搭建虚拟的三维场景,借助unity3d程序建立交互脚本,借助传感设备完成虚拟场景的交互。在对狼山周边环境建模时,使用的多边形建模的方式,该建模方式适合不规则的模型[2]。前期采集狼山周边的地貌特征,在三维软件Maya制作成三维模型,其中对于狼山内部重点区域—静海商贸界重点制作(图1),在制作三维模型中尤其要注意模型的数量,尽可能用少的面来表现更多的细节。

  借助unity3d技术,完成交互脚本的创建;将完成后的数据模型转换为通用格式—Fbx格式,除了带有模型数据信息外,还带有贴图及纹理坐标信息[3],在unity3d中直接打开Fbx模型文件,模型及纹理坐标信息都在其中,在场景中创建虚拟的角色,并分别给虚拟角色添加前进、后退、左转、右转等脚本命令,将场景中除地面之外的所有物体添加固定障碍物属性,从而保障人物在场景中行走时不会穿过物体(图2)。在场景中添加平面物体,并赋予其地形的属性,通过Unity3d中自带的笔刷工具对地形进行美化,让场景更加趋于真实场景特征;向场景中添加灯光,并设置灯光的阴影属性,场景中的物体就会出现阴影,通过改变灯光的属性场景中的阴影也随之产生变化;为了让场景更加趋于真实场景,可以向灯光添加不同的脚本,从而产生光线的变化,例如添加耀斑效果,当镜头对准阳光时,就会产生耀斑效果;向场景中添加雾气效果,周边环境会产生虚实效果的变化,运行后发现角色可以在场景中自由移动,且不能穿过场景中物体。在Unity3d中,看到的画面为实时渲染的画面,对电脑以及显卡的要求非常高,所以在制作虚拟现实场景中要保证电脑的配置高,最好是独立显卡。使用HTCvive设备完成可穿戴设备与场景的交互为了让用户能够获得更好的体验,借助HTCvive的设备,完成对虚拟场景的交互,该设备采用激光定位技术,配备两个游戏手柄、两个定位器、一台头显设备,借助Steamvrplugin及ViveInputUtility软件,完成游戏手柄、头显设备与场景的交互。虽然目前虚拟现实技术在旅游方面的开发尚处于探索阶段,同时也会存在一系列的问题,例如眩晕、延时等,但是伴随着硬件技术的不断成熟发展这些问题都终将会解决,虚拟现实技术必将会带给人类全新的视听感受。

  参考文献

  [1]周忠,周颐,肖江剑.虚拟现实增强技术综述[J].中国科学:信息科学,2015,45(2):157-180.

  [2]袁兆英.Maya多边形角色建模技术初探[J].淮南师范学院学报,2014,16(3):25-27.

  [3]闻平,王冲,桂林,吴小东.FBX三维模型自动转换为OBJ三维模型方法研究[J].云南省科学技术协会.会议论文集,2015(12):32.

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