VR與AR釋放學(xué)習(xí)的邊界

高煥堂

VR/AR將學(xué)員帶入了現(xiàn)實(shí)中無法到達(dá)的世界，展開有趣的交互與生動(dòng)的學(xué)習(xí)，大大擴(kuò)展了學(xué)習(xí)者的視野。

背景回顧

各行各業(yè)的VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）與AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）企業(yè)培訓(xùn)在2016年開展得如火如荼。9月，HTC攜手全球36家頂級(jí)風(fēng)投公司成立了虛擬現(xiàn)實(shí)風(fēng)投聯(lián)盟，為全球的VR項(xiàng)目注入了超過120億美元的可投資金，用于培育VR內(nèi)容開發(fā)人才；以奧迪公司為代表的汽車行業(yè)開始利用VR/AR和手勢(shì)控制，讓流水線工人在三維虛擬空間內(nèi)完成產(chǎn)品裝配工作的預(yù)估和校準(zhǔn)工作，還將VR/AR應(yīng)用于維修汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)等工程師培訓(xùn)中。此外，在今年能源、制造、維修、生產(chǎn)、航空、醫(yī)療等各個(gè)行業(yè)中，VR/AR技術(shù)促成了服裝設(shè)計(jì)師的協(xié)同設(shè)計(jì)（co-design）、軍隊(duì)的聯(lián)合演訓(xùn)、虛擬手術(shù)操作等人才培養(yǎng)案例。這些利用新技術(shù)開展的企業(yè)培訓(xùn)項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，轉(zhuǎn)化成了一股新生的生產(chǎn)力。

創(chuàng)意設(shè)計(jì)專家珍妮佛·懷特（Jennifer Whyte）這樣定義VR：“它是一種讓人們能實(shí)時(shí)與三維空間數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用?！笨梢钥吹?，VR具有三項(xiàng)特質(zhì)，即三維（3D）的、可交互的、沉浸的。而AR取現(xiàn)實(shí)世界作為3D場(chǎng)景，在其上增添了許多虛擬的事物或相關(guān)知識(shí)。VR/AR將學(xué)員帶入了現(xiàn)實(shí)中無法到達(dá)的世界，展開有趣的交互與生動(dòng)的學(xué)習(xí)，大大擴(kuò)展了學(xué)習(xí)者的視野。

我們知道，幾乎所有傳統(tǒng)多媒體都給用戶圈定了一個(gè)“框”，如電視機(jī)構(gòu)建了一個(gè)有框的世界，讓人們從框外觀看框內(nèi)的節(jié)目。傳統(tǒng)培訓(xùn)也是如此，在學(xué)員與所學(xué)知識(shí)/技能之間構(gòu)建了一個(gè)“框”。而今年VR/AR企業(yè)培訓(xùn)的出現(xiàn)，則打破了傳統(tǒng)的屏幕“框”，引導(dǎo)學(xué)員進(jìn)入框內(nèi)，給予一個(gè)完整的世界。

到今年為止，電腦影像呈現(xiàn)的精致程度和效率大幅提升，360。全景拍攝/剪接技術(shù)變得更為成熟，動(dòng)作捕捉和空間定位技術(shù)豐富了VR/AR內(nèi)容的互動(dòng)性，其交互式敘事方式帶來了前所未有的視覺、觸覺、聽覺、味覺、嗅覺等多元互動(dòng)體驗(yàn)。這種新興技術(shù)吸引了許多行業(yè)的3D仿真模型素材（如水力發(fā)電機(jī)組模型）與VR交互技術(shù)相結(jié)合，傳統(tǒng)的從2D屏幕看3D仿真的培訓(xùn)環(huán)境開始轉(zhuǎn)變?yōu)?D無框環(huán)境，并成為了企業(yè)員工培訓(xùn)及學(xué)校教學(xué)的新潮流。3D仿真模型的挖掘、素材的獲取成本降低、搭配交互技術(shù)的提升，已經(jīng)替VR/AR行業(yè)的培訓(xùn)建立了扎實(shí)的經(jīng)濟(jì)和商業(yè)基礎(chǔ)，其蓬勃發(fā)展值得期待。

解讀

培訓(xùn)從“有框”到“無框”意味著帶來“臨場(chǎng)感”—— 一旦學(xué)員沉浸在無框的世界里，注意力就會(huì)變得集中，學(xué)習(xí)效果得以提升。很多學(xué)校建設(shè)了3D仿真實(shí)驗(yàn)室、很多醫(yī)院引進(jìn)了CT/MRI等3D醫(yī)療影像，而大多數(shù)培訓(xùn)仍然在采取傳統(tǒng)有框的2D呈現(xiàn)和交互。未來，借助VR/AR，可以將2D學(xué)習(xí)過程改為無框的3D仿真呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)生動(dòng)而有趣的交互，讓學(xué)員心無旁騖地專注所學(xué)，充分發(fā)揮寓教于樂的效果。

展開可操作的學(xué)習(xí)交互

先進(jìn)的AR采取3D的無框交互，有效提升了學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)世界及操作的能力。例如，使用微軟公司的HoloLens（全息透鏡）設(shè)備，可將虛擬的圖像和文字疊加于工作的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，讓員工在工作情況下獲得正確的經(jīng)驗(yàn)和體悟。這種在工作過程中不斷進(jìn)行指導(dǎo)的方式，能夠增強(qiáng)員工在面對(duì)問題時(shí)的信心和解決能力。

AR可以向企業(yè)傳遞熟練員工的實(shí)時(shí)信息，若搭配幕后的大數(shù)據(jù)平臺(tái)支撐，就更容易提高生產(chǎn)效率和安全系數(shù)。AR不僅適用于火車設(shè)計(jì)部門、生產(chǎn)工廠和維修環(huán)節(jié)，更適用于能源、制造、維修、生產(chǎn)、航空、醫(yī)療等各種行業(yè)的培訓(xùn)，如微軟HoloLens設(shè)備提供了全息顯示3D圖像來引導(dǎo)宇航員，協(xié)助其和地面人員進(jìn)行遠(yuǎn)距協(xié)同合作，指導(dǎo)太空設(shè)備的操作及維修，有效降低了失誤的發(fā)生率。

實(shí)時(shí)渲染虛擬培訓(xùn)環(huán)境

由于VR可以將學(xué)員帶入到另一個(gè)世界里，因此，只要結(jié)合高效能的網(wǎng)絡(luò)傳輸，就能幫助學(xué)員操控遠(yuǎn)程設(shè)備（如機(jī)器人、無人機(jī)等）來與遠(yuǎn)程的真實(shí)世界交互。企業(yè)可以借VR系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)之間的遠(yuǎn)程協(xié)同作業(yè)，例如，服裝設(shè)計(jì)師的協(xié)同設(shè)計(jì)（co-design）、醫(yī)生的聯(lián)合會(huì)診、軍隊(duì)的聯(lián)合演訓(xùn)等，進(jìn)而將這些協(xié)同作業(yè)能力和管理效益轉(zhuǎn)化成為企業(yè)的生產(chǎn)力。已有很多企業(yè)用VR頭盔、手套或眼鏡連接上工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的傳感器，實(shí)現(xiàn)員工與機(jī)器之間的交互，除了提升工作效率，甚至還能協(xié)助做出判斷決策。

有了VR技術(shù)，從培訓(xùn)新員工到裝配最新機(jī)械的效率都能得到改善，再加上大數(shù)據(jù)平臺(tái)支撐，這些就更容易實(shí)現(xiàn)?；诖髷?shù)據(jù)，VR設(shè)備把需要疊加在現(xiàn)實(shí)中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)渲染出來，便能夠讓新員工在VR虛擬環(huán)境里體驗(yàn)未來的工作環(huán)境，在不受場(chǎng)地限制、降低培訓(xùn)費(fèi)用的同時(shí)，提升員工培訓(xùn)的效果。

未來的方向：動(dòng)態(tài)更新內(nèi)容

作為一項(xiàng)新科技， AR/VR可以促進(jìn)各個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域的教育培訓(xùn)效果。為了支撐這些效益，愈來愈多的企業(yè)和資金開始投入這個(gè)新技術(shù)，開發(fā)出了豐富的硬件設(shè)備和應(yīng)用內(nèi)容，逐漸形成一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。其中，內(nèi)容不足和開發(fā)人才的缺乏是限制AR/VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。專家預(yù)測(cè)，VR人才未來將會(huì)是現(xiàn)在的4倍且繼續(xù)增長(zhǎng)，然而，這個(gè)人才缺口仍會(huì)越來越大，高達(dá)上百萬。

當(dāng)下，VR/AR企業(yè)培訓(xùn)亟需提升培訓(xùn)課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)更新能力。許多VR/AR培訓(xùn)都是通過編輯器直接把3D模型素材綁在VR終端設(shè)備里，而非放在云平臺(tái)來支撐APP運(yùn)行期間的動(dòng)態(tài)更新。這導(dǎo)致了最為人所詬病的缺陷——每次看同一個(gè)VR/AR應(yīng)用，其呈現(xiàn)出來的內(nèi)容都與上一次相同，乏味而沒有樂趣。請(qǐng)?jiān)O(shè)想一下，如果一個(gè)《唐詩三百首》的VR應(yīng)用，制作者在制作時(shí)就將李白的3D圖像和唐詩內(nèi)容綁定在一起。學(xué)員每次帶起VR終端頭顯、運(yùn)行這個(gè)APP，都看到同樣的李白圖像、聲音、交互行為。死板的內(nèi)容設(shè)計(jì)，很難激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。反之，若有內(nèi)容云平臺(tái)給予實(shí)時(shí)支撐，讓VR應(yīng)用在每次運(yùn)行期間，都能依據(jù)學(xué)員的交互情況、知識(shí)基礎(chǔ)，動(dòng)態(tài)更新三維圖像、文字，將能大大提升學(xué)習(xí)的樂趣，也更能寓教于樂。

未來，隨著VR/AR人才的涌現(xiàn)、終端硬件的技術(shù)提升，以及內(nèi)容制作技術(shù)的進(jìn)步，VR/AR將能讓學(xué)習(xí)過程愈加舒適流暢、生動(dòng)有趣，顯現(xiàn)出獨(dú)特的培訓(xùn)效果。