淺談VR技術(shù)在實訓(xùn)中的應(yīng)用

黃玨琨

摘要：近年來，VR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，作為高校實訓(xùn)管理部門，我們應(yīng)積極了解新技術(shù)，將VR技術(shù)應(yīng)用于實訓(xùn)之中，開創(chuàng)全新的實訓(xùn)情景，并做好對現(xiàn)有實訓(xùn)基地的改造與升級。VR應(yīng)用在實訓(xùn)教學(xué)中既有其優(yōu)勢，也面臨諸多挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；實訓(xùn)；應(yīng)用

Virtual Reality虛擬現(xiàn)實技術(shù)，近年來被廣泛應(yīng)用在教育、科研、游戲等多項領(lǐng)域，給人類科學(xué)的發(fā)展提供了全新的助力。2016年是VR技術(shù)的元年，工業(yè)和信息化部下屬的中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布《2016年虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，報告指出，中國虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)業(yè)潛力巨大，但在隨之而來的應(yīng)用中也存在諸多挑戰(zhàn)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)，具體可理解為通過計算機和最新的傳感器技術(shù)創(chuàng)造出的一種全新的人機交互方式。不同于以往的交互手段VR技術(shù)徹底打破了時間與空間的限制。目前，VR技術(shù)也逐漸應(yīng)用于實訓(xùn)之中，如虛擬環(huán)境漫游、場景仿真等。

一、VR技術(shù)在實訓(xùn)中的優(yōu)勢

1.不受空間約束

傳統(tǒng)實訓(xùn)室如一些工程類實訓(xùn)項目對場地占地面積和實際環(huán)境建設(shè)要求較高，往往在建設(shè)過程中需要投入大量的人力和物力，而且在固定設(shè)施建成后對后續(xù)的擴展性有相當(dāng)?shù)木窒扌?。在使用VR技術(shù)后，僅需要提供可供使用者自身能自由活動的一個小型區(qū)域即可滿足實訓(xùn)的要求，可有效節(jié)省實訓(xùn)場地。

2.減少教學(xué)成本

傳統(tǒng)實訓(xùn)過程中對實訓(xùn)材料消耗一直是實訓(xùn)室建設(shè)中要考慮的一環(huán)重要因素。在引入VR技術(shù)后可完全模擬實訓(xùn)中所有的材料，而且可以無限次循環(huán)使用，這樣一來可有效節(jié)省實訓(xùn)中所有材料消耗。

3.安全性與可控性

傳統(tǒng)實驗實訓(xùn)中會有涉及到有毒、有害實驗用品時，往往對實訓(xùn)安全會有較高要求，在完成實驗后還需要考慮這些廢料的合理處置問題。而VR技術(shù)應(yīng)用后傳統(tǒng)因素基本不再考慮之列，可有效的保障實訓(xùn)時的師生的安全。教學(xué)過程中可對整個實訓(xùn)進(jìn)程進(jìn)行嚴(yán)格把控，當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)不當(dāng)操作時，教師可及時發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行糾正。

4.靈活性強

具有良好的可擴展性，傳統(tǒng)實訓(xùn)室建成后特別是一些針對性較強的項目，經(jīng)常是建設(shè)趕不上發(fā)展，而且對其他學(xué)科建設(shè)互通性不強。而引入VR技術(shù)后，這一點將會得到有效的改善。例如，在同一套VR設(shè)備下可根據(jù)實訓(xùn)需要的不同購置不同的資源素材庫，這樣不僅能有效提高教學(xué)資源的共享度，還能促進(jìn)同平臺不同學(xué)科的融合協(xié)作，為教學(xué)改革提供助力。

5.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生無法去親自實操體驗，這就大大降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也無法鍛煉學(xué)生的實踐動手能力。不同于傳統(tǒng)的教育方式，VR技術(shù)強調(diào)的是調(diào)動視覺、聽覺、觸覺等，實現(xiàn)身心感受的連接，增強使用者的體驗感。此種方式能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生參與度高，積極性高，教學(xué)更能達(dá)到理想的效果。

二、VR技術(shù)在實訓(xùn)中的局限

1.VR技術(shù)是利用計算機系統(tǒng)和傳感器技術(shù)生成三維環(huán)境，創(chuàng)造出不同以往的一種全新的人機交互方式。VR技術(shù)給我們帶來的僅僅是對已有事物的一種模擬，一切都是虛擬的，人為設(shè)定現(xiàn)實中可能出現(xiàn)的情景，但現(xiàn)實有很多不確定因素，所以它并不能完全代替現(xiàn)實的產(chǎn)品來存在。

2. VR技術(shù)是通過對視覺、聽覺、觸覺等用戶感受的調(diào)動，來實現(xiàn)作者想要傳遞想法。而每個人由于受教育背景、生活經(jīng)歷和自身身體結(jié)構(gòu)的差異對同種事物自然會有差異，但如果開發(fā)者把自身的一些主觀因素融入到實訓(xùn)課程中，可能會造成對使用者感受甚至思想產(chǎn)生“鉗制”作用，而部分實訓(xùn)如藝術(shù)類的實訓(xùn)教學(xué)，需要注重培養(yǎng)學(xué)生的想象力和判斷力，如果從開始接觸就加以限制勢必會對實訓(xùn)效果有所影響。

3.VR技術(shù)目前發(fā)展還處于不完備階段，目前較為成熟技術(shù)包括視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸，有關(guān)嗅覺和味覺的相關(guān)技術(shù)還處于研究階段，還未取得很好的突破。VR技術(shù)的應(yīng)用，需要整體的外部環(huán)境的三維建模技術(shù)的支撐，而目前如何高效、準(zhǔn)確的進(jìn)行建模還有待進(jìn)一步的突破。目前使用的技術(shù)手段是，使用專業(yè)的建模師進(jìn)行人工繪制模型，而這樣一來不僅使得建模周期延長，而且工程的成本也大大增加。所以目前市面上與實訓(xùn)相關(guān)的課程類軟件可供選擇種類較少，且大多數(shù)價格都比較高昂。所以目前還未被廣泛應(yīng)用于教學(xué)之中。

三、結(jié)論與展望

隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展，必將給實訓(xùn)教學(xué)帶來翻天覆地的改變，其利弊都會逐漸呈現(xiàn)在我們面前。但是無論如何，它所創(chuàng)造的新世界，都值得我們的期待。

順應(yīng)信息時代IT行業(yè)的發(fā)展，學(xué)院入選由教育部學(xué)校規(guī)劃建設(shè)發(fā)展中心與網(wǎng)龍華漁教育共同打造的重點建設(shè)項目“國育華漁VR世界實驗室”試點學(xué)校，成為全國26所試點學(xué)校之一。虛擬現(xiàn)實開發(fā)實訓(xùn)室的主要硬件配備符合虛擬現(xiàn)實行業(yè)發(fā)展的趨勢，為學(xué)院學(xué)生在虛擬現(xiàn)實開發(fā)、增強現(xiàn)實開發(fā)、混合現(xiàn)實開發(fā)、全息技術(shù)假發(fā)、互動技術(shù)開發(fā)、AI人工智能軟件開發(fā)等其他移動端軟件開發(fā)提供良好的硬件支撐，可滿足大部分專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)拓展課的教學(xué)與實訓(xùn)。特別是為給予Unreal Engine和Unity3D引擎開發(fā)提供了充足的生產(chǎn)工具，為學(xué)生軟件在框架策劃、前端建設(shè)、后臺測試、發(fā)布校驗、商店上架和代理發(fā)行中提供極大的幫助和便利。極大的節(jié)省時間成本，提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的質(zhì)量和數(shù)量。

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