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图形图像新技术专题讲座大报告

第一篇：图形图像新技术专题讲座大报告图形图像新技术报告专业：班级：学号：姓名：邮箱：2018年6月20日日期：报告正文虚拟现实技术的在教育领域的应用摘要：虚拟现实技术是由计算机产生，通过视、听、触觉等作用，使用户产生身临其境感觉的交互式视景仿真，具有多感知性、存在感、交互性和自主性等特征。其应用范围广，使用方便，有广阔的发展空间。本文列举了一例虚拟现实技术实例，阐述了虚拟现实在教育领域的应用。关键词：虚拟现实；教育应用；经验学习；虚拟现实教育引言:虚拟现实技术可以使参与者能够与真实的三维模型进行实时可控的交互，能高度逼真地模拟人在自然环境中的视、听、动等行为，为科学研究发展提供了极大便利。一、虚拟现实技术的概念与现状虚拟现实技术是由计算机产生，通过视、听、触觉等作用，使用户产生身临其境感觉的交互式虚拟现实，具有多感知性、存在感、交互性和自主性等特征。目前已在军事、医学、设计和娱乐等领域得到了广泛应用。它具有三大重要特征：交互性，沉浸性，想象性：(1)交互性参与者可对模拟环境中的事物进行操作，并能从环境中获得反馈，其过程的自然程度便是交互性的体现。例如拿取物体的真实感和物体随手的移动运动。通过这一特征，虚拟现实可以模拟出如现实生活中一样的互动体验。(2)沉浸性也可称作是临场感，是指参与者在虚拟环境中感受到的真实感程度，其理想状态可以使参与者难辨是现实还是虚拟，使参与者能全身心的投入到虚拟环境中，无论是视觉、听觉、触觉，甚至嗅觉、味觉都如同真实环境一样。沉浸性的高低影响了虚拟现实系统性能高低。(3)想象性虚拟现实具有广阔的想象空间，不仅可以模拟现实存在的事物，更可以模拟现实中不存在或不常见的事物，通过想象性，来扩大人们的认知范围，以满足人们在各种环境因素下的特殊要求。虚拟现实这种技术离我们的日常生活也很近，例如三维计算机游戏。虚拟现实通过逼真的三维模型和仿真环境来使参与者拥有真实的体验，把复杂难懂的数据转化为可观察的三维模型，从而达到使参与者全面直观的了解整个系统信息的目的。二、虚拟现实技术在教育领域的独特发展优势（一）为教育工作者提供代入式教学工具当虚拟现实技术被应用于教育领域时，它能够体现出诸多的独特优势。首先，在现代教育中采用虚拟现实技术，能够为教育工作者提供全新的工具，他们利用VR技术将轻松代入更多学生进入学习思考，更高效的让学生进入学习状态。虚拟现实的目标是在特定活动中激发、鼓励学生，与此同时，还能够让学生体验动手参与的学习乐趣。不过让虚拟现实在教学中更具吸引力的是，它能够在毫无风险的情况下，让学习者参与实践和进行模仿。这可以被用于难以进行现场实验的、传统的教学环境中，如相隔万里的某个工程实践项目模拟，师生可以打破时空限制投入到临场感的教学中去。再如传授学生关于安全程序和有危险性的实验练习，VR技术不会真正置师生于危险环境，这就提供了安全的讲解条件和训练环境。不过与其它的新技术一样，虚拟现实在教育中的应用也会引发关于实用性和接受性的顾虑。（二）为不同专业背景的求知者提供交互式学习的平台在虚拟现实技术教育中，虚拟现实提供了一种特殊的感觉，能够帮助说服学生学习更多的知识。在工程建设实验室，VR被用于提高学生的实践知识，并改进他们独立解决问题的能力。虚拟现实技术可以帮助学生把他们的理论知识应用到实际工程问题中。虚拟现实在这一领域的应用，可以在实训之前加入虚拟实验环节，这将减少教学过程中对危险化学品的使用，并减少学生犯下的错误，提高练习效率。在医学外科教学中使用虚拟现实技术，能够帮助外科医生在实际开展手术前掌握他们的能力水平。医学教育已展示出使用3D计算机应用的巨大兴趣，特别是在人体解剖学领域。根据对使用3D模型改进人体解刨学学习流程的研究表明，使用此类的技术能够对学生产生积极影响。职业教育受到社会广泛关注，特别是“加快职业教育发展、推进现代职教体系建立”等国家政策的引导，对培训市场产生了一定影响。虚拟现实技术以其可操作性强的优势，在职业教育方面存在巨大挖掘潜力。在线教育市场伴随互联网渗透率的逐步提高，目前正在中国进入高速发展时期。如果能够注入虚拟现实因素，这种学习方式无疑更贴近线下临场授课，知识接受度将会大幅提高。三、虚拟现实技术教育应用进展（一）虚拟现实技术支持学习环境创设虚拟学习环境的创设通常有三种基本类型:1)虚拟仿真环境设计在虚拟仿真环境中，学生做他们在真实世界中无法做到的事，例如，可以触碰按钮从而改变虚拟森林环境四季的变化，观察环境按照生命线移动的各种变化，也可以学习操作真实环境中危险而不能触碰的大型机器。虚拟现实技术为师生创设了直观的学习环境，便于学生理解和应用知识，便于教师及时调整教学方法。2)建构主义活动设计建构主义学习理论认为知识的建立和学习发生在已有知识经验的基础上，学习者在