VR虚拟现实技术的教育解决方案可行性研究报告.doc

虚拟现实技术的教育
解决方案
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目 录
一、工程提出的目的及意义
二、与工程相关的国内外进展概况及市场需求分析三、主要攻关内容及技术路线〔技术可行性分析〕 四、该工程的技术创点
五、现有工作根底训练，也使一些在真实环境下难以实现的工程成为可能，因而虚拟现实技术会给将来教育带来根本性的改革。由虚拟现实技术支持下的教育方式将发挥强大的优势，大显身手地运用于各方面的教育工程中去。
3、虚拟教育的优越性
作为教育技术和工具的虚拟现实技术的优势，给教育体系带来了与众不同的、全的教育特点。它不仅仅对于教育场所或设施的设计人员和教育业务的指导人员供给了实践其教育价值的途径和方式，而且从受教育者的角度来说，它在解决学习和实训的困难、提高学员吸取学问和把握技能的效率、从而改善教育的效果等方面，也呈现了相当有利的特征。这些特征可大致概括为：
临场性
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指学生可以感到自己处于虚拟环境的体验，产生一种逼真的存在感，
学员觉得自己真的存在于某环境中，是该环境的一局部，而不是它的旁观者。学生可自由地在这环境中与有关的虚拟物体或大事相互作用，如同在现实世界中一样。临场性的意义，在于使学生将远程、虚拟认知或感觉如现场与真实中。此外，由于这种临场性一方面是使学生进入虚拟环境，另一方面是运用交互设备把学员的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，使他临时与真实环境隔离，因此不会受到虚拟环境外的现实环境的干扰，易于集中学员的留意力，使他全身心投入到训练中去。
自主性
学生能自主地选择或组合虚拟场地或设施。这样，学生能在任何时间、任何地点选择学习内容、学习设施、学习信息资料、以及取得学习结果的评估，并具有完全的自由度。此外，对于学习后没把握的学问与技能过程或片断，学生可以自己屡次重复。这样，学生始终处于教育中的主导地位， 真正把握学习的主动权，大大增加了学习效果，削减了学习时间。
多感受性
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学生在虚拟环境中承受教育时具有多种感知力量，如视觉、听觉、力
觉、触觉、运动觉、味觉等。抱负的虚拟环境应当可以让学生具有在现实世界中的一切感知力量。多感受性使学员得以运用自己全部感知力量，在一个极其生动活泼的环境里进展实时的、全方位的学习。
功能替代性
在虚拟现实技术帮助下，学生在虚拟环境中还可以用一种感知力量代替另一种感知力量来进展操纵环境、吸取信息或沟通。这样，残疾人能通过自己的形体动作与他人进展交谈〔如残疾人戴上数据手套后，就能将自己的手势翻译成讲话的声音〕，或通过声音来操作器械，等等。这种感知功能替代性使残疾学生可以承受过去自己无法做的工程。
交互性
学生可以承受多种交互手段如语言、手势、数据手套及触觉等，与虚拟环境沟通信息，并得到实时反响。这种特性使学员与物体、学员与大事、学员与其他人〔如指导人员、别的学员〕之间的双向实时反响，在远程状态下成为可能，并如同近距离或面对面沟通一样。
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安全性
虚拟环境中学习远比在现实环境里安全。如具危急的化学试验，军事学生可以重演战斗，消防队员可以重演扑灭火灾。每个人都可以在这种虚拟环境中试验各种方案，即使闯下“大祸”，也不会引起任何“恶果”。安全性不仅是对于学生而言的，它也包括四周环境中的事物，这一点对于技能性学习特别重要和特别有意义。
〔一〕工程概要
虚拟现实的应用层次可分为：
初级应用：桌面虚拟现实系统---非沉醉式体验系统，计算机+软件即可实现
中级应用：桌面虚拟现实系统---沉醉式虚拟现实系统，计算机+软件+ 数据头盔+数据手套。
高级应用：分布式虚拟现实系统，它建立在沉醉虚拟现实系统和分布式交互仿真〔distributed interaction simulation〕的根底上
高级应用：+增加现实，于虚拟现实的根底上参加真实的物具〔现实中
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的，非建模的〕，实现虚拟世界与真实世界的交互。
基于虚拟现实技术的教育解决方案主要包括以下：
初高中试验类课程方案，涉及化学、物理〔仿真试验室，物体与规章重建〕
初高中认知类课程方案，涉及自然〔地理、生物〕、历史〔大事重建〕 ，涉及外语〔大事重建〕、语文〔意境重建〕、数学(几何规章与规律重建).
职业学校技能培训方案，如装配、修理、维护
开发上述产品，一类基于“桌面虚拟现实---非沉醉式体验系统”技术，另一类基于“桌面虚拟现实---沉醉式体验系统”技术。
上述产品以通用教材课标为依据，以教育心理学、名师教学方式为规律， 以时间进度排序，参加学问与技能要点考察和水平评价，贯穿整个教学过程。工程开发的理念、构成、内涵与体系均属国内首创，为行业应用的重大创。社会公司，包括独立的教师因条件