利用VR技术实现教育可视化

佟胜伟　岳俊华　刘桂国　黄瑶　马诚　李东霖

【摘要】随着社会的发展，教育水平已逐渐代表着一个地区的发展情况及综合实力，由于各个地区的发展水平不同间接导致了教育发展的差异化，如何将发达地区的教育水平逐步转化到偏远地区，使学生每天都聆听名师的课堂已显得十分重要，因此利用VR技术结合智能设备，营造虚拟环境开设不同种类的课堂，即可实现每个学生的教育可视化。

【关键词】VR技术 智能设备 教育可视化

一、引言

VR技术是利用电脑形成一个三维空间的虚拟环境，使人处于一种虚拟的场景，场景可以随意设定，并提供听觉、视觉等达到一种身临其境的感觉，将VR技术与教育相结合，体现了科技的进步和新型教育方式的興起，使每个学生体验不同类型课堂和不同名师讲解，促成移动式课堂风格的形成，使学生的注意力充分融入到课堂之中，达到高效学习的目的，还可避免偏远地区儿童因受不到良好的教育而困扰，加快全国学生教育水平的发展和提高。

二、研究的目的及原因

1.随着互联网技术的发展，智能设备不断兴起，超大规模集成电路技术的成熟，利用移动终端的时代即将到来，我国土地资源肥沃，人口众多，地域经济发展不平衡，导致我国教育资源不同，VR时代的到来将彻底改变现有的教育格局。

2.基于此时代背景下，拟用互联网技术、VR模式，结合中国教育的实际情况，开发一款教学APP，把北京、上海等一线城市的优秀教育资源分享给其他城市。例如老师的现场教学课堂，可以用VR技术，变成3D的教学资源。学生用3D眼镜、电视等观看学习，使学生有真实的身临其境的体验。

三、支撑的核心技术

1、具有模仿真实世界环境的核心技术

2、具有模仿人类无法见到的真实世界的核心技术

3、立体显示核心技术

4、真实感实时绘制核心技术

5、碰撞检测核心技术

如今计算机的运行速度达不到虚拟现实系统所需要的情况下，一些核心技术就显得尤为重要。要生成一个三维场景，使场景图像随视角不同实时地显示变化，不仅单依靠设备，还需相应的技术理论相支持，通过上述七种技术可进一步营造虚拟教育的环境，实现教育可视化。

四、VR设备的介绍

基于现阶段的发展水平及实用性和便捷性，市面上最为主流的产品共有三种分别为VR眼镜、VR一体机和VR头盔，VR眼镜适合用来看电影，营造类似电影院的氛围，VR一体机更具全面，可带来更真实的游戏体验感觉，VR头盔介于二者之间，并且销售量不及前两种。

五、研究的意义：

1、促进教育公平，合理配置教育资源，重点向农村、边远、贫困、民族地区倾斜，有利于全面实施素质教育，深化教育领域综合改革，提高教育质量，培养学生创新精神。

2.从商业投资角度来看，VR教育是一个未来的发展方向，若顺利实施，将会产生较大的商业价值。可以促进教育公平，使每个中国学生享受到中国顶尖的教育资源甚至世界上的顶级教育资源，对社会有较大的使用价值。

3.在研发过程中，学生逐渐掌握并运用软件开发的基本技巧。熟悉软件开发从需求分析，到数据结构设计，再到软件技术实施的一系列基本流程，使学生在校期间得到较好锻炼，并在实践中不断创新和学习。

六、VR技术领域的推广

1、影视行业。使体验者在任何时间及地点都可享受3D电影带来的视觉效果，营造成何处都是电影院的一种效果。

2、医疗行业。使学医者时刻都能通过VR技术所建立的虚拟人体模型进行医学研究，加快其研究人体内部器官的构成及相关领域的知识，外科医生可在手术前反复模拟，保证手术的成功率。

3、室内设计。使室内设计者利用VR建模实现室内的装修以及设计，可避免后续出现的一些设计和理念的问题。

七、VR技术与BIM技术相结合

建筑行业属于国内外一门大学科，在施工中不论是管道、机电还是结构，总会存在一些设计上的问题，利用VR技术和BIM技术相结合，可在施工前就可观察到施工后面临的一些技术上问题，还可提前预知施工的难点以及安全性，不仅节约了大量资源还加快工期，提前完成工程。

八、结语

利用VR技术实现教育可视化已成为一种新的发展趋势，使更多想接受良好教育的学生受益，还可为考研、考公务员想自学的学生提供给一个良好的媒介，提高其升学率，加快中国教育水平的发展，进而提高教育水平。

为形象梳理本文的核心思想，特绘制整体框图如下：

参考文献：

[1]郭勇陈，贾佳丽，王皎琳，周德群.VR技术在高校经管类实验教学中的应用研究[J].实验室科学，2016，19（02）：70-75.

[2]蔡曙山，薛小迪.人工智能与人类智能——从认知科学五个层级的理论看人机大战[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2016，53（04）：145-154.