四虚拟现实技术在教学中的应用PPT课件
虚拟现实技术在教学领域中的应用
虚拟现实技术在教学领域中的应用
虚拟现实技术（VR）是一种利用计算机技术模拟出虚拟环境的技术，用户可以通过一
定的设备（如头戴式显示器、手柄等）进入这个虚拟的世界中进行交互。随着科技的不断
进步，VR技术在教育领域中的应用也日益广泛，为学生们带来了全新的学习体验。本文将探讨虚拟现实技术在教学领域中的应用，并分析其带来的益处和挑战。
1. 制作虚拟实验室
在传统的教学模式中，实验室是学生进行科学实验的地方。由于成本高昂、安全隐患
等原因，许多学校的实验室条件有限，导致学生无法亲身参与实验。虚拟实验室的出现，
解决了这一难题。利用虚拟现实技术，教师可以将实验室的场景、仪器设备、实验过程等
都模拟出来，学生们可以通过VR设备直接进行实验，仿佛置身于真实的实验室中。这不仅大大提高了学生的实践能力，还保障了他们的安全。
2. 创造虚拟场景
通过虚拟现实技术，教师可以创造出各种虚拟场景，如历史场景、地理场景、自然场
景等，为学生呈现真实的环境。在历史课上，教师可以利用VR技术重现古代战场、皇宫、古代村落等，让学生身临其境地感受历史的厚重、真实性。在地理课上，也可以利用虚拟
现实技术营造各种地理场景，帮助学生更好地理解地理知识。
3. 提供虚拟讲座
虚拟现实技术也可以用于提供虚拟讲座。教师可以通过VR技术创造出虚拟的讲座场景，学生们可以通过头戴式显示器随时随地进入这个场景，听取老师的讲解。这种模式不仅解
决了传统讲座空间受限的问题，还提供了更加生动的学习体验，让学生们更容易吸收知
识。
4. 个性化定制学习
虚拟现实技术为教师提供了个性化定制学习的可能。根据学生的不同需求和学习习惯，教师可以针对性地制作虚拟学习资源，使学生可以根据自己的节奏和学习兴趣进行学习，
虚拟现实人工智能ppt模板
机器学习是指让计算机通过经验，学习预测或行为的一种方法。其基本原理是通过模式识别、数据分析、统计学习等技术，通过大量样本数 据的学习，让机器自动识别出不同的数据特征，并通过这些特征进行模型的构建和预测。
2. 机器学习的应用场景
机器学习已经广泛应用于各种领域，如自然语言处理、图像识别、智能推荐、金融风控、医疗健康等。利用机器学习，可以针对不同的需求， 构建出相应的模型，从而提高工作效率、降低成本、改善用户体验等。
VR技术在教学中的应用
教学中应用VR技术，可以从以下三个方面展开：
1. 提升趣味性和互动性：通过VR技术，可以将学生带入高度模拟的环 境中，比如历史场景、科学实验室等，让学生亲身体验和感受，在提高 趣味性和互动性的同时，也增加了学生的学习积极性和记忆深度。
2. 创新教学方式：传统的教学方式可能会枯燥乏味，难以引起学生的 兴趣。而VR技术可以提供更加灵活、自由和多样的教学方式，比如情 景演绎、情境模拟、动画解说等，让学生能够更好地理解和掌握知识。
Logo/Company
03科技应用 Human-computer interaction application PART THREE
科技应用
1. 提升生产效率：虚拟现实和人工智能技术可以用于模拟和优化生产流程，从而提高生产效率和质量。例如，在汽车制造过程中，使用虚拟 现实技术可以让工人迅速了解如何正确组装零件，从而减少错误，提高工作效率。 2. 改善医疗服务：虚拟现实和人工智能技术可用于改善医疗服务和健康管理。例如，医生可以使用虚拟现实技术来进行手术培训和操作，提 高手术技能，同时可以使用人工智能技术来分析大量医疗数据，诊断疾病和提供个性化治疗方案。
虚拟现实技术在教学领域中的应用
虚拟现实技术在教学领域中的应用
随着科技的发展和进步，虚拟现实技术在教学领域中的应用越来越受到重视和关注。
虚拟现实技术是一种通过计算机技术模拟出来的一种真实感强的虚拟环境，使用户能够沉
浸拥有身临其境的体验。在教学领域中，虚拟现实技术为教学带来了全新的可能性，提升
了教学的效果和体验，为学生提供了更加直观、生动和丰富的学习体验。
虚拟现实技术在教学领域中的应用主要体现在以下几个方面：
一、提供沉浸式学习体验
虚拟现实技术可以为学生提供沉浸式学习体验，让学生仿佛置身于实际的场景之中。
在地理课上，学生可以通过虚拟现实技术去登上珠穆朗玛峰、横穿撒哈拉大沙漠，体验世
界各地的风土人情；在历史课上，学生可以通过虚拟现实技术去参观古罗马竞技场、走进
埃及金字塔，亲身感受历史的变迁；在生物课上，学生可以通过虚拟现实技术去探索海底
世界、观察细胞的结构，加深对生物知识的理解。这种沉浸式学习体验可以让学生更加专注、投入，有助于激发学生的学习兴趣和潜力。
二、增强实践操作能力
虚拟现实技术可以模拟各种实际操作场景，为学生提供实践操作的机会。工程类专业
的学生可以通过虚拟现实技术进行三维建模和工程设计，通过模拟操作来熟悉各种工程设
备的使用和维护；医学类专业的学生可以通过虚拟现实技术进行解剖学实验和手术操作的
模拟，提高临床操作技能。这种实践操作能力的提升，可以让学生更好地将理论知识转化
为实际操作能力，为将来的工作和研究打下坚实的基础。
三、促进跨学科交叉学习
虚拟现实技术可以将不同学科的知识进行融合，打破学科之间的壁垒，促进跨学科的
虚拟现实技术在教育中的应用
虚拟现实技术在教育中的应用现代科技的迅速发展，给教育领域带来了许多创新和变革。其中，
虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）作为一种先进的教育工具，
已经逐渐被广泛应用于教育实践中。虚拟现实技术以其沉浸式的体验
和互动性，为学生提供了一种全新的学习方式，并在多个学科领域中
展现出巨大的潜力。
一、VR在学科教学中的应用
1. 数学教学
虚拟现实技术可以为学生提供一个可视化、立体化的学习环境。
例如，在数学教学中，学生可以通过3D图像和模拟情景，更直观地理
解几何形体的性质、函数的变化规律等概念。同时，学生还可以通过
VR应用程序进行实时互动，亲自参与数学问题的解决过程，提高问题
解决能力和自主学习能力。
2. 自然科学教学
在生物学、化学、物理等自然科学领域，VR技术可以提供实验
室模拟环境，使学生能够进行安全、无害的实际操作，观察和研究各
种生物现象和物理现象，从而增强他们的实践能力和科学素养。此外，通过VR技术，学生还可以参观地球的各个角落，了解地理知识，拓宽视野。
3. 艺术与设计教育
在艺术与设计教育中，虚拟现实技术为学生提供了一个交互式、实时的创作环境。学生可以通过VR设备进行绘画、雕塑、建模等艺术创作，将自己的创意融入到虚拟世界中，探索更广阔的创作可能性。此外，VR技术还可以模拟艺术展览，使学生能够远程参观名画、名建筑等，拓宽他们的艺术修养。
二、VR在学习体验中的优势
1. 提供真实感和沉浸感
通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参与学习活动。虚拟现实的沉浸感让学生忘却周围环境的干扰，全神贯注地投入到学习中，提高学习效果。
虚拟现实技术在智慧城市中的应用课件
安全问题
数据安全：保障用 户数据的安全性， 防止数据泄露和被 攻击
隐私保护：保护用 户的隐私，避免因 虚拟现实技术的使 用而泄露个人隐私 信息
法律风险：虚拟现 实技术在智慧城市 中的应用可能涉及 法律问题，如知识 产权、隐私权等
虚拟现实技术在 智慧城市中的挑 战与风险
技术瓶颈
硬件设备昂贵，普 及率低
图像渲染技术尚未 完全成熟
网络传输速度和数 据存储容量不足
用户体验舒适度有 待提高
投资风险
技术成本高：需要 大量资金投入研发
回报周期长：技术 研发到实际应用需 要一定时间，投资 回报周期不确定
技术发展迅速：虚 拟现实技术更新换 代快，投资风险大
环境保护
监测环境污染情况
预测环境变化趋势
实现环境影响评估
提供环境保护方案
虚拟现实技术在智慧城市中的应用领域
交通管理 交通规划：通过模拟和数据分析，优化城市交通布局和路线规划 交通拥堵预测：实时监测交通状况，预测拥堵趋势，提前采取措施缓解拥堵 智能交通信号控制：根据实时交通流量，调整交通信号灯的灯光时序，提高交通效率 事故预防：通过视频监控和数据分析，及时发现交通事故隐患，提前采取措施预防事故发生
智慧城市中虚拟现实技术的发展趋势：随着技术的不断进步和应用范围的不断扩大，虚拟现实 技术在智慧城市中的应用将更加广泛和深入。
vr技术ppt课件
虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用包括游戏、模拟训练等；在教育领域的应用包括虚拟教室、虚拟 实验等；在医疗领域的应用包括手术模拟训练、康复治疗等；在军事领域的应用包括模拟战斗训练等 ；在工业设计领域的应用包括产品展示、虚拟装配等。
02
VR技术的基本原理
3D立体成像原理
3D立体成像原理是利用人眼的视差原理，通过向左右眼分别展示略有差异的图像， 再结合大脑的处理，形成立体的视觉效果。
头部追踪技术可以提高虚拟现 实的真实感和沉浸感，让用户 感觉像是真正置身于虚拟世界 中。
交互原理
交互原理是VR技术的重要部分 ，它允许用户与虚拟环境进行互
动，并获得反馈。
通过手柄、手套等设备，用户可 以与虚拟物体进行交互，如抓取
、移动、旋转等操作。
交互技术可以模拟现实世界中的 物理规则，使用户在虚拟环境中 感受到真实的反馈，提高沉浸感
政府和企业应加大对VR技术的研发 投入，推动技术创新和突破。
培养专业人才
高校和培训机构应开设相关课程，培 养VR技术专业人才。
拓展应用场景
鼓励各行各业积极探索VR技术的应 用，拓展其应用领域。
建立产业联盟
成立VR产业联盟，加强产业链上下 游合作，共同推动VR技术的发展。
Biblioteka Baidu6
结论
VR技术的影响与意义
定性。
虚拟现实技术(vr)在教育教学中的应用
jC 2020.3中国电化教育总第398期
News
信息动态
虚拟现实技术(VR )在教育教学中的应用*
在数字技术快速发展的过程中，虚拟现实技术应 运而生，为公众的感官带来了多种多样的全新体验。 在教育领域，虚拟现实技术可以为教育教学工作的开 展提供三维物体展示和技能训练等学科教学辅助，其 中的“VR +教育”可以创造出“1+1 >2”的效果。按 照我国《教育事业“十三五”规划》的要求，在积极 发展互联网+教育的过程中，应充分借助虚拟现实技 术发展教育，积极探索更有效率的教育教学新模式。 虚拟现实技术属于一类高端人机接口，涉及到视觉、 听觉、触觉与味觉等多类感觉通道的模拟与交互。其 中的“虚拟”只在本质上或者效果上存在，于事实上 并不存在；而“现实”却是带有真实意味的形式或者 真实的状态，与思想相独立。将虚拟现实技术应用到 课堂教学中，让学生通过感官模拟产生身临其境的感 觉，及时而没有限制地观察三度空间里的事物。
一
、
VR 在教育教学实践中的应用
1.VR 定义与飯
虚拟现实技术将计算机技术视作核心，通过 多种工具的融人能够生成和现实环境高度类似的环 境，让受众能够在视、听、触感等方面获得全新 的、具有沉浸感的感受。用户通过相关设备能够和 虚拟环境内的对象进行交流和沟通，继而产生真实 环境的感受与体验。在本质上VR 属于计算机图形 学、人机接口技术和传感器技术以及人工智能技术 等诸多领域研究的“技术集成”，该技术能够综合 利用图形系统与各类现实控制接口端子，以计算机 为平台生成能够交互的三维环境。这样一来，在人 机交互时，就能够让用户产生“沉浸感”。可以 说，自出现的那一天开始，虚拟现实技术就被视为 二十一世纪最为重要的技术，势必会深度影响人们 的工作和生活。而作为一项重要的现代技术，VR 主要具有以下特征——沉浸性、交互性、构想性。 沉浸性指的是用户在使用过程出现的身临其境的感 觉；交互性指的是用户能够借助传感设备(包括可穿 戴设备)和虚拟环境内的对象开展互动；构想性指的 是用户不但能够在虚拟环境中得到真实体验，还能
虚拟现实(共52张PPT)(共51张PPT)
系统对这些域有缺省值, 例如Box{size 2, 2, 2}, Sphere { radius 1 } 等.
用户也可以自定义非规则几何体节点
第二十一页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
节点(jié diǎn)类型
1、基本造型 2、组 3、造型节点 5、光照节点 6、多媒体节点 7、监测器和插补器节点
radius 3
height 6
side TRUE
top FALSE
bottom TRUE
}
}
节点：场景信息的单位。用来描述场景中
的造型、灯光及声音等
属性值：描述及改变节点属性的大小
第十九页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
节点(jié diǎn)(node)，VRML世界的基本单位
Shape { geometry Cone {} appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 1} } }]
}
Sound { # 定义(dìngyì)一个音响节点
source DEF BUZZ AudioClip {url ["mssound.wav"]}
如何在时间上控制一个动画过程 ？-- TimeSensor节点 如何在行为上控制一个动画过程 ？-- 各种各样的“插值器”
虚拟现实技术在电影中应用的简介PPT课件
虚拟现实电影的 技术实例
4.1虚拟现实电影的关键技术
01
A
立体显示技术
02
B
三维虚拟声音技术
03
C
环境建模技术
04
D
虚拟影像技术
01立体显 示技术
电影画面和影像效果在观众视觉场域中要逼真地显示出来，就应该果断应用三维 的立体显示虚拟技术，在实现视觉效果呈现和观众视觉审美相结合这一过程中，立 体显示技术发挥了巨大作用，但同时它又是较为复杂和关键的一项虚拟技术。由于 人类双眼之间的位置距离不同而形成了视觉差异，这个差异是由于两只眼睛的视线 范围和感应水平的不同而造成的，因此在人们的两只眼睛上所形成的图形和影像感 知也是有差别的。于是两只眼睛对正在放映的电影所呈现出来的视觉画面便产生了 感官认知上的细微差别，当这两个有差异的画面感知与信息在人大脑中融合时，有 空间感和立体感的物象随之出现。在观看电影时佩戴三维立体眼镜是目前电影观众 最普遍的也是最容易接受的实现立体的虚拟影像还原的方式，三维立体眼镜可以使 观众的双眼分别看到不同的影像，同时模拟出双眼看到的真实物体时的视觉效果。
利用立体显示技术对数字化的虚拟影像进行展示方法有两种：一是同时显示法， 即在电影银幕上同时显示对应观众左右眼的电影影像，通过这种方式显示立体影像 和虚拟影像需要让观众在观影时佩戴具备相应功能的三维立体眼镜。另一种方法是 利用人体眼睛的“视觉暂留”原理的串行式立体显示法，即以一定频率交替显示两 幅电影画面和相关电影影像，用这种方法显示虚拟的电影影像就不需要观众佩戴眼 镜，而是可以直接用裸眼看见电影画面中真实的 3D 影像效果。
《虚拟现实VR》课件
沉浸感、交互性、想象力。
VR技术的实现方式
头戴式显示设备、数据手套、3D眼镜等。
VR技术的发展历程
1950年代
科幻小说家提出虚拟现实概念。
1960年代
计算机图形学之父萨瑟兰开发了 第一个虚拟现实头戴式显示器。
1970年代
虚拟现实概念初步形成。
2000年代至今
VR技术进入快速发展阶段，广泛 应用于游戏、教育、医疗等领域
《虚拟现实VR》 PPT课件
目录
• 虚拟现实VR简介 • VR技术的基本原理 • VR设备的分类与特点 • VR内容制作与开发 • VR技术的发展前景与挑战 • VR安全与伦理问题
01
虚拟现实VR简介
VR技术的定义
VR技术
虚拟现实技术，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术。它利用计算机生成一种模 拟环境，通过多源信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到 该环境中。
身体动作捕捉技术
身体动作捕捉技术是虚拟现实技术的另一个重要组成部分 ，它通过捕捉用户的身体运动，将其映射到虚拟环境中， 以实现更加真实的虚拟体验。
身体动作捕捉技术通常使用光学追踪、惯性追踪等方式来 实现，通过捕捉用户的身体运动数据，将其应用到虚拟角 色上，以实现更加自然的虚拟互动。
虚拟环境交互技术
06
VR安全与伦理问题
虚拟现实技术在教育领域的应用
虚拟现实技术在教育领域的应用
随着科技的飞速发展，虚拟现实（VR）技术已经从科幻电影中走进了我们的现实生活。它以
其独特的沉浸式体验和高度互动性，为各行各业带来了革命性的变革。在教育领域，VR技术
的引入无疑是一场教学方式的革命，它为传统教育注入了新的活力，开辟了一片广阔的新天地。
首先，VR技术能够打破时间和空间的限制，为学生提供身临其境的学习体验。想象一下，学
生们可以穿越时空，回到古代与历史人物对话，或是走进微观世界观察细胞分裂的过程。这种生动的学习方式不仅激发了学生的学习兴趣，还帮助他们更好地理解和记忆知识。就像打开了一扇通往知识宝库的大门，让学生们在探索的过程中不断发现新奇和乐趣。
其次，VR技术在提高教学效率方面也发挥着重要作用。传统的教学方法往往受到资源、场地
等条件的限制，而VR技术则可以轻松地模拟出各种实验环境和操作场景。例如，医学生可以
在虚拟实验室中进行手术练习，而不必担心实际操作中的风险；机械专业的学生也可以在虚拟车间里熟悉各种机械设备的操作流程。这种高效率的学习方式不仅节省了时间和成本，还提高了学生的实践能力和技能水平。
然而，我们也必须看到VR技术在教育应用中存在的问题和挑战。一方面，VR设备的普及率
还不够高，许多学校和家庭还无法承担高昂的成本。另一方面，过度依赖VR技术可能会导致
学生与现实世界脱节，影响他们的社交能力和情感发展。因此，我们需要在推广VR技术的同时，关注这些问题并寻找解决之道。
此外，我们还应该思考如何将VR技术与传统教学方法相结合，发挥各自的优势。正如一幅画
虚拟现实技术应用ppt课件
伊凡·苏泽兰
6
头盔显示器 HMD 及头部位置跟踪系统
VR的概念-发展历程
虚拟现实技术概念和 理论产生的初期阶段
虚拟现实 （VR） 技术应用
1
CONTENTS
01
03
05
07
VR的概念
VR的系统组成
VR的分类
VR的应用领域
02
04
06
08
VR的特性
VR的关键技术
VR的现状
VR的发展趋势
2
01
VR的概念
3
VR的概念-发展历程
虚拟现实思想 的萌芽阶段
1963年以前
虚拟现实技术 的初现阶段
1963年~ 1972年
39
感谢聆听
THANK YOU
40
构想性（Imagination）
使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高 感性和理性认识。
11
03
VR的系统组成
12
VR的系统组成
输入设备
使用者
专业图形处理计算机
应用软件系统
输出设备
数据库
虚拟现实技术课件
受动画制作时间限制，无法详 尽展示，性价比低。
在实时三维环境中，支持方案 调整、评估、管理、信息查询等功 能，适合较大型复杂工程项目的规 划、设计、投标、报批、管理等需 要，同时又具有更真实和直观的多 媒体演示功能。
只适合简 单的演示功能。
1.5 虚拟现实技术在现实中的运用
许多游戏厂商,为了使游戏人物的动作更逼真, 常常就会使用动作捕获系统.
4.3 XML
XML的英文全名是Extensible Markup Language，中文译名为可延伸式标记语言。 它是一个由W3C(World Wide Web Consortium)所推广的结构化信息交换标准， 并且已经广泛地被使用。VRML采取XML作为 编码的主要原因是因为XML具备国际化的特性、 结构化的格式和模块化的对象等优势。藉由已 经被明确制定落实的XML规范，X3D以XML为 语法是容易被实现的，而不需要庞大的反向工 程(reverse engineering)。
XML与GIS
XML可以在GIS应用中发挥什么样的作用？利 用XML我们可以定义查询，其实这和传统的 GIS查询没有什么不同，比如可以说“ 根据用 户指定的区域进行水淹分析，并且返回结果”， 响应消息就可能是基于XML格式的“分析结果 在以下图形中”。与传统方式不同 之处在于， XML将查询的地理数据和请求统一包含在了一 个单独的XML文档中，响应信息也在 XML文 档中。
虚拟现实技术在教育教学中的应用
虚拟现实技术在教育教学中的应用虚拟现实技术（VR）是近年来快速发展的一种新兴技术，它具有模拟真实环境的特点，使得用户可以切身地体验虚拟世界中的各种场景与环境。随着科技的不断进步，教育教学也逐渐将目光投向了虚拟现实技术，利用VR技术辅助教学，创造更加直观形象的教学场景，进一步丰富了教育教学的方式。
一、虚拟现实技术在教育教学中的应用
VR技术最为突出的优势是可以通过真实的感觉与体验，带给用户更加直观和深刻的认知和体验感受。因此，VR技术在教育教学中的应用非常广泛。首先，通过虚拟现实平台，学生可以直观地体验到各种课程中的内容，加深对知识的理解和记忆。同时，如虚拟实验室、虚拟考试场景等，大大增强了学生的实践能力和考试准备能力，使得学生可以更好地适应不同的学习场景。
二、优势分析
1. 能够创造更直观的学习场景
VR技术可以模拟真实场景，并将学生带入其中，创造异于以
往的学习场景。在虚拟环境中，学生可以亲身体验到各种科学知识、文化习俗和生活场景，用心去感受和理解，对学生的视觉、
听觉、触觉和嗅觉等多种感知方式提供有利的支持。这些有别于
传统教学的视觉信息、声音、手势、表情等在虚拟环境中得到了
充分体现。对于学生来说，更直观的学习体验，可以更好地激发
其学习兴趣和学习动力。
2. 提升学生参与度和协作意识
在VR环境中，学生可以自主探索、互动操作，从而提高其学
习兴趣及参与积极性。VR技术的特殊性质，使学生无论是挑战关
卡还是完成任务，都能够获得直观、深刻而有趣的学习体验，同
时也能够主动与其他同学或虚拟角色进行交流、协商。这对培养
虚拟现实技术与应用
虚拟现实技术与应用
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是一种集计算机图形学、传感技术、人机交互等多种技术于一体的新型技术。通过虚拟现实技
术的应用，人们可以身临其境地感受到虚拟环境中所呈现的场景和事物，从而获得极富沉浸感的体验。
一、虚拟现实技术的发展历程
虚拟现实技术诞生于20世纪60年代，那时主要应用于军事、航空
航天等行业。随着计算机技术的不断进步，虚拟现实技术逐渐发展成熟，并逐渐应用于教育、医疗、娱乐等领域。如今，虚拟现实技术已
经成为科技领域的热门话题，引发了广泛的关注和讨论。
二、虚拟现实技术在教育领域的应用
1. 提升教学效果：通过虚拟现实技术，学生可以身临其境地参与教
学活动，与虚拟环境中的事物进行互动，从而提高学习兴趣和参与度。
2. 拓宽知识视野：通过虚拟现实技术，学生可以实时观察或参与虚
拟环境中的实验、模拟场景等，进一步加深对知识的理解和掌握。
3. 安全性和经济性：通过虚拟现实技术，可以模拟各种实际环境下
的危险情况，让学生在虚拟环境中体验，避免了真实环境下的潜在危险，同时也减少了成本开销。
三、虚拟现实技术在医疗领域的应用
1. 诊断和手术辅助：虚拟现实技术可以将患者的医学影像数据转化为虚拟模型，医生可以通过虚拟模型进行手术模拟和规划，提高手术效果。
2. 康复训练：通过虚拟现实技术，可以为患者提供各种康复训练的虚拟环境，如步态训练、平衡训练等，帮助患者加快康复进程。
3. 疼痛管理：通过虚拟现实技术，可以将患者的注意力从疼痛上转移，进而减轻疼痛感受，提高治疗效果。
小学教育ppt课件教案学习用虚拟现实技术观察三维图形
用户的沉浸感和真实感。
应用领域及前景
应用领域
虚拟现实技术已经广泛应用于教育、医疗、娱乐、军事等领 域。在教育领域，虚拟现实技术可以为学生提供生动、形象 的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握知识。
前景展望
随着技术的不断发展和完善，虚拟现实技术的应用领域将进 一步拓展，同时其真实感和沉浸感也将得到进一步提升。未 来，虚拟现实技术有望成为人们日常生活和工作中不可或缺 的一部分。
将三维图形沿某一方向移动一 定的距离，不改变图形的形状
和大小。
旋转变换
将三维图形绕某一轴旋转一定 的角度，不改变图形的形状和 大小。
缩放变换
将三维图形沿各个方向按照一 定比例进行放大或缩小，改变 图形的大小但不改变形状。
对称变换
将三维图形关于某一平面对称 ，得到一个新的图形，新图形 与原图形在形状和大小上相同
教师可以在数学课堂上利用虚拟现实技术进行辅助教学，提高学生的空间想象能力 和数学素养。
案例三：高中物理课程中复杂结构剖析
高中物理课程中涉及许多复杂的三维结 构和运动过程，如电磁场、天体运动等 。虚拟现实技术可以帮助学生直观地观
察和理解这些复杂结构和运动过程。
通过虚拟现实技术，学生可以模拟和实 验各种物理现象，如电场分布、光的折 射和反射等，加深对物理知识的理解和
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4.1 虚拟现实技术
• 虚拟现实技术作为一门新兴的技术类学科，因其 能创造逼真的学习场景、并为学习者提供与场景 良好的交互等特点，既可以为学习者提供一个真 实的学习环境，克服研究性学习受到场地、时间 等因素的限制，又可以排除其他对学习不利的影 响因素。学习本章时多参阅其他书籍中的有关知 识。
提问与解答环节
Questions And Answers
2.虚拟现实的本质特征
• 虚拟现实技术具有以下三个基本特征:，即 Immersion(沉 浸)、Interaction(交互)和Imagination(构想)。用这三个“I” 说明虚拟现实系统的三个基本特征。
图4.1 虚拟现实系统的特征
3.虚拟现实系统的分类
• （1）沉浸式VR 系统 • （2）桌面式VR 系统 • （3）增强式VR 系统 • （4）分布式VR 系统
本章知识内容概览
• 1. 虚拟现实的定义 • 2. 虚拟现实的本质特征 • 3. 虚拟现实系统的分类 • 4. 虚拟现实的Web3D技术
4.1.1 虚拟现实技术概述
• 1.虚拟现实的基本概念
• 虚拟现实是指用立体眼镜、传感手套等一系列传感辅助设施来实现的 一种三维现实，通过这些设施以自然的方式（如头的转动、手的运动 等）向计算机送入各种动作信息，并且通过视觉、听觉以及触觉设施 使人们得到三维的视觉、听觉及触觉等感官世界，随着人们不同的动 作，这些感觉也随之改变。用户可以从自己的视点出发，利用自然的 技能和某些设备对这一生成的虚拟世界中的客体进行浏览和交互性考 察。虚拟现实是一项综合的技术，涉及计算机图形学、人机接口技术、 传感技术及人工智能等技术，虚拟现实技术的根本目标就是达到真实 的体验效果和提高人机交互的功能，能够达到或者部分达到这样目标 的系统一般称为虚拟现实系统。
• ① Scene Graph（场景图形）窗口 • ② Actions（行为）窗口 • ③ Event Map（事件映射）窗口 • ④ Stage Window（演示窗口） • ⑤ Object position and orientation（对象位置和
方向）窗口 • ⑥ Events（事件）窗口 • ⑦ Object properties（对象属性）窗口
2．Web3D技术的特点
• Web3D的实现技术主要包括三大部分：建模技术、显示 技术和三维场景中的交互技术。
• （1）建模技术 • （2）显示技术 • （3）交互技术
3．Cult3D技术
• （1） Cult3D 界面介绍
图4-16 Cult3D Designer 5.3 主界面
（2） Cult3D 窗口介绍
4.1.2 虚拟现实技术应用软件
• （2） X3D技术
• X3D(Extensible3DSpeeifieation)是新一代面向 Web的交互式三维图形规范，它向后兼容 VRML97规范，与XML集成，采用构件化的设计 思想，具有很强的可扩展性。X3D是VRML的继 承，相对于VRML，提供了一些新特性，已经有 基于Java的源码开放的网络3D软件问世。X3D采 用模块化的结构，使用多种文件编码格式，是一 种开放的、结构可扩展的、有统一应用程序模型 界面的标准。在电子商务、可视化仿真、数据库 可视化、娱乐、教育等领域都有很好的应用前景。
2．媒体教学理论
• 随着计算机和网络技术的发展，越来越多的媒体应用于教 育领域，一些教育工作者对媒体在教学中的应用进行探索， 提出了媒体教学理论。最具代表性的是美国教育家戴尔的 “经验之塔”理论。戴尔认为，人们学习知识，一是由自 己的直接经验获得，二是通过间接经验获得。当学习是按 照由直接到间接、由具体到抽象这样循环渐进的方式进行 时，获得知识和技能就比较容易。因此，教育应从具体经 验入手，逐步过渡到抽象。教育者应该尽可能为学习者提 供获得具体经验的机会，帮助学习者理解抽象的知识。可 以把一些语言、声音、文字等手段不好传达或学生不易理 解的内容通过游戏设计的手段展现出来，比如科学探险、 医学实验等，让学习者获得直观的感受。
4．基于Web的其他技术
• （1）Quest 3D技术 • （2）OpenGVS • （3）Virtools技术
4.2 虚拟现实技术在教学中的应用
• 4.2.1 虚拟现实技术的教学应用理论基础 • 1．建构主义学习理论 • （1）尊重学生的主体性 • 根据建构主义理论的观点，学生应该是主动进行
信息加工和建构知识的主体，而不是被动接受外 部刺激成为知识灌输的对象，因此，在教学设计 中要体现学生的主体性，要求设计时要对学习者 进行详细分析，综合考虑学习对象的年龄、自身 经验、知识水平等因素，利用虚拟现实技术，设 计出适宜于学习者应用的学习软件。
4.2.1 虚拟现实技术的教学应用理论基础
• （2）创设有意义的情境 • 建构主义学习理论强调学习总是与一定的社会文
化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行 学习，学习总要涉及到学习者原有的认知结构， 学习者总是以其自身的经验，包括正规学习前的 非正规学习和科学概念学习前的日常概念，来理 解和建构新的知识和信息。有效的教学活动需要 为学习者创设生动逼真的情境，让学习者在一个 接近于真实的情境中实现知识的意义建构。
4.1.2 虚拟现实技术应用软件
• 1．Web3D技术的发展
• （1）Vቤተ መጻሕፍቲ ባይዱML技术
• VRML是一种在网络环境下描述虚拟三维模型和提供交互 操作的跨平台、开放式、解释性的文本语言，具有强大的 三维场景建模功能，可方便的构建虚拟的控制设备现场。 VRML是一种建模语言，也是一种描述Internet上交互式3D 多媒体和共享虚拟世界的开发标准。可在低带宽异构的网 络环境下，进行低带宽的传输和远程指令的接收。利用 VRML建立的三维场景可利用带VRML浏览器插件的IE浏览 器中浏览观看，同时VRML支持三维声音，可定义不同的 事件触发不同的声音提示。由于VRML支持使用内建的脚 本语言如：Java、Javascript等，故VRML程序具有很强的 交互功能。