虚拟现实技术在计算机教学中的应用研究

关 键 词 ： 拟 现 实技 术 ； 算机 教 学 ； 拟 实验 虚 计 虚
中 图分 类 号 ： ３ Ｇ４ ４
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ２７ ０ （ ０ １ ０ — １ ９０ １ ７ — ８ ０ ２ １ ） ９０ ５ － ２
过 本 身 动 作 、 体 运 动 或 者 语 言 等 自然 技 能 ， 可 对 所 要 身 就
第 １卷 第９ Ｏ 期
２ １ ９ ０ｌ年 月
软 件 导 刊
Ｓ ｔ ａ ｅＧｕｉ ｅ ｏｆｗ ｒ ｄ
Ｖｏｌ ０Ｎ Ｏ ９ ｌ Ｓ Ｄ． ０ｌ ｅ ２ ｌ
虚 拟 现 实 技 术 在 计 算 机 教 学 中 的 应 用 研 究
陈 春
（ 江 交 通 技 师 学 院 信 息技 术 系 ， 江 金 华 ３ １ ０ ） 浙 浙 ２ ０ ０
摘 要 ： 着 高新 技 术 的 日益 发展 ， 拟 现 实技 术作 为 一 门 综 合 性 信 息 技 术 在 人 们 的 生 活 、２ 中也 受 到 了前 所 未 有 随 虚 ＿作 １
的 重视 ， 其 是 在 当今 的教 育领 域 。 因 为 它特 有 的现 实 、 真 的特 点 ， 够 给 学 生 带 来 逼 真 、 动 的 学 习环 境 ， 生 在 尤 逼 能 生 学 这 样 的 环 境 中成 为 一 个 参 与 者 ， 不仅 有 利 于 激 发 他 们 的 学 习 兴 趣 ， 动 积 极 性 ， 且 更 有 利 于 突破 教 学 中 的 难 点 、 调 而 重 点 问题 ， 别 是 在 复 杂 技 能 的传 授 方 面起 着 不 可 替 代 的 作 用 。 计 算 机 教 学 具 有 技 能 性 较 强 的 特 征 ， 此 将 虚 拟 现 实 特 因 技 术运用在计算机教 学中， 无疑 是 一 种提 高教 学 有 效 性 的 最 佳 途 径 。
操 作 计 算 机 模 式 相 比 ， 拟 现 实 系统 让 用 户 置 身 于一 个 虚 虚 拟 的真 实 环 境 当 中 ， 用 户 带 来 了 身 临 其 境 的想 象 空 间 ， 为 用 户 通 过 传 感 设 备 对 该 虚 拟 环 境 中 的 物体 进 行 操 作 ， 分 充
体 验 到 了人 一 机 之 间 的 交 互 性 。可 以 说 虚 拟 现 实 技 术 已
以对 使 用 者 的输 入 如 自然 动 作 给 予 反 应 。 比 如 使 用 者 用 手 移 动 或 直 接 抓 取 虚 拟 环 境 中的 物 体 ， 仅 感 觉 到 东 西 的 不 存 在 ， 且 还 能 够 对 物 体 的 重 量 有 所 感 触 ； 用 者 可 以 像 而 使 现 实 中举 起 一 束 火 炬 ， 在 模 拟 环 境 中进 行 点 燃 等 等 。 由 并
此 可 以看 出 ， 拟 现 实 技 术 的 这 种 交 互 可 以 实 现 人 们 在 现 虚
虚 拟 现 实 （ ｉｔａｒａｉ ） 术 ， 称 ＶＲ 技 术 ， 由美 ｖｒｕ ｌｅｌ ｙ 技 ｔ 简 是 国 ＶＰ Ｌ公 司 创 建 人 拉 尼 尔 （ ａｏ Ｌ ｎｅ ） ２ Ｊ ｒ ｎ ａ ｉｒ 在 Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 初 提 出 的 ， 称 灵 境 技 术 或 人 工 环 境 。虚 拟 现 实 是 计 算 也 机 和用 户 之 间 的一 种 理 想 化 的人 机 界 面形 式 ， 与传 统 的 人
就跟 在 现 实 生 活 中 一 样 的 ， 觉 甚 是 逼 真 ， 使 人 们 能 够 感 致
拟 环 境 内物 体 的可 操 作 程 度 和从 环 境 得 到 反 馈 的 自然 程 度 （ 括实时性） 包 。虚 拟 现 实 系 统 是 一 个 开 放 的动 态 系 统 ， 用 户 可 以采 用 控 制 和 监 控 手 段 对 系 统 进 行 操 作 。在 使 用 时 ， 用 专 门输 出和 输 入 设 备 ， 过 人 类 的 自身 技 能 达 到 运 通
实中无法实现的交互 。
（ ） 浸 感 ２沉
虚 拟 现 实 技 术 呈 现 的 主 要 特 征 就 是 沉 浸 感 （ｌ ｓ ｎ Ｉｌ ｉ ｕｏ ｏ ｍｍｅ ｓ ｎ ， 是 指 在 自然 的情 况 下 通 过 自身 的感 知 觉 ｆ Ｉ ｒｉ ） 它 ｏ 系 统 和 交 互 设 备 ， 与 者 和 虚 拟 环 境 的 融 合 度 。 虚 拟 现 实 参 技 术 是 借 助 于 计 算 机 等 硬 件 设 备 生 成 的 与 现 实 环 境 几 乎 等 同 的 虚 拟 环 境 ， 种 环 境 让 用 户 产 生 同 现 实 生 活 中 的 感 这 知 或 意 识 。人 们 不 仅 能 够 通 过 听 觉 及 视 觉 ， 且 还 可 以通 而 过触 觉及 味 觉 等 多 方 面感 受 到 虚 拟 环境 中的各 种 景 象 ， 这 种 景 象 让 人 们 听 起 来 如 同 真 的 ， 上 去 如 同 真 的 ， 起 来 看 动
１ 虚 拟 现 实 技 术 的 概 念 及 其 特 征
１ １ 虚 拟 现 实 技 术 的 概 念 ．
研 究 的对 象 进 行 操 作 或 考 察 。虚 拟 现 实 技 术 所 产 生 的 模
型 与 Ｃ Ｄ是 不 一 样 的 ， 是 一 个 动 态 、 放 的 环 境 ， 可 Ａ 它 开 它
术 的运 用 ， 以实 现 听觉 、 觉 、 可 视 嗅觉 等 多维 信 息 通 道 获 取
信 息 的下 一 代 高 级 用 户 界 面 。
１ ２ 虚 拟 现 实 技 术 的 主 要 特 征 ．
（ ） 互 性 １交 虚 拟 现 实 技 术 的 交 互 性 （ｎ ｅａ ｔ ｉ ） 指 用 户 对 模 ｉｔｒ ｃｉ ｔ 是 ｖｙ
也 如 同 真 的 。用 户 与 模 拟 环 境 中所 发 生 的 一 切 进 行 交 互 ，
是 科 技 发 展 的一 个 顶 尖 技 术 ， 一 种 高 科 技 的模 拟 系 统 ， 是
它 融 合 了人 工 智 能 、 真 技 术 、 仿 图形 技 术 、 示 技 术 、 感 显 传
技术 、Biblioteka Baidu网络 等 多 种 技 术 于 一 体 ， 过 硬 件 设 备 和 计 算 机 技 通