桌面虛擬實驗開發技術選擇的研究*

謝永朋

徐州工程學院教育科學與技術學院 江蘇徐州 221006

桌面虛擬實驗開發技術選擇的研究*

謝永朋

徐州工程學院教育科學與技術學院 江蘇徐州 221006

桌面虛擬實驗因為受到開發技術比較復雜的制約而未能廣泛應用于教育領域，經濟領域中的適用技術理論提供了一個解決該問題的思路。對當前桌面虛擬實驗主流開發技術進行分析比較，并且以適用技術理論為指導，選擇出符合教育技術領域技術現狀的開發技術。

適用技術理論；桌面虛擬實驗；技術選擇

目前，國內各大院校均在大力推進數字化教學資源的開發。在這些教學資源中，桌面虛擬實驗是輔助教學的一個比較有效的方式，是對傳統教學的有益補充，值得在教育領域推廣應用。桌面虛擬實驗的開發和推廣，需要技術的支持和支撐，但不是任意一種技術就能起到這種支持和支撐作用。當前桌面虛擬實驗的開發技術較多，可選擇的空間比較大。如何選擇一種較為恰當的技術來開發桌面虛擬實驗，以便促進桌面虛擬實驗的開發和推廣，是一個需要考慮的課題。經濟領域的適用技術理論所蘊含的思想，可以為進行桌面虛擬實驗開發技術的選擇提供一定的理論指導。

1 適用技術理論的啟示

適用技術理論是一種經濟理論，對于教育技術領域來說是一個新名詞、新思想。適用技術理論強調技術選擇。所謂技術選擇是桌面虛擬實驗的開發者為了實現既定的教學目標，對多種技術路線、技術措施和技術方案進行比較擇優的過程。這是一個多層次、多因素的動態決策過程。從綜合論的角度來說，這里技術選擇的基礎不僅僅是技術本身的考慮和論證，而且應該統籌考慮當地教育技術開發人員的技術狀態和技術水平現狀。在開發桌面虛擬實驗的過程中，應該審慎地考慮每一種技術或技術方案。

適用技術理論為如何選擇更合適的桌面虛擬實驗開發技術提供了兩個啟示。

1）適用的才是最好的。何謂適用？根據適用技術具有多重目標的特征，同樣也可以從2個目標對桌面虛擬實驗的開發技術加以評判，一是教學目標，二是績效目標。這兩個目標并非魚和熊掌的關系，是能夠實現統籌兼顧的。教學目標是指在開發桌面虛擬實驗的時候應該從需求出發進行設計，以實現教學目標為最終目的[1]。績效目標是指技術的適用性，不僅僅以是否解決教學中的實際問題為標準，更主要的還要考慮是否是解決問題的最簡單、最有利的方案。

2）把適用技術作為促進桌面虛擬實驗推廣的支撐技術。適用技術具有符合當前教育技術領域技術現狀的特點，這一技術為多數教育技術專業人員所掌握。所以，適用技術在能達到教學目標的前提下，開發效率相對較高，開發周期短，維護也相對比較容易，而且可以讓更多的人參與到開發中來。開發人員可以把更多的精力放在思考如何更好地實現教學目標上面，而不是去考慮如何解決技術難題，這無疑會在一定程度上解決當前限制桌面虛擬實驗廣泛應用的瓶頸。

2 桌面虛擬實驗開發技術的比較分析

桌面虛擬實驗的開發技術主要有3類[2]。1）基于靜態圖像的實景虛擬現實技術。這種技術不是采用傳統的利用計算機生成圖像的方式，而是采用連續拍攝的圖像和視頻，在計算機中拼接而建立實景化虛擬空間。2）利用從最早開始的VRML標準到在此基礎上發展和變化而來的Web3D技術實現。Web3D，顧名思義，就是在網頁上實現三維效果的技術，目前比較流行的主要有VRML、Java3D、Cult3D、Flash、Viewpoint、WebMAX、Virtools等[3]。3）桌面CAD系統，如Open GL、DirectDraw等桌面三維圖形繪制軟件。利用這幾種軟件建造模型，通過計算機的顯示器進行觀察，并能自由地控制視點和視角。這三類技術均可用來開發桌面虛擬實驗。

由于第三類技術需要比較深厚的計算機專業知識，難度較大，一般來說是計算機專業開設的課程。所以本研究主要針對第一類技術和第二類技術進行比較。其中，第一類技術以最為典型的QTVR技術為代表。第二類技術是目前開發桌面虛擬實驗的主流技術，技術種類比較多，從中選擇較為成熟的VRML和Java3D技術。此外，Flash技術是Macromedia公司推出的功能強大并且可以用于桌面虛擬實驗開發的成熟技術。

從交互性、界面美觀性、客戶端要求、開發難度、跨平臺、實現效果、接受程度、開發效率等幾個維度來對VRML、Flash、Java3D、QTVR這幾種桌面虛擬實驗主流開發技術進行比較分析，比較結果如表1所示[4-6]。

表1 桌面虛擬實驗主流開發技術比較分析

從表中可以看出，Flash技術與其他技術相比較，接受程度和開發難度均較低，其交互性和界面美觀性較好，開發效率相對來說又較高，跨平臺的特點可以讓用戶不必安裝插件，而且還能表現出三維效果，盡管其逼真性和靈活性有一定差距，但完全可以滿足實驗教學的要求。而VRML和Java3D技術開發難度高，也較難接受，并且開發效率比較低，這些限制就使得這幾種技術難以在教育領域廣泛應用。而對于QTVR來說，該技術是基于靜態圖像處理的，雖然開發難度和Flash差不多，但其開發過程比較繁瑣，開發效率一般。該技術比較擅長虛擬空間的構建和營造，在開發桌面虛擬實驗方面就有所欠缺。

3 Flash技術是教育技術領域的適用技術

Flash是比較普及的大眾化軟件，主要表現在3個方面。

3.1 技術本身

Flash技術易學易用，而且它包括的ActionScript腳本語言具有被可視化表示的對象，使其成為一個獨特的編程語言。在大多數編程語言中，因為對象是一個不能具體看見的概念，所以難以掌握。然而在ActionScript中，可以實際地看見MovieClip、Button、TextField對象，這使得ActionScript成為學習面向對象概念的一種理想語言[7]。本課題對全國12所高校院校教育技術本科課程設置進行調查，調查顯示開設C語言、VB語言、Java語言等程序設計課程的院校高達91.7%，有了這些編程基礎，對于教育技術專業的學生來說，掌握ActionScript并非難事。而一旦掌握了ActionScript腳本語言，桌面虛擬實驗的交互性的添加也就有了保障。

3.2 學校的角度

從學校范圍來看，在調查的12所開設教育技術專業的高等院校中，本科主干課程中開設多媒體技術和多媒體課件制作這兩門課程的占75%。而這兩門課程所涉及技術包括Flash和Authorware。由此可見，Flash是多數教育技術專業本科畢業生所必須要掌握的一門技術，它在教育技術專業領域是比較普及的。

3.3 社會的角度

從社會范圍來看，在國內，自1999年Flash登錄國內市場以來，越來越多的人投入到這一行列中。中國最早喜愛和從事網絡動畫創作的一群人給自己取了個響亮的名字：“閃客”。很快，四五年間，“閃客”群體便從最初的幾十人發展到百萬之眾。而這個數字只是代表了國內的一部分“閃客族”。在Adobe官方網站上有數據表明，現在超過8.2億臺連接Internet的桌面計算機和移動設備上都安裝了 Flash Player。Flash技術的普遍性可見一斑。

綜合以上分析，可以得出Flash技術是當前開發桌面虛擬實驗的“適用技術”。

4 總結與展望

適用技術理論為桌面虛擬實驗的大面積推廣應用提供了一個思路。本文站在適用技術的角度，對桌面虛擬實驗的主流開發技術進行比較分析，挖掘出教育技術領域的適用技術來開發桌面虛擬實驗，使得更多的教育技術人員能參與到桌面虛擬實驗開發中來，從而開發出更多優秀的桌面虛擬實驗產品為教育教學所用，促進桌面虛擬實驗的推廣與應用。

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Research on Development Technology Selection of Desktop Virtual Experiment

Xie Yongpeng

Desktop virtual experiment is not being widely used in the field of education because of the complex of the development of technology. Application of technology theory in the field of economy provides a solution to the problem. According to the guiding ideology of the appropriate technology theory, this paper analyzes and compares the current developing technology of the desktop virtual experiment, and selects the technology which accords with the current technological situation of the educational technology field.

appropriate technology theory; desktop virtual experiment; technology selection

Author’s address Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou, Jiangsu, China 221006

TP391.9

B

1671-489X(2011)03-0089-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.03.089

*徐州工程學院校級重點項目：適用技術應用于桌面虛擬實驗開發的研究（項目編號：XKY2008101）。