淺談VR技術在實訓中的應用

黃玨琨

摘要：近年來，VR技術被廣泛應用于各行業，作為高校實訓管理部門，我們應積極了解新技術，將VR技術應用于實訓之中，開創全新的實訓情景，并做好對現有實訓基地的改造與升級。VR應用在實訓教學中既有其優勢，也面臨諸多挑戰。

關鍵詞：虛擬現實；實訓；應用

Virtual Reality虛擬現實技術，近年來被廣泛應用在教育、科研、游戲等多項領域，給人類科學的發展提供了全新的助力。2016年是VR技術的元年，工業和信息化部下屬的中國電子技術標準化研究院發布《2016年虛擬現實產業發展白皮書》，報告指出，中國虛擬現實技術產業潛力巨大，但在隨之而來的應用中也存在諸多挑戰。虛擬現實技術，具體可理解為通過計算機和最新的傳感器技術創造出的一種全新的人機交互方式。不同于以往的交互手段VR技術徹底打破了時間與空間的限制。目前，VR技術也逐漸應用于實訓之中，如虛擬環境漫游、場景仿真等。

一、VR技術在實訓中的優勢

1.不受空間約束

傳統實訓室如一些工程類實訓項目對場地占地面積和實際環境建設要求較高，往往在建設過程中需要投入大量的人力和物力，而且在固定設施建成后對后續的擴展性有相當的局限性。在使用VR技術后，僅需要提供可供使用者自身能自由活動的一個小型區域即可滿足實訓的要求，可有效節省實訓場地。

2.減少教學成本

傳統實訓過程中對實訓材料消耗一直是實訓室建設中要考慮的一環重要因素。在引入VR技術后可完全模擬實訓中所有的材料，而且可以無限次循環使用，這樣一來可有效節省實訓中所有材料消耗。

3.安全性與可控性

傳統實驗實訓中會有涉及到有毒、有害實驗用品時，往往對實訓安全會有較高要求，在完成實驗后還需要考慮這些廢料的合理處置問題。而VR技術應用后傳統因素基本不再考慮之列，可有效的保障實訓時的師生的安全。教學過程中可對整個實訓進程進行嚴格把控，當學生出現不當操作時，教師可及時發現并進行糾正。

4.靈活性強

具有良好的可擴展性，傳統實訓室建成后特別是一些針對性較強的項目，經常是建設趕不上發展，而且對其他學科建設互通性不強。而引入VR技術后，這一點將會得到有效的改善。例如，在同一套VR設備下可根據實訓需要的不同購置不同的資源素材庫，這樣不僅能有效提高教學資源的共享度，還能促進同平臺不同學科的融合協作，為教學改革提供助力。

5.激發學習興趣

傳統教學，學生無法去親自實操體驗，這就大大降低了學生學習的積極性，也無法鍛煉學生的實踐動手能力。不同于傳統的教育方式，VR技術強調的是調動視覺、聽覺、觸覺等，實現身心感受的連接，增強使用者的體驗感。此種方式能激發學生的學習熱情，學生參與度高，積極性高，教學更能達到理想的效果。

二、VR技術在實訓中的局限

1.VR技術是利用計算機系統和傳感器技術生成三維環境，創造出不同以往的一種全新的人機交互方式。VR技術給我們帶來的僅僅是對已有事物的一種模擬，一切都是虛擬的，人為設定現實中可能出現的情景，但現實有很多不確定因素，所以它并不能完全代替現實的產品來存在。

2. VR技術是通過對視覺、聽覺、觸覺等用戶感受的調動，來實現作者想要傳遞想法。而每個人由于受教育背景、生活經歷和自身身體結構的差異對同種事物自然會有差異，但如果開發者把自身的一些主觀因素融入到實訓課程中，可能會造成對使用者感受甚至思想產生“鉗制”作用，而部分實訓如藝術類的實訓教學，需要注重培養學生的想象力和判斷力，如果從開始接觸就加以限制勢必會對實訓效果有所影響。

3.VR技術目前發展還處于不完備階段，目前較為成熟技術包括視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸，有關嗅覺和味覺的相關技術還處于研究階段，還未取得很好的突破。VR技術的應用，需要整體的外部環境的三維建模技術的支撐，而目前如何高效、準確的進行建模還有待進一步的突破。目前使用的技術手段是，使用專業的建模師進行人工繪制模型，而這樣一來不僅使得建模周期延長，而且工程的成本也大大增加。所以目前市面上與實訓相關的課程類軟件可供選擇種類較少，且大多數價格都比較高昂。所以目前還未被廣泛應用于教學之中。

三、結論與展望

隨著VR技術的不斷發展，必將給實訓教學帶來翻天覆地的改變，其利弊都會逐漸呈現在我們面前。但是無論如何，它所創造的新世界，都值得我們的期待。

順應信息時代IT行業的發展，學院入選由教育部學校規劃建設發展中心與網龍華漁教育共同打造的重點建設項目“國育華漁VR世界實驗室”試點學校，成為全國26所試點學校之一。虛擬現實開發實訓室的主要硬件配備符合虛擬現實行業發展的趨勢，為學院學生在虛擬現實開發、增強現實開發、混合現實開發、全息技術假發、互動技術開發、AI人工智能軟件開發等其他移動端軟件開發提供良好的硬件支撐，可滿足大部分專業基礎課、專業核心課、專業拓展課的教學與實訓。特別是為給予Unreal Engine和Unity3D引擎開發提供了充足的生產工具，為學生軟件在框架策劃、前端建設、后臺測試、發布校驗、商店上架和代理發行中提供極大的幫助和便利。極大的節省時間成本，提高創新創業的質量和數量。

參考文獻：

[1]中國電子技術標準化研究院.虛擬現實產業發展白皮書[EB/OL]，2016

[2]李文濤. 基于 VR 技術的商品管理類課程教學模擬平臺的構建[J]，湖北農機化，2018，01

[3]齊博. VR 技術在教育領域中的應用[J]， 電子技術與軟件工程，2018，06.