虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在漢語(yǔ)作為二語(yǔ)習(xí)得場(chǎng)景設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（山東第一醫(yī)科大學(xué)，山東泰安 271016）

1 虛擬現(xiàn)實(shí)的概念

虛擬現(xiàn)實(shí)的概念較新，最初是在20世紀(jì)末提出的。1989年，德國(guó)人提出“virtual reality”（簡(jiǎn)稱VR），指“把看到的東西變成現(xiàn)實(shí)的東西”，即視覺看到的虛擬的實(shí)景，生成總裝圖，模塊化后又轉(zhuǎn)化為零件固，輸入數(shù)控機(jī)床就自動(dòng)加工出真正的實(shí)景(體)來(lái)。[1]

維基百科介紹，虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦技術(shù)產(chǎn)生的虛擬世界，具有模擬現(xiàn)實(shí)性、三維空間性、即時(shí)性。它能模擬用戶的視覺等感官，讓用戶感覺仿佛身臨其境，與現(xiàn)實(shí)同步觀察三維空間內(nèi)的事物，且不受時(shí)空限制。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具沉浸性、交互性、構(gòu)想性三個(gè)基本特征，即三個(gè)“I”：Immersion-Interaction-Imagination，在虛擬系統(tǒng)中人應(yīng)該起主導(dǎo)作用。

簡(jiǎn)單來(lái)講，VR就是對(duì)現(xiàn)實(shí)的虛擬化，人們能夠理想化地感知或享受想象中的虛擬世界。VR技術(shù)利用計(jì)算設(shè)備，渲染和模擬視覺和聽覺的場(chǎng)景，而這些渲染技術(shù)能夠刺激人們的視覺和聽覺的感官，盡可能提供給用戶關(guān)于視覺、聽覺等器官的模擬效果，使其達(dá)身臨其境。最直接的和最刺激的效果是“臨場(chǎng)感覺”和“參與沉浸感”。簡(jiǎn)言之，這些模擬效果是通過(guò)計(jì)算模擬生成，是虛假的效果和場(chǎng)景。

就VR技術(shù)目前的發(fā)展來(lái)看，用戶需要佩戴頭盔和一些附加的外設(shè)，頭盔稱為headmounted display(HMD)，它完全取代了用戶的視野，是目前最為關(guān)鍵的VR部件之一，用戶對(duì)HMD的感知反饋將影響著VR技術(shù)未來(lái)走向。

2 VR技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

VR發(fā)展初期，理查德·斯得雅致力于把VR技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，提出用計(jì)算機(jī)為醫(yī)療工作者創(chuàng)造一個(gè)虛擬的環(huán)境；加利福尼亞一家國(guó)際組織的工程師們正在研究一種電視手術(shù)設(shè)備，醫(yī)生觀察手術(shù)室的三維圖像來(lái)操作連接在電腦上的儀器，電腦把醫(yī)生的動(dòng)作傳送到進(jìn)行手術(shù)的遙控設(shè)備，電腦反饋給醫(yī)生力度、肌理和聲音方面的信息。[2]

劉秋生闡述了VR技術(shù)的作用，認(rèn)為通過(guò)VR可以實(shí)現(xiàn)人們?cè)瓉?lái)不可能觸及的景界。如觀看、分析內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)后燃燒產(chǎn)生的熱度場(chǎng)分布情況，讓飛行員在模擬艙內(nèi)訓(xùn)練操縱飛機(jī)等。在醫(yī)學(xué)方面，可以借助跟蹤球、HMD、感覺手套，構(gòu)建虛擬人體模型，從而了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu)；建立一個(gè)虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器，用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)企業(yè)提高開發(fā)效率，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理能力，減少?zèng)Q策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)起到了重要的作用。[3]

此外，其他研究人員將VR技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景分為如下幾類：（1）事件廣播/多播Eventbroadcast/multicast場(chǎng)景，融合了360度球面視頻（spherical video）、頭部跟隨（head tracking）、3D 音頻等能力，為眾多事件提供浸入式視頻消費(fèi)體驗(yàn)；（2）VR流量媒體（VRstreaming），用戶可通過(guò)佩戴HMD 觀看VR點(diǎn)播視頻，視頻內(nèi)容使用單播技術(shù)通過(guò)3GPP 網(wǎng)絡(luò)傳送，用戶可以改變頭部角度以欣賞360度視頻；（3）分發(fā)3GPP 中360度A/V內(nèi)容庫(kù)（360 A/V content library），360度A/V 內(nèi)容庫(kù)是各類格式混合體，用戶與這類內(nèi)容庫(kù)進(jìn)行交互的時(shí)候，會(huì)根據(jù)用戶行為變換其所需求的場(chǎng)景；（4）社會(huì)電視節(jié)目和VR節(jié)目，通過(guò)AR 設(shè)備，體驗(yàn)各類電視節(jié)目的360度視頻；（5）電影院VR應(yīng)用場(chǎng)景，使用交互式和線性的電影院體驗(yàn)都可以引入AR 體驗(yàn)，觀看者能夠體驗(yàn)并能夠和電影故事情節(jié)進(jìn)行交互，VR的沉浸式體驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)檫@類場(chǎng)景提供全新的感受；（6）采用VR的學(xué)習(xí)應(yīng)用場(chǎng)景，VR能夠在學(xué)習(xí)應(yīng)用中提供個(gè)性定制的多變化交互內(nèi)容，如課程能夠采用360度音視頻以提供高強(qiáng)度的浸入式體驗(yàn)來(lái)輔助學(xué)習(xí)，學(xué)生在此模擬場(chǎng)景中也能夠看到其他同時(shí)參加該課程學(xué)習(xí)的教師與學(xué)生；（7）VR呼叫場(chǎng)景，360度視頻呼叫，多個(gè)參與者可以通過(guò)VR呼叫業(yè)務(wù)來(lái)體驗(yàn)浸入體驗(yàn)式的呼叫，如兩個(gè)團(tuán)體相互通信，其中一個(gè)團(tuán)體從家中呼叫另外一個(gè)正在海灘的團(tuán)體，呼叫的參與者可以采用全向鏡頭和3D 音頻麥克風(fēng)來(lái)體驗(yàn)VR呼叫，以獲知另一方的場(chǎng)景；（8）用戶發(fā)起的VR使用場(chǎng)景，如用戶使用360度視頻和音頻記錄、用戶發(fā)起VR實(shí)時(shí)視頻；（9）虛擬世界通信，如游戲內(nèi)通信、虛擬會(huì)議通信；（10）基于HMD的傳統(tǒng)內(nèi)容消費(fèi)體驗(yàn)（HMD-based），這類場(chǎng)景和360度視頻和音頻格式不同，將不再通過(guò)發(fā)送的媒體本身提供而是通過(guò)應(yīng)用自身產(chǎn)生的場(chǎng)景來(lái)提供浸入式體驗(yàn)；（11）AR 增強(qiáng)電視（Enriched TV），通過(guò)HMD 看電視的時(shí)候，電視內(nèi)容將通過(guò)虛擬屏幕進(jìn)行渲染，立體環(huán)境的背景會(huì)出現(xiàn)360度的場(chǎng)景；（12）VR視頻中的高亮區(qū)域應(yīng)用。

3 VR在漢語(yǔ)作為二語(yǔ)習(xí)得中的應(yīng)用

國(guó)家發(fā)布的“國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展十三五規(guī)劃”指出：要全力推動(dòng)信息技術(shù)與教育深度融合，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來(lái)教育教學(xué)新模式。在漢語(yǔ)作為二語(yǔ)習(xí)得的教學(xué)中，VR技術(shù)的應(yīng)用面臨重大缺口。隨著教育信息化的發(fā)展，有關(guān)教育部門、高校、教師如何將VR技術(shù)融入對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)，提升教學(xué)效果，促進(jìn)漢語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量的提高，就成了需要討論的命題。目前，基于VR技術(shù)在對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)中或二語(yǔ)習(xí)得中的應(yīng)用的研究與設(shè)計(jì)屈指可數(shù)。

Klaus Schwienhorst分析了在第二語(yǔ)言習(xí)得中的虛擬現(xiàn)實(shí)工具，認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)理論在很大程度上是在語(yǔ)言學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。

范氏秋莊、李馨逸提出了VR技術(shù)在對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)中的可行性，認(rèn)為VR適應(yīng)于對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)，對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)也需要VR。他們認(rèn)為VR在對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)借助于移動(dòng)端或PC 端。

趙晶晶以“第二人生”中對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)島嶼“中國(guó)島”（Chinese Island）為例進(jìn)行案例研究，對(duì)“中國(guó)島”和Cypris Chat 島嶼（“第二人生”中英文教學(xué)島嶼）進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)歸納出虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于對(duì)外漢語(yǔ)教學(xué)的價(jià)值與局限。[4]

4 基于VR技術(shù)的“沉浸式虛擬仿真課堂”的體驗(yàn)場(chǎng)景

該文基于VR技術(shù)，與二語(yǔ)教學(xué)相結(jié)合，設(shè)計(jì)“沉浸式虛擬仿真課堂”的體驗(yàn)場(chǎng)景，可以為二語(yǔ)習(xí)得者提供直觀感受，具有行為真實(shí)感和心理真實(shí)感。目前該文基于這種方式的虛擬仿真課堂正在探索中，該文只就體驗(yàn)場(chǎng)景，或稱交互場(chǎng)景作簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)。體驗(yàn)場(chǎng)景，實(shí)質(zhì)上就是二語(yǔ)習(xí)得者可以切身體驗(yàn)的、漢語(yǔ)關(guān)鍵詞句出現(xiàn)的高頻場(chǎng)景。它的特質(zhì)是交互性。交互性可以讓習(xí)得者由局外者變成參與者，由第三人稱視角的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換到第一人稱視角的交互，讓習(xí)得者實(shí)驗(yàn)按照自己的意愿在體驗(yàn)場(chǎng)景中進(jìn)行交互與對(duì)話，并得到AI的反饋，從而達(dá)到習(xí)得、練習(xí)并掌握某些字詞句的語(yǔ)音、語(yǔ)法、語(yǔ)用的目的。這種交互性體驗(yàn)場(chǎng)景能解決課堂學(xué)習(xí)中缺乏“臨境感”“交互性”的難題、不能實(shí)現(xiàn)自然交互的角色扮演的難題、不能體會(huì)漢語(yǔ)龐大復(fù)雜的委婉表達(dá)和言外之意的難題；實(shí)現(xiàn)任何場(chǎng)景下的“沉浸式學(xué)習(xí)”（如通過(guò)目前的Magic Leep 支持）；滿足現(xiàn)實(shí)條件下難以實(shí)現(xiàn)的或預(yù)想中的場(chǎng)景構(gòu)建和基于此場(chǎng)景的語(yǔ)言學(xué)習(xí)：如災(zāi)難演習(xí)、太空環(huán)境、高級(jí)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等。

“沉浸式虛擬仿真課堂”的應(yīng)用形式可有以下幾類：（1）VR培訓(xùn)，將需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以3D 形式在屏幕上呈現(xiàn)，以替代復(fù)雜的道具制作，如時(shí)間表達(dá)法的學(xué)習(xí)、方位詞的學(xué)習(xí)、醫(yī)學(xué)漢語(yǔ)的詞匯展示等；（2）VR建模：讓習(xí)得者直觀看到一個(gè)特定項(xiàng)目在不同環(huán)境下的樣子，并與模型互動(dòng)且可以收到即時(shí)的反饋，這樣可以得知自己語(yǔ)言的輸出產(chǎn)生的真實(shí)效力，如把字句被字句的教學(xué)、顏色詞教學(xué)、醫(yī)學(xué)類、設(shè)計(jì)類、編程類預(yù)科漢語(yǔ)的教學(xué)；（3）VR圖書，習(xí)得者佩戴HMD的攝像頭掃描書本預(yù)定內(nèi)容時(shí)，3D 動(dòng)畫、視頻、聲音就會(huì)顯示出來(lái)，無(wú)須教師在課堂反復(fù)示范，能夠彌補(bǔ)教師在教學(xué)語(yǔ)言與雙向溝通時(shí)的不足，縮小課堂知識(shí)與真實(shí)生活之間的差距；（4）發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)：類似任務(wù)教學(xué)法，習(xí)得者利用AR 技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景或所學(xué)知識(shí)，在校園、古跡、商場(chǎng)中實(shí)時(shí)實(shí)地識(shí)別相應(yīng)的漢字與解釋，等應(yīng)用，獨(dú)自發(fā)現(xiàn)新知，在解決問(wèn)題的過(guò)程中快速有效地學(xué)習(xí)。“沉浸式虛擬仿真課堂”的體驗(yàn)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)實(shí)際上是借助于新鮮事物的情景教學(xué)策略，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，一方面與學(xué)習(xí)者對(duì)話的不是活生生的人，而是某種程序或機(jī)器，大大降低了因自尊心等原因造成的焦慮和緊張，去除學(xué)生的抵觸情緒，減輕學(xué)生的心理壓力，促使其階段性成長(zhǎng)任務(wù)的優(yōu)質(zhì)完成；另一方面也排除了教師的嚴(yán)苛要求因素，更能在雙向交流中按照自己的意愿調(diào)節(jié)交流內(nèi)容和強(qiáng)度。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，“沉浸式虛擬仿真課堂”的體驗(yàn)場(chǎng)景優(yōu)化了古老的課堂結(jié)構(gòu)，為教師騰出更多時(shí)間實(shí)施各項(xiàng)人才培養(yǎng)計(jì)劃，加快了教育現(xiàn)代化進(jìn)程。