5G技術助推下的“VR+教育出版”

【摘要】? VR憑借其沉浸性、交互性等特征與教育出版結合具有先天優勢，但由于網絡通信的制約，存在困擾VR與教育出版進一步發展的瓶頸。隨著我國5G技術商用化的發展，其網速快、時延低等特點將在很大程度上突破這些瓶頸，在用戶體驗、內容制作、成本支出、盈利模式、市場渠道等方面為”VR+教育出版”開創更廣闊的應用空間，從而為學習者帶來更優質的內容和體驗，為教育企業、出版企業帶來更大的效益和品質提升。

【關? 鍵? 詞】VR;教育出版;5G技術

【作者單位】饒國慧，成都信息工程大學。

【基金項目】成都信息工程大學重點教改項目（JY2018139）階段性成果;本科教學工程（BKJX2019106）部分成果。

【中圖分類號】G237 【文獻標識碼】A 【DOI】10.16491/j.cnki.cn45-1216/g2.2020.16.022

一、我國教育出版現狀

5G是最新一代蜂窩移動通信技術，和之前的移動通信技術相比，具有高速度、低時延、萬物互聯、泛在網等特點和優勢[1]。2019 年 6 月 6 日，國家工業和信息化部向中國移動、中國電信、中國聯通、中國廣電頒發“第五代數字蜂窩移動通信業務”基礎電信業務經營許可證。5G商用牌照的發放，意味著中國正式進入 5G 商用元年。

龐大的學生人口基數和市場需求，使教育出版成為剛需，也成為我國圖書出版市場的最大門類。根據國家新聞出版署公布的數據，2017年，我國圖書市場整體規模約為1800億碼洋，其中教育出版市場規模約為1100億元，占比超過60%。根據京東圖書與艾瑞咨詢聯合發布的《2019中國圖書市場報告》，近三年（2017—2019年）在各圖書類型成交額占比排序中，文教類圖書一直位居榜首，且市場份額持續擴大[2]。從教育出版企業公開的各公司業務板塊的情況來看，除傳統的圖書期刊出版發行業務外，不少出版企業如青島出版集團、鳳凰出版傳媒集團等也將數字化教育出版作為融合出版的重點推進領域，利用自身的優質內容有針對性地進行VR產品開發。

二、 “VR+教育出版”的優勢

所謂 VR，即虛擬現實（Virtual Reality），是指利用計算機技術模擬產生一個為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官模擬的三維空間虛擬世界，用戶借助特殊的設備與虛擬世界進行交互[3]。VR與教育出版結合具有先天優勢，主要體現在以下方面。

1.打造直觀仿真環境，有助于加深學習者對知識的理解

VR技術的顯著特征之一就是沉浸性，卻利用3D模型和傳輸設備，將傳統紙質出版物中抽象的、籠統的、枯燥的知識及平面的論述方式轉換成立體的、形象的、動態的仿真環境，讓學習者通過直觀感受去領會、記憶知識。如2017年青島出版集團開發的“VR海洋國防課”與“VR海洋仿生課”，通過VR技術讓學生身臨其境地體驗海戰現場的震撼效果，學習海洋國防知識;以及通過VR觀看魚的構造及了解海洋仿生技術與潛水艇的工作原理、驅逐艦的功能結構等。這種直接、多重的感官刺激，能夠大大加深學習者對知識的理解和掌握，從而提高學習效率。

2.加強學習者與內容的交互，有助于激發學習者的學習欲望

VR的另一個顯著特征之一是交互性，即能夠讓學習者以主角的身份融入模擬環境中，以第一人稱的視角參與活動，實現空間互動、紙屏聯動、人機互動等。如2016年人民衛生出版社推出的《人衛3D 系統解剖學》教學版，將現代醫學教學和VR 技術相結合，利用3D數字模型創建了一個完整的虛擬人體。學生可在完全虛擬的場景中通過左右動作控制器對模型進行拾取、旋轉、隱藏和復原等交互操作。例如，可以把器官“拿到”眼前，以360°任意視角查看;可以手動“解剖”逐塊拆分人體組織，結束后“一鍵復位”，器官就會回到原來的位置。這種交互讓學習者擺脫了傳統接受式的被動學習方式，大大激發了主動學習的欲望，增強了學習興趣。

3.融合線上線下、紙質與多媒體素材，有助于促進教學資源的整合

利用VR技術打造的教育出版物，集成了數字教材、音頻、視頻、微課、測評系統、益智類游戲等在線教育類產品和工具，極大豐富了教學素材，打通了線上線下鏈接通道，改變了大部分教育出版物線下線上電子資源分離的狀況。例如，鳳凰出版傳媒集團打造的創壹100唯爾教育云平臺，不僅包含數百萬傳統圖片、Flash動畫、視頻、PPT等課件資源，還包含300多萬個三維互動動畫，含原理展示、仿真實訓、實訓考核等VR教學資源，以及40多個專業大類的500多門VR實訓資源和數字化精品課程。此外，該平臺還具備教學實驗管理功能，可以進行教務管理、教學資源管理、實驗管理、考試管理、成績管理、學習進度管理等。這種綜合性的教育平臺可以實現教學資源最大限度的整合，提高教學資源的利用率，充分展現高科技、多媒體、大平臺教育出版的內容優勢。

三、5G給“VR+教育出版”帶來的機遇和變革

盡管“VR+教育出版”有諸多優勢，但也存在阻礙其進一步發展的瓶頸。5G技術網速快、連接數量多、時延低等特點，在很大程度上能突破這些瓶頸，為“VR+教育出版”開創更廣闊的應用空間。

1.改善使用體驗

目前，VR技術在現實使用中的一個突出問題是，無論是使用VR穿戴設備，還是簡單的無線顯示終端，場景之間的切換常常出現卡頓、延遲、不兼容的情況，這是目前大多數VR產品在使用過程中的一個硬傷。此外，教育類出版產品使用時間長還會引起眩暈或視覺疲勞等不適。而5G在通信過程中的時延非常低，傳輸時延可達毫秒量級，完全可以滿足工業控制的嚴苛要求。

以央視春晚為例，在2019 年深圳分會場，中國電信率先通過 5G 網絡實現實時4K高清直播和視頻內容回傳。經現場測試，通過 5G網絡從攝像機視頻源回傳到轉播車的視頻畫面穩定度高，端到端時延平均低于 40 毫秒，全程流暢無卡頓、無中斷，舞臺上的演員就像在你眼前演出，甚至人物的每個毛孔都清晰可見[4]。2020年央視春晚，中央廣播電視總臺首創虛擬網絡交互制作模式（VNIS）進行VR直播。VNIS系統利用遠程采集超高清分辨率的動態VR實景內容，通過5G等技術將高質量的VR視頻傳輸到總臺央視頻虛擬演播室VR渲染系統進行實時渲染制作，從而實現視覺特效與節目內容無縫結合。

以此類推，5G支持下的“VR+教育出版”，能夠極大程度減少學習過程中的卡頓和不適感，大大提升使用的流暢性和舒適度，改善用戶先前的不良體驗，提高學習者的滿意度。這是5G給VR用戶帶來的最突出、最切身的感受。

2.豐富內容制作

從目前的VR教育類出版產品來看，題材比較局限，大多是早教類、科普類產品，有的只是打著VR的噱頭，實際上只具備個別VR應用功能。由于受4G帶寬速率、高延遲等技術局限，必須嚴格控制文件的下載數據量及三維渲染工作量，大部分VR教育類出版產品內容只是一些簡單的三維虛擬動畫場景和較為初級的交互。

5G背景下，VR技術普及和成本降低將帶動3D素材井噴式發展。3D建模將越來越容易，教學場景更加豐富，題材更加廣泛，制作更加精良，內容也會從粗放、表淺向精度和縱深發展。此外，企業之間還可以進行VR教育資源交流共享，提升整體制作水平，節省教育類產品開發的時間和周期，減少同質化現象。

3.降低成本支出

眾所周知，呈現相對逼真的VR環境，對硬件設備的配置要求較高，尤其是效果較好的沉浸式、增強式、分布式VR系統。5G時代用戶體驗速率可達100Mbps至1Gbps，峰值速度是4G的10倍以上甚至100倍，能夠很好地支持移動虛擬現實等極致業務體驗。此外，5G連接數量更多，連接數密度可達100萬個/平方公里，流量密度可達10Mbps/平方米，可以有效支持海量物聯網設備接入[5]。因此，在高速率、多流量、高密度的支持下，5G一定程度上降低了VR技術對硬件設備的要求，從而降低了教育企業和出版企業的成本。

4.增加盈利模式

目前，市面上大多數VR教育類出版產品盈利模式主要靠圖書銷售，VR僅作為一種附帶閱讀方式捆綁圖書一并銷售，并沒有發揮其應有的價值。即便有的出版品對VR部分額外收費，也很少有學習者買賬。究其原因主要是現有VR產品的投入較高，品種不夠豐富，沒有形成資源庫和產業鏈，幾乎沒有可單獨售賣的VR教育類產品。在5G背景下，將有大量VR教育產品涌現，內容會極大豐富，質量也會大幅度提高，整合相關內容就可以形成對應的VR教育資源庫，將其作為付費產品單獨售賣盈利。同時，用戶可以選擇單獨購買自己所需的VR內容部分，從而增加了選擇的靈活性和針對性。

5.拓展市場渠道

除了傳統的圖書銷售渠道，隨著5G應用和教育信息化的持續深入推進，VR教育出版產品在校園的應用將會越來越廣泛。一些教育出版企業積極響應和助推國家“教育信息化2.0行動計劃”，適應出版新業態要求，在混合式學習和混合出版方面做出了有益的嘗試和探索。例如，2018年上海外語音像出版社出版發行的《商務英語口語會話VR教程》，成功中標廣州工程技術職業學院VR實訓室建設項目并正式投入使用。該產品由上海外語音像出版社與北京巧克互動國際教育科技有限公司聯合開發研制，是國內迄今為止正式研發出版的第一門高等外語教育虛擬現實技術課程，填補了VR在語言教學方向應用上的空白[6]。有了5G技術的助推，VR教育類出版品有望在校園市場得到更好地推廣普及，特別是在外語、航空、航海、礦業、醫學、安全教育等領域率先實現應用。

根據預測，2030年我國5G間接拉動的GDP將增長到3.6萬億元[7]。可以預見，5G將帶動各行各業的融合升級，出版業必將成為惠及對象。在5G商用背景下，VR技術有望實現在出版傳媒領域的常態化應用[8]。占據出版業巨大市場規模和份額的教育出版，憑借其用戶數量和內容優勢，在VR技術的支持下，將為學習者帶來更優質的內容和體驗，為教育企業、出版企業帶來更大的效益和品質提升。

|參考文獻|

[1]項立剛. 5G時代 [M]. 北京：中國人民大學出版社，2019.

[2]京東圖書&艾瑞咨詢. 2019年度中國圖書市場報告 [EB/OL]. （2020-01-06）[2020-06-06]. http：//www.199it.com/archives/987654.html.

[3]何國軍. VR/AR 技術在數字教育出版平臺中的應用及發展策略 [J]. 中國出版，2017（21）：39-42.

[4]朱洪波. 淺談 5G 時代視覺革命 [J]. 南方傳媒研究， 2019（3）：105-112.

[5]信息通信研究院. 5G 經濟社會影響白皮書[EB/OL]. （2017-06-15）[2020-06-06]. http：//www. 199it. com/archives/602110. html.

[6]音像社首門虛擬現實（VR）外語教材正式出版面市 [EB/OL]. （2018-08-31）[2020-06-06]. http：//www. sfleph. com/yaoweninfo. php？id=285.

[7]夏曉倫，畢磊，趙超，等. 中國5G發展為什么能引領全球？[EB/OL]. （2019-09-12）[2020-06-06]. http：//po

litics. people. com. cn/n1/2019/0912/c429373-31351770. html.

[8]王揚. 5G+VR： 出版業將迎來的六大趨勢與挑戰 [J]. 出版廣角， 2019（17）：6-8.