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虛擬現實(shí)技術(shù)在多媒體課件開(kāi)發(fā)中的應用

        傳統多媒體課件主要以二維平面展示為主，其本身的缺陷越來(lái)越明顯，在虛擬現實(shí)技術(shù)多感知性、沉浸感、交互性、構想性特點(diǎn)的基礎上，論述虛擬現實(shí)技術(shù)在多媒體課件開(kāi)發(fā)中的應用：開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗室、制作三維課件、仿真實(shí)踐訓練，并對其在多媒體課件開(kāi)發(fā)中的應用前景做展望。
課件是教學(xué)的重要工具，傳統教學(xué)課件的內容主要是文字、符號、圖形和圖表等，雖然在教學(xué)和演示上具備一定的作用，但在直觀(guān)性、形象性和交互性上仍存在 不足，多媒體課件的出現彌補了這些不足。雖然制作課件的工具flash、PowerPoint、director等有很多，但是他們或多或少存在不同程度 的缺陷，而多媒體課件被越來(lái)越多的應用于教學(xué)，虛擬現實(shí)技術(shù)因其很好的想象性、沉浸性和交互性，同時(shí)它可以將人們對事物的認識由感性提升到理性，因此逐漸 地被應用于多媒體課件的開(kāi)發(fā)中。 　　虛擬現實(shí)技術(shù)有多感知性、沉浸感、交互性、構想性的特點(diǎn)。它作為新興的多媒體教學(xué)方式，改變了傳統的人機交互方式，能夠讓學(xué)習者通過(guò)觸覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué) 和嗅覺(jué)全身心的沉浸在虛擬世界中，并獲得知識。設計者采用夸張的形式表現其構思和情感，激發(fā)學(xué)習者的興趣和積極性，不但可以提高學(xué)習者的學(xué)習效率，更利于 知識的獲取。在開(kāi)發(fā)多媒體課件時(shí)，設計人員還可以把利用虛擬現實(shí)技術(shù)制作的模型嵌入一般的多媒體課件中，把抽象復雜的概念變成與現實(shí)接近的直觀(guān)感覺(jué)，使學(xué) 習者能夠身臨其境，把復雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，抽象的概念直觀(guān)化，老師和學(xué)生能夠互動(dòng)，以一種很自然的方式來(lái)指導教與學(xué)，使學(xué)生在潛移默化中不斷提高自己的理論 水平和實(shí)踐能力，從而彌補了一般多媒體課件的不足，使得教學(xué)信息以三維可視化的形式呈現出來(lái)。
2.虛擬現實(shí)技術(shù)在多媒體課件開(kāi)發(fā)中的應用
　　由于沉浸型虛擬現實(shí)的設備價(jià)格昂貴，不能得到廣泛的推廣，所以在教學(xué)過(guò)程中，常用的虛擬顯示技術(shù)主要有桌面虛擬現實(shí)和分布式虛擬現實(shí)技術(shù)。在多媒體課件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，虛擬現實(shí)技術(shù)主要用于開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗室、制作三維課件以及仿真實(shí)踐訓練。
　　2.1開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗室
　　在教學(xué)中，許多實(shí)驗由于實(shí)驗器材價(jià)格比較昂貴或器材短缺，不能普及到各個(gè)實(shí)驗室，如醫學(xué)院的各種實(shí)驗。在教學(xué)過(guò)程中引入虛擬現實(shí)技術(shù)后，可以有效的解 決實(shí)驗條件與教學(xué)結果之間的矛盾。利用虛擬現實(shí)技術(shù)，在多媒體計算機上開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗室，如醫學(xué)院校，學(xué)生可以在虛擬實(shí)驗室中，對“尸體”進(jìn)行解剖和各種手 術(shù)練習，使得實(shí)驗不再受實(shí)驗環(huán)境和尸源的限制，在很大程度上降低了培訓費用，同時(shí)也取得了良好的培訓效果。這就要求結合教學(xué)實(shí)際，利用虛擬現實(shí)技術(shù)在多媒 體中實(shí)現課堂上無(wú)法實(shí)現的場(chǎng)景，提高教學(xué)內容的先進(jìn)性，實(shí)現虛擬實(shí)驗室的擴展性，幫助學(xué)生獲得科學(xué)知識，克服實(shí)驗儀器本身局限性所不能實(shí)現的教學(xué)目標，使學(xué)生能夠在感官上直接可以從事書(shū)本生所抽象化的內容，突破單一的教學(xué)模式，使教學(xué)內容更加先進(jìn)，學(xué)生思維更加活躍，創(chuàng )新意識更加積極，教學(xué)目的達到事半功倍。
　　2.3仿真實(shí)踐訓練
　　在職業(yè)學(xué)校里面，尤其是一些如數控加工技術(shù)，汽車(chē)專(zhuān)修等對動(dòng)手能力要求較高的專(zhuān)業(yè)，更要注重對儀器設備的真實(shí)操作，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。通常情況 下，學(xué)校會(huì )采用校外實(shí)踐的形式培養學(xué)生的動(dòng)手能力，由于學(xué)生學(xué)習時(shí)間短，對專(zhuān)業(yè)知識掌握程度還不夠成熟，學(xué)?？商峁┑膶?shí)際操作空間有限，而且實(shí)習的時(shí)間有 限，使得校外實(shí)踐得不到良好的效果，不能真正的提高學(xué)生的動(dòng)手能力。多媒體課件設計人員可以根據這些專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，把虛擬現實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等綜 合應用，創(chuàng )建虛擬場(chǎng)景，場(chǎng)景里的設備可以根據專(zhuān)業(yè)的發(fā)展情況隨時(shí)生成新的設備。通過(guò)這個(gè)虛擬場(chǎng)景，學(xué)生可以強化基礎理論知識，仿真實(shí)踐訓練是以基礎理論為背景，構建數學(xué)模型，利用計算機虛擬實(shí)踐平臺，使學(xué)生能夠更加深刻理解基礎知識；通過(guò)這個(gè)虛擬場(chǎng)景，學(xué)生可以加深學(xué)習系統理念，仿真實(shí)踐訓練本身就是用系 統的原理和方法來(lái)模擬現實(shí)操作，其學(xué)習的過(guò)程就是加深學(xué)生系統理念學(xué)習的過(guò)程；通過(guò)這個(gè)虛擬場(chǎng)景，學(xué)生可以熟練掌握操作技能，仿真實(shí)踐訓練本身就要求學(xué)生 能夠熟練掌握某些儀器設備的操作技能，熟能生巧才能在實(shí)際工作中增強安全意識、動(dòng)手能力和積累經(jīng)驗，從而提出合理化意見(jiàn)和建議；通過(guò)這個(gè)虛擬場(chǎng)景，學(xué)生可 以開(kāi)發(fā)創(chuàng )新能力，仿真實(shí)踐訓練本身就要求學(xué)生在實(shí)際操作中注重細節，細節決定成敗，只有在實(shí)踐中腳踏實(shí)地，兢兢業(yè)業(yè)，一絲不茍，注重細節問(wèn)題，才能在實(shí)際 工作中開(kāi)發(fā)創(chuàng )新能力。
　　由此可見(jiàn)，學(xué)生在這個(gè)虛擬場(chǎng)景中，觀(guān)摩教師的操作過(guò)程，通過(guò)在仿真的環(huán)境中親自操作、學(xué)習理論、親身參與實(shí)踐訓練，不斷反復訓練，不但能快速熟練掌握操作技能同時(shí)還可以發(fā)現自身存在的不足，同時(shí)結合校內外實(shí)踐可以得到良好的培訓結果。
3.結束語(yǔ)
　　虛擬現實(shí)技術(shù)作為新興的高新技術(shù)，在不同領(lǐng)域的作用越來(lái)越明顯，同時(shí)也有廣泛的應用前景。傳統的多媒體課件由于其本身所具有的缺陷，已經(jīng)逐漸不能滿(mǎn)足 相關(guān)的教學(xué)工作尤其是一些專(zhuān)業(yè)程度較高的專(zhuān)業(yè)，虛擬現實(shí)技術(shù)能夠很好地彌補傳統多媒體課件的缺點(diǎn)?？傊?，虛擬現實(shí)技術(shù)在教學(xué)多媒體課件中的應用，將對學(xué)生產(chǎn)生無(wú)可限量的影響，特別是在課堂中無(wú)法接觸到的實(shí)體，學(xué)生可以通過(guò)感官、聽(tīng)覺(jué)等360度全方位學(xué)習，并對事物的發(fā)展規律有一個(gè)系統而全面的認知，隨著(zhù)計 算機系統應用的不斷成熟和發(fā)展，虛擬現實(shí)技術(shù)必將在教學(xué)課堂上施展出自己的一片天地，它的前景巨大而且深遠，它將憑借其自身具有的優(yōu)勢，被廣泛地應用到教育領(lǐng)域，從而使教學(xué)的理念、環(huán)境和條件不斷更新完善，且地位越來(lái)越重要。

        廈門(mén)鳳凰創(chuàng )壹軟件有限公司（OneSoft）主要致力于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )三維動(dòng)態(tài)交互軟件平臺的研制、開(kāi)發(fā)、運用與推廣。擁有完全自主知識產(chǎn)權的創(chuàng )壹在線(xiàn)虛擬現實(shí)系統引擎，具有數據量小、速度快、精度高、互動(dòng)性強的技術(shù)特點(diǎn)。公司自主研發(fā)的虛擬實(shí)訓三維互動(dòng)教學(xué)平臺及創(chuàng )壹虛擬教學(xué)培訓系統，目前已經(jīng)擁有多套成熟且廣泛應用的虛擬現實(shí)系列產(chǎn)品，如創(chuàng )壹虛擬數控機床培訓系統、創(chuàng )壹虛擬模具培訓系統、創(chuàng )壹虛擬電氣技術(shù)應用教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬電子技術(shù)應用教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬機電一體化教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬機械設計與制造教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬建筑工程施工教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬旅游管理教學(xué)培訓系統等等一批成熟的軟件產(chǎn)品線(xiàn)。創(chuàng )壹虛擬現實(shí)技術(shù)廣泛應用于教育培訓、軍事模擬、科學(xué)研究、城市規劃、工業(yè)仿真、航天航空、醫學(xué)仿真、工程技術(shù)等眾多領(lǐng)域。

1、有自帶自主知識產(chǎn)權的三維建模及三維動(dòng)畫(huà)制作編輯工具，學(xué)?？勺孕性谶@個(gè)平臺開(kāi)發(fā)課件內容，并且自己建三維模型及制作三維動(dòng)畫(huà)或對平臺現有的3D模型與動(dòng)畫(huà)進(jìn)行編輯修改。

2、具有輔助資源庫，輔助資源庫可以任意往里面添加文字、圖片、視頻及FLASH動(dòng)畫(huà)，在教學(xué)過(guò)程中可以進(jìn)行查找并使用。

3、一體化教學(xué)資源平臺中的所有資源（包括三維模型）均可以應用到教學(xué)PPT里，方便進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)。

4、平臺采用B/S架構，具有完善的權限管理與安全管理，可以通過(guò)權限控制進(jìn)行用戶(hù)管理，按權限將用戶(hù)分為教師、學(xué)生、管理員、教務(wù)四種角色；不同角色的操作權限也不一樣。

5、系統提供教學(xué)管理，包括科目管理、課程管理、實(shí)驗管理內容，并具備發(fā)布公告和通知功能。

6、平臺提供修改系統Logo的功能，實(shí)現不同用戶(hù)的個(gè)性化需求。

7、平臺提供課程的增加與刪除，支持建立任意目錄結構，并任意添加和編輯里面的內容。

8、提供題庫管理，包括對填空題、單選題、多選題、判斷題、問(wèn)答題和實(shí)驗題的在線(xiàn)編輯和上傳功能，支持對客觀(guān)題的自動(dòng)評分功能。

9、提供試卷管理，包括考場(chǎng)管理、認證考試管理、試卷編輯、試卷審核和認證考試審核等功能?？荚囋嚲砜煞諥/B卷，在選擇題中同一考題答案的位置也不一樣。

10、平臺采用基於網(wǎng)絡(luò )Web3D虛擬現實(shí)智能動(dòng)畫(huà)技術(shù)，能實(shí)現智能互動(dòng)拆裝及虛擬實(shí)驗操作、能夠智能判斷用戶(hù)在3D場(chǎng)景中的任何操作，并做出實(shí)時(shí)智能反應。如在虛擬拆裝中，用戶(hù)可選擇工具對任何部件進(jìn)行拆裝，并能夠自動(dòng)檢測用戶(hù)拆裝的部件并做出相應的智能動(dòng)畫(huà)反應；又如在虛擬故障排除實(shí)驗中，教師可根據教學(xué)需要設置故障點(diǎn)，學(xué)生須測量?jì)x表(如虛擬萬(wàn)用表等) 去檢測電路各元器件的狀態(tài)數據以判斷故障點(diǎn)分析故障的原因進(jìn)而排除故障，而虛擬測量?jì)x表能夠根據學(xué)生的操作情況及測量位置智能地做出逼真測量反應動(dòng)畫(huà)并顯示相應的測量值。

11、平臺軟件還必須自帶梯型圖編輯工具及電路自繪編輯工具，用戶(hù)可以任意自繪具有3D互動(dòng)功能的電路圖并根據用戶(hù)所繪電路圖自動(dòng)生成3D裝配圖讓用戶(hù)進(jìn)行接線(xiàn)，同時(shí)系統提供電路接線(xiàn)自動(dòng)驗證輸出接線(xiàn)的正確性判斷結果。

12、所有的3D動(dòng)畫(huà)、3D模型及系統數據均采用128位隨機加密技術(shù)以保證系統的安全性。

13、3D模型數據量小運行速度快（如一臺數控加工中心包括所有零部件在內的逼真3D模型數據量小于1MB）。