吳川美 張家港開放大學

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機專業(yè)實踐教學中的應(yīng)用

吳川美 張家港開放大學

伴隨著社會的不斷繁榮和發(fā)展，越來越多新型的技術(shù)被應(yīng)用到了教育當中，最為 典型的就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其能夠在教學的過程中幫助學生理解教學內(nèi)容，增加學習的興趣。本文就將研究的重點放在了對于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的介紹上，幫助大家更好的了解虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的組成，以此促進虛擬技術(shù)在現(xiàn)實生活中的更好應(yīng)用。

虛擬 現(xiàn)實技術(shù) 實踐教學 模擬

伴隨著社會的不斷進步和發(fā)展，越來越多的多媒體技術(shù)涌現(xiàn)，這為我們的教學工作提供了很多便捷，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的出現(xiàn)為學生們的學習創(chuàng)造了新的思維?，F(xiàn)如今，虛擬技術(shù)的引入為教學工作解決了很大的難題，帶領(lǐng)著教育領(lǐng)域向著更好的方向發(fā)展。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)簡介

1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概念

虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VirtualReality,簡稱VR），其是科學技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，利用了計算機技術(shù)使人產(chǎn)生一種虛擬的情景，能夠帶領(lǐng)用戶去體驗這種環(huán)境。這里所謂模擬環(huán)境主要是利用了強大的科學技術(shù)最大限度的還原了真實情景，通過視、聽、觸覺的真實體驗，使用戶產(chǎn)生身臨其境的感受。

1.2 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構(gòu)成

一個典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)主要涵蓋了計算機、輸入輸出設(shè)備、應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫這四個部分。

（1）計算機。計算機是整個虛擬過程實現(xiàn)的基礎(chǔ)，是整個過程實現(xiàn)的載體，能夠?qū)⑻摂M世界當中的色彩、聲音最大限度的展現(xiàn)出來。

（2）輸入與輸出設(shè)備。其肩負起了虛擬和現(xiàn)實之間的橋梁。要想實現(xiàn)兩者之間的交互就必須要使用其特定的輸入、輸出方式。用戶所要實現(xiàn)的不同功效也是通過輸入、輸出方式的不同得以不同的。常用的設(shè)備主要有立體頭盔、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣等。

（3）應(yīng)用軟件系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)當中的應(yīng)用軟件能夠根據(jù)程序員的設(shè)定將一些物體以實體的形式展現(xiàn)出來，能夠更加直觀的現(xiàn)在在人們面前。其主要就是生成三維虛擬立體聲，能夠幫助人們想象的形成和確認。

（4）數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中有些龐大的信息數(shù)據(jù)，其主要是各類運行數(shù)據(jù)的保存，以及設(shè)定之處的數(shù)據(jù)設(shè)置。確保程序運行的正確。

1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)特點

虛擬現(xiàn)實技術(shù)較為明顯的特征主要包括以下三個方面：沉浸性、交互性、想象性。（1）沉浸性是指通過計算機強大的虛擬性，為用戶創(chuàng)造出一種身臨其境的感受。（2）交互性是指能夠?qū)⑻摂M環(huán)境的體驗者和計算機操作者之間聯(lián)系起來。（3）想象性能夠激發(fā)用戶的想象力，用戶會根據(jù)自己的所見，產(chǎn)生和自己實際生活經(jīng)驗相契合的想象。

1.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)分類

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)能夠?qū)⑵浞譃椋鹤蓝摂M現(xiàn)實系統(tǒng)、沉浸虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和分布式虛擬顯示系統(tǒng)這三類。桌而虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)所指的是利用計算機對現(xiàn)實生活中的情景進行模擬，這類系統(tǒng)所使用的都是較為常規(guī)話的顯示器和立體顯示技術(shù)，其也因為較為便宜的成本而得到了廣泛應(yīng)用。沉浸虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)指的是通過頭盔顯示器能夠?qū)⒂脩舻囊曈X、聽覺和其他感覺發(fā)揮到最大。促進其更加專注于體驗，從而產(chǎn)生一種真實的錯覺，即與外部現(xiàn)實世界小產(chǎn)生自接交互。分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)則是為用戶提供有多種模式的分布式虛擬環(huán)境，能夠提供給更多的用戶使用。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機專業(yè)實踐教學中的應(yīng)用

利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，能夠?qū)ｉT建立虛擬實驗室，為學生的學習提供便捷。虛擬實驗室的配備能更好的為學生的體驗提供基礎(chǔ)。在這個環(huán)境中，學習者能夠切實得體會到科學技術(shù)的魅力，現(xiàn)場的操作也能夠增強他們對于科學技術(shù)的體驗。

我們以電子電路實驗教學為例子來進行說明，在這堂課程當中，學校要為學生的實際操作提供大量電子元器件，而學生處于學習的初級階段，難免會出現(xiàn)對器材的損壞。而如果使用虛擬實驗室的話就能夠減少浪費情況的發(fā)生，所有元器件都能夠在計算機當中模擬生成。實驗學生登陸虛擬實驗室后，就能夠產(chǎn)生和實際情況相同的場景。虛擬實驗室的利用也能夠按照實際操作的流程去進行，根據(jù)系統(tǒng)的要求一定要進行實驗流程設(shè)計、實驗裝置搭建、實驗內(nèi)容操作、實驗結(jié)果統(tǒng)計分析等流程進行，整個實驗操作都能夠在虛擬環(huán)境中進行。學生也能夠根據(jù)虛擬系統(tǒng)中的研究進行練習，更好、更快的熟悉整個電路。使用虛擬設(shè)備不僅僅能夠節(jié)約實驗資源，同時也能夠最大限度的節(jié)約教師的精力，提高對于學生實驗結(jié)果的分析法的評判。使得分析的結(jié)果更加契合實驗的效果。最大限度的節(jié)約了人力、物力、財力，是一舉多得的事情。

3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機專業(yè)實踐教學中存在的問題

3.1 實現(xiàn)成本待降低。

現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)應(yīng)用在實際應(yīng)用當中所需要承擔的成本較高，因此并沒有得到大范圍的應(yīng)用。

3.2 硬件設(shè)備達小到。

虛擬環(huán)境的實現(xiàn)是需要與之相對應(yīng)的設(shè)備的，而在現(xiàn)實操作中這類設(shè)備的獲取較難。從而影響了虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)效果的呈現(xiàn)。

3.2 軟件開發(fā)技術(shù)有待提高。

軟件能夠?qū)崿F(xiàn)的最終效果更加逼真，其實現(xiàn)成本不斷降低都需要軟件技術(shù)的不斷升級。因此，相關(guān)的研究者要加強對于軟件技術(shù)的研究和探討。

4 結(jié)束語

能夠?qū)⑻摂M現(xiàn)實技術(shù)和教學方式結(jié)合起來運用是一種很好的創(chuàng)新方式。這種方式也成為了現(xiàn)在教學的重要方式之一。但是由于現(xiàn)實情況中虛擬的使用所需要花費的成本較高，因此，還需要相關(guān)人員的不斷研究。虛擬實驗的使用能夠幫助學生更好的理解學習中需要的問題，幫助教師教學工作的更好進行。

[1]虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機組裝與維修教學中的應(yīng)用思考[J]. 戎建挺.中等職業(yè)教育. 2012(10)

[2]基于專利與產(chǎn)業(yè)鏈分析的虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展態(tài)勢研究[J]. 趙長偉,蘇祥榮,楊艷娟,胡芒谷.情報工程. 2017(02)

[3]虛擬現(xiàn)實技術(shù)在心理服務(wù)中的應(yīng)用創(chuàng)新[J]. 陳瑩.中國管理信息化. 2017(18)

吳川美，1977年1月，女，漢，重慶市合川區(qū)，教師，講師，本科，計算機及應(yīng)用，張家港開放大學。