劉嘉琪,馮雅馨,趙瀚林,駱巖林*

(1. 北京師范大學(xué)人工智能學(xué)院,北京 100875;2. 北京師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院,北京100875)

1 引言

紅色文化是中華民族革命建設(shè)歷程中,積累的物質(zhì)文化、理論成果、制度建設(shè)的總和,更是高度價(jià)值的精神瑰寶。紅色教育對(duì)大學(xué)生核心價(jià)值觀有著不可替代的引導(dǎo)作用,可進(jìn)一步推動(dòng)高校大學(xué)生思想政治教育工作的完善。探究紅色教育融入大學(xué)生思想政治教育的價(jià)值和路徑, 有著重要的現(xiàn)實(shí)意義[1],是當(dāng)代高等教育的重要課題。通過手段和方式的創(chuàng)新,使社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育更加生動(dòng)形象,不僅可以迅速擴(kuò)大教育的范圍,而且能夠大大增強(qiáng)教育的效果,幫助受教育者建立起科學(xué)健康的價(jià)值觀體系。對(duì)于全面建設(shè)和諧社會(huì)和實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興具有非常重要的意義[2]。

北京師范大學(xué)校校史悠久,其內(nèi)現(xiàn)存數(shù)座中國(guó)共產(chǎn)黨紅色文化的代表,包括如圖1所示的“三·一八”殉難烈士紀(jì)念碑、先師魯迅紀(jì)念像、“一二·九”紀(jì)念碑、“五四”紀(jì)念碑等。它們是中國(guó)共產(chǎn)黨革命精神的見證。但是由于地域限制,無(wú)法對(duì)其所蘊(yùn)含的紅色精神進(jìn)行教學(xué)性質(zhì)的宣傳和研究。

圖1 “京師紅跡”實(shí)地拍攝圖

VR(Virtual Reality,簡(jiǎn)稱VR)即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),又稱靈境技術(shù),是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界,為使用者提供視覺、觸覺、聽覺等感官的模擬[3],它為虛擬建模和臨場(chǎng)體驗(yàn)提供了一種新的技術(shù)手段,可以使用戶通過交互設(shè)備觀看三維物體模型,并能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行交互性操作,從而體驗(yàn)到實(shí)際操作的臨場(chǎng)感[4]。

VR技術(shù)作為新時(shí)代的前沿科學(xué)技術(shù)之一,對(duì)航天航空、工業(yè)機(jī)械測(cè)繪、文化傳播等領(lǐng)域的發(fā)展前景起到了巨大的推動(dòng)作用,特別是在教育領(lǐng)域,對(duì)高校課程教學(xué)方式的變革和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的創(chuàng)新具有極其重要的意義[5]。沉浸式 VR 技術(shù)通過有效的信息展現(xiàn)手段,實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅色文化的數(shù)字化發(fā)掘。譬如與傳統(tǒng)實(shí)景的紅色教育展覽館相對(duì)的虛擬云展館,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化層面的文化內(nèi)涵的凝聚與升華[6]。沉浸式 VR 技術(shù)的這些特征,對(duì)于傳統(tǒng)的紅色教育手段有著極大的誘惑力和吸引力,借助 VR 為用戶創(chuàng)建的高仿真學(xué)習(xí)情境和豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容,能有效提升用戶的學(xué)習(xí)興趣,解決了傳統(tǒng)紅色教育中教學(xué)成本高、情境性不強(qiáng)等問題,對(duì)于提高紅色教育課程效果、彌補(bǔ)傳統(tǒng)紅色教育模式的不足是一種有益嘗試[7]。利用該技術(shù)的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)、通過北京師范大學(xué)校內(nèi)紅跡傳播紅色精神,能夠取得更高質(zhì)量、更完善的紅色教育成效。

針對(duì)目前虛擬漫游系統(tǒng)存在的場(chǎng)景仿真效果不佳、信息獲取量較小、開發(fā)周期長(zhǎng)等問題[8],本文基于Unity 3D游戲引擎開發(fā)了“京師紅跡”沉浸式體驗(yàn)系統(tǒng),不僅逼真還原了紅跡實(shí)景,還加入了場(chǎng)景漫游、音視頻講解、“場(chǎng)景穿越”等功能,以增加體驗(yàn)的交互性和趣味性,使體驗(yàn)者身臨其境地游覽京師紅跡,在探索中學(xué)習(xí)紅色文化。憑借該系統(tǒng)平臺(tái),可以彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)中“京師紅跡”觀覽教育受限的不足,并作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于紅色教育領(lǐng)域的一次創(chuàng)新性探索。對(duì)參觀者進(jìn)行的問卷評(píng)估結(jié)果表明:該系統(tǒng)容易操作,沉浸感強(qiáng),可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)學(xué)生思政知識(shí)的完善。

2 關(guān)鍵技術(shù)

“京師紅跡”沉浸式體驗(yàn)系統(tǒng)的開發(fā)主要包括三維建模、虛擬場(chǎng)景搭建和交互設(shè)計(jì)三部分,采用3DsMax和ZBrush軟件作為建模工具,然后將模型導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D搭建虛擬場(chǎng)景,并進(jìn)行交互設(shè)計(jì)。3DsMax用于對(duì)主要建筑物、景觀等物體建模,ZBrush數(shù)字雕刻軟件用于雕像的建模,然后基于Unity3D游戲引擎和SteamVR插件實(shí)現(xiàn)VR場(chǎng)景的搭建,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景漫游和三維交互功能。

虛擬現(xiàn)實(shí)專業(yè)軟件為 VR系統(tǒng)開發(fā)提供了有力的工具和平臺(tái),其中Unity公司的Unity3D 虛擬現(xiàn)實(shí)引擎應(yīng)用廣泛,可以制作出符合邏輯的物理效果和實(shí)物相同比例的 3D 場(chǎng)景。其程序編輯器支持 C#、Java Script、Python 等多種編程語(yǔ)言,同時(shí)支持多種常用CAD格式的模型文件導(dǎo)入[9],且能連接、導(dǎo)入音頻。

2.1 三維建模

京師紅跡虛擬體驗(yàn)系統(tǒng)主要包括“三·一八”殉難烈士紀(jì)念碑、先師魯迅紀(jì)念像、“一二·九”紀(jì)念碑、“五四”紀(jì)念碑四個(gè)主要模型。其中,三·一八”殉難烈士紀(jì)念碑、“一二·九”紀(jì)念碑和“五四”紀(jì)念碑結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,實(shí)地考察測(cè)量得到紅跡各部分的尺寸,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),在3DsMax中通過多邊形建模即可完成模型的構(gòu)建。

先師魯迅紀(jì)念像模型的建模過程較復(fù)雜,主要包括底座和雕像兩部分:

在3DsMax中完成對(duì)底座基本形狀的建模后,為其添加陰刻字體效果。首先在3DsMax中新建文本,然后將四邊形網(wǎng)格化,轉(zhuǎn)化為可編輯多邊形,并為字體添加厚度,期間通過添加“松弛”修改器使字體更加圓潤(rùn)。

魯迅雕像則需要使用ZBrush軟件進(jìn)行雕刻,首先新建對(duì)象設(shè)置初始球體的大小參數(shù):Align Y:X Size=100,Y Size=100,Z Size=100,Coverage=361,HDivide=128,VDivide=65。調(diào)整對(duì)象形狀為橢圓。通過修正插件Zsub制作凹陷,結(jié)合Zadd不斷細(xì)化雕琢,直到其具備與實(shí)際相近的巖石輪廓,結(jié)果如圖2中(a)所示;在3DsMax環(huán)境中,通過布爾運(yùn)算的“并集”功能,將上述雕刻結(jié)果與魯迅頭像融合,結(jié)果如圖2中(b)所示。

圖2 先師魯迅像主體部分創(chuàng)建

建模完成后,為模型各部分添加材質(zhì)貼圖,其中一部分貼圖來自利用實(shí)景拍攝,所建模型與實(shí)體高度一致,其效果如圖3所示。最后,將所有模型以FBX格式導(dǎo)出。

圖3 “京師紅跡”雕塑模型

2.2 虛擬場(chǎng)景搭建

首先,新建一個(gè)Unity項(xiàng)目,下載并導(dǎo)入SteamVR插件,將插件中的“[CameraRig]”預(yù)制體拖入場(chǎng)景,完成VR場(chǎng)景搭建。

然后,將所有FBX格式的模型文件導(dǎo)入U(xiǎn)nity工程的Assets目錄下,并在Unity3D中設(shè)置對(duì)應(yīng)材質(zhì),再根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景對(duì)模型進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)和縮放操作,將其以適當(dāng)?shù)拇笮》胖迷诤线m的位置。

最后,為場(chǎng)景添加平行光源、聚光燈等光源,模擬真實(shí)的環(huán)境光。系統(tǒng)一共搭建兩個(gè)場(chǎng)景——主場(chǎng)景“Main”和“穿越”場(chǎng)景“office”,其效果分別如圖4(a)和(b)所示。

圖4 場(chǎng)景效果圖

2.3 交互設(shè)計(jì)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了視頻交互、音頻交互和場(chǎng)景轉(zhuǎn)換三種交互方式,三維交互設(shè)備為HTC Vive頭盔和手柄。參觀者進(jìn)入系統(tǒng)后,從起點(diǎn)開始沿著地面導(dǎo)向箭頭行走,將依次體驗(yàn)“五四”紀(jì)念碑,“一·二九”時(shí)代先聲紀(jì)念碑,“先師魯迅”紀(jì)念碑,“三·一八”殉難烈士紀(jì)念碑。參觀者走近上述四處“京師紅跡”時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)播放介紹音頻,參觀者也可操作手柄與宣傳板進(jìn)行交互,對(duì)講解視頻進(jìn)行播放或暫停。此外,在“先師魯迅”紀(jì)念碑旁設(shè)置魯迅先生名言導(dǎo)讀環(huán)節(jié),通過閱讀書籍、聆聽名言解讀進(jìn)一步感受魯迅先生的精神;在“三·一八”殉難烈士紀(jì)念碑旁,設(shè)置“穿越”環(huán)節(jié),即檢測(cè)到參觀者走近時(shí),通過腳本控制場(chǎng)景轉(zhuǎn)換,使參觀者“置身”民國(guó)房屋內(nèi),增強(qiáng)歷史沉浸感。

技術(shù)路線如圖5所示,基于Unity 3D實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)者與“京師紅跡”在視覺、聽覺上的互動(dòng)和體驗(yàn),滿足其自主互動(dòng)需求,保證體驗(yàn)過程的強(qiáng)交互性。

圖5 技術(shù)路線圖

在 Unity3D 中進(jìn)行交互設(shè)計(jì),關(guān)鍵在于Unity 組件的運(yùn)用和腳本編程。系統(tǒng)選用C#語(yǔ)言作為腳本語(yǔ)言,下面對(duì)視頻交互、音頻交互和場(chǎng)景轉(zhuǎn)換這三個(gè)主要交互過程的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1)視頻交互

首先,為展板模型添加碰撞器組件“Box Collider”和視頻播放組件“Video Player”。

然后,為手柄添加射線效果。將SteamVR插件提供的“SteamVR＿LaserPointer.cs”腳本掛載到“[CameraRig]”游戲?qū)ο蟮淖訉?duì)象“Controller (right)”上,設(shè)置射線的顏色“Color”和粗細(xì)“Thickness”等屬性,如圖6所示。

圖6 手柄射線參數(shù)

最后,新建C#腳本“Videoplayer.cs”,掛載于展板游戲?qū)ο?實(shí)現(xiàn)當(dāng)體驗(yàn)者通過手柄發(fā)射射線被宣傳板接收到時(shí),即可播放關(guān)于紅跡的視頻介紹,再次發(fā)射射線時(shí)視頻停止?！癡ideoplayer.cs”腳本內(nèi)容如表1。

表1 實(shí)現(xiàn)手柄交互和視頻播放控制功能的偽代碼

表2 評(píng)估問卷

2)音頻交互

當(dāng)體驗(yàn)者移動(dòng)到紅跡附近的特定區(qū)域,會(huì)自動(dòng)觸發(fā)音頻講解,講解內(nèi)容為五四運(yùn)動(dòng)的歷史意義、一二九運(yùn)動(dòng)的歷史背景、三一八事變所蘊(yùn)含的精神、魯迅先生的名言和思想等相關(guān)歷史知識(shí)。當(dāng)體驗(yàn)者離開該區(qū)域時(shí),講解會(huì)自動(dòng)暫停。通過以下步驟實(shí)現(xiàn):

首先,在“紅跡”附件創(chuàng)建一個(gè)名為“Voice”空物體作為觸發(fā)音頻的區(qū)域。然后,為該空物體添加碰撞器組件“Box Collider”和剛體組件“Rigidbody”,并勾選碰撞器組件的“Is Trigger”選框,使它成為一個(gè)觸發(fā)器,如圖7所示。同時(shí),也需要為VR相機(jī)(即“[CameraRig]”預(yù)制體)添加碰撞器組件“Box Collider”,并設(shè)置包圍盒大小,使體驗(yàn)者移動(dòng)到該特定區(qū)域時(shí)VR相機(jī)與該空物體可以發(fā)生碰撞。

圖7 添加觸發(fā)器

接下來,為“Voice”空物體添加音頻組件“Audio Source”,并將錄制好的音頻拖入拖至“AudioClip”處,取消“Play on awake”選框的勾選。

最后,通過C#腳本中調(diào)用觸發(fā)器函數(shù)OnTriggerEnter (Collider other)和OnTriggerExit(Collider other)實(shí)現(xiàn)音頻的自動(dòng)播放和停止。即為“Voice”空物體添加腳本,使開始碰撞時(shí)播放音頻介紹;結(jié)束碰撞時(shí),音頻介紹就會(huì)停止播放。

3)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換

為實(shí)現(xiàn)圖4所示校園主場(chǎng)景(“Main”場(chǎng)景)和劉和珍辦公室場(chǎng)景(“office”場(chǎng)景)之間的轉(zhuǎn)換,即體驗(yàn)者移動(dòng)至三·一八殉難烈士紀(jì)念碑附近的傳送臺(tái)時(shí),即可實(shí)現(xiàn)“穿越”效果,進(jìn)入劉和珍學(xué)習(xí)生活的場(chǎng)景。

首先,在“Main”場(chǎng)景和“office”場(chǎng)景都設(shè)置傳送臺(tái)模型(如圖8),并將其放置在合適位置,用于體驗(yàn)者的傳入與傳出。

圖8 傳送臺(tái)模型

之后,給轉(zhuǎn)移陣創(chuàng)建一個(gè)名為“transfer”的空物體作為子物體,并為其添加一個(gè)盒碰撞器組件“Box Collider”并勾選“Is Trigger”選框。

最后,分別為“Main”場(chǎng)景和“office”場(chǎng)景傳送臺(tái)模型添加C#腳本,同樣通過調(diào)用觸發(fā)器函數(shù)OnTriggerEnter (Collider other)檢測(cè)到用戶進(jìn)入傳送臺(tái),再調(diào)用SceneManager.LoadScene()方法實(shí)現(xiàn)切換到另一場(chǎng)景即可。

在“Main”場(chǎng)景中走到傳送臺(tái)位置即可實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn),跳轉(zhuǎn)到“office”場(chǎng)景中攝像機(jī)初始位置,實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)代“穿越”的體驗(yàn)。跳轉(zhuǎn)前和跳轉(zhuǎn)后的視角如圖9和圖4(b)。在跳轉(zhuǎn)后的場(chǎng)景中走到傳送臺(tái)的位置,即可實(shí)現(xiàn)從歷史“穿越”回現(xiàn)代。

圖9 Main視角場(chǎng)景跳轉(zhuǎn)

由于office場(chǎng)景為室內(nèi)場(chǎng)景,需要對(duì) VR 相機(jī)的移動(dòng)進(jìn)行限制,以避免參觀者穿過墻體走出該場(chǎng)景。在 unity 中,兩個(gè)物體發(fā)生碰撞的條件是:兩個(gè)物體都必須帶有碰撞器(Collider),其中一個(gè)物體還必須帶有Rigidbody剛體。因此,為相機(jī)和墻面添加碰撞體和剛體組件,固定墻面的位置,當(dāng)相機(jī)碰到墻面時(shí),由于二者的剛體屬性,相機(jī)會(huì)被墻擋住,不會(huì)穿墻而過。

具體方法如下:

如圖10所示,首先為三面墻各添加一個(gè)與墻面規(guī)模相等,位置相同的空物體,并將它們?cè)O(shè)置為墻的子物體;然后對(duì)這三個(gè)空物體添加 Box Collider (碰撞體)和 Rigidbody (剛體)組件。Rigidbody 中勾選第二行的Freeze Rotation 中 X, Y, Z 三個(gè)選項(xiàng)以固定模型,保持 Use Gravity不勾選以消除重力的影響,office場(chǎng)景中的VR 相機(jī)在設(shè)計(jì)穿越環(huán)節(jié)已添加 Box Collider 組件,此時(shí)已滿足物體發(fā)生碰撞的條件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)場(chǎng)景漫游的區(qū)域限制。

圖10 移動(dòng)限制效果圖

圖11 問卷各題項(xiàng)評(píng)分結(jié)果

3 評(píng)估

3.1 問卷設(shè)計(jì)

為保證在投入使用前獲取系統(tǒng)存在的問題,以及后續(xù)按照用戶需求進(jìn)行改善,本項(xiàng)目組對(duì)“京師紅跡”沉浸式體驗(yàn)系統(tǒng)的效果進(jìn)行評(píng)估,設(shè)計(jì)了一系列有關(guān)沉浸式虛擬環(huán)境體驗(yàn)感受的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)。

該問卷以沉浸式虛擬環(huán)境中用戶體驗(yàn)的統(tǒng)一調(diào)查表為參考[10],分為參與感、臨場(chǎng)感、沉浸感、情緒、可用性、體驗(yàn)后果和技術(shù)可采納性7個(gè)維度。

臨場(chǎng)感(Presence)即在個(gè)體物理狀態(tài)處于其它環(huán)境的條件下,在虛擬環(huán)境中的主觀體驗(yàn)。Kwan Min Lee[11]將其定義為“個(gè)體以感覺或非感覺的方式把虛擬對(duì)象體驗(yàn)為現(xiàn)實(shí)對(duì)象的一種心理過程”,并根據(jù)臨場(chǎng)感的廣義定義和在虛擬環(huán)境中的相關(guān)體驗(yàn)研究,將臨場(chǎng)感分為物理臨場(chǎng)感、社會(huì)臨場(chǎng)感和自我臨場(chǎng)感。

沉浸感(Immersion)指的是一種真實(shí)程度, 用戶可以存在于虛擬環(huán)境中的真實(shí)性。用戶可以通過佩戴頭盔和數(shù)據(jù)手套等系列交互設(shè)備, 用戶便如同來到了真實(shí)環(huán)境中[12]。

沉浸感與真實(shí)感是3D環(huán)境的特點(diǎn),用戶體驗(yàn)是三維交互主要特征。

體驗(yàn)后果(Experience consequence)指的是用戶在虛擬環(huán)境中接收到的生理感受,如眩暈、緊張、頭痛等。

技術(shù)可采納性(Technology adoption)指用戶將來使用或意圖使用沉浸式虛擬環(huán)境所采取的行動(dòng)與決定。

可用性(Usability)考察用戶能否利用項(xiàng)目順利完成任務(wù)?？捎眯阅繕?biāo)和用戶情感目標(biāo)之間存在著權(quán)衡折衷的問題。

作為偏向于客觀層面的評(píng)估維度,可用性并不足以衡量人機(jī)交互的體驗(yàn)質(zhì)量,仍需引入考察用戶主觀的評(píng)估維度。虛擬交互的情緒(Emotion)研究以認(rèn)知學(xué)中對(duì)情感的認(rèn)知和象征影響和造成這種影響的過程研究為基礎(chǔ),對(duì)于系統(tǒng)性能的評(píng)估從關(guān)注“易于使用”到關(guān)注“愿意使用”[13]。

基于上述7個(gè)維度,本問卷共設(shè)18個(gè)題項(xiàng),如表3所示。以5點(diǎn)李克特量表的形式對(duì)各題項(xiàng)的等級(jí)進(jìn)行量度評(píng)估,其選項(xiàng)“非常不同意”、“不同意”、“不一定”、“同意”和“非常同意”分別對(duì)應(yīng)1～5分。其中第14,15為反意題項(xiàng),對(duì)應(yīng)等級(jí)分值相反。

表3 調(diào)查對(duì)象分布情況

一共招募了來自北京高校的62名被試進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他們被隨機(jī)分為6～7人一組,共10組。實(shí)驗(yàn)之前,為每組被試者簡(jiǎn)單展示HTC手柄以及VR眼鏡的操作方法。然后,每人進(jìn)行為時(shí)8分鐘的沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn),體驗(yàn)結(jié)束后填寫性別和VR使用經(jīng)驗(yàn)等背景信息和上述里克特評(píng)估量表,直到所有組全部完成實(shí)驗(yàn)。

3.2 結(jié)果與分析

本次參與調(diào)查的62名被試基本背景信息的分布情況如表4所示,其中有男生32名(52.6%)、女生30名(48.4%);VR設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)調(diào)查結(jié)果顯示,有7名被試(11.3%)從未使用過VR設(shè)備,55名被試(88.7%)偶爾使用過VR設(shè)備。

表4 不同性別下獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

為研究不同性別、使用VR頻率與用戶體驗(yàn)的差異情況,其中,已知性別、使用VR頻率為二分類名義變量,其余各變量均為連續(xù)變量,因此,本研究采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),比較不同水平的具體差異情況。當(dāng)p<0.05時(shí),表示不同水平的當(dāng)前指標(biāo)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,當(dāng)p>0.05時(shí),表示不同水平的當(dāng)前指標(biāo)未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。與此同時(shí),方差齊性時(shí),使用已假設(shè)方差齊性后的結(jié)果,方差不齊時(shí),則采用矯正自由度后,未假設(shè)方差齊性的結(jié)論。

本項(xiàng)目分別就7個(gè)維度對(duì)不同性別、不同VR使用頻率的t檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行p值檢查,并計(jì)算出這些維度總體對(duì)此二影響因子的t檢驗(yàn)結(jié)果,分別如表4和表5所示。

表5 不同VR使用頻率下獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

分析7個(gè)維度總體的t樣本檢驗(yàn)結(jié)果。不同性別情況如表5所示,p=0.55>0.05;不同VR使用頻率情況如表7所示,p=0.907>0.05。即不同性別和不同VR使用頻率的總體指標(biāo)均不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。故被試的用戶體驗(yàn)不會(huì)因?yàn)槠湫詣e因素和VR使用頻率不同而有所差別。

對(duì)每個(gè)題項(xiàng),每個(gè)維度所得分?jǐn)?shù)計(jì)算平均值,得到如圖12所示的問卷各題項(xiàng)評(píng)分結(jié)果。所有題項(xiàng)的平均得分都為正向(大于3分),其中有9個(gè)題項(xiàng)(45%)的平均得分高于4分。比較突出的是題項(xiàng)18、題項(xiàng)19和題項(xiàng)20,分別取得了4.60,4.45和4.55的平均得分,即獲得了被試者較高的正向反饋,意味著學(xué)生通過本系統(tǒng)進(jìn)行的紅色教育過程中獲得了更大的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)“京師紅跡”這一學(xué)習(xí)內(nèi)容有更深的印象,對(duì)相關(guān)歷史的了解更加深入!題項(xiàng)3、4和5也分別獲得了4.23、4.11和4.0的平均得分,這反映了本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)虛擬環(huán)境中物體的多角度、近距離觀察,且在視覺上對(duì)學(xué)生來說具有吸引力,學(xué)生在情緒上也享受在虛擬環(huán)境中的體驗(yàn)。題項(xiàng)13、15和17分別獲得了4.4、4.34和4.27的平均得分,這反映了該系統(tǒng)能夠提供體驗(yàn)感良好的漫游方式,其中的引導(dǎo)標(biāo)志對(duì)參觀過程有很好的指導(dǎo)作用。

圖12 評(píng)估結(jié)果圖

對(duì)題項(xiàng)所屬的不同維度得分進(jìn)行計(jì)算,以分析學(xué)生對(duì)于各個(gè)評(píng)估維度的整體觀點(diǎn)。結(jié)果如圖13所示。在7個(gè)維度中,學(xué)生在參與感和臨場(chǎng)感,情緒和技術(shù)可采納性上體驗(yàn)更好,分別獲得4.07和4.29和4.5的平均得分。尤其是在技術(shù)可采納性方面的得分,說明該系統(tǒng)在紅色教育方面提供了學(xué)生更感興趣的學(xué)習(xí)方式,并達(dá)到了更好的學(xué)習(xí)效果。對(duì)于總體而言,學(xué)生在整體上有較好的沉浸式體驗(yàn),可以“身臨其境”地參與其中。然而在沉浸感維度相對(duì)其它維度表現(xiàn)較差,只獲得了3.87的平均得分,這說明學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中仍會(huì)受到周圍環(huán)境的干擾。部分被試在體驗(yàn)后反饋了HTC頭顯設(shè)備分辨率不夠高,手柄操作不夠靈敏的問題,這或許是導(dǎo)致沉浸感得分偏低的原因。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),將紀(jì)念雕塑、紀(jì)念碑等“京師紅跡”從校園搬到線上,這是一種具有創(chuàng)新性的嘗試。在3D的沉浸式體驗(yàn)中,通過多元的、有趣味性的交互設(shè)計(jì),體驗(yàn)者化被動(dòng)為主動(dòng),不僅可以近距離瞻仰雕塑、紀(jì)念碑,還可以通過交互手柄觀看視頻,并在瞻仰的過程中聆聽其背后的歷史故事,以及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“穿越”環(huán)節(jié),增強(qiáng)學(xué)習(xí)過程的歷史沉浸感。通過設(shè)計(jì)問卷對(duì)搭建的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行用戶體驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的“京師紅跡”沉浸式體驗(yàn)系統(tǒng)在臨場(chǎng)感、參與感、沉浸感、可用性、體驗(yàn)后果、情緒、技術(shù)可采納性七個(gè)維度整體上表現(xiàn)良好,即該系統(tǒng)有利于激發(fā)體驗(yàn)者的探索欲,使其獲得更加難忘的學(xué)習(xí)體驗(yàn),可以達(dá)到更好地弘揚(yáng)校史文化,傳播紅色精神的效果。

融入沉浸感,注入科技感的新型傳播模式可以使紅色教育不囿于時(shí)間、空間限制,受眾可以隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí),同時(shí)這種學(xué)習(xí)模式可以激發(fā)參與者更大的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)習(xí)效果,對(duì)于推動(dòng)紅色教育的廣泛、深入開展具有創(chuàng)新和實(shí)踐意義。未來,該系統(tǒng)同時(shí)也可推廣應(yīng)用于其它革命遺址遺跡的展出和革命教育的開展,作為新時(shí)代一種更廣泛的紅色文化宣傳思路,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)紅色精神的學(xué)習(xí)和傳承。