浅谈虚拟现实技术沉浸性

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1、浅谈虚拟现实技术沉浸性摘要：虚拟网络教学早已深入到大家工作学习的方方面面，大家在学习中可以不受时空限制，深深体会到了网络教学的便捷、灵活，但为什么网络教学只能作为辅助性教学，难以替代传统的课堂教学，是因为在网络教学情感性的缺失，越来越多的人意识到情感教学的重要性，而虚拟现实技术可以生成近乎真实的虚拟世界包括传统教室，本文主要阐述虚拟现实技术的合理运用可以有效解决网络教学中的情感性教学缺失问题。关键词：虚拟现实；网络教学；情感性；沉浸性多媒体技术的诞生及快速发展，为人们提供了新的思路和新的方法，用于解决过去难以解决的问题。目前，在科学研究、远程教育、现代医疗、军事

2、训练、航空航天等各个领域已经广泛推广应用，随着现代信息技术的发展，特别是因特网技术的迅猛发展，网络教学也得到了长足的进步，在全民教育中网络教学的作用及特点也愈加明显，学生借助互联网提供了广阔的学习空间，有效扩大了学习规模，提高了教学效率。然而，网络教学的客观实际一一教师与学生在现实空间中的分离，导致了网络教学中情感教学的严重缺乏。一、虚拟现实技术的沉浸性虚拟现实技术是对虚拟想象（三维可视化的）或真实的、多感官的三维虚拟世界的模拟，是一种综合技术。它涉及计算机图形学、人机接口技术、图像处理与模式识别、多传感器技术、语音处理与音响技术、网络技术、并行处理技术、高性能

3、计算机系统、人工智能等。虚拟现实技术的特性包括沉浸性(Immersion)＞交互性(Interactivity)和想象性(Imagination)。沉浸性作为虚拟现实技术最主要的特征，就是让用户成为并感受到自己是计算机系统所创建的虚拟世界中的一部分，感受到自身在虚拟世界中的主动性，突破了被动的观察者的惯例，沉浸在虚拟世界之中，参与虚拟世界的各种活动。虚拟现实的沉浸性取决于用户的感知系统，当虚拟世界给予用户多方位的感知刺激时，包括力觉、触觉、味觉、嗅觉甚至运动感知和身体感知等，便会引起用户的思维共鸣，造成心理沉浸，从而感觉到如同进入一个真实存在的世界。二、网络教学

4、中情感缺失问题突出网络教育是信息技术与教育理念共同发展的产物，其在教育领域中已经成为不可或缺的一部分，为教育工作开拓了新的广阔的发展空间，发挥着重要的作用。然而，网络教育虽然提供了相对宽松、快捷、自由和开放的学习环境，有着一些传统教育不具有的优势，却缺少了基于课堂教学的传统教育中的情感因素。师生之间感情的流露、语言的交流和非语言(如手势语、体态语等)的展示，无时无刻不在培养着处于这一环境中的每一个学生的道德、情感和人际沟通等方面的素质。在网络环境中人的情感、态度、热情是很难有效呈现的，这种现象已经引起了社会各界人士的关注，很多学者就网络教学中情感缺失问题的原因及

5、对策进行了分析研究，并提出了很多应对策略，包括转变传统教育观念、调动网络资源中利于情感教学的因素、利用多媒体创设情境等，但取得的效果却并不令人乐观。三、利用虚拟现实技术为网络教学创设分布式虚拟教学环境虚拟现实技术根据“沉浸性”程度的高低和交互程度的不同，划分为沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统、增强式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统。其中分布式虚拟现实系统的目标是在'‘沉浸式”虚拟现实系统的基础上，基于自然的交互方式，将分布在不同地理位置上的多个用户或多个虚拟世界通过网络连接在一起，使每个用户同时参与到一个虚拟空间，计算机通过网络与其他用户进行交互，共同体验

6、虚拟经历，以达到协同工作的目的。网络教学中的教育对象分布于全国各地，通过网络集中在一起开展学习，可以采用分布式虚拟现实系统为网络教学提供一个虚拟的、沉浸的教学环境，该环境可以多用户同时进入，用户间、用户与虚拟环境间可进行实时交互。该分布式虚拟教学系统主要由计算机、输入/输出设备、应用软件、数据库和网络环境等组成，其中应用软件和数据库可以根据教学需要进行设计，设置场景布置、模型的纹理材质标准、实时交互性的强弱。而输入/输出设备是决定沉浸性的关键,以键盘、鼠标为输入设备,以2D显示器为输出设备，其沉浸性是最弱的，如果以数据衣、数据手套、数据头盔、力矩球、空间跟踪器等

7、作为输入/输出设备时，其沉浸性会很强烈。分布式虚拟教学系统通过网络将所有的用户连接到系统中，用户通过应用软件登陆，进入系统，通过输入设备将每名用户的行为包括语言、动作等输入系统，计算机进行复杂运算后，系统作出反馈，通过输出设备反馈给每名用户，不同的用户，输入不同，得到的反馈也是不同的,包括整个虚拟环境也在以每名用户为主体进行实时的变化。在分布式虚拟教学环境中同学们的表情、动作等输入都及时传输到系统并作用于其他用户（包括教师和虚拟课堂场景），其他用户感知该用户的行为后也会作出相应的反应，包括整个课堂场景的反馈，会实时地反馈给该用户。如同在真实的传统课堂中教学一样，

8、老师可以同时看到同学们的