虚拟现实技术在课件制作上的应用研究

首钢技师学院 马 正 安晏辉 范光宇

一、对虚拟技术的认识

（一）什么是计算机虚拟现实技术

虚拟现实技术这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔在20世纪80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。作为一项尖端科技，虚拟现实技术集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能技术、传感技术、显示技术、网络并行处理技术等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，90年代初逐渐为各界所关注，并且在商业领域得到了进一步的发展。虚拟现实技术综合了多种科学技术，在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，能使用户具有身临其境的沉浸感，具有与环境完善的交互作用能力，并有助于启发构思。

（二）计算机虚拟现实技术的优点

1.完全的三维立体空间

原来花几分钟或者几小时渲染出来的一张效果图，只是平面的，观看的角度是固定的，如果想观看其他角度或其他细节的话，就只能再进行一次调整，用另外的观看角度对效果图再次渲染，这个过程是冗长、重复和复杂的。而运用虚拟现实技术技术则不存在这个问题，完全可以在一个制作精良的三维场景中自由穿梭，前后左右上下用不同的角度去观看每一个细节，而完全不受约束。画面以每秒60次的更新速度在不断变换着场景，看上去和我们在现实中别无两样。

2.高自由度的互动

当我们花了很长的时间渲染出很精美的一张效果图，其始终是一张只能看不能动更不能与用户之间可以互动的图片，而这种单一效果图表现形式的价值已经越来越低了。而运用虚拟现实技术除却可以让人在整个三维空间中自由穿梭和观察外，更主要的一点就是通过这项技术能够在“图”与用户之间产生良好的互动。

3.超越真实的模拟能力

又称为临场感，指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度，如配以恰当的音响及照明等条件，可以做的比真的还“真”。

（三）虚拟现实技术在金属压力加工专业课课件制作上应用的可能性与优势

第一，轧钢生产线及设备的不可移动性。

第二，轧钢工艺原理与设备工作原理的不可演示性。

第三，虚拟现实技术具有的良好模拟性。

第四，具有“虚拟现实技术知识模块”的课件在专业课中辅助教学的优势

二、虚拟技术应用于课件制作的流程

（一）虚拟技术课件制作的流程

1.演示模块确定

一是演示内容应该具有可缩小性。二是演示内容需要可动性。三是演示内容需要多角度可观察性。四是演示内容需要动作效果的即时可模拟性。

2.演示模块脚本编写

一是演示内容定义准确，避免出现模糊说辞，二是动作过程描述清晰，特别是动作的步骤应避免冲突；三是动作应本着简单的原则，并非动作过程越复杂演示效果就越好，以将内容表示清楚为界。

3.演示模块制作

完成脚本的编写后即可提交虚拟模块制作部门进行制作。在制作过程中，脚本编写人员应随时给予制作人员以专业支持，因为模块制作人员不一定懂专业，如果没有专业人员的技术支持，制作专业演示模块是非常困难的。

4.演示模块试用与修改

制作好的演示模块根据内容的不同，加入相关的多媒体课件之中，在课件中适当的位置建立超级链接。将带有虚拟演示模块的课件在授课中进行应用，并在课下征求学生的意见，考察演示模块的演示效果，特别应注意演示模块是否满足教学的需要，是否能达到有效地帮助学生比较快的理解演示所辅助的学习内容的效果。

在征求意见的基础上，对原模块脚本进行修改与完善；将修改的脚本交与模块制作人员，并协助其完善对演示模块的修改。上述试用与修改活动可以进行多次，以不断完善演示模块为准。

5.定稿

一是对定稿的演示模块进行分门别类的编号规类，列入专业演示模块素材库，方便使用；二是将每个演示模块的文字材料全部归档，为今后进一步的修改和升级积累技术资料；三是演示模块积累到一定数量时，应刻盘作为原始资料进行保留。

6.演示模块与课件的合成

当使用ppt幻灯片制作多媒体课件时，以超级链接的方式从演示模块素材库中提取相应的演示模块即可。也可以将某一门课的多媒体辅助课件中需要的所有演示模块复制出来，单独建立一个文件夹，ppt幻灯片中需要的演示模块直接与该文件夹进行超级连接，这样就避免了所使用的计算机需要带着全部演示模块素材库的麻烦（因为一般演示模块所占的计算机空间均较大）。

三、虚拟现实技术课件的制作与使用存在的问题及改进建议

（一）对虚拟现实技术的认识与宣传

要想使这项技术在学校推广普及，首先应做好宣传工作，打消大家对其认识的误区。可以采取先试点后推广的方法，先组织一批各专业具有较强代表性的专业知识点进行模块的制作和使用演示，或者竞赛活动等，在试点的基础上进一步总结经验教训，编写出虚拟现实技术模块制作作业指导书，对该项工作的进行提供指导。同时，在全校范围内有组织地进行宣传，提升大家对该项技术的认识与普及程度。

（二）对虚拟现实技术应用的组织与管理

运用“虚拟现实技术”制作的课件虽然好处较多，但由于其技术比较复杂，运用软件受限较多，因此还不能向运用Office软件中的PowerPoint制作幻灯片那样的易于普及和使用，所以，在进行虚拟现实技术模块的制作过程中，合理有效的组织和管理是必不可少的重要环节。

（三）教师提供脚本时应注意的问题

脚本的编写与提供是制作一个演示效果良好的虚拟现实技术知识模块的基础。脚本提供者应该清醒地认识到，模块制作人员只是在利用计算机技术帮助我们去实现我们想要表达的内容，因此，这种表达是否成功的基础就是所提供的脚本是否是“成功”的。

四、结语

虚拟现实技术以其良好的多视角、高自由度互动性和超越真实的模拟性等性能十分适合应用于专业课的辅助教学课件之中，虽然目前在使用虚拟现实技术进行知识模块的制作时还有不小的困难，但是可以相信的是，这种技术在辅助教学上的应用价值大于制作困难，并且随着计算机技术及相关技术的不断进步，使其在制作和使用上越来越方便，必将成为教师手中的又一件精兵良器。