AR、VR技术在科技馆教育活动中的运用

殷捷

【摘 要】我国的经济社会不断发展，科学文化事业也进入了快速发展阶段。近几年来我国的科学技术水平不断提升，推动了我国科学文化事业的繁荣。科技馆是我国科学文化事业中的重要组成部分，而虚拟现实技术和增强现实技术在科技馆的教育活动中发挥着重要作用。本文将具体探讨AR、VR技术在科技馆教育活动中的运用，希望能为相关人士提供一些参考。

【关键词】虚拟现实技术；增强显示技术；科技馆教育活动；运用

0引言

进入新世纪以来，我国的市场经济持续繁荣，科学文化事业也迎来了前所未有的发展机遇。现代技术的突飞猛进为科学文化事业提供了发展方向，就目前来看，我国的科学文化事业正朝着现代化、智能化、自动化的方向迈进。科技馆是对国民进行科学文化教育的重要场所，为了推动科技馆教育活动的发展，必须发挥虚拟现实技术和增强现实技术的实用价值。

1虚拟现实技术概述

1.1内涵

虚拟现实技术是我国现代技术的代表。虚拟现实技术以计算机技术为基础，可以对真实环境进行模拟，给受众带来如临其境的感受。在虚拟现实技术的作用下，人们不自觉地进入到了虚拟的现实世界之中，实现了虚拟世界与现实世界的水乳交融。近几年来，虚拟现实技术在我国的应用范围越来越广泛，国内一些科技馆将虚拟现实技术应用到了教育活动当中，收获了良好的应用效果[1]。

1.2特征

首先，虚拟现实技术具有实物虚拟化的特征。在应用虚拟现实技术的过程中，可以模拟现实世界的生成，带给受众真实的感受。但总的来说，虚拟现实技术需要利用3D模型建构现实世界，所呈现的现实世界只保留了基本的物理属性。其次，虚拟现实世界具有虚拟环境真实化的特征。在应用虚拟现实技术的过程中，人们的感官体验是真实的，仿佛处在现实环境当中。再次，虚拟现实技术具有技术集成性的特征。在应用虚拟现实技术时，需要兼顾图像生成技术、数据压缩技术、计算机技术等等。

2增强现实技术概述

2.1内涵

增强现实技术以虚拟现实技术为基础，也是现代科技发展到一定阶段的产物。增强现实技术可以对实体进行三维立体建模，实现虚拟环境和现实环境的交互。在应用增强现实技术的过程中，首先要使用传感技术识别对象，然后要把对象放置在现实当中。用户观看图像，可以发现对象成为了现实空间的一部分[2]。

2.2类型

以不同要素作为依据对增强现实技术进行区分，具体包括以下几种分类方法：第一种是按照移动性进行划分，可以把增强现实技术分为固定和非固定两个类型。第二种是按照跟踪方法进行划分，可以把增强现实技术分为标识物和非标识物两个类型。

3虚拟现实技术在科技馆中的应用

近几年来，依靠虚拟现实技术构建而成的展品类型非常多，我国的科技馆引进了大量的虚拟现实产品，在一定程度上满足了观众的猎奇心理。值得注意的是，当前一些虚拟现实产品的娱乐性过分突出，实用价值并不高，致使现代技术和现实生活相互脱离，阻碍了虚拟现实技术的健康发展。

在上述问题的指引下，我国科技馆开始探索虚拟现实技术的应用路径。科技馆是我国科学文化事业的重要组成部分，承担着提升国民科学文化素质的重要教育职能，如何把虚拟现实技术的理念传递给受众，如何让受众参与但现代技术的成果之中，成为各个科技馆关注的重点问题[3]。就当前来，虚拟现实技术在科技馆中的应用体现在以下几个方面。

第一，虚拟现实技术可以创造虚拟的现实环境，使受众获得耳目一新的感受。在我国的科技馆中，经常有海底观测动画、外太空探测图示等等，事实上这些图景都是由虚拟现实技术构建起来的。除了上述的自然环境外，虚拟现实技术还为受众展示了古代环境，在虚拟的古代环境之中，受众仿佛能看到古代历史长河的漫漫画卷。

第二，虚拟现实技术增强了受众的体验感。在很多科技馆中，都建立了专门的虚拟物理实验室、虚拟化学实验室、虚拟生物实验室等等。在上述的实验室中，受众可以应用虚拟手套，和虚拟现实系统形成关联，通过控制手的力度和方向，人们可以自主完成物理实验、化学实验等等。学生进入到科技馆的虚拟实验室中，能将理论知识和具体实践相联系，提升自身的科学文化素养。

第三，虚拟现实技术缩短了展品更新的时间。在未应用虚拟现实技术之前，科技馆更新展品的速度相对较慢，仅限于为受众介绍科学知识等。在應用虚拟现实技术之后，各大虚拟产品应运而生，展示了现代技术的功能，满足了受众的知识更新需求。

4增强现实技术在科技馆中的应用

增强现实技术以虚拟现实技术作为基础，在科学馆中的应用非常普遍。科技馆承担着重要的文化科普职能，而增强现实技术可以让古代文化重新展示在受众的面前[4]。就当前来看，增强现实技术在科技馆中的应用主要体现在以下的几个方面。

第一，增强现实技术可以还原古代的历史文化著作。历史文化著述记录着我国五千年的华夏文明，科技馆想要对人们进行科学文化教育，必须介绍我国的优秀历史文化，展示我国的科学文化体系。增强现实技术可以还原我国古代著作，以中国科学技术馆的《天工开物》为例，《天工开物》是我国古代最著名的科普著作之一，增强现实技术再现了书中的内容，受众只需要翻阅桌面上的纸质书篇，就能看到《天工开物》中记载的各种器具。

第二，增强现实技术可以再现自然景观和人文景观。我国地域辽阔，每个区域都有着不同的自然图景和文化图景，对自然人文知识进行把握，可以提升国民的地理文化素质。增强现实技术可以重现某一区域的自然人文景观，受众想要获取某一区域的自然人文信息，只需在大屏幕上轻轻一点，就能看到该区域的自然风景图片、民族文化讲解等等。

5结论

综上所述，我国的经济社会不断发展，科学文化事业也进入了快速发展阶段。现代技术的突飞猛进为科学文化事业提供了发展方向，我国的科技馆正朝着现代化的方向迈进。为了推动科技馆教育活动的发展，必须发挥虚拟现实技术和增强现实技术的实用价值。

参考文献：

[1]罗洋.虚拟现实技术在我国科技馆中应用的分析与预测[A].亚太科技中心协会.

[2]第十六届亚太科技中心协会年会论文集[C].亚太科技中心协会，2016：2.

[3]褚凯莉.固定型增强现实技术在科技馆中的应用分析[A].北京数字科普协会、首都博物馆联盟、北京博物馆学会、中国博物馆协会博物馆数字化专业委员会、中国文物学会文物摄影专业委员会、北京联合大学、中国科学院计算机网络信息中心.

[4]博物馆的数字化之路[C].北京数字科普协会、首都博物馆联盟、北京博物馆学会、中国博物馆协会博物馆数字化专业委员会、中国文物学会文物摄影专业委员会、北京联合大学、中国科学院计算机网络信息中心，2015：5.

[5]贾佳，叶明，蔡承才.基于虚拟现实技术的科技馆导览系统设计[J].科技创新导报，2014，（08）：33.

[6]周志颖.增强现实内容管理云平台在数字科技馆中的应用[A].中国科学技术协会、云南省人民政府.

[7]王同聚.虚拟和增强现实（VR/AR）技术在教学中的应用与前景展望.

[8]张枝实.虚拟现实和增强现实的教育应用及融合现实展望.

[9]杨晓光.谈增强现实和虚拟现实技术在课堂教学中的应用.

[10]张志祯.虚拟现实教育应用：追求身心一体的教育——从北京师范大学“智慧学习与VR教育应用学术周”说起.

[11]刘强，冯倩.AR/VR与GIS在沿海城市灾害管理中的集成研究及应用.