5G技术助推下的“VR+教育出版”

【摘要】  VR凭借其沉浸性、交互性等特征与教育出版结合具有先天优势，但由于网络通信的制约，存在困扰VR与教育出版进一步发展的瓶颈。随着我国5G技术商用化的发展，其网速快、时延低等特点将在很大程度上突破这些瓶颈，在用户体验、内容制作、成本支出、盈利模式、市场渠道等方面为”VR+教育出版”开创更广阔的应用空间，从而为学习者带来更优质的内容和体验，为教育企业、出版企业带来更大的效益和品质提升。

【关  键  词】VR;教育出版;5G技术

【作者单位】饶国慧，成都信息工程大学。

【基金项目】成都信息工程大学重点教改项目（JY2018139）阶段性成果;本科教学工程（BKJX2019106）部分成果。

【中图分类号】G237 【文献标识码】A 【DOI】10.16491/j.cnki.cn45-1216/g2.2020.16.022

一、我国教育出版现状

5G是最新一代蜂窝移动通信技术，和之前的移动通信技术相比，具有高速度、低时延、万物互联、泛在网等特点和优势[1]。2019 年 6 月 6 日，国家工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通、中国广电颁发“第五代数字蜂窝移动通信业务”基础电信业务经营许可证。5G商用牌照的发放，意味着中国正式进入 5G 商用元年。

庞大的学生人口基数和市场需求，使教育出版成为刚需，也成为我国图书出版市场的最大门类。根据国家新闻出版署公布的数据，2017年，我国图书市场整体规模约为1800亿码洋，其中教育出版市场规模约为1100亿元，占比超过60%。根据京东图书与艾瑞咨询联合发布的《2019中国图书市场报告》，近三年（2017—2019年）在各图书类型成交额占比排序中，文教类图书一直位居榜首，且市场份额持续扩大[2]。从教育出版企业公开的各公司业务板块的情况来看，除传统的图书期刊出版发行业务外，不少出版企业如青岛出版集团、凤凰出版传媒集团等也将数字化教育出版作为融合出版的重点推进领域，利用自身的优质内容有针对性地进行VR产品开发。

二、 “VR+教育出版”的优势

所谓 VR，即虚拟现实（Virtual Reality），是指利用计算机技术模拟产生一个为用户提供视觉、听觉、触觉等感官模拟的三维空间虚拟世界，用户借助特殊的设备与虚拟世界进行交互[3]。VR与教育出版结合具有先天优势，主要体现在以下方面。

1.打造直观仿真环境，有助于加深学习者对知识的理解

VR技术的显著特征之一就是沉浸性，却利用3D模型和传输设备，将传统纸质出版物中抽象的、笼统的、枯燥的知识及平面的论述方式转换成立体的、形象的、动态的仿真环境，让学习者通过直观感受去领会、记忆知识。如2017年青島出版集团开发的“VR海洋国防课”与“VR海洋仿生课”，通过VR技术让学生身临其境地体验海战现场的震撼效果，学习海洋国防知识;以及通过VR观看鱼的构造及了解海洋仿生技术与潜水艇的工作原理、驱逐舰的功能结构等。这种直接、多重的感官刺激，能够大大加深学习者对知识的理解和掌握，从而提高学习效率。

2.加强学习者与内容的交互，有助于激发学习者的学习欲望

VR的另一个显著特征之一是交互性，即能够让学习者以主角的身份融入模拟环境中，以第一人称的视角参与活动，实现空间互动、纸屏联动、人机互动等。如2016年人民卫生出版社推出的《人卫3D 系统解剖学》教学版，将现代医学教学和VR 技术相结合，利用3D数字模型创建了一个完整的虚拟人体。学生可在完全虚拟的场景中通过左右动作控制器对模型进行拾取、旋转、隐藏和复原等交互操作。例如，可以把器官“拿到”眼前，以360°任意视角查看;可以手动“解剖”逐块拆分人体组织，结束后“一键复位”，器官就会回到原来的位置。这种交互让学习者摆脱了传统接受式的被动学习方式，大大激发了主动学习的欲望，增强了学习兴趣。

3.融合线上线下、纸质与多媒体素材，有助于促进教学资源的整合

利用VR技术打造的教育出版物，集成了数字教材、音频、视频、微课、测评系统、益智类游戏等在线教育类产品和工具，极大丰富了教学素材，打通了线上线下链接通道，改变了大部分教育出版物线下线上电子资源分离的状况。例如，凤凰出版传媒集团打造的创壹100唯尔教育云平台，不仅包含数百万传统图片、Flash动画、视频、PPT等课件资源，还包含300多万个三维互动动画，含原理展示、仿真实训、实训考核等VR教学资源，以及40多个专业大类的500多门VR实训资源和数字化精品课程。此外，该平台还具备教学实验管理功能，可以进行教务管理、教学资源管理、实验管理、考试管理、成绩管理、学习进度管理等。这种综合性的教育平台可以实现教学资源最大限度的整合，提高教学资源的利用率，充分展现高科技、多媒体、大平台教育出版的内容优势。

三、5G给“VR+教育出版”带来的机遇和变革

尽管“VR+教育出版”有诸多优势，但也存在阻碍其进一步发展的瓶颈。5G技术网速快、连接数量多、时延低等特点，在很大程度上能突破这些瓶颈，为“VR+教育出版”开创更广阔的应用空间。

1.改善使用体验

目前，VR技术在现实使用中的一个突出问题是，无论是使用VR穿戴设备，还是简单的无线显示终端，场景之间的切换常常出现卡顿、延迟、不兼容的情况，这是目前大多数VR产品在使用过程中的一个硬伤。此外，教育类出版产品使用时间长还会引起眩晕或视觉疲劳等不适。而5G在通信过程中的时延非常低，传输时延可达毫秒量级，完全可以满足工业控制的严苛要求。

以央视春晚为例，在2019 年深圳分会场，中国电信率先通过 5G 网络实现实时4K高清直播和视频内容回传。经现场测试，通过 5G网络从摄像机视频源回传到转播车的视频画面稳定度高，端到端时延平均低于 40 毫秒，全程流畅无卡顿、无中断，舞台上的演员就像在你眼前演出，甚至人物的每个毛孔都清晰可见[4]。2020年央视春晚，中央广播电视总台首创虚拟网络交互制作模式（VNIS）进行VR直播。VNIS系统利用远程采集超高清分辨率的动态VR实景内容，通过5G等技术将高质量的VR视频传输到总台央视频虚拟演播室VR渲染系统进行实时渲染制作，从而实现视觉特效与节目内容无缝结合。

以此类推，5G支持下的“VR+教育出版”，能够极大程度减少学习过程中的卡顿和不适感，大大提升使用的流畅性和舒适度，改善用户先前的不良体验，提高学习者的满意度。这是5G给VR用户带来的最突出、最切身的感受。

2.丰富内容制作

从目前的VR教育类出版产品来看，题材比较局限，大多是早教类、科普类产品，有的只是打着VR的噱头，实际上只具备个别VR应用功能。由于受4G带宽速率、高延迟等技术局限，必须严格控制文件的下载数据量及三维渲染工作量，大部分VR教育类出版产品内容只是一些简单的三维虚拟动画场景和较为初级的交互。

5G背景下，VR技术普及和成本降低将带动3D素材井喷式发展。3D建模将越来越容易，教学场景更加丰富，题材更加广泛，制作更加精良，内容也会从粗放、表浅向精度和纵深发展。此外，企业之间还可以进行VR教育资源交流共享，提升整体制作水平，节省教育类产品开发的时间和周期，减少同质化现象。

3.降低成本支出

众所周知，呈现相对逼真的VR环境，对硬件设备的配置要求较高，尤其是效果较好的沉浸式、增强式、分布式VR系统。5G时代用户体验速率可达100Mbps至1Gbps，峰值速度是4G的10倍以上甚至100倍，能够很好地支持移动虚拟现实等极致业务体验。此外，5G连接数量更多，连接数密度可达100万个/平方公里，流量密度可达10Mbps/平方米，可以有效支持海量物联网设备接入[5]。因此，在高速率、多流量、高密度的支持下，5G一定程度上降低了VR技术对硬件设备的要求，从而降低了教育企业和出版企业的成本。

4.增加盈利模式

目前，市面上大多数VR教育类出版产品盈利模式主要靠图书销售，VR仅作为一种附带阅读方式捆绑图书一并销售，并没有发挥其应有的价值。即便有的出版品对VR部分额外收费，也很少有学习者买账。究其原因主要是现有VR产品的投入较高，品种不够丰富，没有形成资源库和产业链，几乎没有可单独售卖的VR教育类产品。在5G背景下，将有大量VR教育产品涌现，内容会极大丰富，质量也会大幅度提高，整合相关内容就可以形成对应的VR教育资源库，将其作为付费产品单独售卖盈利。同时，用户可以选择单独购买自己所需的VR内容部分，从而增加了选择的灵活性和针对性。

5.拓展市场渠道

除了传统的图书销售渠道，随着5G应用和教育信息化的持續深入推进，VR教育出版产品在校园的应用将会越来越广泛。一些教育出版企业积极响应和助推国家“教育信息化2.0行动计划”，适应出版新业态要求，在混合式学习和混合出版方面做出了有益的尝试和探索。例如，2018年上海外语音像出版社出版发行的《商务英语口语会话VR教程》，成功中标广州工程技术职业学院VR实训室建设项目并正式投入使用。该产品由上海外语音像出版社与北京巧克互动国际教育科技有限公司联合开发研制，是国内迄今为止正式研发出版的第一门高等外语教育虚拟现实技术课程，填补了VR在语言教学方向应用上的空白[6]。有了5G技术的助推，VR教育类出版品有望在校园市场得到更好地推广普及，特别是在外语、航空、航海、矿业、医学、安全教育等领域率先实现应用。

根据预测，2030年我国5G间接拉动的GDP将增长到3.6万亿元[7]。可以预见，5G将带动各行各业的融合升级，出版业必将成为惠及对象。在5G商用背景下，VR技术有望实现在出版传媒领域的常态化应用[8]。占据出版业巨大市场规模和份额的教育出版，凭借其用户数量和内容优势，在VR技术的支持下，将为学习者带来更优质的内容和体验，为教育企业、出版企业带来更大的效益和品质提升。

|参考文献|

[1]项立刚. 5G时代 [M]. 北京：中国人民大学出版社，2019.

[2]京东图书&艾瑞咨询. 2019年度中国图书市场报告 [EB/OL]. （2020-01-06）[2020-06-06]. http：//www.199it.com/archives/987654.html.

[3]何国军. VR/AR 技术在数字教育出版平台中的应用及发展策略 [J]. 中国出版，2017（21）：39-42.

[4]朱洪波. 浅谈 5G 时代视觉革命 [J]. 南方传媒研究， 2019（3）：105-112.

[5]信息通信研究院. 5G 经济社会影响白皮书[EB/OL]. （2017-06-15）[2020-06-06]. http：//www. 199it. com/archives/602110. html.

[6]音像社首门虚拟现实（VR）外语教材正式出版面市 [EB/OL]. （2018-08-31）[2020-06-06]. http：//www. sfleph. com/yaoweninfo. php？id=285.

[7]夏晓伦，毕磊，赵超，等. 中国5G发展为什么能引领全球？[EB/OL]. （2019-09-12）[2020-06-06]. http：//po

litics. people. com. cn/n1/2019/0912/c429373-31351770. html.

[8]王扬. 5G+VR： 出版业将迎来的六大趋势与挑战 [J]. 出版广角， 2019（17）：6-8.