第一篇：《虛擬現(xiàn)實(shí)初探》教學(xué)案例

虛擬現(xiàn)實(shí)初探 設(shè)計者：李瑞玲

單位：廣州市番禺區(qū)石北中學(xué) 案例名稱：虛擬現(xiàn)實(shí)初探

適應(yīng)范圍（標(biāo)明年級和模塊）:高二多媒體技術(shù)應(yīng)用（選修2）課時： 1課時

一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)教材為上海科技教育出版社《多媒體技術(shù)應(yīng)用》第四章第二節(jié)，以制作校園全景圖為例，通過兩個任務(wù)：校園場景全景制作和評選最佳作品，讓學(xué)生在活動中感受虛擬現(xiàn)實(shí)，學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)的基本知識及簡單虛擬現(xiàn)實(shí)作品的制作方法。教學(xué)重點(diǎn)：

1、理解什么是虛擬現(xiàn)實(shí)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

2、拍攝和制作全景圖作品。教學(xué)難點(diǎn)：全景圖照片的拍攝。

二、教學(xué)對象分析

在電影、電視和游戲中，學(xué)生接觸過虛擬現(xiàn)實(shí)，但是對虛擬現(xiàn)實(shí)的認(rèn)識比較模糊，通過學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)的基本知識，使學(xué)生更好地理解虛擬現(xiàn)實(shí)。高二年級學(xué)生經(jīng)過必修模塊的學(xué)習(xí)，具備一定的計算機(jī)操作能力，初步形成協(xié)作探究能力。

三、教學(xué)目標(biāo)

1、知識與技能

（1）了解虛擬現(xiàn)實(shí)的含義、基本特征及其應(yīng)用前景。（2）掌握全景圖照片素材的拍攝技巧。

（3）掌握用Ulead COOL 360制作簡單虛擬現(xiàn)實(shí)作品的方法。

2、過程與方法 學(xué)會從需求出發(fā)，選擇合適的設(shè)備和軟件拍攝和制作全景圖，并根據(jù)全景圖的創(chuàng)作過程和結(jié)果進(jìn)行自評與互評。

3、情感態(tài)度與價值觀

使學(xué)生初步感受虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的魅力和文化內(nèi)涵，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)對科學(xué)技術(shù)的求知欲。

四、教學(xué)策略

發(fā)揮學(xué)生的主體性，讓學(xué)生親自嘗試全景圖照片的拍攝，以此突破本節(jié)的難點(diǎn)。結(jié)合專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站，學(xué)習(xí)過程以自主探索為主，學(xué)習(xí)者之間進(jìn)行交流、合作。教師以一種“導(dǎo)演”的身份參與、指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生主動地獲取新知。

五、教學(xué)媒體選擇

1、硬件環(huán)境——多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，數(shù)碼相機(jī)，三角架

2、軟件資源——全景圖制作軟件（Ulead COOL 360），“虛擬現(xiàn)實(shí)初探——全景圖制作”專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站，模塊包括：引言、任務(wù)、資源、作品上傳、作品評價、學(xué)習(xí)指引、討論社區(qū)

六、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié)

教師活動

學(xué)生活動 設(shè)計意圖

激發(fā)興趣引入新課（2分鐘）

展示兩個全景圖作品《校園》、《河邊》。一組靜態(tài)的照片經(jīng)過加工后，就成了讓人身臨其境的現(xiàn)實(shí)場景，這就是虛擬現(xiàn)實(shí)帶給我們的奇妙之處。引出本課課題。

欣賞作品 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

使學(xué)生體驗身臨其境的感覺，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

認(rèn)識虛擬現(xiàn)實(shí)（8分鐘）

指導(dǎo)學(xué)生通過專題學(xué)習(xí)網(wǎng)，學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)的基本知識，包括：虛擬現(xiàn)實(shí)的含義、特征和應(yīng)用前景。

瀏覽專題網(wǎng)中的學(xué)習(xí)指引部分，學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)知識。

學(xué)習(xí)虛擬現(xiàn)實(shí)知識，加強(qiáng)對虛擬現(xiàn)實(shí)的理解，體會虛擬現(xiàn)實(shí)給人們的社會、生活帶來的影響。

策劃全景視圖（5分鐘）

虛擬現(xiàn)實(shí)包括許多方面，本節(jié)課只以電腦房全景視圖為例學(xué)習(xí)簡單虛擬現(xiàn)實(shí)作品的制作方法。

進(jìn)一步明確學(xué)習(xí)任務(wù)

任務(wù)具體化

引導(dǎo)學(xué)生思考：什么是全景圖？全景圖是如何制作的？用什么工具軟件？需要哪些素材？如何獲取素材？

思考、討論

為全景圖拍攝照片是本節(jié)的難點(diǎn)，對全景圖素材進(jìn)行分析，為后面的拍攝做好準(zhǔn)備。

分析制作全景圖的一系列照片，和全景圖作品進(jìn)行對比。引導(dǎo)學(xué)生歸納出全景圖照片的特點(diǎn)：

1、朝一個方向旋轉(zhuǎn)，保持旋轉(zhuǎn)角度均勻。

2、照片之間有一定重疊。

了解全景圖的制作原理、制作全景圖照片的要求。

拍攝全景視圖照片（5分鐘）

讓學(xué)生自薦小攝影師，現(xiàn)場拍攝全景圖照片。

教師指導(dǎo)學(xué)生選好拍攝點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)拍攝過程中的注意事項。指導(dǎo)學(xué)生將照片導(dǎo)入服務(wù)器。

邊觀察，邊聽教師講解拍攝技巧。懷著極為興奮的心情欣賞照片。

雖然這一環(huán)節(jié)比利用現(xiàn)成的圖片要費(fèi)時費(fèi)力，但是讓學(xué)生親自動手嘗試，能更好地掌握拍攝技巧。

制作全景視圖（15分鐘）

指導(dǎo)學(xué)生通過專題學(xué)習(xí)網(wǎng)進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，掌握利用Ulead COOL 360制作全景圖的方法。指導(dǎo)學(xué)生比較生成的幾種不同類型的文件。

學(xué)生邊通過專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，邊進(jìn)行同步操作。制作完成后輸出全景圖。

Ulead COOL 360使用方便，操作簡單，可以放手讓學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)。

交流評價（8分鐘）

指導(dǎo)學(xué)生上傳作品，指導(dǎo)學(xué)生在線欣賞和評價。引導(dǎo)學(xué)生思考：照片拍攝質(zhì)量對全景視圖的制作有何影響，如何進(jìn)行調(diào)整。

通過網(wǎng)絡(luò)提交作品。在線欣賞、評價作品，修改完善作品。

通過評價，使學(xué)生肯定自己，學(xué)習(xí)他人，體驗成功的樂趣。

總結(jié)拓展（2分鐘）

1、全景圖的制作方法及注意事項。

2、利用課余時間嘗試拍攝照片，制作自己的全景視圖作品。

展開討論，利用課余時間完成自己的設(shè)想。

提高學(xué)習(xí)、應(yīng)用信息技術(shù)的興趣和能力。

七、教學(xué)評價設(shè)計

WEB在線作品量化評價表 評價指標(biāo)

具體指標(biāo)

分值

項目

自評

互評

師評

創(chuàng)造性

具有想象力和個性表現(xiàn)力 30

藝術(shù)性

構(gòu)圖完美、穩(wěn)定，色調(diào)和諧

技術(shù)性

進(jìn)行素材加工，畫面平滑、流暢

總評

你認(rèn)為作品最具特色之處：

作品還有哪些有特改進(jìn)的地方：

該小組有哪些值得你借鑒的地方：

WEB在線個人目標(biāo)自評表 班別：

姓名：

自評目標(biāo)

具體目標(biāo)

自評等級

欠佳

一般

優(yōu)秀

知識與技能

對虛擬現(xiàn)實(shí)有更好的認(rèn)識

理解了全景圖的制作原理

知道全景圖照片的拍攝技巧

能利用Ulead COOL 360制作簡單虛擬現(xiàn)實(shí)作品

過程與方法

在專題學(xué)習(xí)網(wǎng)的支持下，親歷簡單的虛擬現(xiàn)實(shí)全景作品的制作過程。

能與其他同學(xué)開展交流、合作。

情感態(tài)度與價值觀

關(guān)注虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給人們學(xué)習(xí)、生活帶來的影響。

感受到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的魅力和文化內(nèi)涵，希望進(jìn)一步學(xué)習(xí)、探索虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

八、教學(xué)反思

本節(jié)活動中需要為全景視圖拍攝照片，要用到數(shù)碼相機(jī)和三角架，由于設(shè)備和操作熟練程度等原因?qū)W生可能會在這一環(huán)節(jié)花費(fèi)大量的時間，從而影響按時完成教學(xué)任務(wù)。在設(shè)計這堂課的時候，我曾考慮過將自己準(zhǔn)備好的照片提供給學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)作，但相片與學(xué)生本人毫不相干，勢必會影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。要提升學(xué)生的創(chuàng)作欲望，相片最好進(jìn)行現(xiàn)場拍攝，讓學(xué)生來擔(dān)當(dāng)攝影師，捕捉他們真實(shí)的瞬間。這堂課的嘗試是成功的，現(xiàn)場拍攝為課堂增添了活力，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通過網(wǎng)絡(luò)自主探究學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生充分地利用時間，使用時因人而異，有快有慢、可跳躍、或重復(fù)地進(jìn)行。改變了“教師演示多、學(xué)生自主學(xué)習(xí)少，不管會不會，大家齊步走”的現(xiàn)象。由學(xué)生自己操作計算機(jī)進(jìn)行自主探究、合作學(xué)習(xí)，使學(xué)生有更獨(dú)立的思維空間和合作機(jī)會。學(xué)生活動的同時，教師可以適時反饋各種信息，以便及時進(jìn)行點(diǎn)撥和個別輔導(dǎo)；對學(xué)生的活動及時給予積極的評價；對學(xué)生自己分析問題、解決問題時思維的閃光點(diǎn)，創(chuàng)造性思維的火花及時地給予贊揚(yáng)和鼓勵，這樣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動機(jī)、成就動機(jī)和社會動機(jī)。為了讓學(xué)生更好地在評價中學(xué)習(xí)，運(yùn)用WEB在線評價方式，學(xué)生可以聽取各方面的意見，在交流和修改過程中學(xué)生對自己會有新的認(rèn)識，有利于學(xué)生客觀全面地認(rèn)識自己，評價他人。

第二篇：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其教學(xué)應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其教學(xué)應(yīng)用

2011-04-07 10:17:55 作者：李志剛 張超

摘 要 本文對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義及特征進(jìn)行了描述，對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的作用意義進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實(shí)；教育技術(shù)；教學(xué)應(yīng)用

2010年的上海世博會，參觀人數(shù)超過7200萬，創(chuàng)歷屆世博會參觀人數(shù)之最，而同時推出的上海世博會的網(wǎng)上展館，則創(chuàng)出了2.8億次的點(diǎn)擊訪問量。網(wǎng)上世博會和電影《阿凡達(dá)》讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示了巨大的吸引力，正如澳大利亞新南威爾士大學(xué)教授羅伯特·路易斯(Robert Louise)所說:“它的作用遠(yuǎn)不只展示和娛樂”，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的觸角已經(jīng)滲入到了人類生活的方方面面。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡述

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。該技術(shù)集成了計算機(jī)圖形(CG)技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計算機(jī)技術(shù)輔助生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計算機(jī)生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有多感知性（Multi-Sensory）、交互性（Interactivity）、浸沒感（Immersion）和構(gòu)想性（Imagination）四個重要特征。

所謂多感知是指除了一般計算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知之外，還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知、運(yùn)動感知，甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。理想的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)該具有一切人所具有的感知功能。由于相關(guān)技術(shù)，特別是傳感技術(shù)的限制，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的感知功能僅限于視覺、聽覺、力覺、觸覺、運(yùn)動等幾種。

交互性指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時性）。例如，用戶可以用手去直接抓取模擬環(huán)境中虛擬的物體，這時手有握著東西的感覺，并可以感覺物體的重量，視野中被抓的物體也能立刻隨著手的移動而移動。

浸沒感又稱臨場感，指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該使用戶難以分辨真假，使用戶全身心地投入到計算機(jī)創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中，該環(huán)境中的一切看上去是真的，聽上去是真的，動起來是真的，甚至聞起來、嘗起來等一切感覺都是真的，如同在現(xiàn)實(shí)世界中的感覺一樣。構(gòu)想性強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)具有廣闊的可想像空間，可拓寬人類認(rèn)知范圍，不僅可再現(xiàn)真實(shí)存在的環(huán)境，也可以隨意構(gòu)想客觀不存在的甚至是不可能發(fā)生的環(huán)境。

如今，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用已大步走進(jìn)軍事航天、工業(yè)仿真、游戲動漫、教育培訓(xùn)、城市規(guī)劃、醫(yī)療救治等領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)和理論分析、科學(xué)實(shí)驗一起，成為人類探索客觀世界規(guī)律的三大手段。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用

在以往的教育中，學(xué)習(xí)者始終生活在兩個世界的時空環(huán)境中，一個是經(jīng)驗世界（實(shí)踐中學(xué)習(xí)），另一個是語言文字的世界（書本中學(xué)習(xí)），兩者往往相互脫節(jié)，即理論脫離實(shí)際。而由多媒體與仿真技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，創(chuàng)造出了第三個世界-----虛擬現(xiàn)實(shí)世界，它將成為溝通前兩個世界的重要橋梁。我國學(xué)者桑新民教授在探索信息化環(huán)境下高校學(xué)習(xí)新模式的過程中，率先提出：必須把“三個世界”的學(xué)習(xí)經(jīng)驗綜合起來，促成三者的有機(jī)結(jié)合。指出要充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)情境之獨(dú)特優(yōu)勢，去引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)習(xí)者在經(jīng)驗世界和語言文字世界中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動與學(xué)習(xí)經(jīng)驗的整合，不斷激勵和提高學(xué)習(xí)者在“三個世界”中學(xué)習(xí)的自主性、協(xié)作性和創(chuàng)造性。

⒈拓寬視野，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，一方面可以再現(xiàn)實(shí)際生活中無法觀察到的自然現(xiàn)象或事物的變化過程，為學(xué)習(xí)者提供生動、逼真的感性學(xué)習(xí)材料，使抽象的概念理論直觀化、形象化，方便學(xué)習(xí)者對抽象概念的理解；另一方面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使學(xué)習(xí)者能夠按自己的需要來進(jìn)行實(shí)時的交互式學(xué)習(xí)，主動地獲取所需要的知識，由被動式的接受轉(zhuǎn)化為主動式的發(fā)現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可讓學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)到和體驗到現(xiàn)實(shí)生活中具有微觀性、瞬變性、危險性、長期性且用別的方法很難觀察和驗證的各種事物，從而提高這類特殊知識的可接受性。在課堂上，教員可以陪同學(xué)習(xí)者一起經(jīng)歷虛擬境界，一邊觀察一邊講解；也可以讓學(xué)習(xí)者自己利用虛擬景物、虛擬環(huán)境等進(jìn)行仔細(xì)觀察自主學(xué)習(xí)進(jìn)而理解有關(guān)的概念及知識。通過這種對虛擬景物和虛擬環(huán)境的交互式學(xué)習(xí)，能有效發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主觀能動性，使學(xué)習(xí)者真正參與到教學(xué)活動中去，成為學(xué)習(xí)過程中的主體，變被動為主動，并激發(fā)出較高的學(xué)習(xí)熱情和空間想象力。

⒉便于探究，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)允許學(xué)習(xí)者對模擬的環(huán)境可交互、可操縱、可建構(gòu)，可直觀地觀察到學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果，適合開展探究性的學(xué)習(xí)。例如，有一個名叫“電子工作臺”(Electronic Workbench;EWB)的軟件系統(tǒng)，允許學(xué)習(xí)者利用它提供的元件構(gòu)造各種模擬電路和數(shù)字電路，并能動態(tài)測試電路的性能；還有一個名叫“交互性物理”(Interactive Physics;IP)的軟件系統(tǒng)，允許學(xué)習(xí)者構(gòu)造屬于經(jīng)典力學(xué)系統(tǒng)的大部分實(shí)驗；在虛擬的化學(xué)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者可以按照自己的假設(shè)，將不同的分子組合在一起，電腦便虛擬出組合的物質(zhì)來。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，更有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力。⒊突破瓶頸，提高實(shí)驗效益

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗教學(xué)，可以有效地突破時間、空間、經(jīng)費(fèi)和危險性等現(xiàn)實(shí)條件的制約，大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)習(xí)者都可以進(jìn)入其內(nèi)部進(jìn)行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以很快地呈現(xiàn)出來。例如生物中的孟德爾遺傳定律，用果蠅做實(shí)驗往往要幾個月的時間，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在一堂實(shí)驗課內(nèi)就可實(shí)現(xiàn)。在虛擬實(shí)驗室里，學(xué)習(xí)者通過各種感覺（視覺、聽覺、動覺和觸覺等）與虛擬的學(xué)習(xí)情境相互聯(lián)系并交互作用，進(jìn)一步加深了對事物現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識，有效地促進(jìn)了學(xué)習(xí)者在經(jīng)驗世界和語言文字世界中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動與學(xué)習(xí)經(jīng)驗的整合，大大提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

⒋模擬訓(xùn)練，輕松掌握技能

虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性，使學(xué)習(xí)者能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色，并全身心地投入到該學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這非常有利于學(xué)習(xí)者達(dá)到動作技能類教學(xué)目標(biāo)要求。例如空軍某學(xué)院研制的Su27駕駛模擬器，采用多通道圖形生成技術(shù)，建立了大視野視景環(huán)境，配合接近實(shí)物的駕駛艙，使學(xué)習(xí)者可以完成基本駕駛技術(shù)、編隊飛行以及部分空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的訓(xùn)練；澳大利亞新南威爾士大學(xué)模擬出礦坑內(nèi)的常見問題，讓礦工們針對瓦斯管理、煤層自燃、危險預(yù)警、隔離程序、自主逃生等各種環(huán)節(jié)進(jìn)行訓(xùn)練等等。在這些既與現(xiàn)實(shí)條件相符又無任何危險的虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能為止。⒌攜手網(wǎng)絡(luò)，改革教學(xué)結(jié)構(gòu)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的日趨成熟，教學(xué)活動不再局限于有形的教室中，而向虛擬課堂、虛擬大學(xué)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬化學(xué)習(xí)，將會成為未來教育的一種全新的教學(xué)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能向?qū)W習(xí)者提供一種可在實(shí)際生活中找到的情境和經(jīng)驗，還可以再現(xiàn)特定的環(huán)境。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，可以打破時間和空間的限制，進(jìn)行交互式的、圖文并茂的、智能型的、分布式的教學(xué)，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸逼真的教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境，從而使學(xué)習(xí)方式由傳統(tǒng)的“獨(dú)學(xué)”變?yōu)椤叭簩W(xué)”，使學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)從“封閉”變?yōu)椤伴_放”，最終可以使教學(xué)從“知識傳授”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸R建構(gòu)”。例如，在基于共享型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)設(shè)置的網(wǎng)上協(xié)同實(shí)驗室中，身處不同位置的學(xué)習(xí)者組成一個個學(xué)習(xí)小組，所有學(xué)習(xí)小組構(gòu)成一個學(xué)習(xí)型社區(qū)。他們一起設(shè)計實(shí)驗，并通過模擬軟件觀看實(shí)驗結(jié)果，直到認(rèn)為方案成熟，才轉(zhuǎn)移到真實(shí)實(shí)驗環(huán)境中去完成實(shí)驗。教師在整個實(shí)驗過程中監(jiān)控每一個成員的表現(xiàn)并及時進(jìn)行個別化的輔導(dǎo)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的最成功案例，莫過于哈佛大學(xué)克里斯·德迪博士率領(lǐng)開展的一項為期十年的基于多用戶虛擬環(huán)境（Multi—User Virtuai Environment, MUVE）的中學(xué)科學(xué)教育項目：River City。正如德迪博士在2009年《科學(xué)》雜志上對River City總結(jié)的那樣，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，大部分學(xué)生在這種沉浸式的模擬環(huán)境中都獲得了更多的關(guān)于科學(xué)探究的知識和技能；學(xué)生能夠形成一種深度參與，非常有利于發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題的技能與發(fā)展；有利于那些成績差的學(xué)生建立起學(xué)業(yè)上的自信。River City在北美地區(qū)產(chǎn)生了廣泛影響，被作為新型數(shù)字化學(xué)習(xí)及評價方式的典型選入美國《2010年教育技術(shù)規(guī)劃》，也受到了具有“數(shù)字未來學(xué)家”之稱的唐·泰普斯科特的推崇。

由于虛擬現(xiàn)實(shí)所依托的軟硬件技術(shù)科技含量和開發(fā)費(fèi)用高、技術(shù)復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)難度大等原因，目前在教育領(lǐng)域還只是運(yùn)用于少數(shù)的教學(xué)、培訓(xùn)、實(shí)驗、參觀等方面，且尚沒有形成完善的運(yùn)用模式。然而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新涌現(xiàn)的教育技術(shù)，具有令人鼓舞的美好前景。有遠(yuǎn)見的教育工作者把虛擬現(xiàn)實(shí)看做是基于計算機(jī)的教學(xué)系統(tǒng)的下一個合乎邏輯的發(fā)展步驟。人們必將應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來進(jìn)一步改進(jìn)學(xué)習(xí)過程和創(chuàng)造新的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

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第三篇：虛擬現(xiàn)實(shí)簡介

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR-Virtual Reality）,也稱虛擬實(shí)境或靈境，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機(jī)系統(tǒng)，它利用計算機(jī)技術(shù)生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶即可以簡單的通過網(wǎng)頁瀏覽、應(yīng)用程序查看時鍵盤和鼠標(biāo)的操作甚至通過使用各種交互設(shè)備，同虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進(jìn)的數(shù)字化人機(jī)接口技術(shù)。

與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征是：操作者能夠看到三維實(shí)體、逼近真實(shí)的場景，結(jié)合環(huán)幕等硬件設(shè)備可以使操作者真正進(jìn)入一個由計算機(jī)生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進(jìn)行交流。通過參與者與虛擬仿真環(huán)境中對象的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。這是符合人類認(rèn)知過程一種計算機(jī)技術(shù)。

沉浸/臨場感和實(shí)時交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)性特征，對時空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想（即啟發(fā)思維，獲取信息的過程）是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的先進(jìn)特性使得該項技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)的模擬仿真研究中，并切實(shí)有效地指導(dǎo)了生產(chǎn)實(shí)踐。自從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生以來，它已經(jīng)在軍事模擬、先進(jìn)制造、城市規(guī)劃/地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟(jì)、軍事和社會效益。預(yù)言家們預(yù)言虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就會象當(dāng)年地計算機(jī)一樣應(yīng)用于社會生產(chǎn)實(shí)踐的各個領(lǐng)域，它與網(wǎng)絡(luò)、多媒體將并稱為21世紀(jì)最具應(yīng)用前景的三大技術(shù)。

目前已經(jīng)眾多國內(nèi)外的公司退出了自己的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決方案，包括軟件的解決方案和硬件的解決方案，更多的是軟硬件結(jié)合的解決方案。好的軟件也需要好的硬件來配合實(shí)現(xiàn)身臨其境的效果，因此這是一個系統(tǒng)工程，技術(shù)門檻不高，但實(shí)際應(yīng)用難度大。

第四篇：虛擬現(xiàn)實(shí) 論文

XXXXXX學(xué)院

虛擬現(xiàn)實(shí)

學(xué) 生 姓 名：XXX 指 導(dǎo) 教 師：XXXX 系別：信息技術(shù)系 專業(yè)、班級：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)XXX班 完 成 時 間：2009年6月13日

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用

姓名：XXX

專業(yè)：XXX

學(xué)號：XXXX

摘要：目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、娛樂游戲，以及建筑設(shè)計等領(lǐng)域。在教育領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也有廣泛的用途。文章介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及VRML語言，探討了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計算機(jī)教學(xué)和計算機(jī)實(shí)驗中的應(yīng)用。如果虛擬技術(shù)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教育中，將對遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；虛擬實(shí)驗；VRML；計算機(jī)專業(yè)

隨著我國教育的不斷改革和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，代寫論文 網(wǎng)絡(luò)教育的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式。尤其是計算機(jī)更新速度非?？斓奶攸c(diǎn)使得傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以滿足學(xué)習(xí)的需要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一門新的技術(shù)，它在教育領(lǐng)域的發(fā)展將為教育提供新的活力。本文主要從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征和VRML語言的角度探討其在計算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用。1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代教育手段的現(xiàn)代化帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用已不再是停留在音像技術(shù)課堂中應(yīng)用的常規(guī)模式層次上．而是朝著多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化和遠(yuǎn)程教育普及化的趨勢發(fā)展，特別是基于計算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)形式，是一種最新出現(xiàn)的教學(xué)模式，具有廣闊的發(fā)展前景，代表了教育的未來和發(fā)展的方向。

1．1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality，簡稱VR)，又稱為靈境技術(shù)，代寫畢業(yè)論文 它匯集了數(shù)字圖象處理、計算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、傳感器技術(shù)，以及人體行為學(xué)等多項天技術(shù)．是計算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體地說，就是采川以計算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用，相互影響，從而產(chǎn)生如同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗。盡管該環(huán)境并不真實(shí)存在，但它作為一個逼真的三維環(huán)境．仿佛就在我們周圍。由于用戶對計算機(jī)環(huán)境中的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對現(xiàn)實(shí)物體的存存意識或幻覺，從而使得用戶在計算機(jī)所創(chuàng)建的維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的狀態(tài)。

1．2 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成一個虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由以下幾部分組成：

(1)虛擬環(huán)境。它由虛擬環(huán)境發(fā)生器所產(chǎn)生，且可讓使用者通過傳感器件和作用器件與之交互，這種交互的結(jié)果是使用者有全身心進(jìn)入這一環(huán)境的感覺。

(2)傳感器件。它將虛擬環(huán)境中的物體的形、動作、聲音等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使人能獲得視覺、聽覺、觸覺等多方面的感覺。這些感覺與他以往在實(shí)際環(huán)境中的感覺一致。

(3)作用器件。它將人的一些約定動作(如行走、手勢等)變成作用的信息，讓虛擬環(huán)境有所察覺。

(4)人。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)質(zhì)上是一內(nèi)含反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，只有人的存在才能使這一反饋環(huán)路有效成立。代寫碩士論文所以人是VR系統(tǒng)中不可缺少的成分。人通過傳感器件感受虛擬環(huán)境的存在．又通過作用器件去影響虛擬環(huán)境，使其作出相應(yīng)的變化。

(5)虛擬環(huán)境發(fā)生器。它能產(chǎn)生使用者所需要的虛擬環(huán)境，且能通過作用器件傳來的作用信息。了解使用者的位置和動作。并對已產(chǎn)生的虛擬環(huán)境作出相應(yīng)的修改。

1．3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本特征

(1)沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理心理特點(diǎn)，由計算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對象的相互作用，就如同在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。當(dāng)使用者移動頭部時。虛擬環(huán)境中的圖像也實(shí)時地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動而運(yùn)動，而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環(huán)境中，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

(2)交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互．使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。計算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語言及身體的運(yùn)動，來調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過自身的語言、身體運(yùn)動或動作等自然技能．就能對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行考察或操作。

(3)多感知性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受。

1．4 虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)按其功能，可分為以下幾種類型：

(1)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是利用頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進(jìn)行交互。由于這種系統(tǒng)把人的視覺、聽覺和其它感覺封閉在虛擬的感覺空間，能使人全身心投入并沉浸其中。不足之處在于專用設(shè)備復(fù)雜而且昂貴，難以在教育行業(yè)普及推廣。

(2)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是運(yùn)用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場景．用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)等簡單的設(shè)備與虛擬場景進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)由于用戶坐在顯示器前，通過屏幕觀察虛擬世界并與之交互，往往會受到周圍環(huán)境的影響，難以做到完全投入．但是結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，易于普及推廣。

(3)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

分布式虛擬系統(tǒng)是多個用戶通過網(wǎng)絡(luò)共享一個虛擬空間，共同參與虛擬活動。

(4)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界，而且要利用它來增強(qiáng)參與者對真實(shí)環(huán)境的感受，也就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無法感知的感受。

1．5 虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言VRML

VRML(Virtual Reality Modeling Language1即虛擬現(xiàn)實(shí)建

模語言，是一項和多媒體通訊、因特網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域相關(guān)的，在Intemet上營造虛擬環(huán)境的技術(shù)。它用來在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建可導(dǎo)航的、超鏈接的三維虛擬場景。

VRML的基本工作原理可概括為：文本描述、遠(yuǎn)程傳輸和本地計算生成。所謂文本描述，是指VRML并不是用三維坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來描述三維物體的，因為這樣會有很大的數(shù)據(jù)量．在Intemet上傳輸會遇到很多困難．VRML是用類似HTML的標(biāo)記文本語言來描述三維場景．就像我們的編程語言。比如，一個立方體的描述文本是：Box(size 3.0 3.0 3.0)。VRML就是一種描述語言標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了用來描述三維場景的文本描述語言。遠(yuǎn)程傳輸是指用戶瀏覽VRML描述的虛擬場景時，需要通過Intemet將描述場景的文本傳送到本地。一般來說，文本描述是嵌在WEB頁面中，在瀏覽器請求相應(yīng)頁面時與頁面描述文本一起傳送本地。本地計算生成是指描述虛擬場景的數(shù)據(jù)傳送到本地后，瀏覽器對它進(jìn)行解釋計算，動態(tài)地生成虛擬場景。比如，描述球形的文本，瀏覽器會在屏幕上繪制一個立體的球形。概括地說，就是

用文本信息描述三維場景．在Intemet網(wǎng)上傳輸，在本地機(jī)上由VRML的瀏覽器解釋生成三維場景．解釋生成的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范即是VRML規(guī)范。

VRML文件主要包括四個主要成分：VRML文件頭、原型、造型節(jié)點(diǎn)、腳本和路由。在這四個要素中．代寫醫(yī)學(xué)論文只有文件頭部分是必須的，它用來告訴瀏覽器該文件符合的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及使用的字符集等信息。原型定義了創(chuàng)建帶有指定名稱、接口和整體的新節(jié)點(diǎn)類型。一旦成功地定義了原型，它就可以在VRML文件的其他地方隨意使用。造型節(jié)點(diǎn)是VRML中的基本建造模塊．它構(gòu)成了VRML文件的主體部分，正是由于造型節(jié)點(diǎn)定義而產(chǎn)生了虛擬的VRML空間。腳本可以看作是一個節(jié)點(diǎn)的外殼，它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身沒有任何動作．然而你可以通過程序腳本來賦予你腳本節(jié)點(diǎn)的動作。程序腳本實(shí)際上是一種簡化了的應(yīng)用程序，一個典型的腳本是由Java或JavaScript編程語言寫成的程序。路由是一種文本描述的消息．一旦在兩個節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建了一個路由．第一個節(jié)點(diǎn)可以順著路由傳遞消息給第二個節(jié)點(diǎn)，這樣的消息被稱為事件。VRML還可以包含下列條目：注釋、節(jié)點(diǎn)和域值、定義的節(jié)點(diǎn)名、使用的節(jié)點(diǎn)名等。

設(shè)計VRML虛擬場景時。最簡單的方法是直接使用文本編輯器來編輯描述文本，它類似于程序設(shè)計，這種方法簡單方便．但不是很直觀．對設(shè)計者的空間想象能力要求也較高，設(shè)計的效率不高?，F(xiàn)在有很多的可視化的VRML設(shè)計工具，如CosmoWorld和WebWorld等．這些工具將VRML的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)都做成可視的組件，用戶設(shè)計時，只需要將這些組件組全自己需要的虛擬場景就可以了．而且設(shè)計的效果在設(shè)計時就可以看到。設(shè)計完畢后，系統(tǒng)自動將這些可視的虛擬場景生成標(biāo)準(zhǔn)的VRML描述文本，這樣，這些文本傳送到用戶的瀏覽器后．便會在用戶的屏幕上重現(xiàn)這個虛擬場景。

VRML使得Intemet的平面世界出現(xiàn)了三維場景。它的問世在世界上引起了極大的反響．得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Intemet上最有發(fā)展前景的新興技術(shù)。VRML在各方面都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用可能性。蘊(yùn)藏了無限生機(jī)。在教育領(lǐng)域的WEB站點(diǎn)中，它可廣泛用于學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)上，以增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象性和趣味性。例如：創(chuàng)建網(wǎng)上三維圖書館，它的好處就在于書籍歸類整理更接近真實(shí)并將高于真實(shí)，匯編或查閱時書籍只需要鼠標(biāo)輕輕地點(diǎn)擊對應(yīng)的虛擬圖書。另外，使用VRML做模擬訓(xùn)練是一種可行性極高的措施，它不僅可以減少某些情況下現(xiàn)實(shí)空間中操作的難度和危險．更為重要的是它可以使訓(xùn)練造價得到大幅度降低，這樣就使得在教育方面的應(yīng)用成為可能。由于這種模擬系統(tǒng)具有高度的真實(shí)性，所以并不會因為沒有真實(shí)系統(tǒng)介入而造成較差的訓(xùn)練效果?，F(xiàn)在虛擬校園、虛擬考場也已經(jīng)陸續(xù)地出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中，這些新興的教育形式必將因其優(yōu)越的一面而在未來教育領(lǐng)域中占有一席之地。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用

2．1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輔助課堂教學(xué)中的應(yīng)用

眾所周知，計算機(jī)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，在書本上體現(xiàn)難免會給人們的理解帶來困難。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的課件能夠很好地解決這一問題。例如，在計算機(jī)基礎(chǔ)課程中介紹計算機(jī)中各個組件的結(jié)構(gòu)和講解計算機(jī)組裝的過程時，書本的文字難以讓學(xué)習(xí)者了解組件結(jié)構(gòu)和組裝的過程。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將文字、聲音、圖片、動畫等幾種媒體表現(xiàn)形式有機(jī)地結(jié)合，設(shè)計出生動活潑的界面。制作出一些三維的、交式的、具有沉浸感的內(nèi)容，滿足學(xué)習(xí)者從各個角度觀察和學(xué)習(xí)，仿佛身臨其境，更好地理解學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

制作VRML課件的基本思路是：

(1)制作一系列空間形體的三維造型和動畫．并且為這些造型指定所需要的顏色、大小等。

(2)引入VRML的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，建立虛擬運(yùn)動空間。實(shí)現(xiàn)課件多媒體功能。

(3)優(yōu)化VRML場景，即在構(gòu)建場景的過程中，利用VRML提供的高級造型技術(shù)適當(dāng)優(yōu)化程序。

(4)VRML文件的輸出，將已創(chuàng)建的空間場景輸出為．wrl形式的文件。

例如，設(shè)計VRML課件來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上虛擬計算機(jī)組件結(jié)構(gòu)和組裝的輔助教學(xué)。

首先，在介紹計算機(jī)組件選擇知識同時?？梢栽诰W(wǎng)上從各個角度來觀察VRML制作的計算機(jī)組件的造型．增強(qiáng)感性認(rèn)識，并使學(xué)習(xí)者對怎樣組裝計算機(jī)有個初步的了解。利用VRML的造型設(shè)計和VRML Script的動畫鏈接．虛擬出組裝計算機(jī)過程中所需的主要硬件，再通過把VRML文件嵌入到網(wǎng)頁的方法，使學(xué)習(xí)者既能在網(wǎng)頁中看到二維不同型號硬件的圖片和一些描述硬件的文字．又能看到三維的虛擬制作出來的硬件模型。這樣使學(xué)習(xí)者能真切地、直觀地感受到二維和三維的不同．感受到虛擬世界的美妙。然后，通過文字和圖片向?qū)W習(xí)者介紹如何將各計算機(jī)組件組裝到一起。接著，通過VRML的動畫節(jié)點(diǎn)控制和VRML Script的結(jié)合。制作出安裝、注釋和視點(diǎn)切換的效果，然后按照六個安裝步驟：第一，機(jī)箱、主板的安裝；第二，風(fēng)扇、內(nèi)存的安裝；第三，光驅(qū)、軟驅(qū)、硬盤的安裝；第四，聲卡、顯卡的安裝；第五，電源的安裝；

第六。顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)的安裝，組合完成整個在虛擬三維世界中組裝計算機(jī)的過程。在學(xué)習(xí)的過程中，只要點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，就可以按相應(yīng)的步驟進(jìn)行安裝。拖動鼠標(biāo)或按鈕可以隨意地移動計算機(jī)組件到指定的位置進(jìn)行安裝。在安裝完光驅(qū)和軟驅(qū)后，點(diǎn)擊光驅(qū)的開、關(guān)鍵，光盤托會自動拖出和送入，點(diǎn)擊軟驅(qū)的按鈕，軟盤會自動取出．使學(xué)習(xí)者能動態(tài)地觀看到效果。有一種身臨其境的感覺來完成學(xué)習(xí)的過程。

通過VRML Script語言的鏈接。制作出生動有趣的動畫效果和逼真的聲音效果。例如．當(dāng)你點(diǎn)擊軟驅(qū)上的按鈕，會發(fā)出聲音并彈出一張軟盤；當(dāng)你點(diǎn)擊光驅(qū)按鈕時，盤盒會自動地彈縮并發(fā)出逼真的聲音。為了方便學(xué)習(xí)。還可以實(shí)現(xiàn)注釋信息，當(dāng)學(xué)習(xí)者的鼠標(biāo)碰到硬件設(shè)備時。在對象的旁邊會出現(xiàn)一個注釋信息，說明該對象名稱。

又如，在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中，對于常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法思想．由于其抽象程度高。使得學(xué)生很難理解。我們也可以通過虛擬技術(shù)將其制作成課件進(jìn)行教學(xué)。將抽象的算法過程以淺顯易懂、形象直觀的形式展現(xiàn)出來。例如，遞歸算法是學(xué)生比較難理解的，因為其算法是靠隱形調(diào)用堆棧來實(shí)現(xiàn)，而通過虛擬技術(shù)可以將堆棧內(nèi)部情況的變化動態(tài)、直觀、形象地表現(xiàn)出來，這樣學(xué)生就很容易理解。同樣在講解樹和圖的遍歷時，可以從可視化的角度觀察遍歷的順序。二叉樹與樹的概念的區(qū)別、Hanoi塔等問題都可以直觀地表現(xiàn)。方便教師的教學(xué)和學(xué)生的理解。

總之，通過制作課件來輔助課堂的教學(xué)，能為學(xué)習(xí)者提供生動、逼真的感性學(xué)習(xí)材料，使抽象的學(xué)習(xí)直觀化、形象化，幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)者的積極性。

2．2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計算機(jī)實(shí)驗中的應(yīng)用

由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的適用于進(jìn)行虛擬實(shí)驗的實(shí)驗系統(tǒng)，包括相應(yīng)的實(shí)驗室環(huán)境、有關(guān)的實(shí)驗儀器設(shè)備、實(shí)驗對象。以及實(shí)驗信息資源等。虛擬實(shí)驗室可以是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗室的真實(shí)再現(xiàn)。也可以是虛擬構(gòu)想的實(shí)驗室。例如，在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，不必真正把網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來就可以親身體驗，猶如進(jìn)行現(xiàn)場的操作。在數(shù)字電路的課程實(shí)驗中，可以通過虛擬的電路器件來達(dá)到電路設(shè)計的目的，而沒有購買器件問題所帶來的麻煩。在電子商務(wù)課程實(shí)驗中，可以虛擬商務(wù)環(huán)境，讓學(xué)生進(jìn)入這個虛擬環(huán)境。身臨其境地體驗現(xiàn)場交易的氣氛和參與交易的過程。計算機(jī)操作系統(tǒng)的安裝是比較基礎(chǔ)但又是難做好的一個實(shí)驗。由于在計算機(jī)上安裝新的操作系統(tǒng)不可避免地會對原有的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

使用虛擬計算機(jī)來進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝試驗就十分的方便了。代寫工作總結(jié)使用虛擬機(jī)的軟件VMware可以創(chuàng)建與真實(shí)計算機(jī)一模一樣的虛擬機(jī)。創(chuàng)建的虛擬機(jī)有自己的CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)，在這個虛擬機(jī)上，可以安裝Windows、Linux等真實(shí)的操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用程序。通過在虛擬的操作系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行操作，熟悉操作和新技術(shù)，達(dá)到事半功倍的效果。VMware只是一個軟件?？梢詭椭阍谝粋€操作系統(tǒng)的環(huán)境下安裝另一個操作系統(tǒng)，而不會對當(dāng)前的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬．通過虛擬系統(tǒng)便可以直接地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。利用虛擬技術(shù)。學(xué)生還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計、電路設(shè)計等方面的學(xué)習(xí)探索，設(shè)計出新型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電子器件．從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

通過虛擬的實(shí)驗室進(jìn)行實(shí)驗，既可以縮短實(shí)驗的時間，又可以獲得直觀、真實(shí)的效果，還能對那些不可見的結(jié)構(gòu)原理和不可重組的精密設(shè)備進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，避免真實(shí)實(shí)驗操作帶來的各種危險。并且，虛擬實(shí)驗具有先進(jìn)性和共享性，易擴(kuò)充．易于改變教學(xué)項目，減少設(shè)備投入經(jīng)費(fèi)，使教學(xué)內(nèi)容在虛擬的環(huán)境中不斷更新．使實(shí)驗實(shí)踐及時跟上技術(shù)的發(fā)展。但是在采用虛擬實(shí)驗進(jìn)行教學(xué)的過程中，并不能完全代替真實(shí)實(shí)驗。虛擬實(shí)驗是虛擬的實(shí)驗，缺少“實(shí)物感”，正如在網(wǎng)上看書與拿真實(shí)的書看時，會覺得真實(shí)的書更實(shí)在。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗中，用到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備像路由器、交換機(jī)等種類、型號都很多，在虛擬實(shí)驗中．學(xué)生很難見到這些設(shè)備，如果在真正的實(shí)踐中可能會無從下手。因此，在具體實(shí)施中，應(yīng)該虛實(shí)進(jìn)行結(jié)合。有目的地安排一些實(shí)驗在真實(shí)環(huán)境中操作，這樣，他們會對實(shí)驗的設(shè)備有親身的體會，更能加深實(shí)驗的印象，提高實(shí)驗的效果。結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計算機(jī)教育領(lǐng)域發(fā)展的潛力是巨大的，只有親身去經(jīng)歷、親身去體驗去感受，比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動地觀看有質(zhì)的不同。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動、逼真地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，有效地營造一個發(fā)展的教學(xué)環(huán)境。提高學(xué)生掌握知識和技能的效率和積極性，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的，從而解決傳統(tǒng)教學(xué)方式無法解決的問題。隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于WEB的虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程教育具有廣泛的應(yīng)用前景，必將成為21世紀(jì)教育的主流。

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第五篇：虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)大綱

《非線性編輯》課程教學(xué)大綱

課程編號：（暫不填寫）

課程名稱：虛擬現(xiàn)實(shí)

總學(xué)時數(shù)和學(xué)分：本課程計劃72學(xué)時，4學(xué)分 實(shí)驗或上機(jī)學(xué)時：36學(xué)時

先修及后續(xù)課程要求：三維動畫設(shè)計3D、圖形圖像處理PS

一、課程的性質(zhì)和任務(wù)

課程性質(zhì)：

虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，在計算機(jī)中對真實(shí)的客觀世界進(jìn)行逼真的模擬再現(xiàn)。通過利用傳感器技術(shù)等輔助技術(shù)手段，讓用戶在虛擬空間中有身臨其境之感，能與虛擬世界的對象進(jìn)行相互作用且得到自然的反饋，并讓人產(chǎn)生構(gòu)想。

主要任務(wù)：

使學(xué)生掌握3ds max及VPR軟件的使用方法，掌握利用3ds max軟件進(jìn)行前期的模型、材質(zhì)、燈光以及渲染器的設(shè)置技巧，熟練使用VRP完成動畫的設(shè)置。

二、基本要求

教學(xué)環(huán)節(jié)包括：課堂講授及習(xí)題課、課外作業(yè)、實(shí)驗、考試考查等

（一）、課堂講授

1.教學(xué)方法：

通過講授演示3ds max的使用方法讓學(xué)生掌握虛擬現(xiàn)實(shí)前期的制作過程，通過學(xué)習(xí)VPR軟件的動畫設(shè)置，完成后期動畫的制作。

2.教學(xué)手段：

通過多媒體設(shè)備進(jìn)行教學(xué)，并采用電子教案、CAI課件、案例分析等先進(jìn)教學(xué)手段。

3.外語的要求：

會看懂英文版的多媒體創(chuàng)作工具

（二）、教學(xué)輔助資料

拍攝的視頻素材

（三）、習(xí)題課安排

給出樣例讓學(xué)生自己完成。

三、與其它課程的關(guān)系

在本課程開設(shè)之前，應(yīng)先修三維動畫設(shè)計3D，圖形圖像處理PS等課程，并為以后學(xué)習(xí)視頻特效等課程打下基礎(chǔ)。

四、教學(xué)內(nèi)容

本課程共分七大模塊，通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握3ds max軟件的使用和VPR動畫的設(shè)定。主要教學(xué)內(nèi)容有：

第一章3ds Max建模準(zhǔn)則

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的建模和做效果圖、動畫的建模方法有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在模型的精簡程度上。VR的建模方式和游戲的建模是相通的，做VR最好做簡模，不然可能導(dǎo)致場景的運(yùn)行速度會很慢、很卡、或無法運(yùn)行。教學(xué)重點(diǎn)：模型的創(chuàng)建與簡模的制作。

教學(xué)難點(diǎn)：模型的簡化與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分布。目的要求：制作布線合理的簡模。

第二章3ds Max前期材質(zhì)類型的應(yīng)用與基本設(shè)置。

在制作VR項目時，雖然模型的優(yōu)化很重要，但材質(zhì)的編輯也一樣很重要，因為材質(zhì)的使用需要跟烘焙操作結(jié)合在一起，不同類型的材質(zhì)需要采取不同的烘焙方式。

教學(xué)重點(diǎn)：材質(zhì)與貼圖的基本設(shè)置。

教學(xué)難點(diǎn)：材質(zhì)的調(diào)節(jié)，UV的劃分與貼圖的繪制。

目的要求：掌握3ds max材質(zhì)的調(diào)節(jié)與貼圖的正確繪制。

第三章3ds Max前期燈光設(shè)置要求與相機(jī)的創(chuàng)建 掌握正確的布光方法及燈光與攝像機(jī)參數(shù)的設(shè)置：

1、創(chuàng)建燈光并合理布光。

2、攝像機(jī)參數(shù)的調(diào)節(jié)。

教學(xué)重點(diǎn)：布光方案的正確選擇。

教學(xué)難點(diǎn)：燈光的參數(shù)調(diào)節(jié)與燈光之間的關(guān)系。

目的要求：掌握燈光布光的基本方法、并熟練使用燈光、相機(jī)的各項參數(shù)設(shè)置。

第四章3ds Max前期渲染器基本參數(shù) 教學(xué)重點(diǎn)：

1、默認(rèn)渲染器的參數(shù)設(shè)定。

2、Vray渲染器的參數(shù)設(shè)置與調(diào)節(jié)。

教學(xué)難點(diǎn)：Vray渲染器的參數(shù)面板設(shè)置與材質(zhì)燈光的調(diào)節(jié)。目的要求：熟練掌握渲染面板參數(shù)設(shè)置。

第五章3ds Max前期烘焙基本參數(shù)設(shè)置 教學(xué)重點(diǎn)：貼圖烘焙的命令和參數(shù)設(shè)置。

教學(xué)難點(diǎn)：烘焙的參數(shù)設(shè)置與烘焙前的渲染結(jié)果檢查。

目的要求：掌握貼圖烘焙與檢查的方法。

第六章 前期常用動畫的簡單制作

教學(xué)重點(diǎn)：常用父子動畫，路徑動畫，動力學(xué)動畫的制作

教學(xué)難點(diǎn)：父子關(guān)系的設(shè)定，路徑動畫的參數(shù)調(diào)節(jié)與動力學(xué)動畫的參數(shù)設(shè)定。目的要求：掌握常用動畫的制作。

第七章 3ds Max的模型與動畫導(dǎo)出技巧

教學(xué)重點(diǎn)：掌握部分靜態(tài)模型與全部靜態(tài)模型的導(dǎo)出與動畫模型的導(dǎo)出方法。教學(xué)難點(diǎn)：將烘焙模型正確導(dǎo)入到VPR軟件中制作動畫。目的要求：掌握烘焙完成模型的導(dǎo)出技巧。

五、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)訓(xùn)要求：

使學(xué)生掌握3ds Max與VPR的使用方法，完成虛擬現(xiàn)實(shí)動畫的制作。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

實(shí)訓(xùn)一 簡模的創(chuàng)建與布線的調(diào)整。

實(shí)訓(xùn)二

常用材質(zhì)的參數(shù)調(diào)節(jié)，UV的劃分與貼圖的正確繪制。

實(shí)訓(xùn)三

燈光的參數(shù)設(shè)置與布光方案的正確解決。

實(shí)訓(xùn)四 渲染參數(shù)面板的設(shè)置。

實(shí)訓(xùn)五

貼圖烘焙的命令與參數(shù)設(shè)置。

實(shí)訓(xùn)六

動畫的制作，能完成父子關(guān)系、路徑與簡單動力學(xué)動畫的制作。

實(shí)訓(xùn)七

導(dǎo)入VPR后動畫的制作。

六、教學(xué)建議

1、師資要求：

要求主講教師具有一定的行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷或有相關(guān)成熟作品。

2、教學(xué)條件：

酷睿i5以上計算機(jī)或兼容機(jī)40臺。注：四核CPU主頻須2.6GMHz以上，內(nèi)存須4G以上，硬盤須500G左右自由空間，WindowsXP系統(tǒng)或更高版本，3ds max 2009或以上版本，VPR軟件。

七、考試與成績評定

該課程根據(jù)平時（作業(yè)和出勤）、期中、期末等成績按學(xué)院要求比例進(jìn)行考核。

八、制定教材與教學(xué)參考書

[1]《3ds max與虛擬現(xiàn)實(shí)》.九州星火傳媒.電子工業(yè)出版社.2006.5

九、補(bǔ)充說明

１．本課程須以理論與實(shí)踐結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。

２．本教學(xué)大綱適用于三年制動漫設(shè)計與制作專業(yè)。

開課單位及課程所屬教研室（加蓋單位公章）：

大綱制（修）訂負(fù)責(zé)人簽名：

開課單位教學(xué)主任簽名：

大綱制（修）訂時間： 年 月