基于虚拟现实技术的人文类电视课程的开发与应-电视技术

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基于虚拟现实技术的人文类电视课程的开发与应

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随着虚拟现实技术日趋发展与成熟，其应用领域变得越来越广泛。虚拟现实技术创建了与现实社会类似的环境，解决了学习媒体情景化及自然交互性问题，是继多媒体、计算机网络之后，在教育领域内最具应用前景的“明星”技术[1]。将虚拟技术应用于人文类电视课程教学中，能更加生动地展现教学内容，充分调动学生学习的积极性，有效突破当前人文课程纯理论知识的单调教学模式，为电视课程提供了更丰富有效的学习资源。基于此，将虚拟现实技术融入到人文类电视课程的开发和应用中，实现优质学习资源的共享，对人文课程教学具有重要保障作用。 1 虚拟现实技术的相关发展概述 1.1 虚拟现实技术的概念模型虚拟现实技术主要是指利用计算机生成的一种虚拟的、交互的三维动态场景，能让用户仿佛置身其中，具有身临其境的体验，因此有时候也称之为临境技术。该技术涵盖了图像生成技术、自动控制技术、电子信息技术、智能传感技术以及动态的交互技术等，实现对真实环境仿真的一种新型技术，目前在医疗卫生、军事训练、工程建筑以及科学教育等诸多领域[2]。虚拟现实技术的概念模型如图1所示。在该模型图中，虚物实化和实物虚化技术是该系统最为核心的部分，一般情况下还包括了诸如检测模块、传感器模块、反馈模块以及控制模块和建模模块等几个主要的部分。图1 虚拟现实技术系统概念模型 1.2 属性特征沉浸性、想象性以及交互性是虚拟现实技术最基本的三个特征。 (1)沉浸性，有时也被称为是临场感，其主要指的是在虚拟情境中用户角色的转变，由传统的被动观察者转变为主动参与者，并且在这个过程中自身融入虚拟情境中，通过听觉、视觉以及触觉等自身的感官产生一种身临其境的体验。沉浸性的产生主要是源自用户对于虚拟情境产生的感知和体验。 (2)想象性，该特性主要是指用户将真实的情境想象勾勒到虚拟情境中，在多维的信息空间中用户根据自己的认知、感知能力，发挥自身的主观能动性获取知识以及锻炼技能。虚拟情境大部分是根据人的想象力虚拟而来，这跟设计者的思想有很大的关系，因此也可以用来实现一定的目标。比如根据自身的某些经历或者是在现实生活中的尚未发生、已经发生的某些事情虚拟成一定的情境，人们在这情境里进行一定的探索、研究和创新[3]。 (3)交互性，交互性主要是指用户可以跟虚拟情境中的对象进行一个实时的交互互动，在这个过程中虚拟情境中的对象也可以根据用户的行为作出相应的反应动作。其主要有以下三个特点：人机交互的有效性、实时性以及人的参与和反馈。 2 基于虚拟现实技术的人文类电视课程开发的意义将虚拟现实技术应用于人文类电视课程开发，将技术和艺术进行有效的结合，利用虚拟现实技术的“感知性、临场性、交叉性”，有助于增强课程的实践性，极大程度满足学习主体的参与感、临场感，从而提升学生学习的积极性和主动性。目前，对于人文类的电视课程相关的学习资源比较匮乏，在学习的过程中仅靠文字教程描述显然无法满足当今时代发展需求，而且在相关的教材中对于一些图像或者图形的解释都比较欠缺，这对于学生们的学习造成了非常大的困扰[4]。虚拟现实技术能够为学习者提供和创设生动、逼真的交互式学习环境。人文素养教育离不开审美，而审美感知往往又比较抽象。虚拟现实通过场景还原，让学生在虚拟学习环境中完成角色扮演，身临其境地感受人文和历史文化。虚拟场景中创造了“自主学习”情境，这对于传统的教学模式起到了极大的冲击作用，真正地让学生实现了从被动到主动。并且，虚拟现实技术可以给原本枯燥的电视课程教学带来更加丰富多彩的信息，诸如可以用形象的三维信息来取代比较抽象冗长的文本，可以用形象生动的动画来描述曾经难以理解的知识点，极大地丰富了传统教学的方法和内容[5]。 3 基于虚拟现实技术的人文类电视课程设计与开发 3.1 开发平台的选择人文类电视课程一般数据的处理比较大，而且需要频繁的实现数据的交互处理，因此开发平台选择Virtools Dev，其主要的优势有以下几个方面：(1)Virtools具有全三维的开发环境，其三维引擎也已经是被微软认可的操作系统，可以通过交互方式将可视化的文件格式进行有效的整合，比如三维模型构建、二维图形或者音效的处理等等。并且该平台具有强大的编辑功能以及非常灵活的开发模式，可以广泛地运用在数字影视艺术、三维游戏以及虚拟博物馆、交互多媒体等诸多应用领域[6]。(2)在3D互动展示等方面该平台技术非常强大，其主要的组成部分包括动作引擎、Web播放器、应用程序、软件开发工具包以及渲染引擎等。(3)该开发平台除了自身的3D虚拟开发工具以外，还包括了物理属性、网络服务器、游戏开发、人工智能以及沉浸式的开发平台等部分，这为虚拟技术电视课堂的功能实现及技术开发提供了有效的基础保障。(4)该开发平台具有直观式的图像图形开发接口，内部大约包括了600多个行为模

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