導(dǎo)語：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)遠(yuǎn)程教育研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：對(duì)遠(yuǎn)程教育中的一些現(xiàn)在仍然會(huì)面臨的主要問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，同時(shí)，對(duì)基于VRML它的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的主要特點(diǎn)也有所提及，把機(jī)械原理課程以及工程圖學(xué)作為案例，從中可以相對(duì)更加具體的體驗(yàn)到基于VRML它的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的真實(shí)案例，這里提到的該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用是在課程遠(yuǎn)程教育的資源開發(fā)中的應(yīng)用，最后對(duì)這項(xiàng)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育資源開發(fā)方面的關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)行了一個(gè)介紹，其中包括了交互動(dòng)畫它的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及擬模型的構(gòu)建方式方法。

關(guān)鍵詞：VRML；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；遠(yuǎn)程教育

伴隨著現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，運(yùn)用以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程教育，在當(dāng)今學(xué)校的教學(xué)中占據(jù)著十分重要的位置。當(dāng)代遠(yuǎn)程教育是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展運(yùn)用而生的一種新型式的教育，這種以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等高科技手段為載體的雙向教學(xué)形式在當(dāng)代教育中扮演了十分重要的角色，占據(jù)了十分重要的地位。

1基于VRML的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介

美國(guó)軍方曾經(jīng)研發(fā)出一項(xiàng)高科技電腦技術(shù)，也就是我們今天要研究的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。美國(guó)運(yùn)用三維圖像生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，構(gòu)成了逼真的三維虛擬環(huán)境，體驗(yàn)者將帶上特制的頭盔，以及數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)施，或者利用鍵盤鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，進(jìn)入虛擬空間，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，成為虛擬空間中的一份子。體驗(yàn)者還可以從中感知和操作虛擬世界中的各種實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并從中獲取到接近于真實(shí)世界的感覺和體會(huì)。但怎樣才能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為學(xué)習(xí)的人們提供豐富的多媒體教學(xué)資源和有效的學(xué)習(xí)情境，是遠(yuǎn)程教育中首要面臨的問題。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育平臺(tái)在其發(fā)展的過程總共受到三個(gè)原因的限制：一是處于瓶頸階段的網(wǎng)絡(luò)寬帶大程度的限制了教學(xué)視頻音頻的傳輸，因此導(dǎo)致教學(xué)效果的不理想化；二是實(shí)驗(yàn)效果不理想化使學(xué)生在利用視頻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和教師運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中無法進(jìn)行真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)操作；三是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的主要工具為動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁flash流媒體等網(wǎng)絡(luò)科技手段呈現(xiàn)出信息和知識(shí)點(diǎn)真實(shí)感不足，在真實(shí)環(huán)境的營(yíng)造實(shí)時(shí)交互性等方面存在一些缺陷，不能很好地提升學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和熱情。因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)解決了遠(yuǎn)程教育中所存在的這些缺陷和漏洞，并提供了相應(yīng)的解決方法。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，具備沉浸交互和多感知這三大特點(diǎn)，它可以為學(xué)生們提供真實(shí)的，足夠逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境和空間，影響學(xué)生能夠主動(dòng)成為虛擬環(huán)境下學(xué)習(xí)的一名參與者，并在其互動(dòng)中扮演一個(gè)角色。與internet結(jié)合的VRML虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言是一種用來描述三維交互虛擬世界的程序語言，它可以被應(yīng)用在虛擬的實(shí)驗(yàn)對(duì)象場(chǎng)景和展示模型里以及很多不同的地方。而坐在家中的用戶們僅通過瀏覽器，就可以觀賞到有VRML創(chuàng)建的三維虛擬現(xiàn)實(shí)。不再是不單單能看到二維生成的圖形或者圖像，而是真正地能夠讓人在三維的世界中進(jìn)行實(shí)時(shí)移動(dòng)和實(shí)時(shí)的操控。由于VRML的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，又十分便捷，制作成本也很低廉，基于它只是一種桌面虛擬現(xiàn)實(shí)，因此將其應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育將來具備很強(qiáng)的應(yīng)用性與可行性。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育平臺(tái)中的應(yīng)用途徑

首先需要構(gòu)建一個(gè)VRMDEP的總體框架,然后利用分布式架構(gòu)與總體框架構(gòu)建采用實(shí)現(xiàn)模式，滿足用戶可以共同使用公共虛擬空間，并可以分成三類不同人員登錄遠(yuǎn)程教育平臺(tái)客戶端，依據(jù)不同的身份享受不同的權(quán)限，這三類分別是教師、學(xué)生、管理員。用戶身份的三維對(duì)象可以代替用戶感受到在模擬環(huán)境中的感覺，也就是應(yīng)用一個(gè)代替者的身份來呈現(xiàn)這些虛擬中的感受。虛擬遠(yuǎn)程教育平臺(tái)其結(jié)構(gòu)主要包含了虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)、虛擬一步教學(xué)系統(tǒng)以及通用管理三個(gè)部分。虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)與虛擬一步教學(xué)系統(tǒng)的區(qū)別在于虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)可以共享協(xié)同虛擬環(huán)境下的學(xué)習(xí)，而虛擬一步教學(xué)系統(tǒng)則應(yīng)用于開發(fā)以及模擬教管理通用管理模擬課程開發(fā)視頻播放網(wǎng)站運(yùn)用空間管理等方面，兩者相互彌補(bǔ)。當(dāng)有適當(dāng)?shù)拈_發(fā)環(huán)境之后并可以應(yīng)用RBAC為基礎(chǔ)的訪問控制理論利用計(jì)算機(jī)協(xié)同理論構(gòu)建起交互式模擬教室，滿足模擬空間教學(xué)的析需求與數(shù)據(jù)庫連接，從而展開內(nèi)容豐富的教學(xué)。

3虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)VRMDEP首要的功能設(shè)計(jì)，需要表現(xiàn)出精準(zhǔn)而目標(biāo)清晰的劃分內(nèi)容，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)約大方便于操作的界面和完善網(wǎng)站的導(dǎo)航組合。能為學(xué)生建立起自主學(xué)習(xí)積極學(xué)習(xí)的理想空間是虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)可以做到的，不僅如此，虛擬教學(xué)系統(tǒng)還可以為教師構(gòu)建出相對(duì)真實(shí)的有趣的教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)的趣味性，從而更好地引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)的重點(diǎn)在于模擬教室、模擬實(shí)驗(yàn)室@模擬工作室以及討論室等這些空間。其中在模擬教室的構(gòu)建中會(huì)模擬出教室的構(gòu)建以及講臺(tái)黑板門窗投影儀等見識(shí)教室中具備的所有器具，下一步教師則要采用虛擬資源展開授課，學(xué)習(xí)者進(jìn)行學(xué)習(xí)需要注冊(cè)賬戶，并登錄，然后進(jìn)入模擬進(jìn)行學(xué)習(xí)。虛擬同步教學(xué)系統(tǒng)其功能界面的作用可以分為三個(gè)方面，第一方面，達(dá)到教學(xué)調(diào)控目的：教師可以運(yùn)用課程導(dǎo)航課件的信息庫進(jìn)行安插并完成互教，進(jìn)而充分科學(xué)的運(yùn)用教學(xué)資源達(dá)到教學(xué)調(diào)控的目的。第二方面，設(shè)置作業(yè)處理欄，教師可通過作業(yè)處理欄向同學(xué)們，公布作業(yè)的信息和內(nèi)容，同學(xué)們也可以通過這一部分上交自己的作業(yè)，教師也可以將批改過的作業(yè)通過此部分交還與學(xué)生，從而對(duì)課下作業(yè)的交流給予方便。第三方面，設(shè)置電子白板，同學(xué)們，可以通過白板向老師提出問題，老師也可以通過白板向同學(xué)們解答問題，或者提供試卷以及作業(yè)的答案，方便學(xué)生與老師的交流。對(duì)于模擬實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)造要設(shè)置出相對(duì)逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓老師和同學(xué)們運(yùn)用這些設(shè)備展開模擬實(shí)驗(yàn),其主要功能可以分為四個(gè)部分，第一部分為安插實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航，學(xué)生和老師們可以通過這一部分進(jìn)行交流展開模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)交互并整合實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。第二部分為實(shí)驗(yàn)控制臺(tái)的安插，實(shí)驗(yàn)控制臺(tái)的安插可以為每一個(gè)實(shí)驗(yàn)提供相應(yīng)的設(shè)備、過程展示、原理講解以及自主實(shí)驗(yàn)等，為教學(xué)提供便利。第三方面為實(shí)驗(yàn)工具箱的設(shè)置，教師在授課時(shí)需要采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，因此，需要一個(gè)載體來承載實(shí)驗(yàn)的器具。第四方面為交流討論是與模擬工作室的設(shè)置，要是需要在模擬工作室內(nèi)采用不同的工具和軟件進(jìn)行教學(xué)，通過軟件的操作和人性化的課件設(shè)計(jì)讓學(xué)生和教師、學(xué)生和學(xué)生之間，實(shí)現(xiàn)多線性在線溝通，讓同學(xué)們與教師獲得更多的交流學(xué)習(xí)發(fā)言機(jī)會(huì)。

4虛擬異步教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

虛擬一步教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體可以分為模擬課程的開發(fā)和模擬教務(wù)的管理這兩個(gè)部分，它們的功能與傳統(tǒng)遠(yuǎn)程教育當(dāng)中所體現(xiàn)的功能基本一致。

5總結(jié)

遠(yuǎn)程教育平臺(tái)是一個(gè)急需發(fā)展和完善的開放性平臺(tái)，也是一個(gè)多元化的教育綜合應(yīng)用系統(tǒng)。在遠(yuǎn)程教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)中結(jié)合了一定的延展性、伸縮性、異構(gòu)性等多項(xiàng)特征，挑選出適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及通訊協(xié)議，提升模擬場(chǎng)景的實(shí)時(shí)性與操作性，建設(shè)一個(gè)更為豐富立體的遠(yuǎn)程教育綜合應(yīng)用系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]田軍,孟祥娟.基于VRML模型和ASP技術(shù)虛擬漫游展廳構(gòu)建的研究[J].電腦與信息技術(shù),2017,25(2):4-7.

[2]原彬,于彥,孫昂.機(jī)械制圖課程中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[J].高教學(xué)刊,2018(1).

[3]高芳.基于VRML模型的數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)教學(xué)演示過程設(shè)計(jì)研究[C].2017冶金企業(yè)管理創(chuàng)新論壇論文集,2017.

[4]江勇.一種三維網(wǎng)絡(luò)GIS空間數(shù)據(jù)可視化方法的研究[J].北京測(cè)繪,2018(2):170-174.

[5]徐東寧.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在展示設(shè)計(jì)教學(xué)課件中的應(yīng)用與研究[J].速讀旬刊,2017(9).

作者:王黎 汪濤 單位:1.河南科技學(xué)院 2.漯河食品職業(yè)學(xué)院