基于VR技术的多媒体课件制作之文献综述

基于VR技术的多媒体课件制作之文献综述这段前面写你研究课题的背景，研究这个课题的缘由1.VR技术研究现状：虚拟现实技术是20世纪以来科学技术进步的结晶，集中体现了计算机技术、计算机图形学、多媒体技术、传感技术、显示技术、人体工程学、人机交互理论、人工智能等多个领域的最新成果。近年来，各类趋于成熟的虚拟现实软硬件技术不断的涌现出来，其应用范围涉及军事、娱乐、教育、医疗等各个方面。1)国外VR技术研究现状VR技术的应用向人们展示了诱人的前景，在国外，特别是一些发达国家对VR技术进行了广泛的研究，这里主要介绍美国和欧洲部分国家的研究现状。在美国，美国国家航空航天局（NASA）于20世纪80年代初就开始研究虚拟现实技术，1984年开始研究虚拟视觉环境显示，并研究出新型的头盔显示器，后来又开发了虚拟界面环境工作站（VIEW）。上海交通大学魏安顺教授在“虚拟现实技术及其在制造业的应用”[1]中指出美国Boeing飞机公司设计的一架VS——X虚拟飞机，它可用头盔式显示器和数据手套来进行观察和控制；Michigan大学的VR实验室采用沉浸式虚拟现实对一艘PD337海军运输船的生产过程进行了模拟。这些应用极大地降低了生产成本并且为制造业提供了极大的便利，通过VR技术，可以预先发现问题，采取修改设计或其他措施，保证了工期和产品质量。在欧洲的一些国家，VR技术也被广泛的开发与应用，在德国，以德国FHG-IGD图形研究所和德国计算机技术中心（GMD）为代表，主要从事虚拟现实世界的感知、虚拟环境的控制和显示、机器人远程控制、虚拟现实在空间领域的应用、宇航员的训练、分子结构的模拟研究。其中有些国家的研究逐渐转向运用VR开发面向语言教学的三维虚拟学习环境，上海外国语大学的马冲宇教授在“基于虚拟现实的计算机辅助语言教学”[2]中提到具有代表性的有欧盟的VILL@GE项目、俄罗斯的三维多用户俄语虚拟世界。这是基于情境的一种语言学习，为学习之创设一个虚拟社区，然后让学习者在社区内通过虚拟的谈话、交流及娱乐活动增强其语言运用能力。2)国内VR技术研究现状随着近些年来VR技术的兴起，我国对VR技术的发展也予以深刻的重视，当然也取得了不少的进步。虽然我国对于虚拟现实技术的研究和国外一些发达国家还存在相当大的一段距离，但随着计算机系统工程以及计算机图形学等技术的发展速度越来越快，我国各界人士对于虚拟现实技术也越来越重视，正在积极进行虚拟环境的建立以及虚拟场景模型分布式系统的开发等等。国内许多高校和研究机构也都在积极的进行虚拟现实技术的研究以及应用，并取得了不错的成果。铜仁职业技术学院的杨江涛在“虚拟现实技术的国内外研究现状与发展”[3]一文中提到北京航空航天大学、清华大学国家光盘工程研究中心和哈尔品工业大学计算机系。北京航空航天大学是国内最早进行虚拟现实技术研究的单位之一，建立了一种分布式虚拟环境，可以提供虚拟现实演示环境、实施三维动态数据库、用于飞行员训练的虚拟现实系统以及虚拟现实应用系统的开发平台等等，并对虚拟环境中物体物理特性的表示和处理着重进行了研究，并在虚拟显示的视觉接口硬件方面进行开发，并提出了相关的算法和实现方法。清华大学国家光盘工程研究中心采用了QuickTime技术实现了大全景VR制布达拉宫；哈尔品工业大学计算机系成功解决了表情和唇动合成的技术问题等。3)VR研究现状总结VR技术目前在军事与航空、娱乐、医学方面、机器人方面占据主流，其次是在教育及艺术商业方面，且在军事与航空业方面卓有成效，VR技术在各方面的应用无疑给人们带来了极大的便利及更多的经济效益，但在今后VR技术的应用仍具有更大更广阔的发展空间，特别是在教育方面，可以极大地改善课堂沉闷的教学模式。2.多媒体课件制作技术研究现状：随着多媒体技术的迅猛发展，多媒体课件制作技术不断地得到了更新和发展，多媒体课件是根据教学大纲的要求和教学的需要，经过严格的教学设计，并以多种媒体的表现方式和超文本结构制作而成的课程软件。1)国外多媒体课件制作技术研究现状在国外，随着信息技术的不断提升，多媒体课件在教学中得到广泛的应用，其制作技术也在不断的提升，其中电子白板在教学中的应用得到了广泛认可。交互式电子白板由感应电子白板、电子笔等硬件以及白板软件等组成。它融合了计算机技术、微电子技术和电子通信技术集传统黑板、计算机、投影机等多种设备的功能于一身，成为多媒体教学的重要工具，对于传统的Authorware、PowerPoint、Flash等技术相比极大地增强了其交互性。华中师范大学的石映辉教授在“国外交互式电子白板教育应用研究”[4]中提到交互式电子白板正在以前所未有的速度在中小学迅速普及，并对课堂中教师的教学和学生的学习产生了广泛而深远的影响。可见电子白板技术不仅为教师提供了更简单方便的操作和教学体验，也为学生呈现了清晰良好动态的视觉感受，同时也给课堂教学带来了更多的变化和活力。2)国内多媒体课件制作技术研究现状在我国，多媒体课件制作技术已被广泛地应用于教学中，多媒体课件以其融文字、图像、声音、动画等多种媒体信息于一体的优势跻身于各种教学活动之中，许多多媒体课件制作工具也日益成熟，其中比较有代表性的有PowerPoint、Authorware等技术。PowerPoint主要功能是制作和演示幻灯片，其界面简洁易用、容易修改，除编辑文本、绘图外，还可插入图形、图像、动画、音频、视频等多种教学素材,是制作多媒体课件最常用的软件之一，陕西师范大学教育学院的程瑞蒙教授在“演示工具Prezi与Powerpoint的应用比较”[5]中提出“Powerpoint在需要修改某个细节时，需要找到细节所在的那张幻灯片，幻灯片数量多时，寻找起来就会很繁琐。”北京大学外国语学院的程英在《电化教育研究》上发表了一篇题为“近十年来中国对Powerpoint的研究”[6]的文章。文章指出不仅大学教师，中小学教师也掌握了PPT的应用技术，个别教师还能运用其他软件配合Powerpoint制作出更加生动活泼的课件。Authorware技术具有强大的创作能力、简便的用户界面及良好的可扩展性，它是一种基于图标和流程线的多媒体创作工具，但其在动画制作方面具有较大的劣势，且打包后文件较大不利于传播，因此其应用范围并没有PowerPoint技术广范。4)多媒体课件制作技术研究现状总结多媒体课件制作技术一直深受国内外的关注，为了提高教学质量，研究者们也在不断地探索发现新兴的多媒体课件制作技术，尽管PowerPoint因其简洁而易学的优势被广大教师群体使用，但其存在的缺陷却不可小觑。我认为PowerPoint不仅在修改方面及其繁琐，而且在教学应用过程中缺乏交互性，仅仅通过展示来使学生获取知识，看重学生视觉器官的参与，而忽略了其他感官的参与，因此我认为在实际教学中应该注重学生学习过程中多种感官的参与性，让学生参与到学习中来，激发学生的学习兴趣。Authorware技术和电子白板技术虽然在交互式方面有了大大的优势，但是并没有给学习者提供一个可视、可感、可触、可嗅的学习环境。3.小结近些年来，虚拟现实技术被广泛地应用于军事、商业、建筑业等方面，其技术水平日益成熟，却没有被充分的利用到教学中来，虽然在语言教学中得到了些许应用，但其应用仍然没有充分发挥虚拟现实技术的优势。黄冈师范学院的曹贤钟教授在“虚拟现实技术支持下的情景学习”[7]中提出虚拟现实技术为情景学习提供了有力的技术支持，为学生提供了生动、逼真的感性学习材料。在虚拟实验中，学生可以重复多次做现实中无法完成的实验如火山喷发、各种解剖实验。陕西省榆林农业学校的李喜琴在“虚拟现实技术在多媒体课件开发中的应用”[8]中提到VR技术在开发虚拟实验室、制作三维课件、仿真实践训练等方面的应用，虚拟现实技术在多媒体课件中的应用，将对学生产生无可限量的影响，特别是在课堂中无法接触到的实体，学生可以通过感官、听觉等360度全方位学习，并对事物的发展规律有一个系统而全面的认知。我认为，将虚拟现实技术应用到多媒体课件制作中，要充分发挥虚拟现实技术沉浸性、交互性、多感知性等特点，不仅仅是虚拟一个视觉上的情景，而是在听觉、视觉、嗅觉、触觉等多种感官共同参与的虚拟学习环境。例如，在学习王安石的《梅花》时，可以虚拟一个冬季一片雪白的场景，墙角的数只梅花凌寒独放，并且让学习者可以在其中感受到“暗香”以及冬季的严寒，时期身临其境的去感受作者写诗时的内心感受，这样不仅让学生对梅花这一形象进行了充分了解，同时也能深刻地领悟到作者的思想感情。库伯的体验式学习指出学习是通过直接观察的具体经验然后对感知经验进行回顾和反思，构建理论模型把理论放到实践中去检验。而虚拟现实技术正好解决了一些现实不能体验的，例如学习关于景点的专题知识时不能马上到达那个景点，便可以通过虚拟现实技术让学生亲身体验身临其境之感，从而大大的促进了教学效果。在学习动物或是植物专题中可以利用虚拟现实技术让学习者用自己的感官去观察、探索，激发学生的探索兴趣，而不是乏味的观看书本上呆滞的图片。虚拟现实技术的应用不仅提高了学生在学习过程中的参与性，同时也增强了学生的学习兴趣，为课堂教学添加了不一样的色彩。参考文献：[1]魏安顺,周印,谢叻.虚拟现实技术及其在制造业的应用[J].模具技术,2004(5).[2]马冲宇,陈坚林.基于虚拟现实的计算机辅助语言教学[J].外语电化教学,2012(6).[3]杨江涛.虚拟现实技术的国内外研究现状与发展[J].信息通信,2015(1).[4]石映辉,杨宗凯，杨浩，刘三.国外交互式电子白板教育应用研究[J].中国电化教育,2012(5).[5]程瑞蒙.演示工具Prezi与Powerpoint的应用比较[J].中国医学教育技术,2015(6).[6]程英.近十年来中国对Powerpoint的研究[J].电化教育研究,2010(6).[7]曹贤钟.虚拟现实技术支持下的情景学习[J].中国教育技术装备,2006(2).[8]李喜琴.虚拟现实技术在多媒体课件开发中的应用[J].硅谷,2012(12).