虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實對數(shù)字媒體的影響

時間:2022-07-26 10:17:00

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虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實對數(shù)字媒體的影響

摘要:AR虛擬現(xiàn)實技術(shù)與VR增強現(xiàn)實技術(shù)為未來數(shù)字媒體教育帶來了巨大的改變,在結(jié)合軟硬件分析及傳統(tǒng)與未來的教育方式分析的基礎(chǔ)上,探討未來AR與VR技術(shù)在教育上的應(yīng)用與新學(xué)習(xí)方式以及技術(shù)上的瓶頸,研究VR與AR對數(shù)媒體教育上所產(chǎn)生的影響,幫助教育者與學(xué)習(xí)者在未來數(shù)字媒體教育環(huán)境中更好地接受新技術(shù)所帶來的數(shù)字媒體教育與學(xué)習(xí)的變革。

關(guān)鍵詞:VR;AR;數(shù)字媒體教育;教育優(yōu)勢

1VR與AR的概念

1.1VR概念介紹

VR是虛擬現(xiàn)實技術(shù),同時也被稱作靈境技術(shù),是一種通過計算機圖像運算處理以及動作傳感捕捉技術(shù)的應(yīng)用,創(chuàng)造出與人進行模擬互動的虛擬現(xiàn)實世界。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所帶來的是人與智能設(shè)備的全新互動方式,通過虛擬現(xiàn)實設(shè)備觀察及使用虛擬現(xiàn)實環(huán)境中的物品,模擬出的外部感覺。并通過真實的感官反饋,使人獲得VR技術(shù)帶來的現(xiàn)實與超現(xiàn)實感受。

1.2AR概念介紹

AR是增強現(xiàn)實技術(shù),是一種通過即時計算機運算現(xiàn)實影像數(shù)據(jù)與創(chuàng)造出的虛擬影像數(shù)據(jù)進行混合處理,使現(xiàn)實與虛擬世界產(chǎn)生無縫的鏈接。在虛擬與現(xiàn)實的碰撞下產(chǎn)生虛實的結(jié)合,現(xiàn)實影像與虛擬影像同時出現(xiàn)在人們的眼前,相輔相成,增強對現(xiàn)實世界的感知力,增加信息,為人們的日常生活提供即時信息。

2VR與AR技術(shù)的差異

2.1設(shè)備存在的差異

通過具有圖像運算能力、顯示功能的頭戴式設(shè)備,穿戴式運動捕捉設(shè)備,環(huán)繞式聲音模擬設(shè)備,感覺模擬元件實時同步,將人的意識導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實的環(huán)境,目前主流的VR設(shè)備端口可分為三種,分別是移動端、PC端、一體機。AR所創(chuàng)造的環(huán)境是虛實結(jié)合的,功能包含智能識別、現(xiàn)實地理定位。主流AR設(shè)備為裝載了AR軟件移動端設(shè)備與AR智能眼鏡(或頭盔)。移動端AR通過搭載軟件就可以進行AR技術(shù)的使用,其擁有著便攜、包容性與普及性,通過軟件就可實現(xiàn)AR技術(shù)的應(yīng)用。目前VR技術(shù)在電商、社交、游戲方面都有著實際的應(yīng)用。

2.2應(yīng)用環(huán)境的差異

現(xiàn)階段的VR相當(dāng)于“影射”,這如同電影拍攝,影像可取自實景也可數(shù)字創(chuàng)作,在應(yīng)用上主要關(guān)注虛擬場景是否有良好的體驗和交互[1]。根據(jù)應(yīng)用需求、認(rèn)識水平和技術(shù)條件,系統(tǒng)分別構(gòu)建合理、夸張或虛幻的VR環(huán)境。AR則相當(dāng)于“鏡像”,這如同照鏡子。影像通常伴隨實物而變化。AR強調(diào)復(fù)原人類視覺的功能,自動去識別、跟蹤物體(系統(tǒng)可自動將物體分為2D、3D、GPS、體感、面部等),然后進行多維建模、場景融合,最后顯示在設(shè)備屏幕上,并可實時交互虛擬信息。AR的應(yīng)用主要是為了提升現(xiàn)實工作、生活或?qū)W習(xí)的思維動力和實踐能力[1]。VR、AR的常見應(yīng)用如表1所示。

3以教育領(lǐng)域為例凸顯AR、VR優(yōu)勢

VR與AR技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字媒體教育分別具備了不同方面的優(yōu)勢,具體如下。

3.1VR的多方面教育優(yōu)勢

3.1.1浸沒方面,身臨其境

VR技術(shù)創(chuàng)造出的定制化虛擬空間使學(xué)習(xí)者擁有了身臨其境的感受,通過動作捕捉設(shè)備,體感設(shè)備的輔助反饋對物體進行操控與設(shè)計,學(xué)生沉浸在這樣的虛擬環(huán)境中使得原本乏味的學(xué)習(xí)變得更有趣味性,獲得專注且深層次的學(xué)習(xí)體驗。3.1.2構(gòu)想方面,引人入勝在VR的虛擬世界里,VR擁有著廣闊的構(gòu)筑可能。在實際學(xué)習(xí)中,學(xué)生在VR技術(shù)的輔助下得到了對學(xué)習(xí)內(nèi)容客觀理性的認(rèn)知,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)項目課程將改變?yōu)轱L(fēng)格不同、劇情不同的定制化事件,技術(shù)展現(xiàn)出來具體的抽象概念。學(xué)生會得到優(yōu)于普通教育的知識獲取模式,學(xué)習(xí)記憶得到了更好的優(yōu)化。3.1.3交互方面,提升效率在VR環(huán)境中不再需要使用常用的PC外接設(shè)備如鼠標(biāo)、鍵盤、數(shù)位板等。通過使用動作傳感器分析用戶動作行為數(shù)據(jù),使得動作操作成為可視化操作,使得原本煩瑣的外設(shè)操作變得簡化與快捷,人機交互方面獲得巨大提升。幫助學(xué)生節(jié)約大量時間,提升了效率。

3.2AR的教育適用方面

AR技術(shù)對教育領(lǐng)域的支持是十分突出的,能廣泛適應(yīng)各種教育活動。例如在很多方面,AR技術(shù)的應(yīng)用能使得知識的傳遞脫離枯燥的文字而變得更加生動形象。3.2.1興趣方面,樂在其中寓教于樂是AR最大的特點。知識教授變得不再枯燥無味,通過AR讓學(xué)生在娛樂和游戲中獲得知識已變?yōu)榭赡堋R技術(shù)不僅能使知識的傳遞變得更加有趣,還可以使得學(xué)生在虛擬世界中實現(xiàn)知識的應(yīng)用,這種“真實”環(huán)境的學(xué)習(xí)體驗使得知識記憶變得更加持久和深刻。3.2.2智能方面,動人心弦AR將成為新的人機交互的窗口。云計算、大數(shù)據(jù)等優(yōu)勢,使采用AR技術(shù)能更加全面地了解學(xué)習(xí)者的狀態(tài),從而制訂最合適的學(xué)習(xí)計劃。3.2.3自主方面,改善效果AR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人和計算機的交流,知識的傳遞可由被動變?yōu)橹鲃印Mㄟ^故事、移動APP、媒體等多種工具,學(xué)習(xí)者可以多途徑地學(xué)習(xí)知識。同時通過AR技術(shù),能使實踐活動不再受場地、經(jīng)費、設(shè)備和時間等的限制,獲得更加真實的體驗,使學(xué)習(xí)者能更深刻地去理解和接受知識。因此,AR技術(shù)能夠使學(xué)習(xí)的途徑和方式變得更加具體,能夠優(yōu)化學(xué)習(xí)的過程,彌補知識傳遞的缺陷,提高了知識傳遞的效率。

4VR、AR在數(shù)字媒體教育中的應(yīng)用

4.1未來數(shù)字媒體教育的發(fā)展面對著雙重的挑戰(zhàn)

環(huán)境上分析,學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度變大,學(xué)習(xí)的環(huán)境不再限于現(xiàn)實課堂,因此,在學(xué)習(xí)方面需要保證學(xué)生的學(xué)習(xí)活躍度和對學(xué)習(xí)的積極態(tài)度,學(xué)生與教師的溝通,學(xué)生與學(xué)生之間的互動,是未來教育必要保證的條件。學(xué)習(xí)方法分析、線下的學(xué)習(xí)項目的專業(yè)隔閡較大,課程結(jié)構(gòu)過于死板,大部分內(nèi)容變得陳舊后無法立即更新,學(xué)生的創(chuàng)造力受到了限制,與線上學(xué)習(xí)的自由程度、豐富的學(xué)習(xí)資源產(chǎn)生了強烈的沖突。我們需要解決線上學(xué)習(xí)的信息零碎問題,就必須要用深透的學(xué)習(xí)方式進行,保證知識結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的完整性。VR、AR技術(shù)是具備長期發(fā)展及使用意義的全新科技。它拉近了對學(xué)習(xí)有需求人群與數(shù)字媒體教育的距離,改變了學(xué)生對時空間的思維概念。在未來的發(fā)展中,教育需要通過探尋深透的學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)空間,這將在VR與AR的支持下實現(xiàn)。

4.2VR、AR的數(shù)字媒體教育應(yīng)用的體現(xiàn)

4.2.1硬件定制化隨著科技的進步,電子設(shè)備的更新淘汰速度越來越快,人們對電子產(chǎn)品的要求也是越來越高。因此VR、AR技術(shù)實際應(yīng)用需要硬件和軟件的不斷更新,以適應(yīng)科技迅速發(fā)展的趨勢。在教育領(lǐng)域,VR、AR技術(shù)的實現(xiàn)需要硬件和軟件的同步開發(fā),使得創(chuàng)意和實踐完美契合。4.2.2內(nèi)容可視化VR、AR通過虛擬現(xiàn)實的互動和動畫的呈現(xiàn)將會使得學(xué)習(xí)的過程變得生動有趣起來。而如何將這些內(nèi)容進行生動化將是教材編寫的一個難點??梢暬慕虒W(xué)內(nèi)容,必須通過豐富的故事和場景將知識進行傳遞。而為了使知識的接受能夠循序漸進,故事必須具備較高的邏輯性。VR、AR的學(xué)習(xí)程序通過較強的邏輯性來一步一步引導(dǎo)學(xué)習(xí)者不斷獲得知識,取得進步。VR或AR對于教育資源的開發(fā)有著更高的要求:不僅要對大量文字、圖片、視頻、情景等整合以及后期的渲染,還需要對大量的數(shù)據(jù)進行處理,實現(xiàn)場景和用戶的交互。其開發(fā)程度較傳統(tǒng)教學(xué)資源難度更高,但相對于整個行業(yè)的發(fā)展來看,VR、AR每年的行業(yè)增長率都保持在100%以上,技術(shù)的發(fā)展必將帶來更簡便的開發(fā)方式,以后VR、AR的開發(fā)難度將會逐步降低,VR、AR教學(xué)的實現(xiàn)將會更加容易。4.2.3環(huán)境虛擬化在VR、AR及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的支持下,自學(xué)將成為學(xué)生提取知識的途徑,在虛擬環(huán)境下,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式將會變得豐富,通過自學(xué)自測的方式自行制訂學(xué)習(xí)方案,再配合新的教學(xué)方案,激發(fā)學(xué)生對于學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)習(xí)的積極性,完成設(shè)計。在VR、AR的空間內(nèi)所展現(xiàn)的不只是充足的視聽體驗,還擁有交流互動性,在遇到個人無法處理的問題時,就可以通過技術(shù)的發(fā)展得到解決的方案,如果有的學(xué)生較內(nèi)向、溝通困難,那么在虛擬環(huán)境中他們將獲得虛擬環(huán)境所帶來的幫助。4.2.4體驗真實化VR與AR將學(xué)習(xí)有關(guān)的問題有效集中,將原本無趣且枯燥的內(nèi)容變成了全新的學(xué)習(xí)內(nèi)容,把需要記憶的知識進行理解運用,創(chuàng)造出新的學(xué)習(xí)規(guī)則,讓學(xué)生得到了真正的學(xué)習(xí)方法。在VR與AR所帶來的數(shù)字媒體教育模式中教師也需要適應(yīng)這種變化,靈活使用全新的設(shè)備工具。

5不足與分析

硬件還遠未成熟,相應(yīng)的軟件內(nèi)容也匱乏,雖然大批創(chuàng)業(yè)者涌入進來,不過實效還是不夠顯著,這是VR、AR的現(xiàn)狀。虛擬現(xiàn)實令人感到眩暈惡心,舒適度差。在早期虛擬現(xiàn)實設(shè)備中,也經(jīng)常出現(xiàn)“虛擬現(xiàn)實眩暈癥狀”。盡管延時滯后和應(yīng)用設(shè)計都會大幅減少這種情況,但其依然時常出現(xiàn),硬件依然需要改善。用戶體驗成本相對較高,購買動力不足。相對而言,性能中等偏上的VR設(shè)備,其價格也普遍偏高。隨著科技發(fā)展越來越先進,計算機模擬的虛擬世界也越來越真實,很容易讓人沉浸不能自拔,虛擬現(xiàn)實技術(shù)會不會成為人們的一種精神鴉片,從而忽略了真實生活,也是需要人們思考的問題。

作者:謝昊文 李依璇 刁琴琴 單位:金肯職業(yè)技術(shù)學(xué)院