虚拟现实技术在计算机专业实践教学中的应用

吴川美 张家港开放大学

虚拟现实技术在计算机专业实践教学中的应用

吴川美 张家港开放大学

伴随着社会的不断繁荣和发展，越来越多新型的技术被应用到了教育当中，最为 典型的就是虚拟现实技术，其能够在教学的过程中帮助学生理解教学内容，增加学习的兴趣。本文就将研究的重点放在了对于虚拟现实技术的介绍上，帮助大家更好的了解虚拟现实系统的组成，以此促进虚拟技术在现实生活中的更好应用。

虚拟 现实技术 实践教学 模拟

伴随着社会的不断进步和发展，越来越多的多媒体技术涌现，这为我们的教学工作提供了很多便捷，虚拟现实技术的出现为学生们的学习创造了新的思维。现如今，虚拟技术的引入为教学工作解决了很大的难题，带领着教育领域向着更好的方向发展。

1 虚拟现实技术简介

1.1 虚拟现实技术概念

虚拟现实技术（VirtualReality,简称VR），其是科学技术不断发展的产物，利用了计算机技术使人产生一种虚拟的情景，能够带领用户去体验这种环境。这里所谓模拟环境主要是利用了强大的科学技术最大限度的还原了真实情景，通过视、听、触觉的真实体验，使用户产生身临其境的感受。

1.2 虚拟现实系统的构成

一个典型的虚拟现实系统主要涵盖了计算机、输入输出设备、应用软件和数据库这四个部分。

（1）计算机。计算机是整个虚拟过程实现的基础，是整个过程实现的载体，能够将虚拟世界当中的色彩、声音最大限度的展现出来。

（2）输入与输出设备。其肩负起了虚拟和现实之间的桥梁。要想实现两者之间的交互就必须要使用其特定的输入、输出方式。用户所要实现的不同功效也是通过输入、输出方式的不同得以不同的。常用的设备主要有立体头盔、数据手套、数据衣等。

（3）应用软件系统。虚拟现实系统当中的应用软件能够根据程序员的设定将一些物体以实体的形式展现出来，能够更加直观的现在在人们面前。其主要就是生成三维虚拟立体声，能够帮助人们想象的形成和确认。

（4）数据库。数据库中有些庞大的信息数据，其主要是各类运行数据的保存，以及设定之处的数据设置。确保程序运行的正确。

1.3 虚拟现实技术特点

虚拟现实技术较为明显的特征主要包括以下三个方面：沉浸性、交互性、想象性。（1）沉浸性是指通过计算机强大的虚拟性，为用户创造出一种身临其境的感受。（2）交互性是指能够将虚拟环境的体验者和计算机操作者之间联系起来。（3）想象性能够激发用户的想象力，用户会根据自己的所见，产生和自己实际生活经验相契合的想象。

1.4 虚拟现实技术分类

虚拟现实系统能够将其分为：桌而虚拟现实系统、沉浸虚拟现实系统和分布式虚拟显示系统这三类。桌而虚拟现实系统所指的是利用计算机对现实生活中的情景进行模拟，这类系统所使用的都是较为常规话的显示器和立体显示技术，其也因为较为便宜的成本而得到了广泛应用。沉浸虚拟现实系统指的是通过头盔显示器能够将用户的视觉、听觉和其他感觉发挥到最大。促进其更加专注于体验，从而产生一种真实的错觉，即与外部现实世界小产生自接交互。分布式虚拟现实系统则是为用户提供有多种模式的分布式虚拟环境，能够提供给更多的用户使用。

2 虚拟现实技术在计算机专业实践教学中的应用

利用虚拟现实技术，能够专门建立虚拟实验室，为学生的学习提供便捷。虚拟实验室的配备能更好的为学生的体验提供基础。在这个环境中，学习者能够切实得体会到科学技术的魅力，现场的操作也能够增强他们对于科学技术的体验。

我们以电子电路实验教学为例子来进行说明，在这堂课程当中，学校要为学生的实际操作提供大量电子元器件，而学生处于学习的初级阶段，难免会出现对器材的损坏。而如果使用虚拟实验室的话就能够减少浪费情况的发生，所有元器件都能够在计算机当中模拟生成。实验学生登陆虚拟实验室后，就能够产生和实际情况相同的场景。虚拟实验室的利用也能够按照实际操作的流程去进行，根据系统的要求一定要进行实验流程设计、实验装置搭建、实验内容操作、实验结果统计分析等流程进行，整个实验操作都能够在虚拟环境中进行。学生也能够根据虚拟系统中的研究进行练习，更好、更快的熟悉整个电路。使用虚拟设备不仅仅能够节约实验资源，同时也能够最大限度的节约教师的精力，提高对于学生实验结果的分析法的评判。使得分析的结果更加契合实验的效果。最大限度的节约了人力、物力、财力，是一举多得的事情。

3 虚拟现实技术在计算机专业实践教学中存在的问题

3.1 实现成本待降低。

现有的虚拟现实系统应用在实际应用当中所需要承担的成本较高，因此并没有得到大范围的应用。

3.2 硬件设备达小到。

虚拟环境的实现是需要与之相对应的设备的，而在现实操作中这类设备的获取较难。从而影响了虚拟现实系统效果的呈现。

3.2 软件开发技术有待提高。

软件能够实现的最终效果更加逼真，其实现成本不断降低都需要软件技术的不断升级。因此，相关的研究者要加强对于软件技术的研究和探讨。

4 结束语

能够将虚拟现实技术和教学方式结合起来运用是一种很好的创新方式。这种方式也成为了现在教学的重要方式之一。但是由于现实情况中虚拟的使用所需要花费的成本较高，因此，还需要相关人员的不断研究。虚拟实验的使用能够帮助学生更好的理解学习中需要的问题，帮助教师教学工作的更好进行。

[1]虚拟现实技术在计算机组装与维修教学中的应用思考[J]. 戎建挺.中等职业教育. 2012(10)

[2]基于专利与产业链分析的虚拟现实技术发展态势研究[J]. 赵长伟,苏祥荣,杨艳娟,胡芒谷.情报工程. 2017(02)

[3]虚拟现实技术在心理服务中的应用创新[J]. 陈莹.中国管理信息化. 2017(18)

吴川美，1977年1月，女，汉，重庆市合川区，教师，讲师，本科，计算机及应用，张家港开放大学。