虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用.pdf

8 6 2 0 2 4年1期2 0 2 4年第4 6卷第1期虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用申 冰 张 越 王 丽作者简介:申冰(1 9 9 0-),硕 士,讲 师,研究 方 向为 计算 机、数 字媒 体技 术 等;张越(1 9 9 0-),硕士,研 究 方 向 为 软 件 测 试;王 丽(1 9 8 1-),硕士,副教授,研究方向为计算机应用技术。(石家庄理工职业学院 石家庄0 5 0 2 2 8)摘 要 随着科技的进步和教学改革的推进,虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用与日俱增。文中首先介绍了虚拟现实技术的概念、特点和发展历程,然后分析了虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用特点、重要性、应用优势和存在的挑战,接着探讨了虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用场景,最后提出了虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的未来发展趋势。通过深入研究虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用,希望能为相关领域的研究提供有效的参考。关键词:虚拟现实技术;数字媒体技术专业;教学;优势;挑战;应用场景;未来发展趋势中图分类号 G 4 3 4A p p l i c a t i o no fV i r t u a lR e a l i t yT e c h n o l o g y i nt h eT e a c h i n go fD i g i t a lM e d i aT e c h n o l o g yM a j o r sS HE NB i n g,Z HAN GY u ea n dWAN GL i(S h i j i a z h u a n gI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y,S h i j i a z h u a n g0 5 0 2 2 8,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht h ea d v a n c e m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya n dt h ea d v a n c e m e n to f t e a c h i n gr e f o r m,t h ea p p l i c a t i o no fv i r t u a l r e a l i t y t e c h n o l o g y i n t h e t e a c h i n go f d i g i t a lm e d i a t e c h n o l o g ym a j o r s i s i n c r e a s i n gd a yb yd a y.T h i sp a p e r f i r s t i n t r o-d u c e s t h e c o n c e p t,c h a r a c t e r i s t i c s a n dd e v e l o p m e n t p r o c e s so f v i r t u a l r e a l i t y t e c h n o l o g y,t h e na n a l y z e s t h e c h a r a c t e r i s t i c s,i m p o r t a n c e,a p p l i c a t i o na d v a n t a g e sa n dc h a l l e n g e so fv i r t u a l r e a l i t yt e c h n o l o g y i nt h e t e a c h i n go fd i g i t a lm e d i a t e c h n o l o g ym a j o r s,t h e nd i s c u s s e st h ea p p l i c a t i o ns c e n a r i o so fv i r t u a l r e a l i t yt e c h n o l o g yi nt h et e a c h i n go fd i g i t a lm e d i at e c h n o l o g ym a j o r s,a n d f i n a l l yp u t s f o r w a r d t h e f u t u r ed e v e l o p m e n t t r e n do f v i r t u a l r e a l i t y t e c h n o l o g y i n t h e t e a c h i n go f d i g i t a lm e d i at e c h n o l o g ym a j o r s.T h r o u g hi n-d e p t hr e s e a r c ho nt h ea p p l i c a t i o no fv i r t u a lr e a l i t yt e c h n o l o g yi nt h et e a c h i n go fd i g i t a lm e d i a t e c h n o l o g ym a j o r s,i no r d e r t op r o v i d ee f f e c t i v er e f e r e n c e f o r r e s e a r c h i nr e l a t e df i e l d s.K e y w o r d s V i r t u a l r e a l i t y t e c h n o l o g y,D i g i t a lm e d i a t e c h n o l o g ym a j o r,T e a c h i n g,A d v a n t a g e s,C h a l l e n g e s,A p p l i c a t i o ns c e-n a r i o s,F u t u r ed e v e l o p m e n t t r e n d0 引言作为一种新兴技术,虚拟现实技术能为数字媒体技术专业的教学提供更生动、形象的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握知识点。同时,该技术还能为教师提供更便捷、高效的教学手段,提高教学质量和效果。本文深入研究和探讨了虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用。1 虚拟现实技术概述1.1 虚拟现实技术的概念虚拟现实技术是一种计算机技术,其通过模拟真实环境,使用户能身临其境地体验虚拟世界。虚拟现实技术是2 0世纪8 0年代兴起的一项新技术,可以利用计算机生成一种模拟环境,使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术可以通过计算机图形学、输入设备、传感器等多种技术手段,构建一个逼真的三维虚拟环境,用户可以通过特殊的输入输出设备与虚拟环境进行交互,享受沉浸式的体验。虚拟现实技术依托硬件将用户代入一个由电脑模拟而成的虚拟世界,充分调动用户的各种感官,提高模拟环境的真实性,让人产生身临其境的感觉。当前,虚拟现实技术已经被应用在教育、医疗、军事等诸多行业领域,并在这些领域中发挥了重要的作用1。1.2 虚拟现实技术的特点(1)沉浸性。虚拟现实技术能使用户完全沉浸在虚拟环境中,忘记自己身处虚拟世界。沉浸性特征是指让观众在虚拟现实技术的影响下脱离现实,沉浸在虚拟世界中。用户可以在这个虚拟世界中自由探索,并与环境进行互动,以产生视觉、听觉和触觉上的全新体验。(2)交互性。用户可以通过特殊的输入输出设备与虚2 0 2 4年1期 8 7 拟环境进行交互,虚拟现实技术也可以通过模拟真实世界或虚构的环境,让用户沉浸其中。虚拟现实技术通过高分辨率的显示器和逼真的图像渲染技术,使用户感受到虚拟环境中的景色、物体和人物,从而增强沉浸感。通过耳机或扬声器,其可以提供立体的声音效果,使用户能听到虚拟环境中的声音和音乐。(3)构想性。虚拟现实技术能使用户在虚拟环境中体验到现实中无法实现的场景和情境。通过使用虚拟现实设备,用户可以沉浸在一个虚拟的三维环境中,与虚拟对象进行互动,并感受到身临其境的感觉。例如,虚拟现实技术可以创造出虚拟的对象和角色。在虚拟现实环境中,用户可以与虚拟对象进行互动,如触摸、移动、抓取等,使抽象的理论变得生动、活跃2。2 虚拟现实技术与数字媒体技术相结合的特点在融合虚拟现实技术与数字媒体技术的过程中,虚拟现实技术可以发挥很多具体功能,实现数字媒体技术的进一步发展,为人们创新思维的多元化提供技术支撑3。具体而言,虚拟现实技术与数字媒体技术在融合的过程中,呈现出以下几个特点。(1)虚拟现实技术可以增强数字媒体技术的沉浸性,让学生“身临其境”。沉浸性是指虚拟现实技术可以让用户沉浸在特定的虚拟空间之中,在虚拟的氛围里感受周围环境的独特性;通过现代科学技术创设虚拟现实场景,可以使用户快速融入虚拟场景,从而产生更加真实的感受。(2)虚拟现实技术具有交互性。通过虚拟现实技术与数字媒体技术的结合,用户可以在相对真实的模拟场景中实现人与机器的有效交互。虚拟现实技术在增强人的情感体验的同时,呈现出较强的扩展性。(3)虚拟现实技术具有强大的想象空间,其与数字媒体技术之间的有效融合,可以让学生在参与数字媒体作品的创作过程中,完全按照自己的意愿去设定人物和场景,发挥自己的想象力,实现个性化的设计与操作,这对学生后期专业素养的提升有着至关重要的作用。3 虚拟现实技术的发展历程虚拟现实技术的发展可以分为3个阶段,分别是萌芽期、发展期和成熟期。萌芽期主要指2 0世纪5 0年代到2 0世纪8 0年代,这个时期出现了一些虚拟现实技术的思想和理论。发展期主要指2 0世纪9 0年代到2 1世纪初,在这个时期,虚拟现实技术得到了迅速的发展和应用。成熟期主要指2 1世纪初至今,在这个时期,虚拟现实技术的应用领域得到了极大的扩展,涉及游戏、教育、医疗、建筑、军事等多个领域。4 虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的重要性 虚拟现实技术与数字媒体技术有很多交叉的地方,如同样涉及计算机视觉、数字图像处理等。此外,数字媒体技术与人工智能、仿真技术等也有着密切的联系。由于虚拟现实技术十分注重技术的应用与创新,从技术角度来看,虚拟现实技术内含有多种不同类型的知识,能不断从中创新思想。在教学方面,虚拟现实技术萌生出多样化的教学方法,即使教师不在课堂、不利用教学模具,学生也能听课学习。综上所示,在教学中应用虚拟现实技术,对数字媒体技术专业具有重要作用4。5 虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用优势和挑战5.1 虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用优势 (1)提供生动、形象的学习体验。虚拟现实技术能为数字媒体技术专业的学生提供更加生动、形象的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握知识点。例如,在数字媒体技术专业的教学中,可以通过虚拟现实技术模拟真实的媒体制作环境,让学生身临其境地体验媒体制作的流程,提高学生的主观能动性和自觉意识。(2)提高教学质量和效果。虚拟现实技术能为教师提供更加便捷、高效的教学手段,提高教学质量和效果。例如,在数字媒体技术专业的教学中,可以通过虚拟现实技术构建虚拟实验室,让学生在虚拟环境中进行各种实验操作,提高实验教学的质量和效果。(3)实现个性化教学。虚拟现实技术能为学生提供个性化的学习资源和教学方式,满足学生的个性化需求。例如,在数字媒体技术专业的教学中,可以通过虚拟现实技术构建虚拟教室,让学生在虚拟环境中进行自主学习和合作学习,提高学生的自主学习能力和协作能力。5.2 虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用挑战 (1)设备成本高昂。目前,虚拟现实技术的设备成本较高,这也限制了其在数字媒体技术专业教学中的应用范围。为降低成本,可以采用分组使用或租赁设备的方式来解决设备不足的问题。(2)技术难度较高。目前,虚拟现实技术还存在一些技术瓶颈,如渲染效率、交互方式等,这也增加了其在数字媒体技术专业教学中的应用难度。为克服这个问题,可以采用简化模型、优化算法等来提高渲染效率和交互性。(3)学生适应性问题。虚拟现实技术需要学生通过特殊的输入输出设备与虚拟环境进行交互,这也需要学生适应新的学习方式和学习环境。为解决这个问题,可以在教学中逐步引入虚拟现实技术,让学生逐渐适应新的学习方式和学习环境。同时,教师也可以通过引导和帮助来提高学生对虚拟现实技术的适应性。(4)设备体验较难。由于缺乏视觉和触觉的反馈,用户在戴上虚拟现实设备后无法直接觉察到现实世界中的事移动信息8 8 2 0 2 4年1期物。使用时间过长会出现用户健康问题,如长期使用虚拟现实头显设备会出现头晕、恶心等症状,从而影响使用成效,降低用户体验。(5)教育资源开发技术要求严格。专职教师很难像专业开发者那样去开发虚拟现实资源。因此,需要不断更新和改进虚拟现实技术,以便各学科教师可以按照自己的需求来设计符合教学内容的资源5。6 虚拟现实技术在数字媒体技术专业教学中的应用场景 (1)实验模拟。利用虚拟现实技术构建虚拟实验室,学生可以在虚拟环境中进行各种实验操作,提高实验教学的质量和效果。例如,在数字媒体技术专业的教学中,可以通过虚拟现实技术构建虚拟摄影棚,让学生在虚拟环境中进行摄影实验操作,提高摄影教学的效果。(2)虚拟仿真。通过虚拟现实技术构建虚拟仿真教学场景,使学生可以在虚拟环境中进行各种仿真操作,提高教学的生动性和形象性。例如,在数字媒体技术专业的教学中,可以通过虚拟现实技术构建虚拟动画制作场景,让学生在虚拟环境中进行动画制作,提高学生的学习效果。(3)学生实践。通过虚拟现实技术构建虚拟实训基地,使学生可以在虚拟环境中进行各种实训操作,提高实训教学的质量和效果。例如,在数字媒体技术专业的教学中,可以通过虚拟现实技术构建虚拟游戏开发实训基地,让学生在虚拟环境中进行实训操作,提高游戏开发教学的成效,使学生更加深入地理解和掌握相关知识。为保证学生的技能素养与地方经济发展、社会岗位需求一致,从而保证职业教育的有效性和灵活性,虚拟实训平台成为一种优选,它不仅可以满足上述需求,还能让学生在虚拟仿真环境中实践操作虚拟工具、扮演相关角色,以人机交互的模式提高技能操作水平6。例如,在室内装潢设计课程中,可让学生在虚拟实训平台中借助虚拟现实场景呈现自己的作品、制作漫游动画,让观看者沉浸其中7。(4)课堂演示。通过虚拟现实技术构建虚拟教室,教师可以在虚拟环境中进行各种演示操作,提高教学的生动性和形象性。例如,在数字媒体技术专业的教学中,教师可以通过虚拟现实技术展示各种多媒体作品的制作过程和最终效果,让学生更加深入地理解和掌握相关知识。7 结语在数字媒体技术专业的教学实践中,虚拟现实技术能助力打造虚拟仿真环境,为教师提供虚拟空间,帮助学生最大化地学习专业知识,实现身临其境的效果,值得推广和应用。通过整理有关虚拟现实技术的文献,本文总结了该领域的概念、特点、发展现状、优势和存在的挑战,提出了虚拟现实技术在教学中的应用场景,在一定程度上为该专业的学习和发展提供了帮助,希望能为虚拟现实技术在教学中的应用提供参考。参考文献1石宇航.浅谈虚拟现实的发展现状及应用J.中文信息,2 0 1 9(1):2 0.2苗琨.融媒体时代虚拟现实技术在影视制作中的应用J.电视技术,2 0 2 3,4 7(8):8 5-8 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