AR、VR技術(shù)在科技館教育活動中的運用

1、 AR VR技術(shù)在科技館教育活動中的運用 0 引言 進(jìn)入新世紀(jì)以來， 我國的市場經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮， 科學(xué)文化事業(yè) 也迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。 現(xiàn)代技術(shù)的突飛猛進(jìn)為科學(xué)文化 事業(yè)提供了發(fā)展方向， 就目前來看， 我國的科學(xué)文化事業(yè)正朝著 現(xiàn)代化、智能化、自動化的方向邁進(jìn)。科技館是對國民進(jìn)行科學(xué) 文化教育的重要場所， 為了推動科技館教育活動的發(fā)展， 必須發(fā) 揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的實用價值。 1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)概述 1.1 內(nèi)涵 虛擬現(xiàn)實技術(shù)是我國現(xiàn)代技術(shù)的代表。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)以計算 機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)， 可以對真實環(huán)境進(jìn)行模擬， 給受眾帶來如臨其境 的感受。 在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用下， 人們不自覺地進(jìn)入

2、到了虛擬 的現(xiàn)實世界之中， 實現(xiàn)了虛擬世界與現(xiàn)實世界的水乳交融。 近幾 年來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國的應(yīng)用范圍越來越廣泛， 國內(nèi)一些科 技館將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到了教育活動當(dāng)中， 收獲了良好的應(yīng)用 效果 1 。 1.2 特征 首先，虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有實物虛擬化的特征。 在應(yīng)用虛擬現(xiàn) 實技術(shù)的過程中， 可以模擬現(xiàn)實世界的生成， 帶給受眾真實的感 受。但總的來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)需要利用 3D模型建構(gòu)現(xiàn)實世界， 所呈現(xiàn)的現(xiàn)實世界只保留了基本的物理屬性。 其次，虛擬現(xiàn)實世 界具有虛擬環(huán)境真實化的特征。在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的過程中， 人們的感官體驗是真實的，仿佛處在現(xiàn)實環(huán)境當(dāng)中。再次，虛擬 現(xiàn)實技術(shù)具有技術(shù)集成性的

3、特征。 在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)時， 需要 兼顧圖像生成技術(shù)、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等等。 2 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)概述 2.1 內(nèi)涵 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)， 也是現(xiàn)代科技發(fā)展到 一定階段的產(chǎn)物。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以對實體進(jìn)行三維立體建模， 實現(xiàn)虛擬環(huán)境和現(xiàn)實環(huán)境的交互。在應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)的過程 中，首先要使用傳感技術(shù)識別對象， 然后要把對象放置在現(xiàn)實當(dāng) 中。用戶觀看圖像， 可以發(fā)現(xiàn)對象成為了現(xiàn)實空間的一部分 2 。 2.2 類型 以不同要素作為依據(jù)對增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行區(qū)分， 具體包括以 下幾種分類方法： 第一種是按照移動性進(jìn)行劃分， 可以把增強(qiáng)現(xiàn) 實技術(shù)分為固定和非固定兩個類型。 第二種是按照跟蹤

4、方法進(jìn)行 劃分，可以把增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)分為標(biāo)識物和非標(biāo)識物兩個類型。 3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的應(yīng)用 近幾年來，依靠虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建而成的展品類型非常多， 我國的科技館引進(jìn)了大量的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品， 在一定程度上滿足了 觀眾的獵奇心理。 值得注意的是， 當(dāng)前一些虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品的娛樂 性過分突出， 實用價值并不高， 致使現(xiàn)代技術(shù)和現(xiàn)實生活相互脫 離，阻礙了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的健康發(fā)展。 在上述問題的指引下， 我國科技館開始探索虛擬現(xiàn)實技術(shù)的 應(yīng)用路徑。 科技館是我國科學(xué)文化事業(yè)的重要組成部分， 承擔(dān)著 提升國民科學(xué)文化素質(zhì)的重要教育職能， 如何把虛擬現(xiàn)實技術(shù)的 理念傳遞給受眾， 如何讓受眾參與但現(xiàn)代技術(shù)的成果

5、之中， 成為 各個科技館關(guān)注的重點問題 3 。就當(dāng)前來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科 技館中的應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個方面。 第一，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造虛擬的現(xiàn)實環(huán)境， 使受眾獲得 耳目一新的感受。在我國的科技館中，經(jīng)常有海底觀測動畫、外 太空探測圖示等等， 事實上這些圖景都是由虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建起 來的。除了上述的自然環(huán)境外， 虛擬現(xiàn)實技術(shù)還為受眾展示了古 代環(huán)境， 在虛擬的古代環(huán)境之中， 受眾仿佛能看到古代歷史長河 的漫漫畫卷。 第二，虛擬現(xiàn)實技術(shù)增強(qiáng)了受眾的體驗感。 在很多科技館中， 都建立了專門的虛擬物理實驗室、 虛擬化學(xué)實驗室、 虛擬生物實 驗室等等。在上述的實驗室中，受眾可以應(yīng)用虛擬手套，和虛擬 現(xiàn)實

6、系統(tǒng)形成關(guān)聯(lián)， 通過控制手的力度和方向， 人們可以自主完 成物理實驗、化學(xué)實驗等等。 學(xué)生進(jìn)入到科技館的虛擬實驗室中， 能將理論知識和具體實踐相聯(lián)系，提升自身的科學(xué)文化素養(yǎng)。 第三，虛擬現(xiàn)實技術(shù)縮短了展品更新的時間。 在未應(yīng)用虛擬 現(xiàn)實技術(shù)之前， 科技館更新展品的速度相對較慢， 僅限于為受眾 介紹科學(xué)知識等。 在用虛擬現(xiàn)實技術(shù)之后， 各大虛擬產(chǎn)品應(yīng)運而 生，展示了現(xiàn)代技術(shù)的功能，滿足了受眾的知識更新需求。 4 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的應(yīng)用 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)以虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為基礎(chǔ)， 在科學(xué)館中的應(yīng)用 非常普遍。 科技館承擔(dān)著重要的文化科普職能， 而增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù) 可以讓古代文化重新展示在受眾的面前 4

7、 。就當(dāng)前來看，增強(qiáng) 現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下的幾個方面。 第一，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以還原古代的歷史文化著作。 歷史文 化著述記錄著我國五千年的華夏文明， 科技館想要對人們進(jìn)行科 學(xué)文化教育， 必須介紹我國的優(yōu)秀歷史文化， 展示我國的科學(xué)文 化體系。 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以還原我國古代著作， 以中國科學(xué)技術(shù) 館的天工開物為例， 天工開物是我國古代最著名的科普 著作之一， 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)再現(xiàn)了書中的內(nèi)容， 受眾只需要翻閱桌 面上的紙質(zhì)書篇，就能看到天工開物中記載的各種器具。 第二，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)可以再現(xiàn)自然景觀和人文景觀。 我國地 域遼闊， 每個區(qū)域都有著不同的自然圖景和文化圖景， 對自然人 文知識進(jìn)行把握， 可以提升國民的地理文化素質(zhì)。 增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù) 可以重現(xiàn)某一區(qū)域的自然人文景觀， 受眾想要獲取某一區(qū)域的自 然人文信息， 只需在大屏幕上輕輕一點， 就能看到該區(qū)域的自然 風(fēng)景圖片、民族文化講解等等。 5 結(jié)論 綜上所述，