AR、VR技術在科技館教育活動中的運用

1、 AR VR技術在科技館教育活動中的運用 0 引言 進入新世紀以來， 我國的市場經(jīng)濟持續(xù)繁榮， 科學文化事業(yè) 也迎來了前所未有的發(fā)展機遇。 現(xiàn)代技術的突飛猛進為科學文化 事業(yè)提供了發(fā)展方向， 就目前來看， 我國的科學文化事業(yè)正朝著 現(xiàn)代化、智能化、自動化的方向邁進?？萍拣^是對國民進行科學 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)實技術和增強現(xiàn)實技術的實用價值。 1 虛擬現(xiàn)實技術概述 1.1 內涵 虛擬現(xiàn)實技術是我國現(xiàn)代技術的代表。 虛擬現(xiàn)實技術以計算 機技術為基礎， 可以對真實環(huán)境進行模擬， 給受眾帶來如臨其境 的感受。 在虛擬現(xiàn)實技術的作用下， 人們不自覺地進入

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)實技術在我國的應用范圍越來越廣泛， 國內一些科 技館將虛擬現(xiàn)實技術應用到了教育活動當中， 收獲了良好的應用 效果 1 。 1.2 特征 首先，虛擬現(xiàn)實技術具有實物虛擬化的特征。 在應用虛擬現(xiàn) 實技術的過程中， 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)實技術需要利用 3D模型建構現(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。在應用虛擬現(xiàn)實技術的過程中， 人們的感官體驗是真實的，仿佛處在現(xiàn)實環(huán)境當中。再次，虛擬 現(xiàn)實技術具有技術集成性的

3、特征。 在應用虛擬現(xiàn)實技術時， 需要 兼顧圖像生成技術、數(shù)據(jù)壓縮技術、計算機技術等等。 2 增強現(xiàn)實技術概述 2.1 內涵 增強現(xiàn)實技術以虛擬現(xiàn)實技術為基礎， 也是現(xiàn)代科技發(fā)展到 一定階段的產(chǎn)物。增強現(xiàn)實技術可以對實體進行三維立體建模， 實現(xiàn)虛擬環(huán)境和現(xiàn)實環(huán)境的交互。在應用增強現(xiàn)實技術的過程 中，首先要使用傳感技術識別對象， 然后要把對象放置在現(xiàn)實當 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)對增強現(xiàn)實技術進行區(qū)分， 具體包括以 下幾種分類方法： 第一種是按照移動性進行劃分， 可以把增強現(xiàn) 實技術分為固定和非固定兩個類型。 第二種是按照跟蹤

4、方法進行 劃分，可以把增強現(xiàn)實技術分為標識物和非標識物兩個類型。 3 虛擬現(xiàn)實技術在科技館中的應用 近幾年來，依靠虛擬現(xiàn)實技術構建而成的展品類型非常多， 我國的科技館引進了大量的虛擬現(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)代技術和現(xiàn)實生活相互脫 離，阻礙了虛擬現(xiàn)實技術的健康發(fā)展。 在上述問題的指引下， 我國科技館開始探索虛擬現(xiàn)實技術的 應用路徑。 科技館是我國科學文化事業(yè)的重要組成部分， 承擔著 提升國民科學文化素質的重要教育職能， 如何把虛擬現(xiàn)實技術的 理念傳遞給受眾， 如何讓受眾參與但現(xiàn)代技術的成果

5、之中， 成為 各個科技館關注的重點問題 3 。就當前來，虛擬現(xiàn)實技術在科 技館中的應用體現(xiàn)在以下幾個方面。 第一，虛擬現(xiàn)實技術可以創(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)實技術構建起 來的。除了上述的自然環(huán)境外， 虛擬現(xiàn)實技術還為受眾展示了古 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)實技術增強了受眾的體驗感。 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，受眾可以應用虛擬手套，和虛擬 現(xiàn)實

6、系統(tǒng)形成關聯(lián)， 通過控制手的力度和方向， 人們可以自主完 成物理實驗、化學實驗等等。 學生進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，提升自身的科學文化素養(yǎng)。 第三，虛擬現(xiàn)實技術縮短了展品更新的時間。 在未應用虛擬 現(xiàn)實技術之前， 科技館更新展品的速度相對較慢， 僅限于為受眾 介紹科學知識等。 在用虛擬現(xiàn)實技術之后， 各大虛擬產(chǎn)品應運而 生，展示了現(xiàn)代技術的功能，滿足了受眾的知識更新需求。 4 增強現(xiàn)實技術在科技館中的應用 增強現(xiàn)實技術以虛擬現(xiàn)實技術作為基礎， 在科學館中的應用 非常普遍。 科技館承擔著重要的文化科普職能， 而增強現(xiàn)實技術 可以讓古代文化重新展示在受眾的面前 4

7、 。就當前來看，增強 現(xiàn)實技術在科技館中的應用主要體現(xiàn)在以下的幾個方面。 第一，增強現(xiàn)實技術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行科 學文化教育， 必須介紹我國的優(yōu)秀歷史文化， 展示我國的科學文 化體系。 增強現(xiàn)實技術可以還原我國古代著作， 以中國科學技術 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， 增強現(xiàn)實技術再現(xiàn)了書中的內容， 受眾只需要翻閱桌 面上的紙質書篇，就能看到天工開物中記載的各種器具。 第二，增強現(xiàn)實技術可以再現(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 文知識進行把握， 可以提升國民的地理文化素質。 增強現(xiàn)實技術 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 風景圖片、民族文化講解等等。 5 結論 綜上所述，