01-101vr沉浸課堂(三星gear)解決方案V1.08-20170331

目錄第1章. 建設(shè)背景 福建省華漁教育科技有限公司建設(shè)背景VR概述VR是VirtualReality的縮寫，譯為中文即“虛擬現(xiàn)實(shí)”，該技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)3D圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)，在多維信息空間上創(chuàng)建一個(gè)虛擬信息環(huán)境，能使用戶具有身臨其境的沉浸感和模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的交互性，有助于加深感受、啟發(fā)認(rèn)知。因此，VR系統(tǒng)環(huán)境具備沉浸感、交互性、構(gòu)想性這三個(gè)基本特性。圖VR沉浸感、交互性、構(gòu)想性特征VR虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括模擬環(huán)境三維圖形處理技術(shù)、位置追蹤技術(shù)、觸覺(jué)或力覺(jué)反饋、智能傳感設(shè)備各等。理想的VR體驗(yàn)，是基于計(jì)算機(jī)生成逼真的三維立體虛擬環(huán)境，借助VR輸入/輸出設(shè)備體會(huì)到人體正常應(yīng)感應(yīng)到的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、力覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等所有感知，甚至還包括嗅覺(jué)和味覺(jué)等，并利用位置追蹤技術(shù)，對(duì)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)、眼睛、手勢(shì)等其它行為動(dòng)作進(jìn)行采集，由計(jì)算機(jī)處理體驗(yàn)者動(dòng)作的相應(yīng)數(shù)據(jù)，并做出實(shí)時(shí)響應(yīng)和反饋。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、教育、軍事等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備因?qū)嵱帽銛y、最能展現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)效果而成為未來(lái)主要的發(fā)展趨勢(shì)，由于沉浸式交互技術(shù)、VR外設(shè)硬件技術(shù)的不斷突破，VR技術(shù)也逐步朝著完整成熟的產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。圖VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用示意VR產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析VR產(chǎn)業(yè)覆蓋了硬件、系統(tǒng)、平臺(tái)、開(kāi)發(fā)工具、應(yīng)用以及消費(fèi)內(nèi)容等諸多方面，作為一個(gè)處于技術(shù)創(chuàng)新井噴期的產(chǎn)業(yè)，VR虛擬現(xiàn)實(shí)的想象空間和市場(chǎng)前景十分廣闊，全球科技巨頭紛紛投身其中。目前，VR作為新興產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)要求高、資源投入大，產(chǎn)業(yè)鏈的部分環(huán)節(jié)相對(duì)比較單薄，國(guó)內(nèi)VR產(chǎn)業(yè)主要集中在硬件制作環(huán)節(jié)，而內(nèi)容與工具提供商，尤其是內(nèi)容平臺(tái)搭建者，主要以國(guó)際大型IT科技公司為主。圖VR產(chǎn)業(yè)鏈盡管目前VR/AR行業(yè)都處于起步階段，但整個(gè)市場(chǎng)未來(lái)增長(zhǎng)潛力巨大：根據(jù)DigiCapital預(yù)測(cè)至2020年，全球AR與VR市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1500億美元，而根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)BIIntelligence的統(tǒng)計(jì)，2020僅年頭戴式VR硬件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到28億美元，未來(lái)5年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)100%。在過(guò)去的2015年，VR毫無(wú)疑問(wèn)成為資本市場(chǎng)最受熱捧的風(fēng)口。圖2020年世界圖2020年世界AR/VR市場(chǎng)規(guī)模圖2015-2020年世界頭戴式VR硬件市場(chǎng)規(guī)模2016年，VR將在全世界范圍內(nèi)迎來(lái)行業(yè)大爆發(fā)，成為互聯(lián)網(wǎng)科技界新一代的智能硬件入口。由于VR帶來(lái)的時(shí)代顛覆性，國(guó)內(nèi)外各大型知名高新科技公司紛紛進(jìn)駐VR產(chǎn)業(yè)，尋求下一個(gè)發(fā)展切入點(diǎn)：國(guó)內(nèi)騰訊進(jìn)入VR領(lǐng)域，發(fā)布“TOS+”智能硬件開(kāi)放平臺(tái)，布局虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品在內(nèi)的智能硬件生態(tài)圈；百度視頻成立VR頻道，成為BAT中投入VR領(lǐng)域的首一家；360、迅雷、京東等知名互聯(lián)網(wǎng)公司也紛紛開(kāi)發(fā)其VR產(chǎn)品迅速占據(jù)國(guó)內(nèi)主流市場(chǎng)；圖2005-2015年新增VR公司（以VR為核心產(chǎn)品）國(guó)外索尼PSVR、HTCVive、Facebook旗下的Oculus、三星GearVR、微軟VRKit、谷歌Cardboard成為國(guó)際VR消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)主流產(chǎn)品；MagicLeap（裸眼3D全息視覺(jué)）宣布獲8.27億美元；著名游戲公司EA將組建VR游戲團(tuán)隊(duì)，開(kāi)辟全新的VR游戲產(chǎn)品路線。圖全球VR行業(yè)巨頭公司全球最大社交平臺(tái)Facebook創(chuàng)始人扎克伯格在收購(gòu)Oculus時(shí)表示：“我們?cè)谧鲩L(zhǎng)期的布局，未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)都將進(jìn)入普通人的生活?！倍鶕?jù)風(fēng)投機(jī)構(gòu)Digi-Capital的預(yù)測(cè)，到2020年，整個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將產(chǎn)生1500億的龐大市場(chǎng)。2016年1月的國(guó)際消費(fèi)電子展（CES）中，虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為了本屆展會(huì)的焦點(diǎn)，結(jié)合CES2016年關(guān)于VR產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度，預(yù)計(jì)2016-2020年，隨著大量適應(yīng)移動(dòng)VR的爆款游戲出現(xiàn)，VR將擁有龐大的主流用戶群體，VR產(chǎn)業(yè)也將進(jìn)入紅利期。可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著技術(shù)的逐漸成熟和完善，VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在科研教學(xué)、虛擬醫(yī)療、虛擬駕駛、旅游景觀、航空航天、遠(yuǎn)程協(xié)同、城市規(guī)劃、游戲娛樂(lè)、工業(yè)仿真、軍事模擬、廣告營(yíng)銷、虛擬實(shí)驗(yàn)，甚至心理疾病治療等領(lǐng)域，帶來(lái)一次顛覆性的技術(shù)變革。圖VR生態(tài)圈組成及各類應(yīng)用VR+教育運(yùn)用價(jià)值現(xiàn)代學(xué)習(xí)理念要求：“轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念，創(chuàng)建學(xué)生自由發(fā)揮的空間，使其掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，并成為獨(dú)立、自主、高效的學(xué)習(xí)者，已成為學(xué)生實(shí)現(xiàn)自我、發(fā)展自我、完善自我的必要條件。”而虛擬教學(xué)，就是創(chuàng)建一種可控的、逼近真實(shí)、多感知一體化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能夠與之交互，進(jìn)而開(kāi)展各種研究、訓(xùn)練的一種學(xué)習(xí)方式?！疤摂M現(xiàn)實(shí)之父”ThomasFurness表示：VR在改變社會(huì)，從教育開(kāi)始。2015年9月，大英博物館為13歲以上的游客提供了VR設(shè)備，用于體驗(yàn)和探索VR虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的青銅時(shí)代文物、遺址、儀式文化等，沉浸式的震撼體驗(yàn)讓觀者振奮不已，成為了本年度VR技術(shù)用于教育文化應(yīng)用的最佳典型。圖使用VR設(shè)備參觀數(shù)字博物館學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)理論支撐隨著VR產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)的不斷興起，由于其具備的各種技術(shù)特征，VR技術(shù)越來(lái)越多的被教育領(lǐng)域所重視，以往傳統(tǒng)二維空間授課過(guò)程中的痛點(diǎn)也將迎刃而解。各項(xiàng)應(yīng)用研究表明，VR技術(shù)進(jìn)入高校教學(xué)，能形象生動(dòng)地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,有效地營(yíng)造一個(gè)跟隨技術(shù)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境,提高學(xué)生掌握知識(shí)、技能的效率,真正使教學(xué)者更容易地去表達(dá)自己的教學(xué)思想和內(nèi)容,使學(xué)習(xí)者更直觀、更容易理解教學(xué)者的教學(xué)思想和教學(xué)內(nèi)容。行為主義理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)就是刺激與反應(yīng)之間的聯(lián)合。根據(jù)這個(gè)理論,運(yùn)用AR技術(shù)可以讓學(xué)習(xí)者在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練真實(shí)環(huán)境的模擬中不斷接受環(huán)境的刺激,不斷地嘗試與錯(cuò)誤,最終達(dá)到由感性知識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的目的,并且比起真實(shí)環(huán)境,虛擬現(xiàn)實(shí)更加能保證學(xué)習(xí)者的安全,并且打破了時(shí)間與空間的限制。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素或四大屬性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為建構(gòu)主義理論提供了其要求的學(xué)習(xí)環(huán)境,使得學(xué)習(xí)者能夠主動(dòng)利用VR系統(tǒng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和時(shí)間等,因此它符合建構(gòu)主義理論以學(xué)為中心的思想。建構(gòu)主義提倡，開(kāi)展在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)，也就是說(shuō)既強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知主體作用，又不能忽視教師的指導(dǎo)作用，教師是意義構(gòu)建的幫助者、促進(jìn)者，而不是知識(shí)的傳授者與灌輸者。VR技術(shù)創(chuàng)造或模擬的事物與環(huán)境真實(shí)而生動(dòng)，并且提供多元化的自然交互途徑和會(huì)話手段，允許學(xué)習(xí)者在一個(gè)可自主控制的環(huán)節(jié)里自由活動(dòng)和探索虛擬世界，可以獲得對(duì)客觀事物的各種感性或理性認(rèn)識(shí)，有助于激發(fā)人的形象思維和研究性思維，從而深化概念和建造新的構(gòu)想與創(chuàng)意。同時(shí)，人本主義學(xué)習(xí)理論提出，人類具有天生的學(xué)習(xí)愿望和潛能，當(dāng)學(xué)生了解到學(xué)習(xí)內(nèi)容與自身需要相關(guān)時(shí)，學(xué)習(xí)的積極性最容易激發(fā)。虛擬環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，提供了一種新的教學(xué)交往模式，開(kāi)放的環(huán)節(jié)、豐富的資源、真實(shí)的情境、充盈的情感以及對(duì)學(xué)生個(gè)體的重視和對(duì)寫作的支持等，使學(xué)生得以擺脫說(shuō)教枯燥感，參與到生動(dòng)活潑實(shí)踐中來(lái)。這充分反映了人本主義、以人為本、情感互動(dòng)、培養(yǎng)完整的人的思想底蘊(yùn)。VR+教育需求分析VR與教育行業(yè)的深度融合是大勢(shì)所需，其需求驅(qū)動(dòng)主要體現(xiàn)在以下幾方面：知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)方式的升級(jí)需求科技與教育如影隨形，每一次科技革新對(duì)教育都會(huì)產(chǎn)生深刻影響，教師在課堂上傳授知識(shí)的方式也在不斷演變，從而滿足高效的信息化教學(xué)需求。從使用“粉筆+黑板”到使用多媒體教室的交互白板，從“全程基本靠講”的知識(shí)單向灌輸?shù)脚浜鲜褂么痤}器、平板電腦終端進(jìn)行師生交互，科技設(shè)備并非要取代“傳統(tǒng)”，而是將各種高科技教學(xué)設(shè)備和信息化教學(xué)手段做互補(bǔ)、融合，針對(duì)課堂中不同學(xué)科、不同類型的知識(shí)點(diǎn)，為教師提供更先進(jìn)的、適合的、多元化的呈現(xiàn)方式。圖知識(shí)呈現(xiàn)方式升級(jí)演變尤其適合在VR課堂中呈現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)例如：天文天體、地殼運(yùn)動(dòng)、時(shí)間空間等宏觀知識(shí)點(diǎn)的理解認(rèn)知；細(xì)胞分裂、分子原子、光合作用等微觀知識(shí)點(diǎn)的觀察認(rèn)知。高難度教學(xué)目標(biāo)的需求利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體，小至原子粒子，學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。例如學(xué)生可以乘坐飛船進(jìn)入虛擬太空，遨游太陽(yáng)系，以飛船駕駛艙視角近距離觀察各個(gè)行星，理解真實(shí)的天體運(yùn)行規(guī)律，這是電視錄像媒體和實(shí)物媒體所無(wú)法比擬的。圖星球?qū)W習(xí)示意虛擬技術(shù)還可以突破時(shí)間的限制，一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過(guò)程，可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如，生物中的孟德?tīng)栠z傳定律，用果蠅做實(shí)驗(yàn)往往要幾個(gè)月的時(shí)間，而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。另外，地殼運(yùn)動(dòng)的原理、生物進(jìn)化的演變等漫長(zhǎng)過(guò)程，也可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得以展現(xiàn)。圖乘坐飛船自由視角觀察天體教學(xué)實(shí)踐操作的需求以往對(duì)于危險(xiǎn)的或?qū)θ梭w健康有危害的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`，一般采用視頻觀看的方式來(lái)取代，學(xué)生無(wú)法直接參與實(shí)驗(yàn)，獲得感性認(rèn)識(shí)。VR技術(shù)可模擬現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn)或者不存在的環(huán)境和角色、物體等，消除了以往教學(xué)中對(duì)學(xué)生人身安全、成本消耗的顧慮。在絕對(duì)安全、錯(cuò)誤可逆可修復(fù)性上，利用VR技術(shù)的實(shí)驗(yàn)課和實(shí)踐操作上擁有難以比擬的優(yōu)勢(shì)。圖VR虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室這一點(diǎn)的明顯應(yīng)用就是虛擬實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于那些對(duì)條件要求高、在現(xiàn)實(shí)中無(wú)法實(shí)現(xiàn)、危險(xiǎn)性極高、產(chǎn)生結(jié)果不可逆的試驗(yàn)，VR化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以避免實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸或其它危險(xiǎn)和巨大消耗。采用虛擬實(shí)驗(yàn)的方式，學(xué)生通過(guò)親身操作體驗(yàn)進(jìn)行學(xué)，并且很容易進(jìn)行錯(cuò)誤修正，或?qū)Y(jié)果做出可逆的改變，而不用擔(dān)心會(huì)有任何物質(zhì)成本消耗或需要善后的相關(guān)工作。虛擬課堂還可以廣泛運(yùn)用于中小安全課，可避免由于學(xué)生操作失誤，而造成地震、火場(chǎng)、踩踏等緊急情況下的安全事故；虛擬的飛機(jī)駕駛教學(xué)系統(tǒng)，可免除學(xué)員操作失誤而造成飛機(jī)墜毀的嚴(yán)重事故。

自適應(yīng)探究學(xué)習(xí)的需求虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬,通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。例如，在虛擬的化學(xué)系統(tǒng)中，學(xué)生可以按照自己的假設(shè)，將不同的分子組合在一起，電腦便虛擬出組合的物質(zhì)來(lái)。通過(guò)這種探索式的學(xué)習(xí)，學(xué)生很有可能發(fā)現(xiàn)新的物質(zhì)。利用虛擬技術(shù)，學(xué)生還可以進(jìn)行溫室效應(yīng)、電路設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等方面的探索學(xué)習(xí)，從而研究二氧化碳對(duì)全球氣候的影響規(guī)律，或設(shè)計(jì)出新的電路、新的建筑物。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。圖橋梁承重軌道設(shè)計(jì)接軌STEAM教育的趨勢(shì)需求K12教育理念未來(lái)將趨向STEAM的結(jié)構(gòu)化發(fā)展，即Science-科學(xué)、Technology-技術(shù)、Engineering-工程、Arts-藝術(shù)、Mathematics-數(shù)學(xué)。國(guó)際上普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為：任何國(guó)家在21世紀(jì)要保持它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，首先需保證具有技能資格人才資源的豐富儲(chǔ)備，未來(lái)的工作者需要熟練地運(yùn)用數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)，以便于高新技術(shù)爆發(fā)式增長(zhǎng)的領(lǐng)域不會(huì)出現(xiàn)人才短缺。而VR+教育完全契合在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其可沉浸的呈現(xiàn)方式、強(qiáng)交互的實(shí)踐可行性、可發(fā)揮自適應(yīng)性等，尤其適合STEAM課題的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。圖STEAM教育模型

VR技術(shù)特征及構(gòu)成VR技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)綜合了三維圖形處理、位置追蹤、觸覺(jué)或力覺(jué)反饋、人工智能等多種科學(xué)技術(shù)，其配套設(shè)備主要以VR輸出設(shè)備、VR輸入設(shè)備、VR內(nèi)容制作設(shè)備，以及用于運(yùn)算的計(jì)算機(jī)這四部分組成，整體實(shí)現(xiàn)“沉浸感、交互性、構(gòu)想性”三大核心技術(shù)特征。圖VR技術(shù)構(gòu)成VR技術(shù)特征VR技術(shù)具有3I的特征，分別是沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）和想象性（Imagination）：沉浸感沉浸感（Immersion）是VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)區(qū)別于三維仿真技術(shù)、3D影視、AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心特征。由于VR系統(tǒng)可以將使用者的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)與外界隔離,因此,用戶可排除外界干擾,全身心地投入到虛擬現(xiàn)實(shí)中去，獲得身臨其境的感覺(jué)。VR技術(shù)根據(jù)人類的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)的生理心理特點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象相互作用，就如同在現(xiàn)實(shí)世界一樣：當(dāng)使用者移動(dòng)頭部時(shí)，虛擬環(huán)境中人物視角所看到的景象畫面也發(fā)生變化；拿起物體可使物體隨著手的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，通過(guò)多聲道耳機(jī)還可以聽(tīng)到三維仿真聲音。交互性交互性（Interaction）使虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互成為一種更近乎自然的交互,使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互,而且能夠通過(guò)VR眼鏡、VR數(shù)據(jù)手套等用于信息輸入輸出的傳感設(shè)備進(jìn)行交互。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語(yǔ)言及身體的運(yùn)動(dòng),來(lái)調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過(guò)自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能,就能對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行考察操作。構(gòu)想性VR技術(shù)的構(gòu)想性（Imagination）對(duì)于教育方面的應(yīng)用意義尤為重要。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽(tīng)、觸、動(dòng)覺(jué)的傳感及反應(yīng)裝置,使用者在虛擬環(huán)境中可同時(shí)獲得視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等多種感知,可增強(qiáng)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的感知程度、認(rèn)知程度,高感性和理性認(rèn)識(shí)，從而使用戶深化概念和萌發(fā)新的聯(lián)想，因而可以說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)可以啟發(fā)人的創(chuàng)造性思維。VR系統(tǒng)構(gòu)成VR輸出設(shè)備VR輸出設(shè)備主要包括VR眼鏡、多聲道耳機(jī)、力回饋背心，實(shí)現(xiàn)五感當(dāng)中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)上的模擬，未來(lái)VR輸出設(shè)備還將開(kāi)發(fā)更為先進(jìn)行的味覺(jué)、嗅覺(jué)上的模擬。由于頭戴式VR眼鏡是目前面向消費(fèi)者的主流VR輸出設(shè)備，本方案將重點(diǎn)做詳細(xì)介紹。圖VR輸出設(shè)備VR眼鏡基本原理是在眼睛前方放置一個(gè)液晶顯示屏，分別顯示左右眼畫面。用戶通過(guò)目鏡（凸透鏡）觀察屏幕，以帶來(lái)視覺(jué)上的沉浸式體驗(yàn)。頭戴式VR眼鏡器涉及的技術(shù)有投影技術(shù)、顯示技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、人體工程學(xué)，以及體感交互技術(shù)等，具備以下技術(shù)特點(diǎn)：視覺(jué)體驗(yàn)阻斷原有視覺(jué)輸入頭戴式VR輸入設(shè)備以VR眼鏡為代表,其外型設(shè)計(jì)上采用全封閉的罩形設(shè)計(jì)，基于人體工程學(xué)，使其全面貼合面部的眼周結(jié)構(gòu)，阻斷用戶外部可見(jiàn)視野，以專注于內(nèi)部鏡片所呈現(xiàn)的影像，首先排除了在視覺(jué)上不被外界因素干擾。模擬影像占據(jù)全部視覺(jué)VR眼鏡普遍提供90°~120°左右的可視視野，使用者還可以通過(guò)頭部動(dòng)作甚至是身體動(dòng)作，從更多角度來(lái)觀察虛擬成像環(huán)境，視角范圍越大，沉浸式體驗(yàn)越好，箱籠效應(yīng)越低。影像與人體動(dòng)作的交互基于視覺(jué)輸入效果和動(dòng)作偵測(cè)算法，往往能讓使用者大腦產(chǎn)生“可交互”的錯(cuò)覺(jué)，而在圖形圖像支持技術(shù)或多媒體算法足夠精湛的前提下，使用者不僅會(huì)“身臨其境”，并且還能基于當(dāng)前虛擬環(huán)境做相應(yīng)的交互。動(dòng)作偵測(cè)VR眼鏡不僅要解決視覺(jué)體驗(yàn)的問(wèn)題，還需要實(shí)現(xiàn)偵測(cè)用戶移動(dòng)頭部時(shí)移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、移動(dòng)角度的功能，以便計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)輸出相應(yīng)的畫面避免虛擬環(huán)境穿幫。實(shí)現(xiàn)偵測(cè)通常有三種方法：使用速度計(jì)、重力計(jì)、陀螺儀來(lái)輔助判斷眼鏡運(yùn)動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是成本低，缺點(diǎn)是精度低，目前國(guó)產(chǎn)各種配合手機(jī)的VR眼鏡多是采用這種方案。使用電磁波感應(yīng)器偵測(cè)VR眼鏡上相對(duì)的電磁波發(fā)生器，來(lái)判斷VR眼鏡狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是成本適中，精度高。缺點(diǎn)是需要外置電磁波感應(yīng)器，占用空間大，如Oculusrift、PlaystationVR、HTCvive都是使用這種方案。在機(jī)身各角度使用二維識(shí)別碼，通過(guò)攝像頭拍攝輔助判斷VR眼鏡狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是成本低，精度適中。缺點(diǎn)是容易被干擾，如STARVR就是使用這種方案。硬件指標(biāo)目前國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)中有上百種VR眼鏡產(chǎn)品，但由于產(chǎn)業(yè)鏈和標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟，其產(chǎn)品同質(zhì)化情況嚴(yán)重，為控制成本、降低售價(jià)，品質(zhì)良莠不齊。而影響VR眼鏡品質(zhì)及體驗(yàn)感的硬件關(guān)鍵指標(biāo)如下：屏幕分辨率：決定視覺(jué)清晰度，分辨率越高，紗窗效應(yīng)（顆粒感）越不明顯。刷新率：刷新率決定視覺(jué)流暢度，刷新率太低一是畫面會(huì)出現(xiàn)撕裂，二是人容易眩暈。刷新率120HZ以上（單眼60HZ）較為理想。FOV視角范圍：FOV指鏡頭所能覆蓋的范圍，視角范圍越大，沉浸式體驗(yàn)越好，箱籠效應(yīng)越低，低于110度就會(huì)明顯看到視野邊緣有黑框。STARVR(尚未上市，正在全美巡回展示）產(chǎn)品目前FOV是最好的，達(dá)到橫向210度，縱向130度。響應(yīng)時(shí)間：屏幕的響應(yīng)時(shí)間越低，遲滯感越接近無(wú)，是個(gè)影響交互體驗(yàn)的重要參數(shù)。一般在20ms以內(nèi)遲滯感較不明顯。跟蹤方式：所采用何種動(dòng)作偵測(cè)方式。重量：經(jīng)測(cè)試，VR眼鏡超過(guò)500克就不適合久戴，用戶會(huì)頭痛脖子酸。VR輸入設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備包括可穿戴輸入設(shè)備、手持式操作手柄、手勢(shì)識(shí)別設(shè)備、動(dòng)作捕捉設(shè)備等。圖主流VR輸入設(shè)備可穿戴輸入設(shè)備:虛擬現(xiàn)實(shí)手套支持多模式的VR輸入，提供真實(shí)自然的三維交互體驗(yàn)。缺點(diǎn)是成本高昂，較難普及。手持式輸入設(shè)備:操控手柄是目前最常見(jiàn)的輸入設(shè)備，成本最低但是體驗(yàn)最差。手勢(shì)識(shí)別設(shè)備:相比于操作桿，手勢(shì)識(shí)別技術(shù)給使用者帶來(lái)更佳的代入沉浸感，由于學(xué)習(xí)成本低、靈活性高、實(shí)用性用，是行業(yè)前沿高科技公司未來(lái)研發(fā)的重點(diǎn)，但手勢(shì)識(shí)別設(shè)備的缺點(diǎn)是長(zhǎng)時(shí)間操作手臂會(huì)累，兩手交疊時(shí)存在識(shí)別不準(zhǔn)的問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)識(shí)別輸入設(shè)備：運(yùn)動(dòng)識(shí)別輸入設(shè)備是一種3D體感攝影機(jī)，同時(shí)它導(dǎo)入了即時(shí)動(dòng)態(tài)捕捉、影像辨識(shí)、麥克風(fēng)輸入、語(yǔ)音辨識(shí)、社群互動(dòng)等功能。微軟的互動(dòng)娛樂(lè)業(yè)務(wù)X-BOX游戲設(shè)備采用這種技術(shù)，玩家再無(wú)需任何控制器，但在動(dòng)作捕捉精度上仍然存在不足的問(wèn)題。VR資源制作VR內(nèi)容的制作是應(yīng)用時(shí)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，目前市場(chǎng)上的VR內(nèi)容來(lái)源分為：由普通視頻的基礎(chǔ)上改造的、實(shí)時(shí)渲染的VR視頻、由專業(yè)設(shè)備拍攝制作的原創(chuàng)資源，而能真正服務(wù)于教育領(lǐng)域的，仍然以專業(yè)化的原創(chuàng)資源為主，這里也將重點(diǎn)介紹原創(chuàng)資源的相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)。VR內(nèi)容制作設(shè)備圖主流VR輸入設(shè)備VR攝像機(jī):實(shí)時(shí)完成360度或720度的環(huán)繞立體影片素材拍攝。三維掃描設(shè)備：在虛擬空間中快速生成真實(shí)世界三維數(shù)據(jù)，用于高擬真的虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容制作。計(jì)算機(jī)工作站：用于環(huán)繞立體音視頻及圖像制作合成。VR資源主要形式VR資源按內(nèi)容及應(yīng)用形式主要分為以下幾類：視頻內(nèi)容再改造的VR內(nèi)容：主要以現(xiàn)有視頻的改造為主，類似于2D轉(zhuǎn)3D視頻。實(shí)時(shí)渲染制作的VR視頻：完全根據(jù)VR視覺(jué)特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)，從角色動(dòng)作、背景、攝像、走位到劇情安排、道具處理，甚至與觀眾互動(dòng)，都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的虛擬現(xiàn)實(shí)視頻內(nèi)容，觀眾有著極強(qiáng)的沉浸感和互動(dòng)體驗(yàn)。圖3D引擎渲染制作的VR資源VR合成音視頻：由專業(yè)的VR制造者通過(guò)專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行拍攝，并使用多聲道音頻麥克風(fēng)矩陣，通過(guò)立體全景視頻合成與環(huán)繞混音外理，編輯而成的VR合成音視頻。圖專用VR拍攝設(shè)備制作的VR音視頻擬真場(chǎng)景VR全景圖像:全景圖對(duì)于觀察者而言,是建立在圖像上立體的多角度的圖形環(huán)境，透過(guò)VR眼睛，可以讓觀察者仿佛身臨其境一般，足不出戶即可觀察諸多景色與場(chǎng)景?；谌皥D像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，被廣泛用于數(shù)字博物館、虛擬旅游、房地產(chǎn)展示等三維全景漫游。圖VR全景環(huán)繞圖像VR虛擬場(chǎng)景:即通過(guò)制作軟件構(gòu)建的VR場(chǎng)景，例如還原出的某一歷史事件的場(chǎng)景，構(gòu)建出的一個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)的場(chǎng)景，制作出的一個(gè)宇宙黑洞邊緣的場(chǎng)景，這些場(chǎng)景可以用于體驗(yàn)、教育、訓(xùn)練之目的，讓觀察者置身其中，獲得更為直接的感官和認(rèn)識(shí)。圖虛擬場(chǎng)景示意VR應(yīng)用操作訓(xùn)練類應(yīng)用:利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行制作的虛擬實(shí)驗(yàn)或操作類應(yīng)用，可以解除以往對(duì)人體健康有危害的實(shí)驗(yàn)或工作環(huán)境所帶來(lái)的危險(xiǎn)，使用者在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，可以放心的去操作，還可以反復(fù)進(jìn)行多次訓(xùn)練。例如，虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來(lái)的危險(xiǎn)；虛擬的外科手術(shù)，可避免由于學(xué)生操作失誤，而造成“病人”死亡的醫(yī)療事故；虛擬的飛機(jī)駕駛教學(xué)系統(tǒng)，可免除學(xué)員操作失誤而造成飛機(jī)墜毀的嚴(yán)重事故。圖虛擬飛行、虛擬駕駛操作游戲娛樂(lè)類應(yīng)用:VR娛樂(lè)類游戲所帶來(lái)的讓人沉浸其中的快感是之前的平面類游戲所無(wú)法比擬的，無(wú)論是在拉力賽上駕駛豪車的縱情奔馳，還是在大草原上摔跤的酣暢淋漓，抑或是在曠遠(yuǎn)幽森環(huán)境下打僵尸的毛骨悚然，都能讓體驗(yàn)者獲得無(wú)與倫比的休閑感受。圖VR游戲中的場(chǎng)景

101VR教室布局VR教室概述科技在不斷進(jìn)步，為教育信息化的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和機(jī)遇。一本書(shū)、一張嘴、一支粉筆、三尺講臺(tái)的授課形式早已成為了歷史，近年幾年來(lái)，隨著國(guó)家三通兩平臺(tái)政策的推進(jìn)，各種形態(tài)的多媒體數(shù)字教室、移動(dòng)終端智慧教室如雨后春筍般出現(xiàn)在校園，而伴隨VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)的進(jìn)一步成熟，虛擬現(xiàn)實(shí)在教育中的應(yīng)用，將大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率，VR教室以其顛覆性的優(yōu)勢(shì)迅速成為了教育領(lǐng)域最耀眼的新星。由于VR行業(yè)噴涌，各類VR資源、應(yīng)用、消費(fèi)級(jí)硬件設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，種類紛繁復(fù)雜、品質(zhì)良萎不齊，大部分還停留在消費(fèi)娛樂(lè)層面，尤其是針對(duì)教育的應(yīng)用級(jí)軟和教學(xué)資源十分匱乏，而應(yīng)用于K12基礎(chǔ)教育的VR體系更是一片空白，網(wǎng)龍華漁教育憑借自身互聯(lián)網(wǎng)教育公司的優(yōu)勢(shì)，將填補(bǔ)“國(guó)內(nèi)首個(gè)VR教室”的行業(yè)空白。101VR教室是全國(guó)第一間真正將VR技術(shù)與課中教學(xué)深度結(jié)合的VR教室，101VR課堂教學(xué)能與原有的交互白板教室、電腦室、智慧教室實(shí)現(xiàn)兼容銜接，與其它各種信息化教學(xué)模式并駕齊驅(qū)。網(wǎng)龍華漁教育打造的是國(guó)內(nèi)第一個(gè)面向K12基礎(chǔ)教育，提供有針對(duì)性的VR教學(xué)資源、平臺(tái)服務(wù)、教學(xué)管理工具、VR硬件設(shè)備的一體化VR教室整體解決方案，該方案是構(gòu)建網(wǎng)龍全球教育生態(tài)圈的重要組成部分。圖101VR教室設(shè)計(jì)效果圖VR教室組成101VR教室解決方案將沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）與教學(xué)相融合，以優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源為核心，集終端、應(yīng)用系統(tǒng)、平臺(tái)、內(nèi)容于一體，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，將虛擬動(dòng)畫與實(shí)景空間相結(jié)合，將抽象概念具象化，為學(xué)習(xí)者打造高度開(kāi)放、可交互、沉浸式的三維學(xué)習(xí)環(huán)境。VR虛擬教室解決方案由硬件終端、教學(xué)軟件、教育資源三大部分組成。圖101VR教室組成應(yīng)用設(shè)計(jì)101VR教室應(yīng)用主要由三部分構(gòu)成：硬件設(shè)備、VR軟件、教室網(wǎng)絡(luò)?；诮處熅W(wǎng)絡(luò)，教師可通過(guò)PC端101VR軟件對(duì)學(xué)生端VR設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)VR教學(xué)。圖VR教室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D技術(shù)與學(xué)研支撐網(wǎng)龍華漁教育與北京師范大學(xué)聯(lián)合成立了在互聯(lián)網(wǎng)教育行業(yè)深具影響力的“北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院”，是綜合性科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)和教育教學(xué)示范平臺(tái)，在101VR教室軟硬件一體化的研發(fā)測(cè)試、技術(shù)理論指導(dǎo)、教研結(jié)合等方面提供了強(qiáng)大的技術(shù)與學(xué)研支撐。圖智慧研究院頂層教研設(shè)計(jì)北京師范大學(xué)智慧研究院院長(zhǎng)、理事、博導(dǎo)黃榮懷教授長(zhǎng)期從事教育信息化、知識(shí)工程等多方面教育與科技的前沿研究。在101VR教學(xué)體系的建設(shè)中，研究院發(fā)揮了重要的教研指導(dǎo)作用，將VR教學(xué)資源以新課標(biāo)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行制作，使其可在全學(xué)科、全學(xué)段進(jìn)行使用。針對(duì)教學(xué)大綱每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)匹配的VR資源，提出資源制作要求和標(biāo)準(zhǔn)，使制作者從教師、學(xué)生的角度，從教學(xué)、心理、考點(diǎn)等因素進(jìn)行全方位整體設(shè)計(jì)。學(xué)術(shù)平臺(tái)支撐北京師范大學(xué)智慧學(xué)習(xí)研究院是教育與科技創(chuàng)新結(jié)合的前沿探索者，提供全國(guó)最大的綜合性科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)和教育教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其科研項(xiàng)目包括教育關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)、構(gòu)建信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)實(shí)證體系、發(fā)展科技創(chuàng)新的理論體系及應(yīng)用解決方案、形成可大規(guī)模推廣的教育解決方案等。研究院針對(duì)101VR教學(xué)體系進(jìn)行了專業(yè)的VR教學(xué)實(shí)驗(yàn)和修正優(yōu)化，并對(duì)形成可推廣的解決方案進(jìn)進(jìn)了可行性分析，提出具體指導(dǎo)和改進(jìn)意見(jiàn)，使國(guó)際化頂極VR資源真正服務(wù)于國(guó)內(nèi)本土的廣大師生。前沿科技創(chuàng)新智慧學(xué)習(xí)研究院將教育云計(jì)算、教育物聯(lián)網(wǎng)、知識(shí)技術(shù)、信息化教學(xué)、教育大數(shù)據(jù)等主要方向的研究成果與101VR教學(xué)體系相結(jié)合，結(jié)合簡(jiǎn)單實(shí)用的VR設(shè)備，打造更適用于中國(guó)K12教情、學(xué)情的課堂管理軟件和資源平臺(tái)，使VR教學(xué)的演示操作和體驗(yàn)過(guò)程變得更為直觀、順暢，其領(lǐng)先的VR視頻技術(shù)、教學(xué)交互技術(shù)、分發(fā)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)營(yíng)上體現(xiàn)了網(wǎng)龍華漁教育作為行業(yè)先行者的科技創(chuàng)新能力。同時(shí)，針對(duì)101VR教室建設(shè)，利用前沿科學(xué)技術(shù)從多方面維度解決學(xué)校、家長(zhǎng)擔(dān)心的眩暈和用眼問(wèn)題。公司以沉淀多年的Unity3D引擎研發(fā)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，以3D資源動(dòng)態(tài)加載、多線程渲染、材質(zhì)資源壓縮等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)VR資源編輯器、VR地圖編輯器，為101VR教室解決方案提供了高品質(zhì)的VR教學(xué)資源，并充分結(jié)合課堂使用場(chǎng)景，對(duì)VR教育資源設(shè)定了一套從分辨率、幀數(shù)、時(shí)長(zhǎng)、容量等技術(shù)方面的內(nèi)部制作標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)質(zhì)資源積累經(jīng)驗(yàn)技術(shù)積累網(wǎng)龍華漁教育對(duì)實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)的交互性、沉浸感、構(gòu)想設(shè)計(jì)等核心技術(shù)有著先天的優(yōu)勢(shì)。公司以沉淀多年的Unity3D引擎研發(fā)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，以3D資源動(dòng)態(tài)加載、多線程渲染、材質(zhì)資源壓縮等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)VR資源編輯器、VR地圖編輯器，以及VR教學(xué)管控系統(tǒng)，為K12教育提供行業(yè)高水準(zhǔn)的個(gè)性化自建VR資源。并充分結(jié)合課堂使用場(chǎng)景，對(duì)VR教育資源的制作設(shè)定分辨率、幀數(shù)、時(shí)長(zhǎng)、容量等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。充裕資金積累VR教學(xué)資源是實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)的核心建設(shè)內(nèi)容，是打造各學(xué)科VR課堂的實(shí)質(zhì)性基礎(chǔ)，是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期投入、建設(shè)、擴(kuò)充的工程。從過(guò)去一年的集團(tuán)財(cái)報(bào)顯示，網(wǎng)龍華漁教育在VR資源以及其平臺(tái)的建設(shè)上斥以巨資，未來(lái)，公司領(lǐng)導(dǎo)人表示將在VR教育業(yè)務(wù)方向繼續(xù)加大其資金投入力度。尖端團(tuán)隊(duì)積累網(wǎng)龍華漁教育依托智慧研究院，集合行業(yè)領(lǐng)先的多媒體資源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)、3D資源制作團(tuán)隊(duì)、資源中心管理團(tuán)隊(duì)、經(jīng)驗(yàn)豐富的一線教研人員、資深交互策劃人員，打造業(yè)內(nèi)尖端的VR資源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，是“VR+K12教育”的資源生產(chǎn)者、解決方案提供者。預(yù)期成效隨著交互白板、答題器、移動(dòng)學(xué)習(xí)終端的普及，創(chuàng)新的教學(xué)模式越來(lái)多的服務(wù)于教育工作者，為課堂交互教學(xué)帶來(lái)諸多便利與優(yōu)勢(shì)。如提高教學(xué)效率和品質(zhì)、學(xué)生更積極參與教學(xué)、可開(kāi)展組織豐富多彩的課堂活動(dòng)、促使學(xué)生擴(kuò)大知識(shí)視野、教學(xué)內(nèi)容的必要拓展等。VR課堂的深度沉浸和強(qiáng)交互性，將開(kāi)啟以往前所有未有的全新教學(xué)模式?；趧?chuàng)新的教學(xué)模式，101VR課堂上能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)。網(wǎng)龍華漁教育為每一所學(xué)校、每一間101VR教室匹配高標(biāo)準(zhǔn)的VR學(xué)科資源，學(xué)生可以參與確定對(duì)自己有意義的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)策略，由內(nèi)在動(dòng)力支持和調(diào)控從學(xué)習(xí)中獲得強(qiáng)烈而真實(shí)的認(rèn)真體驗(yàn)和情感體驗(yàn)，從而創(chuàng)造性的培養(yǎng)了學(xué)生使用獨(dú)立的分析、實(shí)踐、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。此外，VR的技術(shù)特點(diǎn)為探究式學(xué)習(xí)理念提供了各種創(chuàng)新的可能。與傳統(tǒng)教室相比，101VR教室在學(xué)生探究學(xué)習(xí)上具有更強(qiáng)的指向性、實(shí)踐性、參與性和開(kāi)放性。學(xué)生可通過(guò)與課堂章節(jié)緊扣的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，親生經(jīng)歷知識(shí)點(diǎn)探究過(guò)程以獲得理性認(rèn)知和情感體驗(yàn)，這與在平面白板或液晶屏幕上獲取圖文信息的形式完全不同。101VR課堂在教學(xué)資源上，注重知識(shí)的整體架構(gòu)，為探究式學(xué)習(xí)的深度與廣度奠定了基礎(chǔ)；在VR交互技術(shù)上，讓學(xué)生通過(guò)自身探索能夠掌握解決問(wèn)題的方法，最終完成探究學(xué)習(xí)“創(chuàng)設(shè)情境--提出問(wèn)題--自主探索--協(xié)作--測(cè)試--課堂小結(jié)”的全過(guò)程。101VR教室優(yōu)勢(shì)VR教室給學(xué)生提供的是一種完全沉浸式的教學(xué)體驗(yàn)，安全而又經(jīng)濟(jì)的場(chǎng)景，摒除后顧之憂，讓學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中親身去感受、自主學(xué)習(xí)。同時(shí)老師可以一鍵操作對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管控，分發(fā)資源，管理設(shè)備等。圖101VR教室優(yōu)勢(shì)沉浸開(kāi)放，激發(fā)興趣傳統(tǒng)多媒體教室與智慧教室經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累，交互方式是基于鍵鼠輸入、電磁筆書(shū)寫、按鈕按鍵等，教學(xué)資源主要是文字、圖片、視頻，以及近來(lái)應(yīng)用較為廣泛的富媒體資源，在幫助教師教學(xué)上已具備了特定的優(yōu)勢(shì)，然而在幫助學(xué)生認(rèn)知、提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)感、增強(qiáng)代入感方面，101VR教室更有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。在101VR課堂上，學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)與外界隔離，完全排除了外界干擾,全身心地投入到虛擬現(xiàn)實(shí)中去，獲得身臨其境的感覺(jué)。學(xué)生可借助專用的VR設(shè)備從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)上獲得與真實(shí)世界相同的感受，跨越時(shí)間空間的限制，將抽象化概念具象化，體驗(yàn)高度開(kāi)放、可交互、沉浸式的三維學(xué)習(xí)環(huán)境。教師可以利用VR課堂上一定程度的體感交互、深度沉浸式教學(xué)，達(dá)到營(yíng)造期望意境、加深知識(shí)記憶、提升學(xué)習(xí)效果的教學(xué)目的。圖VR天文館應(yīng)用場(chǎng)景建模，安全可靠根據(jù)網(wǎng)龍華漁教育對(duì)全國(guó)多個(gè)K12學(xué)校的VR需求度調(diào)研報(bào)告分析顯示，對(duì)VR技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)的期望，主要集中在中學(xué)物理、中學(xué)化學(xué)、中小學(xué)地理、小學(xué)安全教育等課程，而其中一些知識(shí)點(diǎn)的切實(shí)掌握，往往需要具有一定危險(xiǎn)性或代價(jià)昂貴的實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常情況下，教師會(huì)使用視頻的方式教學(xué)，其效果當(dāng)然不甚理想?，F(xiàn)在，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，則可以免除這種顧慮。圖VR安全課火場(chǎng)逃生實(shí)踐學(xué)生可以在101VR實(shí)驗(yàn)室中放心地去做各種危險(xiǎn)的或危害人體的實(shí)驗(yàn)。例如虛擬的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來(lái)的危險(xiǎn)；虛擬的中小安全課，可避免由于學(xué)生操作失誤，而造成地震、火場(chǎng)、踩踏等緊急情況下的安全事故。另外，通過(guò)緊靠K12教材開(kāi)發(fā)的交互式VR教學(xué)資源，學(xué)生很容易的進(jìn)行錯(cuò)誤修正或做出改變，而學(xué)校也不用擔(dān)心會(huì)有任何物質(zhì)成本消耗或需要善后的相關(guān)工作，這一點(diǎn)，101VR教室擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室或多媒體教室難以比擬的成本優(yōu)勢(shì)。優(yōu)質(zhì)資源，應(yīng)用分發(fā)網(wǎng)龍華漁教育面向全球收購(gòu)最頂尖教學(xué)資源，配合高品質(zhì)后期制作，目前正在形成龐大規(guī)模的教學(xué)資源庫(kù)。公司以強(qiáng)勁的技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)及資金優(yōu)勢(shì)，快速整合包括電子書(shū)、教學(xué)素材、國(guó)際化頂尖教育產(chǎn)品、3D教學(xué)資源等多種教育資源，通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、教育云平臺(tái)等技術(shù)，與全球的教育工作者和學(xué)習(xí)者分享。未來(lái)，VR教學(xué)資源將是教育資源云平臺(tái)的重點(diǎn)擴(kuò)充方向。VR教學(xué)資源是實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)的核心建設(shè)內(nèi)容，是打造各學(xué)科VR課堂的實(shí)質(zhì)性基礎(chǔ)。網(wǎng)龍華漁教育依托行業(yè)領(lǐng)先的多媒體資源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，不僅擁有強(qiáng)大的3D資源制作能力，并且在引擎開(kāi)發(fā)方面有著豐富的自主研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)的交互性、沉浸感、構(gòu)想設(shè)計(jì)等核心技術(shù)有著先天的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)龍華漁教育將以行業(yè)先進(jìn)的動(dòng)態(tài)加載、多線程渲染、材質(zhì)資源壓縮等核心技術(shù)，打造了覆蓋科學(xué)、生物等領(lǐng)域的高品質(zhì)VR教育資源，為廣大師生提供了流暢高清的電影級(jí)視聽(tīng)全景資源。圖VR教學(xué)資源-星系一鍵操作，交互設(shè)計(jì)101VR教室提供教育專用VR設(shè)備和教學(xué)資源，學(xué)生可以在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，獲得與平常生活體驗(yàn)中不一樣的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等感受，并對(duì)日常難以接觸到的自然環(huán)境、歷史場(chǎng)景、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行虛擬實(shí)踐。而學(xué)生的信息輸入也不再局限于課堂測(cè)試、口頭回答老師問(wèn)題，VR教室將逐步實(shí)現(xiàn)通過(guò)視覺(jué)、聲音、觸碰、手勢(shì)、動(dòng)作甚至是腦電波等相結(jié)合的“多模態(tài)”交互方式，教師可利用VR101助手，一鍵控制全班學(xué)生VR設(shè)備的播放和停止，徹底突破人機(jī)交互、師生交互的二維交互局限性，使教師更有效率的教，使學(xué)生更自然輕松的學(xué)。圖人機(jī)交互方式的演變VR教學(xué)場(chǎng)景設(shè)計(jì)VR技術(shù)+教育的深度結(jié)合，為師生提供了“可沉浸、強(qiáng)交互、構(gòu)想性”的獨(dú)特教學(xué)模式。本章節(jié)提供了一套101VR教室常用教學(xué)流程，以及VR與多學(xué)科教學(xué)的情景設(shè)計(jì)，展現(xiàn)了VR課堂的獨(dú)特魅力，使各個(gè)學(xué)階的學(xué)習(xí)者都能融入到虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下，更直觀有效的理解抽像、微觀、空間等通過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)模式難以理解的知識(shí)點(diǎn)。圖VR教室組成101VR教室教學(xué)流程101VR教室可與學(xué)校原有的傳統(tǒng)教室、多媒體教室、智慧教室完全兼容，從教學(xué)方式上是“互補(bǔ)”關(guān)系而非“代替”關(guān)系，101VR教室整體實(shí)施和部署簡(jiǎn)單，使用無(wú)技術(shù)門檻，針對(duì)課堂中不同學(xué)科、不同類型的知識(shí)點(diǎn)，為教師提供更先進(jìn)的、適合的、多元化的呈現(xiàn)方式。課前準(zhǔn)備在首次使用VR教室前，確保教室的AP設(shè)備組建起該教室局域網(wǎng)。提前在教師PC機(jī)上安裝101教育PPT。如采用配置1，則先將智能手機(jī)安裝于學(xué)生的VR眼鏡盒子內(nèi)。由于VR資源相對(duì)其它應(yīng)用程序更消耗電量，請(qǐng)先確保智能手機(jī)有足夠的電量待機(jī)。首次使用時(shí)，我司將提供班級(jí)教師的101教育PPT登陸賬號(hào)。教師使用教師賬號(hào)登陸101教育PPT，在連接外網(wǎng)環(huán)境下，可提前下載所需要的知識(shí)點(diǎn)VR資源。課中授課課中授課時(shí)，VR設(shè)備與學(xué)習(xí)平板電腦、答題器一樣，只是在不同場(chǎng)景下解決不同的教學(xué)需求，VR設(shè)備不會(huì)全程使用，只在教師需要學(xué)生體驗(yàn)時(shí)使用。教師通過(guò)101教育PPT，對(duì)全班自組網(wǎng)內(nèi)的學(xué)生VR設(shè)備下發(fā)播放VR資源?；谝陨?01教育PPT的強(qiáng)大功能，在無(wú)需外網(wǎng)的前提下，教師將課前下載好的VR資源一鍵推送給所有學(xué)生。學(xué)生體驗(yàn)過(guò)程中，教師也可通過(guò)101教育PPT進(jìn)行一鍵分發(fā)、一鍵開(kāi)始，在教師進(jìn)行其它教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，學(xué)生甚至無(wú)法開(kāi)啟設(shè)備。當(dāng)VR教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，由于VR設(shè)備使用靈活、體積小巧，學(xué)生可將其擱置抽屜或?qū)ｉT配置的掛鉤處即可，待課堂結(jié)束后統(tǒng)一放置設(shè)備管理站。課后維護(hù)VR課堂結(jié)束后，教師和學(xué)生關(guān)閉其設(shè)備上所有的相關(guān)應(yīng)用。由學(xué)生或技術(shù)人員，將VR眼鏡盒子放置于教室內(nèi)的防潮柜，將智能手機(jī)放置入充電車的卡槽中進(jìn)行充電。學(xué)科VR課堂場(chǎng)景設(shè)計(jì)歷史學(xué)科：重返歷史，追溯所需探索的年份，再現(xiàn)文物古跡還原、歷史場(chǎng)景、人物和事件，學(xué)生可置身歷史軌跡，親身體驗(yàn)到歷史大事情或轉(zhuǎn)折點(diǎn)的發(fā)生，其震撼感受和參與感是常態(tài)化教學(xué)講解所無(wú)法比擬的。數(shù)學(xué)課題：特別針對(duì)數(shù)學(xué)測(cè)驗(yàn)、空間幾何結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換、制圖制表、空間三維坐標(biāo)展示、百分比運(yùn)算以及幾何物體的面積容積的理解，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等多感官參與，使抽象復(fù)雜的概念形象化、立體化，讓學(xué)生更能易學(xué)、易懂、易記。生物學(xué)科：通過(guò)領(lǐng)先的3D引擎技術(shù)，創(chuàng)建渲染神秘的微觀世界，讓學(xué)生身臨其境的觀察細(xì)胞、病毒、生命物質(zhì)基礎(chǔ)的變化與繁衍，甚至可以通過(guò)3D動(dòng)畫，直觀理解生物與環(huán)境、生物進(jìn)化等宏觀課題。物理學(xué)科：利用VR虛擬化教學(xué)技術(shù)，對(duì)能量、運(yùn)動(dòng)和力、物質(zhì)、熱學(xué)、光學(xué)、原子、力學(xué)、電學(xué)等抽像化物理課題，提供了真實(shí)可視化的學(xué)習(xí)平臺(tái)，并輔以可操作和探究性的虛擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生切實(shí)理解和掌握各類物理學(xué)定律。VR化學(xué)實(shí)驗(yàn)：基于初高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，通過(guò)全景3D的VR教學(xué)資源，達(dá)到在沒(méi)有相關(guān)器材、試劑、儀器情況下模擬完成實(shí)驗(yàn)流程，虛擬系統(tǒng)可反復(fù)訓(xùn)練無(wú)實(shí)驗(yàn)器材的損耗，同時(shí)系統(tǒng)融入了教學(xué)相關(guān)的原理仿真內(nèi)容，為教師教學(xué)提供更多、更形象化的素材，極大的拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。天文探測(cè)：“今天我們要去火星?！睂?lái)的天文學(xué)老師會(huì)這樣說(shuō)。我們已經(jīng)獲得了像火星和土星這樣的行星的高等影像，所以現(xiàn)在我們可以制造出讓學(xué)生們?cè)诩t色星球上走動(dòng)，四處觀看并觀察的3D體驗(yàn)。數(shù)字博物館：世界上最好的藝術(shù)不只在一個(gè)地方。而是遍布全球各大博物館，從北京故宮到法國(guó)的盧浮宮，再到紐約的大都會(huì)藝術(shù)博物館。Google已經(jīng)在虛擬現(xiàn)實(shí)（使用了Google的街景技術(shù)）中捕獲了不少世界上最好的作品和紀(jì)念物，讓學(xué)生們可以探索大金字塔的每個(gè)裂縫。工程學(xué)教育：生產(chǎn)制造和3D打印都耗價(jià)昂貴。把VR添加到設(shè)計(jì)和工程學(xué)教學(xué)中，學(xué)生們就可以從各個(gè)方面了解自己的設(shè)計(jì)，從車輛到橋梁、房屋，無(wú)需花費(fèi)把自己產(chǎn)品制作出來(lái)的費(fèi)用。文化交流：未來(lái)，學(xué)生們可以在VR世界里交朋友，語(yǔ)言和距離都不再是阻礙。使用特殊的VR相機(jī)和輔助設(shè)備，以及Microsoft的Skype最新翻譯技術(shù)，可以和任何人、使用任何語(yǔ)言在3D空間里對(duì)話，這就讓全球的學(xué)生們不需要走出學(xué)校，就有機(jī)會(huì)去結(jié)識(shí)來(lái)自不同文化背景的人們。VR教學(xué)應(yīng)用案例舉例來(lái)說(shuō)，在一節(jié)地理課上，老師希望能夠讓學(xué)生了解太陽(yáng)系及宇宙的組成。相較于以往的地理知識(shí)都以文字的方式寫在教科書(shū)上，通過(guò)教育者的講解，以及借助于宇宙天體視頻的方式來(lái)做教學(xué)，利用VR的沉浸感讓學(xué)生進(jìn)入到虛擬的宇宙環(huán)境中，自由觀看太陽(yáng)系的組成及運(yùn)行，并且在太空中漫步，更能讓學(xué)生產(chǎn)生更加直觀的感受，獲得最佳的知識(shí)獲取效率。而這樣一堂生動(dòng)的地理課，僅僅需要老師完成以下幾個(gè)操作步驟即可完成。資源下載在已搭建好了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教室中，打開(kāi)位于PC機(jī)上的101教育PPT，使用教師賬號(hào)登陸，下載一個(gè)太陽(yáng)系及宇宙介紹的VR資源。資源推送將已下載好的資源通過(guò)101教育PPT一鍵推送到所有學(xué)生的VR眼鏡上。等待全部推送成功，老師就可以通過(guò)電腦端下發(fā)播放VR資源的指令。宇宙體驗(yàn)這時(shí)，老師就可以讓學(xué)生帶上VR眼鏡，讓學(xué)生開(kāi)始體驗(yàn)太陽(yáng)的光輝奪目、太陽(yáng)系行星的運(yùn)行以及宇宙的無(wú)邊浩瀚了。在體驗(yàn)過(guò)程中，老師可以通過(guò)電腦端隨時(shí)選擇暫停、重新開(kāi)始和關(guān)閉VR資源的播放進(jìn)程，來(lái)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的穿插講解，自由掌控課程進(jìn)度。設(shè)備回收體驗(yàn)結(jié)束后，教師和學(xué)生關(guān)閉其設(shè)備上的所有相關(guān)應(yīng)用，由學(xué)生或技術(shù)人員，將VR眼鏡回收放置在教室內(nèi)的防潮柜中，并將手機(jī)放置入充電車卡槽中進(jìn)行充電。通過(guò)以上簡(jiǎn)單的四個(gè)步驟，就可以輕松的完成一堂VR太陽(yáng)系及宇宙認(rèn)知課的體驗(yàn)了。101VR教室建設(shè)內(nèi)容101VR教室的建設(shè)實(shí)施圍繞101VR軟件、VR教室硬件設(shè)備、VR教育資源三大模塊，而各模塊的軟硬件及資源等子部件進(jìn)行有機(jī)結(jié)合后，不僅可完全滿足教師日常備授課，還可無(wú)縫導(dǎo)入鏈接VR教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生只需佩戴上VR眼鏡，即可在充滿無(wú)限可能的虛擬現(xiàn)實(shí)世界中，開(kāi)始一次觀影級(jí)的震撼學(xué)習(xí)體驗(yàn)。產(chǎn)品列表產(chǎn)品類型產(chǎn)品名稱單位數(shù)量基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備臺(tái)式電腦主機(jī)（教師PC）臺(tái)1液晶顯示器（教師PC）臺(tái)1連接控制器臺(tái)1電子白板塊1激光投影機(jī)臺(tái)1VR體驗(yàn)設(shè)備VR眼鏡個(gè)班級(jí)學(xué)生數(shù)智能手機(jī)個(gè)班級(jí)學(xué)生數(shù)教室管理設(shè)備充電車臺(tái)1防潮柜（可選）臺(tái)1備授課軟件101教育PPT套1101VR教室助手套1教學(xué)資源VR學(xué)科資源套1K12基礎(chǔ)教學(xué)資源套1表101VR沉浸課堂產(chǎn)品組成硬件終端101VR教室的硬件終端主要由基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備（PC、投影機(jī)、白板）、VR體驗(yàn)設(shè)備（VR眼鏡、智能手機(jī)）、管理設(shè)備（防潮柜和充電車）、AP設(shè)備構(gòu)成。基于教室局域網(wǎng)，教師可通過(guò)PC端下發(fā)VR教學(xué)資源，學(xué)生使用基礎(chǔ)設(shè)備（VR眼鏡）開(kāi)展沉浸式學(xué)習(xí)。課后可利用管理設(shè)備（設(shè)備管理車）對(duì)全班學(xué)生VR眼鏡、手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。VR體驗(yàn)設(shè)備VR體驗(yàn)設(shè)備由VR眼鏡盒子和智能手機(jī)組合而成，通過(guò)101教育PPT，教師可提前將需觀看的資源下發(fā)于學(xué)生手機(jī)中，再將手機(jī)裝置固定在VR眼鏡盒子上，即可體驗(yàn)震撼的沉浸式體驗(yàn)。本方案具有靈活便捷的特點(diǎn)，只需借助用戶隨身攜帶的智能手機(jī)，滿足隨時(shí)隨地隨機(jī)的教學(xué)需求。VR眼鏡盒子+智能手機(jī)的配置方案適用于所有教室，符合多種VR教學(xué)場(chǎng)景的需求，對(duì)原有的普通教室、多媒體教室、智慧教室的部署設(shè)施無(wú)需再改造，在連接教室局域網(wǎng)的前提下，教師一鍵下發(fā)教學(xué)資源，同時(shí)，系統(tǒng)幫助教師對(duì)學(xué)生終端進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，學(xué)生只需戴上VR眼鏡盒子，無(wú)需任何操作，即可體驗(yàn)沉浸式的學(xué)習(xí)。設(shè)備構(gòu)成VR眼鏡盒子：配合手機(jī)使用的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，外觀簡(jiǎn)潔時(shí)尚，根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)理念，貼合青少年面部結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)品主要特點(diǎn)如下：圖：GearVR頭戴設(shè)備可視角度達(dá)到101°，擁有更為廣闊的視場(chǎng)角，沉浸感更強(qiáng)。引進(jìn)進(jìn)口高端鏡片，平凸非球面畸形修正鏡片，緩解眼睛疲勞，最大程度減少疲勞，降低眩暈感；擁有焦距自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，并配有焦距手動(dòng)調(diào)整輪，0-600度以內(nèi)近視人士無(wú)需佩戴眼鏡亦可清晰觀看；貼臉部位采用透氣的泡沫緩沖設(shè)計(jì)，保證佩戴時(shí)的舒適性、透氣性。同時(shí)鏡框部分能與臉部緊密貼合，不透光，保證完美的沉浸感。自帶控制觸摸板，可通過(guò)觸摸進(jìn)行界面操作，包括上下左右、確定、取消等。同時(shí)擁有返回鍵、音量調(diào)節(jié)鍵等實(shí)體按鍵，人機(jī)交互體驗(yàn)更為舒適，操作調(diào)節(jié)更輕松。智能手機(jī)：適合于VR眼鏡盒子的智能手機(jī)設(shè)備，提供符合眼鏡盒子的觀看屏幕，以及所需的智能操作系統(tǒng)，其產(chǎn)品主要特點(diǎn)如下：高清分辨率2560×1440像素，屏幕刷新率60HZ，提供超逼真的VR顯示效果。設(shè)備采用64位8核處理器，CPU頻率2.1GHz，暢享各類VR應(yīng)用極致流暢的運(yùn)行體驗(yàn)。搭載101教育PPT，便捷地調(diào)用海量視頻資源，隨時(shí)觀看2D/3D酷炫資源、360°全景視頻，操控方便，體驗(yàn)出色；采用4G網(wǎng)絡(luò)制式，方便下載各類VR資源及應(yīng)用軟件；擁有快速充電和無(wú)線充電功能，配合設(shè)備管理車使用，充電更便捷。支持Wi-Fi、藍(lán)牙等通信方式。支持802.11ac千兆WiFi協(xié)議，擁有2.4GHz/5GHz雙頻WiFi。圖三星S6手機(jī)設(shè)備管理站：用于VR眼鏡盒子和手機(jī)設(shè)備的統(tǒng)一存放保管。設(shè)備管理站不僅可為智能手機(jī)提供集中充電，另考慮到VR教室學(xué)生流動(dòng)性的因素，采用內(nèi)置紫外線消毒燈的設(shè)計(jì)，保證在校學(xué)生的使用衛(wèi)生。教室AP設(shè)備：作為教室的網(wǎng)絡(luò)連接終端，連接以太網(wǎng)，將同一間教室的教師控制終端、學(xué)生終端聯(lián)接在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)課堂的資源分發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸，幫助教師通過(guò)101教育PPT對(duì)設(shè)備和學(xué)生VR學(xué)習(xí)終端進(jìn)行有效控制和管理。配置優(yōu)勢(shì)高性價(jià)比：本方案提供的眼鏡盒子和智能手機(jī)設(shè)備，各功能參數(shù)達(dá)到行業(yè)高端水準(zhǔn)，能完全滿足課堂體驗(yàn)沉浸式教學(xué)的需求，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，是最具性價(jià)比的VR教室配置方案。輕便靈巧：學(xué)生使用的VR眼鏡盒子和智能手機(jī)體積小重量輕，攜帶輕便。安裝設(shè)計(jì)上體現(xiàn)簡(jiǎn)易耐用，無(wú)需更多繁瑣操作，適宜學(xué)校多個(gè)班級(jí)輪流使用，易于學(xué)校管理。安全衛(wèi)生：配合方案獨(dú)有的教學(xué)管理設(shè)備，幫助學(xué)校解決存放、管理、設(shè)備消毒的后顧之憂?；A(chǔ)教學(xué)設(shè)備101VR沉浸教室在實(shí)現(xiàn)使用VR設(shè)備進(jìn)行沉浸式教學(xué)體驗(yàn)外，教師還可以使用交互白板與投影機(jī)進(jìn)行正常教學(xué)。基礎(chǔ)設(shè)備-PC主機(jī)在方案中，為每位學(xué)生配備了一臺(tái)PC機(jī)。在每臺(tái)PC設(shè)備上安裝101VR室內(nèi)設(shè)計(jì)教學(xué)平臺(tái)，即可讓學(xué)生自由創(chuàng)造與創(chuàng)作。本次方案中，推薦使用戴爾PrecisionT5810/GTX1070臺(tái)式主機(jī)，以配合達(dá)到較好的教學(xué)和使用效果。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：穩(wěn)定可靠：戴爾T5810系列配置英特爾至強(qiáng)四核E5-1620處理器，輕松處理資源耗竭型和圖形密集型工作負(fù)載，讓用戶快速輕松地應(yīng)對(duì)最苛刻的交互式應(yīng)用程序。小巧安靜：直觀、整潔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來(lái)出色的通風(fēng)效果，便于拆裝組件以輕松進(jìn)行維護(hù)和改動(dòng)，并且可降低噪音。可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)：具有豐富的端口和插槽，可完成數(shù)據(jù)的高速傳輸、方便用戶日常使用?；A(chǔ)設(shè)備-液晶顯示器配合PC主機(jī)，建議選用戴爾（DELL）E2216H，達(dá)到較好的顯示效果。采用了MVA廣視角面板，能為用戶提供更為準(zhǔn)確的色彩顯示。而LED背光的設(shè)計(jì)，擁有十分輕薄的曲線，能夠節(jié)省更多的能源消耗。連接控制器推薦使用銳捷RG-AP3220-P連接控制器，連接互聯(lián)網(wǎng)，并可將同一間教室的教師終端、學(xué)生終端聯(lián)接在同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)課堂的資源分發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸，幫助教師通過(guò)VR教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行有效控制和管理。其安全智能充分融合了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要的高性能、高安全、多業(yè)務(wù)、易用性特點(diǎn)，為用戶提供全新的技術(shù)特性和解決方案。支持PSK、WEB、802.1X等認(rèn)證方式、數(shù)據(jù)加密，支持二維碼訪客認(rèn)證、短信認(rèn)證、無(wú)感知認(rèn)證。低能耗、無(wú)線接入點(diǎn)：優(yōu)化電力使用以節(jié)約能耗，網(wǎng)絡(luò)接入更加的靈活可控。簡(jiǎn)便的配置和管理：為中小型企業(yè)以及服務(wù)于他們的合作伙伴設(shè)計(jì)的易于部署的產(chǎn)品。簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面接口減少了網(wǎng)絡(luò)部署、管理和故障處理時(shí)間。101激光教育投影機(jī)101激光投影機(jī)提供了3200流明高亮度，搭配20000:1高對(duì)比度，即便在環(huán)境較亮的情況下，依然可呈現(xiàn)出絕佳的明暗對(duì)比和豐滿的層次，完美的滿足教學(xué)需求。101激光投影機(jī)采用先進(jìn)的專利技術(shù)，為互聯(lián)網(wǎng)+教育提供高質(zhì)量、使用壽命長(zhǎng)的產(chǎn)品，能夠?yàn)榻虒W(xué)帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的使用感受。101交互白板101交互白板系列經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，具有書(shū)寫流暢、跟蹤率高、互動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，滿足任何學(xué)校開(kāi)展互動(dòng)信息化的基本需求，是配合101VR教室進(jìn)行基礎(chǔ)教學(xué)的最佳載體。101交互白板系列全部采用自動(dòng)延遲休眠技術(shù)，教師下課后即便沒(méi)關(guān)電源，白板也會(huì)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行休眠，不影響后續(xù)課堂的開(kāi)展。圖101交互白板101交互白板采用可投影的專用材質(zhì)，無(wú)反射光，抗光干擾能力極強(qiáng)，陽(yáng)光直射仍然可以正常觸摸書(shū)寫。其電子白板膜表面經(jīng)過(guò)特殊工藝處理，耐磨性強(qiáng)，抗劃傷，使用壽命長(zhǎng)，投影時(shí)亮度均勻，防止炫目現(xiàn)象的發(fā)生，極為有效的呵護(hù)師生用眼健康。板面涂料采用最新環(huán)保材料生產(chǎn)，無(wú)有害氣體產(chǎn)生，符合國(guó)際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，保證了教室環(huán)境的健康環(huán)保。目前，101交互白板提供紅外、電磁兩種感應(yīng)技術(shù)的型號(hào)選擇，與101教育PPT配合使用，可全面滿足101VR沉浸教室、101智慧教室的各種創(chuàng)新教學(xué)活動(dòng)。教學(xué)管理設(shè)備移動(dòng)充電車外表簡(jiǎn)潔大方，容量很大，可同時(shí)為一個(gè)班的設(shè)備提供電源。設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，可靈活適應(yīng)不同班級(jí)容量的需求，為教室里設(shè)備充電提供了保障。移動(dòng)充電車充電可耐高溫，內(nèi)外塑料部件全部采用阻燃工程塑料，750度高溫不燃燒。它也能實(shí)現(xiàn)快速充電，采用業(yè)內(nèi)超高負(fù)載在快速充電下保持不發(fā)熱不過(guò)載狀態(tài)?？紤]到保障人員和設(shè)備的安全，充電車?yán)飪?nèi)置防浪涌雷電保護(hù)裝置，能夠有效保護(hù)設(shè)備安全。圖充電車集中充電：可以為教室的設(shè)備集中充電，對(duì)教室設(shè)備進(jìn)行批量管理，使得設(shè)備管理變得更加便捷。同時(shí)，正面的門采用透明亞克力設(shè)計(jì)，可直接監(jiān)視設(shè)備的充電狀態(tài)。集成電源：采用集成電源，無(wú)需充電器、插座、布線，只需連接電源即可接通整車電源，是真正意義上的設(shè)備管理車。電源區(qū)有雙層防護(hù)門，在保護(hù)電源的同時(shí)更進(jìn)一步保護(hù)使用者的安全。抽屜隔板：內(nèi)部隔板采用抽屜式設(shè)計(jì)，更加方便設(shè)備取放，同時(shí)隔板有對(duì)應(yīng)序列號(hào)，一目了然，方便管理。每個(gè)隔板采用阻燃工程塑料，可有效防火、環(huán)保、防止刮傷。充電指示燈：為每個(gè)充電設(shè)備配置了充電狀態(tài)指示燈，紅燈表示正在充電，綠燈表示充電完成，可更直觀地觀察設(shè)備充電情況。定時(shí)充電：時(shí)控開(kāi)關(guān)能根據(jù)用戶設(shè)定的時(shí)間，控制充電車的電源。時(shí)控器有10組開(kāi)關(guān)時(shí)間，手動(dòng)、自動(dòng)兩用，電源的運(yùn)行按設(shè)定的時(shí)間循環(huán)工作，讓充電的方式更加豐富、智能。智能溫控：內(nèi)配有風(fēng)扇和溫度控制開(kāi)關(guān)，可以控制車內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度。當(dāng)溫度達(dá)到一定范圍時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟溫控功能進(jìn)行散熱。不僅保護(hù)了車內(nèi)設(shè)備，也更加保護(hù)了使用者的安全。殺菌消毒：為保證設(shè)備的安全、健康使用，可對(duì)車內(nèi)設(shè)備進(jìn)行殺菌消毒。101VR軟件101教育PPT在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)課程的備授課外，專門設(shè)計(jì)了用于VR課堂資源下載、資源分發(fā)的功能，保證了101VR課堂的順利進(jìn)行，為教師提供了便捷簡(jiǎn)單、合理有效的一站式VR教室教學(xué)工具。圖教室管理系統(tǒng)101教育PPT101教育PPT是專為教師設(shè)計(jì)的一站式備授課平臺(tái)，教師只需要登陸101教育PPT，無(wú)需再進(jìn)行其它軟件的操作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂學(xué)生VR設(shè)備的控制、課中VR資源的下發(fā)，以及正常的K12基礎(chǔ)教學(xué)。101教育PPT專為K12課程章節(jié)設(shè)計(jì)，內(nèi)置的VR教學(xué)資源與教學(xué)大綱知識(shí)點(diǎn)高度匹配，并為教師提供可便捷快速的下載渠道。使用101教育PPT授課時(shí)，教師還可以借助手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)課件的遠(yuǎn)程控制和操作，輕松滿足教室備課、講臺(tái)授課、課堂巡查等靈活多樣的教學(xué)需求。VR課件制作在一堂VR沉浸課堂中，教師仍然需要使用正常的課件進(jìn)行講授，而講解過(guò)程中，穿插引用VR資源幫助知識(shí)的理解。而101教育PPT的備課功能，以不改變教師原有使用MicrosoftPowerPoint的操作習(xí)慣為設(shè)計(jì)原則，在無(wú)任何技術(shù)門檻和培訓(xùn)成本的前提下，實(shí)現(xiàn)一節(jié)VR沉浸式課堂的高效備課。教師在雙擊打開(kāi)101教育PPT后，仍然可以根據(jù)授課教材版本、年級(jí)、學(xué)科、課程章節(jié)進(jìn)行選擇和切換，無(wú)需搜索，云端教育資源庫(kù)自動(dòng)提供與當(dāng)前課程相匹配的所有課件、視頻、圖片、動(dòng)畫、音頻和習(xí)題等教學(xué)素材。在編輯課件過(guò)程中，可預(yù)覽、拖拽、插入包括沉浸式教學(xué)資源在內(nèi)的所有教學(xué)資源和素材，最后進(jìn)行整體一鍵打包。101教育PPT還提供強(qiáng)大的網(wǎng)盤功能，教師可將編輯打包好VR課件上傳至網(wǎng)盤保存。 圖使用101教育PPT編輯一節(jié)VR課件VR課堂授課教師編輯完課件后，可一鍵從101教育PPT的備課模式切換到授課模式。配合101VR教室配備的基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)備（101激光教育投影機(jī)、101交互白板），進(jìn)行一節(jié)完整的VR課堂。在授課模式下，101教育PPT為教師提供多種智能化授課工具，包含學(xué)科工具（生字卡、繪制電路圖、物理合力、天平等）、互動(dòng)工具（放大鏡、黑板、計(jì)時(shí)器、鼓掌等）、畫筆、橡皮擦、清除墨跡、返回桌面功能等等，進(jìn)行各種創(chuàng)造性的課中講解和演示。另外，101教育PPT支持教師跨平臺(tái)、多手機(jī)終端應(yīng)用，通過(guò)Android設(shè)備和IOS設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)課件的跳轉(zhuǎn)、黑屏、課堂氛圍效果的遠(yuǎn)程控制，幫助教師在課堂中靈活的移動(dòng)教學(xué)。圖手機(jī)遠(yuǎn)程控制課件VR資源分發(fā)管理針對(duì)課件中的插入的VR資源，教師則無(wú)需退出授課界面，直接在101教育PPT的授課界面中，一鍵向?qū)W生設(shè)備統(tǒng)一分發(fā)沉浸式教學(xué)資源，在此過(guò)程中，教師可實(shí)時(shí)對(duì)學(xué)生的設(shè)備號(hào)、接收資源進(jìn)度、設(shè)備的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，確保所有的學(xué)生接收完畢后，一鍵控制所有VR設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一播放。圖教師向?qū)W生設(shè)備分發(fā)VR教學(xué)資源在完成對(duì)所有學(xué)生設(shè)備的資源分發(fā)后，教師可以在101教育PPT中帶VR資源的頁(yè)面進(jìn)行一鍵播放，與此同時(shí)，學(xué)生只需戴上VR設(shè)備，即可體驗(yàn)一次豐富多彩、身臨其境的虛擬現(xiàn)實(shí)之旅。101教育PPT的VR資源播放功能還加入倒計(jì)時(shí)的人性化設(shè)計(jì)，避免學(xué)生因佩戴設(shè)備而錯(cuò)過(guò)VR資源的體驗(yàn)。圖101教育PPT授課模式下一鍵播放/結(jié)束VR資源101VR教室助手101VR教室助手后臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源庫(kù)平臺(tái)運(yùn)行，以及對(duì)教師端和學(xué)生端賬號(hào)信息的統(tǒng)一管理。101VR教室助手在教師上課時(shí)，學(xué)生手機(jī)上可自動(dòng)喚醒打開(kāi)，接收教師端發(fā)送的VR資源，操作簡(jiǎn)便、直觀、可直接進(jìn)入沉浸式資源的播放狀態(tài)。教育資源VR教學(xué)資源是實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)的核心建設(shè)內(nèi)容，是打造各學(xué)科VR課堂的實(shí)質(zhì)性基礎(chǔ)。網(wǎng)龍華漁教育依托行業(yè)領(lǐng)先的多媒體資源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，不僅擁有強(qiáng)大的3D資源制作能力，并且在引擎開(kāi)發(fā)方面有著豐富的自主研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。圖海量VR教學(xué)資源VR資源具備可沉浸、可交互、可構(gòu)想的技術(shù)特點(diǎn)，在一節(jié)課堂的VR教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)能與外界隔離，完全排除了外界干擾,全身心地投入到虛擬現(xiàn)實(shí)中去，獲得身臨其境的感覺(jué)。學(xué)生借助專用的教學(xué)設(shè)備從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)上獲得與真實(shí)世界相同的感受，跨越時(shí)間空間的限制，將抽象化概念具象化，體驗(yàn)高度開(kāi)放、可交互、沉浸式的三維學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，資源需提供一定程度的交互性，以達(dá)到營(yíng)造意境、加深知識(shí)記憶、提升學(xué)習(xí)效果的教學(xué)目的。圖沉浸式VR教學(xué)資源優(yōu)勢(shì)覆蓋分類虛擬實(shí)驗(yàn)：可重復(fù)操作、無(wú)成本消耗的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，還可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來(lái)的危險(xiǎn)。學(xué)科教學(xué)：語(yǔ)文、歷史、生物、地理、科學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科部分知識(shí)點(diǎn)可以使用VR的呈現(xiàn)方式，更易于學(xué)生理解掌握。安全教育：交通安全、校內(nèi)外活動(dòng)安全、消防安全、居家安全、地震火災(zāi)等緊急逃生；愛(ài)國(guó)教育:體驗(yàn)穿越歷史、被壓迫的生活、革命先烈的事跡體驗(yàn)；價(jià)值觀教育：社會(huì)主義核心價(jià)值觀教育；職業(yè)規(guī)劃：讓學(xué)生幾分鐘時(shí)間體驗(yàn)一種職業(yè)，讓他們對(duì)不同職業(yè)有直觀認(rèn)識(shí)，展開(kāi)關(guān)于人生理想、職業(yè)規(guī)劃的思考；博聞強(qiáng)識(shí)：如介紹各地名校、數(shù)字圖書(shū)館、暢游著名景點(diǎn)等。圖VR教學(xué)資源：太陽(yáng)系制作流程目前，VR作為新興行業(yè)，其資源制作仍以消費(fèi)級(jí)娛樂(lè)、游戲應(yīng)用為主，用于教育的優(yōu)質(zhì)資源十分匱乏，尤其在與K12教材匹配程度、資源品質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)上，更缺少統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)龍華漁教育以互聯(lián)網(wǎng)+K12教育為立足點(diǎn)，通過(guò)自主研發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，制定了完善的VR教育資源制作流程，成為行業(yè)VR資源標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則的制定者與領(lǐng)跑者。K12VR教育資源的制作流程主要由知識(shí)點(diǎn)教研分析、資源生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)跟進(jìn)、課件研發(fā)制作、資源校驗(yàn)合成、產(chǎn)品測(cè)試與發(fā)布這五大環(huán)節(jié)組成。圖VR資源制作流程知識(shí)點(diǎn)教研分析教研分析團(tuán)隊(duì)：網(wǎng)龍華漁教育與北京師范大學(xué)合作成立的智慧研究院為VR教育資源提供了頂層的教研設(shè)計(jì)及策劃方案。由研究院師范領(lǐng)域的學(xué)研博士牽頭，帶領(lǐng)各學(xué)科專業(yè)教研人員、資深優(yōu)秀教師組建而成。團(tuán)隊(duì)職責(zé)及流程：教研分析團(tuán)隊(duì)對(duì)各學(xué)科的課程章節(jié)進(jìn)行知識(shí)碎片化，基于K12教學(xué)大綱的要求，做知識(shí)點(diǎn)為單位的匯總和梳理，對(duì)知識(shí)點(diǎn)是否適合匹配VR資源，進(jìn)行制作前的需求收集、分析、篩選，確認(rèn)哪此知識(shí)點(diǎn)需要制作VR課件資源。對(duì)于已確認(rèn)需制作VR課件的知識(shí)點(diǎn)，做課件內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。資源產(chǎn)品策劃資源策劃團(tuán)隊(duì)：網(wǎng)龍?jiān)诨ヂ?lián)網(wǎng)游戲研發(fā)設(shè)計(jì)、大型流媒體直播體系等業(yè)務(wù)模塊遴選優(yōu)秀的執(zhí)行策劃、產(chǎn)品經(jīng)理，組建成VR資源生產(chǎn)的產(chǎn)品策劃團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)職責(zé)及流程：資源產(chǎn)品策劃團(tuán)隊(duì)相當(dāng)于各個(gè)VR課件資源的“產(chǎn)品經(jīng)理”，負(fù)責(zé)產(chǎn)生各個(gè)VR課件的可執(zhí)行策劃案、效果表現(xiàn)案，并全程把握資源生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，保證各個(gè)VR資源既符合教研分析團(tuán)隊(duì)的教學(xué)規(guī)劃，又符合其資源品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。目前，101VR課件資源品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如下：采用次世代3D渲染方案；采用高站貼圖“烘焙”技術(shù)；采用Unity引擎動(dòng)畫（全球最成熟的移動(dòng)開(kāi)發(fā)引擎）；采用雙眼視差成像技術(shù)，單眼成像分辨率達(dá)到1K，屏幕分辨率達(dá)到2K；資源生成類似手機(jī)應(yīng)用大小的APK文件形式。資源研發(fā)制作資源制作團(tuán)隊(duì)：資源制作團(tuán)隊(duì)包含了美術(shù)、音效、資深視頻編導(dǎo)、執(zhí)行文案四組人馬。其中美術(shù)組又細(xì)化分支專業(yè)的UI設(shè)計(jì)師、UE設(shè)計(jì)師、3D場(chǎng)景建模設(shè)計(jì)師、3D動(dòng)作設(shè)計(jì)師、特效設(shè)計(jì)師組成，音效組分為音效師、專業(yè)配音等人員組成。團(tuán)隊(duì)職責(zé)及流程：基于資源產(chǎn)品策劃的執(zhí)行策劃案和效果表現(xiàn)方案，將制作任務(wù)進(jìn)一步細(xì)化和分配：由資深編導(dǎo)人員根據(jù)攝像機(jī)軌跡，制作分鏡腳本、字幕、配音方案；UE、UI設(shè)計(jì)師制作體驗(yàn)交互時(shí)所需的界面設(shè)計(jì)；美術(shù)組制作3D場(chǎng)景、3D動(dòng)作及所有的3D特效；音效師提供相應(yīng)的背景音樂(lè)、音效、配音等。制作團(tuán)隊(duì)將對(duì)以上人員提供的2D資源、3D資源、音效資源進(jìn)行整體的配置調(diào)試。對(duì)配置完成的VR課件資源成品進(jìn)行成片校驗(yàn)，確保資源調(diào)整至最佳畫面精度、最佳