虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大學(xué)教育中的應(yīng)用

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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在體育教學(xué)中。文章著重研究了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)和訓(xùn)練中的應(yīng)用，以期為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供一定理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；體育教學(xué)；體育訓(xùn)練；應(yīng)用方法

我們所說(shuō)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VirtualReality，VR）是一種由計(jì)算機(jī)生成的模擬環(huán)境，這項(xiàng)技術(shù)需要各種傳感設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)最早是由美國(guó)人在80年代提出的，一直到了90年代才有較為快速的發(fā)展?？梢赃@樣說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著全球的信息科學(xué)技術(shù)又上了一個(gè)新的臺(tái)階，包含計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、智能技術(shù)、傳感技術(shù)和語(yǔ)音處理技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)的是表現(xiàn)多方面多形式的多維信息，將視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)很好地融合，給人們帶來(lái)一種不一樣的體驗(yàn)。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用十分廣泛，比如航天航空、醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)、建筑和軍事設(shè)計(jì)、體育教學(xué)等，這項(xiàng)技術(shù)在這些領(lǐng)域的成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展之快。而且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育事業(yè)中的應(yīng)用，給教育事業(yè)的發(fā)展也帶來(lái)了比較深遠(yuǎn)的影響，它可以非常生動(dòng)地表現(xiàn)教學(xué)的內(nèi)容，這樣的課堂教學(xué)氛圍，不僅能夠提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，還能提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征及其類(lèi)型

1.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征

1.1.1沉浸型

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給人們帶來(lái)的是一種身臨其境的體驗(yàn)，當(dāng)人們所處的方位和位置發(fā)生變化時(shí)，人們所看到的圖像也是在不斷變化的，這是因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合人們視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的特點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出三維立體圖像，再通過(guò)一些自然交互設(shè)備就可以正常運(yùn)行了，其主要目的是給人們帶來(lái)一種身臨其境的感覺(jué)。

1.1.2交互型

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的交互是一種非常自然的交互，只需要通過(guò)一些自然設(shè)備即可完成，目前我們常見(jiàn)的交互設(shè)備有VR眼鏡、電腦、頭盔和數(shù)據(jù)手套等，而且還可以根據(jù)使用者的需求不同，呈現(xiàn)不同的圖像和用戶(hù)體驗(yàn)。

1.1.3多感知型

由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人們的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，所以人們?cè)隗w驗(yàn)這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，也可以很好地感知這些方面，帶來(lái)的是一種更高一級(jí)的體驗(yàn)，而且這種感覺(jué)還是無(wú)法描述的感覺(jué)。

1.2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的類(lèi)型

1.2.1沉浸型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，使用者在體驗(yàn)的過(guò)程中必須佩帶相應(yīng)的設(shè)備，比如數(shù)據(jù)手套和頭盔等，只有這樣才能很好地實(shí)現(xiàn)與虛擬世界的交互，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)的隔離效果超強(qiáng)，所以用戶(hù)在體驗(yàn)的過(guò)程中，可以更加全身心地投入到其中去。但是唯一美中不足的就是這個(gè)系統(tǒng)使用成本較高，而且所使用的設(shè)備價(jià)格昂貴，不適合我國(guó)廣大人民的消費(fèi)水平。

1.2.2簡(jiǎn)易型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

這個(gè)系統(tǒng)相對(duì)于沉浸型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)就比較簡(jiǎn)單了，只要一臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以很好地完成與虛擬世界的交互。例如在旅游業(yè)的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)中，目前在網(wǎng)上出現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)旅游，讓使用者置身于一個(gè)由計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)的世界中。這個(gè)世界既可以是現(xiàn)實(shí)世界（如三峽、九寨溝）的模擬，也可以是一個(gè)完全虛構(gòu)的世界（如太空、外星球等），使用者在其中可以看、可以聽(tīng)、可以嗅，還可以有觸覺(jué)上的感受。這種虛擬現(xiàn)實(shí)的旅游體驗(yàn)，可能會(huì)有兩種發(fā)展方向：（1）給旅游者以全面的旅游體驗(yàn)，使之真正成為一種全新的旅游方式；（2）作為現(xiàn)實(shí)中的旅游地在網(wǎng)絡(luò)中的產(chǎn)品，讓旅游者在實(shí)地旅游之前可以先對(duì)準(zhǔn)備購(gòu)買(mǎi)的旅游產(chǎn)品有一定的了解。這種形式的廣告，效果無(wú)疑會(huì)比圖片之類(lèi)的廣告更吸引人。

1.2.3共享型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

從今年開(kāi)始共享這個(gè)概念就一直存在于我們的生活之中，例如共享小黃車(chē)、摩拜單車(chē)和共享雨傘的出現(xiàn)，這都很好地體現(xiàn)了共享這個(gè)概念，同樣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也在很好地詮釋共享這個(gè)概念，所以另一系統(tǒng)就是共享型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要靠遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)，將不同區(qū)域、不同種族的用戶(hù)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了多空間和多用戶(hù)的共享，而且這個(gè)系統(tǒng)還可以通過(guò)單個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)同一個(gè)虛擬實(shí)際進(jìn)行觀察和操作，以此達(dá)到共同工作的目的，讓我們也能夠體驗(yàn)到虛擬世界帶給我們的樂(lè)趣。

2虛擬現(xiàn)代技術(shù)在體育教學(xué)中的作用

虛擬現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到我國(guó)的教育領(lǐng)域是一項(xiàng)重大的發(fā)展，同時(shí)應(yīng)用到體育教學(xué)中也是一個(gè)較大跨度的飛躍。虛擬現(xiàn)代技術(shù)可以使人們感受到身臨其境，參與者和虛擬環(huán)境之間是不可分的，可以互相作用、互相影響。參與者和虛擬環(huán)境都是這一個(gè)整體的主要組成部分。與之前的教學(xué)模式相比有了很大的改進(jìn)和完善，虛擬現(xiàn)代技術(shù)在如今的教學(xué)中可以說(shuō)是一項(xiàng)新型的教學(xué)方式，同時(shí)也有著自身在體育教學(xué)的作用，符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的潮流。

2.1避免體育教學(xué)中對(duì)學(xué)生自身帶來(lái)的傷害

現(xiàn)代的體育教學(xué)中很受學(xué)生歡迎的項(xiàng)目有拳擊、跆拳道等，這些都是一些有一定對(duì)抗性的體育項(xiàng)目。在教學(xué)中很難避免會(huì)給學(xué)生帶來(lái)意外傷害，因?yàn)槲ｋU(xiǎn)系數(shù)很高，所以有些學(xué)校干脆直接不開(kāi)設(shè)這些對(duì)抗性的課程。利用虛擬現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行體育項(xiàng)目的虛擬練習(xí)，可以直接避免會(huì)給學(xué)生造成意外傷的顧慮。在學(xué)校設(shè)定好的虛擬環(huán)境中可以讓學(xué)生大膽地去和虛擬環(huán)境所設(shè)計(jì)的對(duì)手進(jìn)行對(duì)抗性的搏斗練習(xí)，同時(shí)卻不用擔(dān)心受傷的問(wèn)題。除此之外，虛擬環(huán)境還可以對(duì)學(xué)生的動(dòng)作進(jìn)行客觀智能的評(píng)價(jià)，快速地指出學(xué)生的不足，提高學(xué)生的訓(xùn)練效率。

2.2彌補(bǔ)教學(xué)設(shè)施建設(shè)的不足

在學(xué)校開(kāi)設(shè)的體育課類(lèi)型往往要受到學(xué)校設(shè)施、建設(shè)場(chǎng)地的限制，因此將會(huì)刪減大部分經(jīng)費(fèi)過(guò)高、設(shè)施較高端的體育課，這也就使得好多學(xué)生喜歡的體育課無(wú)法開(kāi)課，比如射擊、賽車(chē)、野外生存等項(xiàng)目。但是在體育課中應(yīng)用虛擬現(xiàn)代技術(shù)就會(huì)有很大的改善，甚至可以直接彌補(bǔ)這其中的不足，學(xué)生在虛擬的環(huán)境中練習(xí)，不用受到學(xué)校場(chǎng)地設(shè)施的約束，并且可以在虛擬的環(huán)境中感受到和真實(shí)環(huán)境的感受。在虛擬現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用中，運(yùn)用了計(jì)算機(jī)的智能化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)的虛擬技術(shù)的人機(jī)交換，也使得體育教學(xué)有了一定的特殊性和個(gè)性化。

2.3徹底打破時(shí)間空間的限制

在虛擬化現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用中，看不到、摸不到的物體甚至沒(méi)有感受過(guò)的危險(xiǎn)場(chǎng)所等，都能在虛擬環(huán)境中體現(xiàn)出來(lái)，又或者這個(gè)自然界根本不存在的事物，也可以根據(jù)它固有的特性在虛擬的環(huán)境中生成，這些的出現(xiàn)已經(jīng)徹底地打破時(shí)間和空間的約束和限制。例如在足球射門(mén)的教學(xué)過(guò)程中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式可能會(huì)應(yīng)用多媒體技術(shù)來(lái)展現(xiàn)射門(mén)的動(dòng)作，一般也就通過(guò)幾個(gè)動(dòng)作的慢鏡頭來(lái)完成射門(mén)的全過(guò)程，而射門(mén)的動(dòng)作也都是經(jīng)過(guò)慢鏡頭剪輯出來(lái)的。但是應(yīng)用到虛擬設(shè)備就會(huì)有很大的不同了，從上到下、從左到右、從前到后，可以從每一個(gè)你想看到的任何角度來(lái)看射門(mén)的全過(guò)程，可以生動(dòng)地展現(xiàn)射門(mén)過(guò)程的技巧，提高學(xué)生訓(xùn)練技巧的效率。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在體育教學(xué)中充分應(yīng)用的一項(xiàng)技術(shù)，虛擬技術(shù)在體育教學(xué)發(fā)展中使教學(xué)技術(shù)不斷地更新生成不同的設(shè)備，使學(xué)生可以在虛擬的環(huán)境中全身心投入進(jìn)去，對(duì)學(xué)生的技能訓(xùn)練有很大的幫助。以下是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的幾個(gè)應(yīng)用舉例。

3.1技能訓(xùn)練

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將學(xué)生的技能訓(xùn)練有效地提高，比如在乒乓球訓(xùn)練的時(shí)候，可以通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和不同水平、不同技術(shù)手法的對(duì)手進(jìn)行對(duì)打，來(lái)提高自己的技術(shù)能力，現(xiàn)實(shí)中是不能將這么多手法的人集合在一起的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以在體育教學(xué)中讓學(xué)生扮演不同的角色，開(kāi)展針對(duì)性的訓(xùn)練，為學(xué)生能力的提高起到了推進(jìn)作用。

3.2知識(shí)學(xué)習(xí)

可以通過(guò)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用來(lái)讓學(xué)生感到新奇，在現(xiàn)實(shí)生活中無(wú)法觀察的生活狀況以及事物變化的過(guò)程，都可以通過(guò)這個(gè)技術(shù)向?qū)W生表達(dá)出逼真的效果。另外還可以讓抽象的理論概念變得更加直觀形象，學(xué)生可以通過(guò)這種實(shí)時(shí)的教學(xué)方式，最大限度地開(kāi)發(fā)自己的能力，提高體育教學(xué)中的教學(xué)質(zhì)量。

3.3體育遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的成熟，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好的情況下，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與體育的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相互結(jié)合，將會(huì)成為一種革新?lián)Q代的教學(xué)方式，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)體育教學(xué)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，將遠(yuǎn)程的體育教學(xué)作為教育界的重點(diǎn)來(lái)推進(jìn)。并且隨著時(shí)代的發(fā)展，這種網(wǎng)絡(luò)授課的方式已經(jīng)逐漸被各地的高校所采納，人們對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的要求不斷地增高，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也在不斷地完善，所以開(kāi)發(fā)一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的遠(yuǎn)程體育教學(xué)軟件，具有很好的發(fā)展前景。

4結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)體育教學(xué)的水平和發(fā)展都具有重要的意義。雖然現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用并不是很廣泛，但是已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，未來(lái)的體育教育將會(huì)和虛擬技術(shù)相互結(jié)合，作為一種新型的教學(xué)方式，用自己的強(qiáng)大功能在體育教學(xué)中發(fā)揮出優(yōu)勢(shì)。

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作者:劉會(huì)玲 單位:武漢科技大學(xué)體育課部