公司成立于2021年,是全球范圍內(nèi)少數(shù)同時(shí)擁有全棧3D AIGC技術(shù)和自然語(yǔ)言生成式大模型技術(shù)的前沿人工智能公司。
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對(duì)于教育的意義還是很大的,比如做一些虛擬的危險(xiǎn)操作,模擬一些高危的實(shí)驗(yàn),都可以通過(guò)虛擬顯示技術(shù)有效的規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn),從而能鍛煉學(xué)生的技能,
虛擬現(xiàn)實(shí),英文名為virtual reality,簡(jiǎn)稱(chēng)vr技術(shù)。這一名詞是由美國(guó)vpl創(chuàng)建人拉尼爾(jaron lanier)在年代初提出的,也稱(chēng)靈境技術(shù)或人工環(huán)境。作為一項(xiàng)尖端科技,虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果,是一種由計(jì)算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng),它最早源于美國(guó)軍方的作戰(zhàn)模擬系統(tǒng),九十年代初逐漸為各界所并且在商業(yè)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的發(fā)展。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境,這種虛擬的環(huán)境是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三維數(shù)字模型,并編制到計(jì)算機(jī)中去生成一個(gè)以視覺(jué)感受為主,也包括聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)的綜合可感知的人工環(huán)境,從而使得在視覺(jué)上產(chǎn)生一種沉浸于這個(gè)環(huán)境的感覺(jué),可以直接觀察、操作、觸摸、檢測(cè)周?chē)h(huán)境及事物的內(nèi)在變化,并能與之發(fā)生“交互”作用,使人和計(jì)算機(jī)很好地“融為一體”,給人一種“身臨其境”的感覺(jué)。
●虛擬現(xiàn)實(shí)的特點(diǎn)與重要意義
虛擬現(xiàn)實(shí)是發(fā)展到一定水平上的計(jì)算機(jī)技術(shù)與思維科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,它的出現(xiàn)為人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界開(kāi)辟了一條新途徑。虛擬現(xiàn)實(shí)的最大特點(diǎn)是:用戶(hù)可以用自然方式與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互操作,改變了過(guò)去人類(lèi)除了親身經(jīng)歷,就只能間接了解環(huán)境的模式,從而有效的擴(kuò)展了自己的認(rèn)知手段和領(lǐng)域。另外,虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)演示媒體,而且還是一個(gè)設(shè)計(jì)工具,它以視覺(jué)形式產(chǎn)生一個(gè)適人化的多維信息空間,為我們創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界提供了有利的支持。
由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)時(shí)三維空間表現(xiàn)能力、人機(jī)交互式的操作環(huán)境以及給人帶來(lái)的身臨其境的感受,它在軍事和航天領(lǐng)域的模擬和訓(xùn)練中起到了舉足輕重的作用。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)硬件軟件技術(shù)的發(fā)展以及人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到它的重要作用,虛擬技術(shù)在各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展,并且越來(lái)越顯示出廣闊的應(yīng)用前景。虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、虛擬城市、甚至“數(shù)字地球”;無(wú)一不是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將使眾多傳統(tǒng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的改變。
一般的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)主要由專(zhuān)業(yè)圖形處理計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、(interaction).為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的充分交換信息,必須設(shè)計(jì)特殊輸入工具和演示設(shè)備,以識(shí)別人的各種輸入命令,且提供相應(yīng)反饋信息,實(shí)現(xiàn)真正的仿真效果。不同的項(xiàng)目可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用可以有選擇的使用這些工具,主要包括:頭盔式顯示器、跟蹤器、傳感手套、屏幕式、房式立體顯示系統(tǒng)、三維立體聲音生成裝置。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)參考資料網(wǎng)站
國(guó)際上虛擬現(xiàn)實(shí)的教育應(yīng)用
首先,從國(guó)際上來(lái)看,科技盯上教育市場(chǎng)不是一天兩天的事情了。Google和蘋(píng)果都在努力往學(xué)校賣(mài)設(shè)備和軟件,Google推便宜的Chromebook筆記本,蘋(píng)果在賣(mài)硬件的同時(shí)曾經(jīng)還想用iBooks取代教科書(shū)。不僅如此,去年,Google宣布了Expeditions
Pioneer項(xiàng)目,向老師們提供所需的全部設(shè)備,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)帶領(lǐng)學(xué)生們展開(kāi)各種各樣的冒險(xiǎn)之旅,例如進(jìn)入海底或外太空等;隨后又與加州頂尖公立學(xué)校合作,免費(fèi)推廣虛擬現(xiàn)實(shí)的教室系統(tǒng)。
日本某地小學(xué)則與三星合作,利用Gear R免費(fèi)為學(xué)生提供禮儀教學(xué),在日本國(guó)內(nèi)引起虛擬現(xiàn)實(shí)教育的熱議。
當(dāng)前,將電子游戲用于教育有很大的潛力。知名模擬和教學(xué)游戲,例如《模擬城市》和Math
Blaster已被應(yīng)用于美國(guó)的小學(xué)教育。又比如,近期,軟除了給教師配置的教育工具類(lèi)應(yīng)用外,同時(shí),增加了一項(xiàng)新的玩具沙盒游戲Minecraft的教育版本,希望讓學(xué)生們上課玩游戲。以MindcraftEdu為例,這款工具通過(guò)三維環(huán)境幫助學(xué)生們探索吉薩大金字塔,以及理解最基本的電子工程原理。
相對(duì)于以往的給教師的教育工具,對(duì)于軟來(lái)說(shuō),用游戲來(lái)做教育是新的方法。在美國(guó),人們對(duì)于能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的游戲的觀念正在改變,教育界也有不少人看好Minecraft給學(xué)生補(bǔ)充知識(shí)的能力,而軟也想借助這款游戲?qū)⒂嗛哋ffice
Edition做起來(lái)。
此外,美國(guó)zSpace也是一家為R教育提供解決方案的典型。zSpace由一臺(tái)單獨(dú)電腦和R顯示器組成,并配備有觸控筆,幫助學(xué)生操縱虛擬3D物體,加強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
在這場(chǎng)教育R的盛宴里,連“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)鼻祖”也摩拳擦掌。比如,全球第一款R顯示設(shè)備的發(fā)明者Tom
Furness,近日啟動(dòng)了事業(yè)新階段R教育。Furness目前正在借助AR/R應(yīng)用交流社區(qū)irtualWorld
Society建立R內(nèi)容創(chuàng)造者和金融支持聯(lián)盟,把大眾的客廳變成教室。通過(guò)irtual World
Society訂閱用戶(hù)的支持,F(xiàn)urness希望建立基礎(chǔ)設(shè)施,以支持教育虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)。
那么,我們用虛擬現(xiàn)實(shí)能帶來(lái)怎樣的感受呢?署名為“IT之家”的作者撰文寫(xiě)到,“通過(guò)某些UGC(用戶(hù)制作內(nèi)容)平臺(tái),我們可以初步看到,虛擬現(xiàn)實(shí)能帶來(lái)什么樣的教育體驗(yàn)。這些平臺(tái)支持除游戲以外,其他能帶來(lái)沉浸感的體驗(yàn)。在新平臺(tái)上,內(nèi)容制作者可以幫助學(xué)生了解,小鳥(niǎo)如何在自己的生態(tài)環(huán)境中生存(Bird
Simulator),以及管理一家餐廳有多么復(fù)雜(Workat a Pizza Place)。數(shù)百家教學(xué)機(jī)構(gòu)利用Second
Life向?qū)W生提供機(jī)會(huì),在虛擬環(huán)境中參觀大學(xué)、訪問(wèn)名勝古跡?!?/p>
有部分國(guó)外院校開(kāi)始使用R技術(shù)。比如,國(guó)外一些高校利用R技術(shù)吸引生源,推廣校園文化。位于美國(guó)佐治亞州的Savannah藝術(shù)設(shè)計(jì)院校成為第一個(gè)大規(guī)模使用R技術(shù)的高校,錄制好校園介紹并寄給已被錄取但尚未入學(xué)的學(xué)生。
此外,位于加州圣何塞的科格斯韋爾大學(xué)(TheCogswell
College)已經(jīng)正式開(kāi)辦R和AR專(zhuān)業(yè),該學(xué)校也成為全球首家創(chuàng)辦R和AR行業(yè)人才認(rèn)證的高校。
高校的一些課程也加入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。據(jù)近期的新聞報(bào)道,一群來(lái)自加州大學(xué)戴維斯分校和洛杉磯分校的研究人員發(fā)明了一種可以應(yīng)用在教育領(lǐng)域的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),通過(guò)3D立體的方式展示地形圖沙盤(pán)。而這種基于“增大化現(xiàn)實(shí)”技術(shù)的沙盤(pán)甚至還可以讓參觀者用雙手來(lái)移動(dòng)山丘。
據(jù)悉,這套增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)沙盤(pán)的想法來(lái)自于想要給本科生進(jìn)行時(shí)間學(xué)習(xí)科學(xué)的目的,然后加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員就開(kāi)發(fā)出了這種基于“增大化現(xiàn)實(shí)”技術(shù)的沙盤(pán),隨后洛杉磯分校負(fù)責(zé)建立模型和教育示范實(shí)驗(yàn)室,將這項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化為了成品。而這種方法可以讓學(xué)生們自己塑造景觀,團(tuán)隊(duì)希望可以利用這種沙盤(pán)讓學(xué)生更好地理解各種地形地貌,而不用親自到戶(hù)外去。
國(guó)內(nèi)虛擬現(xiàn)實(shí)的教育應(yīng)用
目前,我國(guó)形成了以北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、工業(yè)和信息化部電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、浙江大學(xué)等各大高校、研究院所和高科技聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)制作,產(chǎn)學(xué)研密切結(jié)合的發(fā)展局面。
從國(guó)內(nèi)的企業(yè)來(lái)看,目前國(guó)內(nèi)提出把R技術(shù)應(yīng)用在教育領(lǐng)域的包括:新東方、、安妮股份、廈門(mén)創(chuàng)壹軟件等。其中,新東方和樂(lè)視在年在貧困山區(qū)的學(xué)校構(gòu)建一些R教室。
同時(shí),許多高校都在積極研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用,并相繼建起了虛擬現(xiàn)實(shí)與系統(tǒng)仿真的研究室,將科研成果迅速轉(zhuǎn)化實(shí)用技術(shù),如北京航空航天大學(xué)在分布式飛行模擬方面的應(yīng)用;浙江大學(xué)在建筑方面進(jìn)行虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)的應(yīng)用;清華大學(xué)對(duì)臨場(chǎng)感的研究等都頗具特色;哈爾濱工業(yè)大學(xué)在人機(jī)交互方面的應(yīng)用。
從虛擬現(xiàn)實(shí)的體驗(yàn)來(lái)看,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室,如地理、物理、化學(xué)、生物實(shí)驗(yàn)室等等,擁有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以比擬的優(yōu)勢(shì)。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái)的虛擬實(shí)訓(xùn)基地,其“設(shè)備”與“部件”多是虛擬的,可以根據(jù)隨時(shí)生成新的設(shè)備。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新,使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同時(shí),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境,如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結(jié)構(gòu)顯示等,在廣泛的科目領(lǐng)域提供無(wú)限的虛擬體驗(yàn),從而加速和鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程。虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸性和交互性,非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。包括軍事作戰(zhàn)技能、外科手術(shù)技能、教學(xué)技能、體育技能、汽車(chē)駕駛技能、果樹(shù)栽培技能、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓(xùn)練。
據(jù)媒體綜合報(bào)道,清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)等高等學(xué)府已在校內(nèi)建立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,主要從事R的科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)。清華大學(xué)在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中,還增加了虛擬現(xiàn)實(shí)相關(guān)的內(nèi)容。清華大學(xué)利用虛擬儀器構(gòu)建了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng);北京師范大學(xué)教育部虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用工程研究中心就主要從事這項(xiàng)技術(shù)在文化遺產(chǎn)保護(hù)和醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,先后開(kāi)發(fā)了北京胡同虛擬現(xiàn)實(shí)游覽交互系統(tǒng)、秦兵馬俑陣列運(yùn)動(dòng)模擬、虛擬內(nèi)窺鏡等程序;華中理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院工程檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室將其虛擬實(shí)驗(yàn)室成果在網(wǎng)上公開(kāi)展示,供遠(yuǎn)程教育使用;復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、廣州暨南大學(xué)等一批高校也開(kāi)發(fā)了一批新的虛擬儀器系統(tǒng)用于教學(xué)和科研。由上可知,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然在國(guó)內(nèi)外的教育教學(xué)中有所應(yīng)用,但在我國(guó)教育中的使用僅局限于高校的研究性和探索性教學(xué)當(dāng)中,而對(duì)廣大普通大、中、小學(xué)生的普及則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
讓他們?cè)O(shè)身處地地在這樣的場(chǎng)景下接受我們的經(jīng)驗(yàn)傳承,那樣應(yīng)該是事半功倍的。教育者需要一種工具虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù),生成三維逼真的虛擬環(huán)境,用戶(hù)需要通過(guò)特殊的交互設(shè)備才能進(jìn)入虛擬環(huán)境中。人類(lèi)在教育過(guò)程中,是一個(gè)知識(shí)、技術(shù)傳承的過(guò)程,也可以說(shuō)是一種經(jīng)驗(yàn)的傳承過(guò)程,可以為受教育者直觀地展示他們所要學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)場(chǎng)景
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù),生成三維逼真的虛擬環(huán)境,用戶(hù)需要通過(guò)特殊的交互設(shè)備才能進(jìn)入虛擬環(huán)境中。人類(lèi)在教育過(guò)程中,是一個(gè)知識(shí)、技術(shù)傳承的過(guò)程,也可以說(shuō)是一種經(jīng)驗(yàn)的傳承過(guò)程。教育者需要一種工具,可以為受教育者直觀地展示他們所要學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)場(chǎng)景,讓他們?cè)O(shè)身處地地在這樣的場(chǎng)景下接受我們的經(jīng)驗(yàn)傳承,那樣應(yīng)該是事半功倍的。上有很多關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于教學(xué)的案例,回復(fù)辛苦,忘啦。