8 浅析3D_全息_虚拟现实技术_许秀文

《中国教育信息化》发行部:cyl@m https://www.360docs.net/doc/0a3141076.html,

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来更多地参与到集体学习或师生间的交流反馈中。

4.促使师生共建教学资源

这是实现以学生为中心的有效方法。由于交互白板的易学易用,加上现在信息技术教育的日益普及,高校学生参与教学意识的增强,很多学生通过观察教师上课使用和课间的尝试,对白板功能的掌握甚至比教师还快。

此时便可因势利导,鼓励学生结合他们在信息技术相关课程中所学的知识,协助教师设计课堂教学中所需的资源。这些资源可以是电子白板活动挂图中的背景、页面或图像,也可以是Flash 动画,还可以是可用于数理化课程中的各种几何图形、物理化学的仪器设备图等。根据不同学科特征或教学设计需求,这些活动的参与形式可以是学生个人,也可以是学生小组共同完成。

5.网络功能延展教学交流空间

交互式电子白板的网络功能在拓展教学范围、加强班级或校级合作教学交流时也起到了很大的作用。在多媒体网络教学系统中,电子白板作为重要组成部分,利用一定的通信手段建立一个电子环境的虚拟公用区域,使位于不同地点的人员可以在“共同”的屏幕上讨论问题,其中任何一方的活动(绘图、交谈和板擦等)都能实时地传送到其他所有用户的视图上,从而体现了网际教学的互动性。

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另外,运用电子白板的网络邮件功能还可与外界进行实时交流。如在课堂教学中,来自合作学校的电子邮件被适时显示在交互式白板上供全班讨论。电子邮件传递的准实时性和内容的不可预测性为整个活动注入了节奏

感和兴奋元素,也挑战了学生的思维和反应能力。

交互式电子白板的网络功能,使课堂教学中的交流与合作的范围从传统的小组、班级扩展到校际,学生在课堂学习中体验到合作与竞争的合理结合。而在班级活动这个层次上,又可以通过分组来提高学生的参与程度。

四、结束语

交互式电子白板与高校课堂教学的有机结合,是高校教学改革中的一种新型教学手段。交互白板的应用使教师在教学过程中对教学设计投入更大的精力,构建了一个课堂教与学的协作环境,大大增强了教学过程的师生互动,提高课堂教学的效率;白板系统与网络、与其他计算机应用程序互补,促使师生共同运用电子白板作为认知和探索发现的工具,共同组建教学资源,为学科资源的信息化建设增砖添瓦;其网络功能更加强了高校学生的协作学习意识,构建高校学生新的认识和解决问题的思维方式。筅

参考文献:

[1]浅谈目前的软交换系统新业务[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/0a3141076.html,/files/faq173.htm.

[2]英国文化协会.无纸教室教学[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/0a3141076.html,/viewdiary.10931638.html

[3]互动教学更精彩———巨龙交互电子白板辅助教学[N].中国计算机报,2005-04-18(3).

[4]Fromme Michael.Pralle Helmut .Architecture of a shared —image electronic whiteboard in telemedicine [J].Future Generation Computer Systems,2003.

(编辑:金冉)

电影《阿凡达》以令人耳目一新的3D 技术,在全球获得了27.26亿美元票房,也在全球掀起了3D 技术热潮。与此同时,日本世嘉公司隆重推出了一位名为“初音”

的偶像,这位偶像并不是真人,而是采用了全息投影技术投影的一位虚拟偶像,该公司把“初音”这位虚拟偶像搬上了现实舞台,她在视觉上与真人毫无二致,甚至比真人

浅析3D 、全息、虚拟现实技术

许秀文,薄建业,杨铭,郝勇

(武警医学院,天津300162)

要:本文主要从用户角度浅析了3D 、全息、虚拟现实技术三种技术的原理,并加以对比,同时简单介

绍了它们各自的应用范围。

关键词:3D ;全息;虚拟现实中图分类号:TP37

文献标识码:A

文章编号:A1673-8454(2011)13-0085-02

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应用

技术应用85

《中国教育信息化》编辑部:m is@m https://www.360docs.net/doc/0a3141076.html,

中国教育信息化/2011.13(高教职教)

更完美。与此同时,虚拟现实技术也被媒体广泛提起。那么这三种技术究竟存在什么联系和区别呢?

一、三种技术的内涵

1.3D 技术

3D 是three-dimensional 的缩写,意为三维图形。在

计算机里显示3D 图形,实际上是在平面里显示三维图形。不像现实世界里,真实的三维空间,有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界,因此在计算机显示的3D 图形,就是让人看上去像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小,就会形成立体感。计算机屏幕是平面二维的,我们之所以能欣赏到真如实物般的三维图像,是因为显示在计算机屏幕上时色彩灰度的不同能使人眼产生视觉上的错觉,而将二维的计算机屏幕感知为三维图像。简单地说就是虚拟三维技术。它是利用计算机的运算达到视觉、听觉等方面立体效果的一种技术。从图像学的角度来看,三维不再是平面的,而是立体的。

2.全息技术

全息投影技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。该技术是全息摄影技术的逆向展示,本质上是通过在空气或者特殊的立体镜片上形成立体的影像。不同于平面银幕投影仅仅在二维表面通过透视、阴影等效果实现立体感,全息投影技术是真正呈现3D 的影像,可以从360°的任何角度观看影像的不同侧面。

3.虚拟现实技术

虚拟现实技术具有超越现实的虚拟性。虚拟现实系统的核心设备仍然是计算机。它的一个主要功能是生成虚拟境界的图形,故此又称为图形工作站。虚拟现实,又称假想现实,意味着“用电子计算机合成的人工世界”。该技术配有数据手套、三维鼠标、运动跟踪器、力反馈装置、语音识别与合成系统等,可以实现让使用者与虚拟现实进行交互的功能,使人产生强烈的浸没感。

二、三种技术的联系与区别

早期的3D 技术必须借助特殊的眼镜才能观看其效果,现在随着科技的发展,出现了不用佩戴专用眼镜的

3D 技术。但是3D 技术始终有一个限制,即它们是二维

的。只不过3D 技术模拟了人类在观看物体时视网膜成像的视差,这种视差感觉暗示我们,看到的就是真实的(或几乎是真实的),而不是平面的二维的。

全息技术又称为“裸眼3D ”,实际上全息技术与3D 技术的原理有本质不同,如上所述,全息立体投影设备不是利用数码技术实现的,而是投影设备将不同角度影像投影至一种国外进口的全息膜上,让你看不到不属于你

自身角度的其他图像,因而实现了真正的全息立体影像。

而虚拟现实技术和3D 技术相同之处是,这个领域与计算机有着不可分离的密切关系,信息科学是其基本前提。

虚拟现实技术与3D 、全息技术的最大区别是,虚拟现实技术通过相应设备,人可参与其中虚拟的环境,能够感知、改变该环境。这也是虚拟现实技术最大的优点。

三、三种技术的应用范围

3D 技术的应用范围极其广泛。无论从军事、教育、生

产、娱乐、科研,还是医学、航空、学术等众多领域都会涉及3D 技术。

全息投影分为180度全息投影、360度全息投影和幻影成像,180度全息投影适合单面展示;360度全息投影又称360全息,适合展示单件的贵重物品,并且可以4面都可以看到3D 的影像。

全息投影技术在舞美中的应用,不仅可以产生立体的空中幻像,还可以使幻像与表演者产生互动,一起完成表演,产生令人震憾的演出效果。如梦幻剧场《动漫大师诺曼》中运用全息投影技术,舞台艺术与电影片断在同一空间出现了非凡的融合,给观众展示了世界多媒体艺术最新的成果。

针对展览展示行业实时推出的360度幻影成像系统,将三维画面悬浮在实景的半空中成像,营造了亦幻亦真的氛围,效果奇特,科技感十足。为展览展示行业开辟了新的营销方向。

早在20世纪70年代科学家便开始将虚拟现实技术用于培训宇航员。由于这是一种省钱、安全、有效的培训方法,现在已被推广到各行各业的培训中。目前,虚拟现实技术已被推广到不同领域中,得到广泛应用。比如科技开发、商业、医疗、娱乐等方面。

虚拟现实技术不仅创造出虚拟场景,而且还创造出虚拟主持人、虚拟歌星、虚拟演员。日本电视台推出的歌星DiKi ,不仅歌声迷人而且风采翩翩,引得无数歌迷纷纷倾倒,许多追星族欲亲睹其芳容,迫使电视台只好说明她不过是虚拟的歌星。美国迪斯尼公司还准备推出虚拟演员。这将使“演员”青春常在、活力永存。虚拟演员成为电影主角后,电影将成为软件产业的一个分支。各软件公司将开发数不胜数的虚拟演员软件供人选购。不久前由计算机拍成的游戏节目《古墓丽影》片中的女主角入选全球知名人物,预示着虚拟演员时代即将来临。

随着科技的发展,以上三种技术必将迅猛发展,也必将带给我们更美好的生活,让我们拭目以待。筅

(编辑:金冉)

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