多用戶環(huán)境的虛擬協(xié)作學習平臺設計與實現(xiàn).pdf

1、近三十年來,隨著信息技術的高速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術在各個領域取得了長足的進步,虛擬現(xiàn)實技術越來越受到大眾的關注。虛擬現(xiàn)實是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng),它利用計算機技術生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境,用戶通過使用各種交互設備,同虛擬環(huán)境中的實體相互作用,使之產生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流。以三個I,即Immersion沉浸感,Interaction交互性,Imagination思維構想性,作為虛擬

2、現(xiàn)實技術最本質的特點,并融合了其它先進技術。在國際互聯(lián)網發(fā)展迅猛的今天,具有廣泛的應用前景。目前國內外流行的主流WEB虛擬現(xiàn)實技術有:VRML技術、Flash技術、Viewpoint技術、Cult3D技術和JAVA3D技術。其中,在虛擬場景,尤其是大場景的應用方面,以VRML標準為核心的技術具有獨特的優(yōu)勢。當代建構主義者主張,世界是客觀存在的,但是對于世界的理解和賦予意義卻是由每個人自己決定的。我們是以自己的經驗為基礎來建構現(xiàn)實,或者至

3、少說是在解釋現(xiàn)實,每個人的經驗世界是用我們自己的頭腦創(chuàng)建的,由于我們的經驗以及對經驗的信念不同,于是我們對外部世界的理解便也迥異。所以,學習不是由教師把知識簡單地傳遞給學生,而是由學生自己建構知識的過程。學生不是簡單被動地接收信息,而是主動地建構知識的意義,這種建構是無法由他人來代替的?，F(xiàn)代學習理論強調學習的過程是人與環(huán)境相互作用的過程,知識必須基于真實的學習情景呈現(xiàn)。虛擬現(xiàn)實技術是繼多媒體技術、網絡技術之后又一門嶄新的技術,在為學習者

4、創(chuàng)建仿真的學習情景方面有著不可替代的積極作用。協(xié)作學習是一種為了促進高效率學習、培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力而開展的教學組織活動。在協(xié)作學習過程中,學習者以相互合作共事的態(tài)度,共享信息與資源,共同擔任學習任務。目前基于網絡的協(xié)作學習系統(tǒng)多為WEB形式的協(xié)作學習系統(tǒng),即為傳統(tǒng)的網頁形式中加入了BBS、即時聊天通訊功能等功能模塊,但是這種協(xié)作學習的交流方式不夠豐富,對于抽象的事物難以描述清楚,不利于真實的學習情景呈現(xiàn)。本文首先闡述了協(xié)作學習、網絡教

5、育的發(fā)展現(xiàn)狀,然后,以建構主義學習理論和學習共同體理論為指導思想,剖析其基本觀點、典型教學方法,并以此作為本文研究的理論依據。進而引出虛擬現(xiàn)實技術,以虛擬現(xiàn)實建模語音為設計語言來設計多用戶環(huán)境下的虛擬協(xié)作學習平臺的設計。本文后半部分在介紹虛擬現(xiàn)實技術基本概念的基礎上,分析了分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中的若干關鍵技術——服務器環(huán)境、客戶端環(huán)境、交互感知與操作感知等,在建立基于VRML多用戶環(huán)境下的虛擬協(xié)作學習平臺的基礎上,實現(xiàn)了多客戶端通過網絡在