VR-AR技术在高职院校双高建设中的应用探索

1、    vr/ar技术在高职院校“双高”建设中的应用探索    肖龙星摘  要：该研究基于高职院校虚拟仿真实验室的建设构想、vr/ar技术在思政课程及其他各专业课程中的应用，力求探索出促进高职院校“双高”建设的vr/ar系统，提高学校专业建设水平和综合展示能力。vr/ar开发引擎基于unity 3d游戏引擎。vr搭载平台基于720云、steam vr、pico vr和微信公众平台等，ar搭载平台基于vuforia平台、andriod移动端和ios移动端。关键词：vr  双高  职业教育  虚拟现实：g434

2、60;                                ：a                         ：1672-3791（2019）06（a）-0030-021  vr/ar技术助推高职院校“双高”建设在高职院校“双高”创建工作中，虚拟仿真实验室建设是一项重要的考核指标。vr/ar是行

3、之有效的技术，在推动校园建设、促进专业建设方面具有重要意义，在可融合校方资源，或助推“双高”建设中脱颖而出。1.1 虚拟仿真实验室建设构想高职院校的虚拟仿真实验室应包含实地展示厅和云端展示厅。实地展示厅应位于行政主楼或教学主楼，运用相应的vr和ar设备，展示校园形象、师生作品、获奖作品等。云端展示厅应结合相应的vr和ar云端展示平台，如720云、steam vr平台等进行展示。如果结合微信小程序搭建产品展示厅，并嫁接到校方微信公众号，既能保证数据安全，又方便师生实时访问。1.2 vr/ar技术融入高职课程vr/ar是发展中的、影响深远的、有潜在应用价值的新技术，能够缩小教育与社会需求之间的差距

4、，改变学习者的思维方式，甚至会影响学习者对世界、时空和自我的看法1。若将其合理应用于思政课程中，或将有效促进思政课程改革;合理应用于专业课程中，课堂主阵地或将呈现全新的教学模式。1.2.1 vr/ar助力思政课程改革师生人人一套vr眼镜，通过沉浸式教学，将大家带入思政的虚拟世界。在各类虚拟历史博物馆、紀念馆内，师生可角色互换，通过场景漫游、观看影片、交互游戏、答题闯关等，完成每一节课程。结合思政课程教科书内容，奖品被设置成ar产品，奖励表现优异的学生。对于学生的学习进度、学习水平、课程考核等方面，都可结合每位学生的监控数据做评估分析。1.2.2 vr/ar在其他专业课程中的应用计算机专业，特别

5、是软件开发、数字媒体等方向，应当开设vr/ar课程。师生既可以开发、设计vr/ar产品，又可以参加各类比赛。其他非计算机专业，则可以将vr/ar产品融入授课内容。比如建筑类课程中，建筑结构可以通过vr和ar来展示;经济贸易类课程中，可以通过vr模拟产品物流路线;小学和学前教育类课程中，通过ar将卡通漫画生成3d效果，通过vr交互布置幼儿学习环境等。2  vr产品设计与架构vr产品包括基于现实的720°或360°实景vr和基于模型的虚拟vr。前者源于实地取景，生成全景照片;后者通过建模，搭建vr环境。2.1 实景vr的设计与实现2.1.1 实地取景720°

6、全景vr主要用于外景展示，需借助无人机实地取景。选好取景点后，将无人机升至高空悬停，平、仰、俯角360度各拍摄46张，最后扣拍1张，共计1319张。360°全景vr主要用于内景展示，需借助单反相机和鱼眼镜头。平角360°拍摄46张，垂直向上、向下各拍摄1张，共计68张。2.1.2 后期制作将拍摄好的实景照片导入全景合成软件，比较常用有ptgui。将照片合成1张长宽比为2：1的全景图。合成的720°全景图，还需要导入photohop软件，处理天空效果或修补其他细节。2.1.3 产品发布处理和优化好的全景图片，可发布至全景云平台，开通vr功能即可正常访问。以720云为

7、例，产品展示中既可添加背景音乐、语音讲解，又可增加热点、沙盘、足迹等，增强交互性和用户体验。生成的二维码或超链接，还可嵌入到学校微信小程序或微信订阅号中。2.2 模型vr的设计与实现2.2.1 模型制作运用unity 3d搭建场景，其中包括ui界面和各类交互按钮。该研究以pico vr为例，导入vr所需sdk，即picovr unity sdk v2.7.7。进入project选项卡，依次展开assetspvr_unitysdkprefabs，将pvr_unitysdk、pvrcontroller0、pvrcontroller1、controllermanager预制体拖入场景，再做相应调试，

8、即可完成vr交互功能的环境搭建。2.2.2 代码交互点击ui按钮交互，如实现场景切换的核心代码：scenemanager.loadscene（"tushuguan"）;/切换到“tushuguan”场景点击手柄方向盘按钮，实现前后左右移动。新建cameramove.cs脚本，挂到pvr_unitysdk，核心代码：float xaxis= input.getaxis（“horizontal”）;float zaxis= input.getaxis（“vertical”）;transform.translate（xaxis，0f，zaxis）;2.2.3 作品導出与发布设计好

9、的vr作品，既可导出到pc端和移动端运行。同时，还可发布到pico vr平台，通过pico vr app访问作品。对于高校而言，最安全的方式是开发vr/ar云端展示厅，将所有作品集成管理。3  ar产品设计与架构ar取景目标以“五四运动”4个汉字的印刷体为例，制作3d视听特效。unity 3d最好选用2017版本以上，软件自动集成vuforia sdk。3.1 vuforia注册与数据库搭建在vuforia官网注册账户，新建开发项目。将项目生成的license key复制粘贴到unity 3d场景的vuforia预制体中，以便识别ar取景目标。返回vuforia官网，进入target

10、 manager，点击add database按钮新建数据库。在add target中新建单张图片（single image），图片为“五四运动”4个汉字的照片。下载数据库，选择unity editor，导入unity 3d的assets中备用。3.2 模型导入与代码框架改写在unity 3d场景中创建能够代表“五四运动”的模型，并导入相关音频。将ar_camera预制体拖入场景，修改ar_camera中的脚本组件，核心代码如下：instantiate（wusiyundong_prefab， transform.position， quaternion.identity）;/实例化场景预制体3.3 ar产品导出与发布ar产品设计好之后，即可导出到pc端和移动端运行。较安全的方式是存放到校方的vr/ar云端展示厅（包括校方app或者微信小程序、订阅号），将所有发布的产品进行集成管理。参考文献1 张枝实.虚拟现实和增