與5G通信技術(shù)相結(jié)合讓貧困地區(qū)也能體驗(yàn)的VR沉浸式教學(xué)
近日,電子科技大學(xué)300余名同學(xué)佩戴一體式沉浸設(shè)備,紛紛化身“頭號玩家”。在虛擬現(xiàn)實(shí)中與講座主講人實(shí)時互動,在VR(虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù))體驗(yàn)的樂趣中共同學(xué)習(xí)交流。作為繼多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后,在教育領(lǐng)域中最具應(yīng)用前景的“明星”技術(shù),如今VR伴著5G通信技術(shù)的發(fā)展,與教育教學(xué)又會碰撞出怎樣新的火花?科技日報(bào)記者采訪了威愛教育CEO孫偉博士。
VR沉浸式教學(xué)是一種多人同步、實(shí)時互動、讓參與者完全置身于虛擬世界之中的教學(xué)方式。它將教學(xué)內(nèi)容場景化,為學(xué)生提供沉浸式、實(shí)踐式、交互式的虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)環(huán)境?!爸R傳遞實(shí)際上也遵循達(dá)爾文的進(jìn)化論,從幾千年以前的口授,到幾百年前發(fā)明黑板,到大概二十多年前有了多媒體,再到未來虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、大數(shù)據(jù)的深度融合?!睂O偉說,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教室是未來的發(fā)展趨勢。
如今,隨著5G的到來,VR教學(xué)與5G通信技術(shù)深度關(guān)聯(lián),讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更廣泛、有效地應(yīng)用到教學(xué)之中?!癡R教學(xué)的復(fù)雜度和沉浸度,必須有能夠提供其所需性能的支持網(wǎng)絡(luò),哪怕幾毫秒的延遲,效果都可能大打折扣?!睂O偉說,對于VR實(shí)時教學(xué)來說,識別的景象會發(fā)生連續(xù)大量的動態(tài)變化,4G難以負(fù)荷龐大的計(jì)算量。
“作為4G網(wǎng)絡(luò)的升級版,5G的特點(diǎn)就是帶寬極寬、時延極低、采用特高頻進(jìn)行通信,進(jìn)而帶來超高速的傳輸速率,高速率的5G環(huán)境便可以很好地解決延時問題?!睂O偉說,在5G技術(shù)的大環(huán)境下,一些對實(shí)時性要求較高的應(yīng)用,比如虛擬課堂培訓(xùn)將得到廣泛普及。
“5G和VR教學(xué)的深度結(jié)合,讓貧困地區(qū)的遠(yuǎn)程教育成為可能。”孫偉表示,通過5G連接,將多路高清的教學(xué)直播放在頭顯里,讓貧困地區(qū)的孩子可以看到教學(xué)質(zhì)量最好學(xué)校老師的教學(xué)。“其中涉及的一個核心問題,就是頭顯的計(jì)算能力和承受能力是不夠的,無法做到實(shí)時渲染,但5G為此提供了可能?!睂O偉說,在5G的條件下,運(yùn)用邊緣計(jì)算將視頻傳至云端。在云端將模型用高配置的集群做出來,實(shí)時渲染,再將圖像實(shí)時下傳至頭顯,整個過程不超過20毫秒。
“對于像做實(shí)驗(yàn)這樣實(shí)操性強(qiáng)的課程,VR頭顯可發(fā)揮更大的作用?!睂O偉說,頭顯里提供了不同的視角,戴上頭顯后,孩子們可以從正面、側(cè)面、甚至老師的手等各個角度觀察老師做實(shí)驗(yàn),真正實(shí)現(xiàn)沉浸式教學(xué)。孫偉告訴記者,這得益于眼控技術(shù),通過建立人眼數(shù)學(xué)模型和用算法作眼球追蹤。這種方法不僅效率快,而且精準(zhǔn)度高,是人機(jī)交互的一場革命。記者看到,觀眾們戴上頭顯后,可以從不同角度觀察打太極的手勢、踢足球的腳法、跳拉丁舞扭動的弧度等,獲得360度無死角任意切換的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。