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(hào)玩家”。在虛擬現(xiàn)實(shí)中與講座主講人實(shí)時(shí)互動(dòng)，在VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）體驗(yàn)的樂(lè)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(huì)碰撞出怎樣新的火花？科技日?qǐng)?bào)記者采訪了威愛(ài)教育CEO孫偉博士。

VR沉浸式教學(xué)是一種多人同步、實(shí)時(shí)互動(dòng)、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(chǎng)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(shí)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(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、大數(shù)據(jù)的深度融合。”孫偉說(shuō)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸式教室是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

如今，隨著5G的到來(lái)，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(shuō)，對(duì)于VR實(shí)時(shí)教學(xué)來(lái)說(shuō)，識(shí)別的景象會(huì)發(fā)生連續(xù)大量的動(dòng)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(jí)版，5G的特點(diǎn)就是帶寬極寬、時(shí)延極低、采用特高頻進(jìn)行通信，進(jìn)而帶來(lái)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(shí)問(wèn)題?！睂O偉說(shuō)，在5G技術(shù)的大環(huán)境下，一些對(duì)實(shí)時(shí)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(guò)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(gè)核心問(wèn)題，就是頭顯的計(jì)算能力和承受能力是不夠的，無(wú)法做到實(shí)時(shí)渲染，但5G為此提供了可能?！睂O偉說(shuō)，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(lái)，實(shí)時(shí)渲染，再將圖像實(shí)時(shí)下傳至頭顯，整個(gè)過(guò)程不超過(guò)20毫秒。

“對(duì)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(shuō)，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(gè)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(guò)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(chǎng)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(shì)、踢足球的腳法、跳拉丁舞扭動(dòng)的弧度等，獲得360度無(wú)死角任意切換的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。