李云

【摘 要】近年来，随着VR技术的不断发展完善，其应用也不断向教育领域延伸。文章在分析VR技术特点、作用的基础上，探索了VR技术在军事地形学教学中的功能应用。

【关键词】VR技术；军事地形学；教学

【中图分类号】G42 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）10-0222-01

随着科学技术的不断发展，科技产品不仅给人们生活带来了便利，同时也给教育事业带来了极大的变化，VR技术的核心内容就是帮助人们创建可以进行沟通互动的虚拟世界，将其应用于现代教学，有利于提高学员学习兴趣，提高学习训练效果。

一、VR技术的概念和特点

VR技术，即虚拟现实技术，是在虚拟的环境里体验现实世界。它是在计算机技术基础上，用传感器技术、图像技术以及全媒体技术，人机接口、仿真技术建立的新技术。VR技术具备以下特点：

一是人性化。VR技术能借助计算机、多媒体设备等打造一个类似真实的环境，并将这一环境中的相关信息传达给使用者，之后再借助利用传感器等设备实现有效的人机交互，这一人机交互系統具有智能化的特征，能够准确把握使用者内心的真实想法，并通过虚拟环境来满足用户的内心需求。

二是交互性。借助VR技术，使用者不但能得到所需的图片、数据等知识内容，同时还能模拟真实环境中各种输入、输出设备进行交流互动，以更好地满足用户的多样化需求。

三是新颖性。在利用VR技术模拟的真实环境中，使用者不仅能把握最新、最全面的系统知识还能对知识学习的内涵进行深入化、多角度理解，从而引发其产生新的想法。

二、VR技术的军事地形学教学中的作用

1.打破条件限制，提高学习效率。

利用VR技术进行教学可以突破现实条件的限制，打破时间空间方面的制约，最大程度上创造出教学所需要的现场环境；可以克服不良天气对现地教学带来的影响，全天候全时域地进行教学；可以克服现地场地容量限制，最大限度地减少学员多人同时作业时互相之间的影响；可以通过系统模拟出各类危险情况进行训练，增强学员应对复杂条件下作业的能力。

2.增强学习兴趣，优化学习效果。

VR技术可借助各种各样的媒体作为介质，实现人机交互沟通，从而增强知识的可视化与可感知性，让学员更加全面、深入地了解整个学习训练流程。这样的教学形式不仅手段更加多样、内容更加新颖，可让学员的注意力集中在课堂上，同时还能调动学员的学习兴趣，让其在一个更加愉悦、放松的环境中进行学习，进一步提升学习效果。

3.不断开拓思维，提高想象能力。

在教学过程中，学员可以使用VR技术打破空间限制，将自己的创意通过虚拟环境进行展示，并且在这一过程中还可以对其进行不断的修改，从而促进自身思维能力的开发，并且还可以提高自己的想象能力，进而对于教学内容有一个更加深刻的认识。

4.多维互动教学，提高教学质量。

VR技术的教学过程中，可以让学员在虚拟环境中进行学习，与此同时，学员还可以通过虚拟环境进行沟通与交流，使学员可以全身心投入教学中，并且在此过程中进行探讨、研究，从而大大提高教学质量。

三、VR技术在军事地形学教学中的应用分析

1.系统设计基本原则。

一是先进性。系统在结构设计上需要能够体现当今VR技术发展的主流，配置要灵活多样，能够实现可扩展性、兼容性等技术方面的需求，并能提供可以紧跟技术发展前沿的虚拟现实构建系统。

二是可拓展性。运用于教学的系统应当具有可扩展性，能随着前沿技术的不断发展和教学需求对系统本身进行更新和优化。

三是安全性。系统在设计过程中，应注重信息保密。因为系统在日常使用维护过程中，很大程度上需要进行网络资源信息共享，因而需要极为注意对信息安全的保护。

2.系统功能需求分析。

一是要有模拟现地地形环境库。系统能实现通过已有素材库创建模拟现地地形，通过使用真实现地图片作为基础环境，拍摄真实地形和结合3D建模方法达到模拟现地地形，以建立更具有真实感的虚拟环境。系统能够显示不同地形特点的地貌、地物分布情况；能够模拟不同季节设置现场温度、天气环境，完成在不同天候环境下的现地模拟教学；能够提供近似实战的音响、烟雾和爆炸效果，实现在模拟实战环境下的现地训练。

二是有地图数据处理显示功能。系统能够数据质量检查，矢量栅格数据的相互转换；几何计算及查询、图形编辑、线状要素处理、图形裁剪与合并、图幅几何接边、图层叠加、投影变换、坐标变换、三维处理等；建立分块索引、多尺度关联。系统能以颜色、亮度、纹理、线性、符号、文字注记等形式，将地图数据转换成可被人的视觉感知的计算机二维或三维图形图像。

三是要有图上作业常用工具箱。现地使用地形图过程中需要的工具很多，系统应提供更为便捷、高效、精确的所有图上量算作业的工具。如在图上能够量取点位的精确直角坐标和地理坐标、判读高程、判定起伏、量算水平距离和实地距离、量算方位、面积、坡度等信息。

四是要能够实现电子地图导航功能。系统能够对移动载体进行定位，并在电子地图实时标定当前位置；具有全天候、全时域工作特点，能显示周边区域的地理信息，同时完成路线规划、路线引导、地图匹配、信息查询等，实现电子导航。

3.系统应用把握的问题。

一是真实创建虚拟环境模型。几何模型是构建虚拟环境的首要任务，它的好坏直接影响虚拟环境的真实感。系统不仅要求所显示的对象模型在外形上与真实对象相似，而且要求的形态、光照、质感等方面都十分逼真。为此，应开发运用最新技术，提高虚拟环境的真实感。

二是提高使用人员的技术性操作要求。VR技术目前没有普遍市场化，绝大多数人没有接触过虚拟现实设备。如果采用VR技术进行教学训练，教员就必须首先学会并教授学员如何使用设备，这对使用者的技术提出了一定要求。而且由于设备较为昂贵，后期的操作就必须规范防止误操作导致不必要的损坏。

三是克服长期佩戴使用产生的眩晕和不适。目前，常见的虚拟现实设备主要由头盔显示器、数据手套、语音识别器和跟踪器构成。如果长期佩戴使用将会产生眩晕感和身体不适，这是由于眼睛感受到的画面和身体感受到的运动不协调及长时间集中精力观察导致的，这也是目前VR技术普遍存在的问题。为此，在使用之前可进行一些辅助训练来克服由于长时间佩戴产生的眩晕，同时不断改进系统，提升系统使用的舒适性。

参考文献

[1]郭珍珍，陈晋.VR技术在现代教学中的应用.现代商贸工业，2018年第34期.

[2]王丹琳.基于VR技术的现场勘查实践教学系统研究.北京警察学院学报，2018年7月第4期.

[3]王倩.现代教学中VR技术的实践分析.信息与电脑，2018年第17期.

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