张雁鹏,陈世均,高建勇

(苏州热工研究院有限公司 设备管理部，广东 深圳 518028 )

0 引言

虚拟现实(VR,virtual reality)设备是一种头戴式设备，允许用户通过显示立体视觉图像与三维虚拟现实环境进行交互。该设备可以分析用户的头部状态，并在虚拟现实世界中调整虚拟摄像机的位置，以增强沉浸感。随着VR技术的发展，基于这项技术的教育和培训越来越流行[1-7]。

使用虚拟现实进行教育和培训可以与使用二维计算机辅助教学模拟相媲美。在每一个层次的教育中，VR都有发挥作用的潜力，引导学习者获得新发现，激励、激发学习热情。学习者可以在学习环境中获得一种存在感、一种融入环境的感觉。在教育和培训中使用VR的优势可以总结为：

1) 沉浸式虚拟现实提供第一人称非象征体验，可以专门设计适应于帮助某个学生的学习材料；

2) 这些体验在常规教育中无法获得。

3) 这种体验构成了我们与外界日常互动的大部分，尽管学校更提倡第三人称的象征体验。

4)知识建构理论与虚拟现实技术的融合，使得学习能够通过虚拟世界中物体相对大小的操纵，通过传递其他不易察觉的信息源，以及通过具体化迄今为止无法表达的抽象概念来促进。

采用外部视觉跟踪设备对头部进行姿态测量和运动感知[8-9]，虽然具有很高的精度，但是无形之中增加了教学成本和场地使用的局限性。此外，还需要两种系统间的通信，难免会存在时间上的延迟。将低成本惯性测量单元……