VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用研究

摘 ?要：本文首先分析了VR技術(shù)的概念、特征及其發(fā)展狀況，其次闡述了計算機組裝與維護的現(xiàn)狀，最后總結(jié)了VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用。旨在通過對VR技術(shù)與計算機組裝與維護的現(xiàn)狀分析，了解VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的重要作用，從而促進VR技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);計算機組裝;計算機維護

中圖分類號：TP391.9;TP305 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）12-0091-03

Abstract：This paper first analyzes the concept，characteristics and development status of VR technology，then describes the current situation of computer assembly and maintenance，and finally summarizes the application of VR technology in the computer assembly and maintenance. The purpose is to understand the important role of VR technology in computer assembly and maintenance by analyzing the current situation of VR technology and computer assembly and maintenance，so as to promote the continuous promotion and application of VR technology.

Keywords：VR technology;computer assembly;computer maintenance

0 ?引 ?言

在信息全球化時代，高新技術(shù)日益革新與發(fā)展，VR技術(shù)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活之中。特別是在計算機行業(yè)的飛速發(fā)展過程中，VR技術(shù)在計算機組裝與維護中發(fā)揮著重要作用。但是目前的應(yīng)用現(xiàn)狀并不盡如人意，仍然有著很大的發(fā)展空間，對VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用問題進行有效研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 ?VR技術(shù)的概述

1.1 ?VR技術(shù)的概念與特征

VR是Virtual Reality的縮寫，中文意思是虛擬現(xiàn)實，VR技術(shù)是指虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真技術(shù)。利用計算機形成一種交互式的三維動態(tài)視景，使用戶能夠沉浸在這一仿真系統(tǒng)之中，能夠切身感受到所處的環(huán)境狀況。20世紀80年代初，VR技術(shù)由美國VPL公司創(chuàng)建人拉尼爾首次提出。1992年美國國家科學(xué)基金資助的交互式系統(tǒng)項目工作組的報告中對VR提出了較為系統(tǒng)的論述，并明確和建議了未來虛擬現(xiàn)實環(huán)境領(lǐng)域的研究方向。

從技術(shù)上來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)綜合了計算機圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù)，在多維信息空間創(chuàng)建了一個虛擬信息環(huán)境，讓用戶能夠身臨其境。VR技術(shù)具有交互性、沉浸感和構(gòu)想性的特點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是由三維圖形生成技術(shù)、仿真技術(shù)等多個技術(shù)的綜合體，用戶能夠通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬環(huán)境里的事物實現(xiàn)良性互動，激發(fā)參與者無窮的想象力。也就是說，沉浸、交互、構(gòu)想是VR環(huán)境系統(tǒng)的三個基本特征，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的核心是建模與仿真。目前，VR已經(jīng)不僅僅局限于計算機圖像領(lǐng)域，更多地涉及電視會議、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布計算技術(shù)等領(lǐng)域，并向分布式虛擬現(xiàn)實發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)成為新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的重要手段[1]。

1.2 ?VR技術(shù)的發(fā)展

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的演變發(fā)展史可以分為四個階段。第一階段（1963年以前），有聲形動態(tài)的模擬，其中蘊涵了虛擬現(xiàn)實思想;第二階段（1963年～1972年），為虛擬現(xiàn)實萌芽階段;第三階段（1973年～1989年），虛擬現(xiàn)實概念的產(chǎn)生與理論初步形成的階段;第四階段（1990年～2004年），虛擬現(xiàn)實理論進一步完善和應(yīng)用。

當前，消費者已經(jīng)能夠切身體驗虛擬現(xiàn)實技術(shù)，但對于行業(yè)發(fā)展仍然還有很長的路要走。VR這一時代新生的產(chǎn)物能夠?qū)⑷藗兊囊暵爭У揭粋€新的高度，使人們的生活更加豐富多彩。2016年中國夢微電影大賽啟動VR全景微電影成為新亮點，很多人喜歡用VR眼鏡看電影。在教育方面的應(yīng)用能夠全方位調(diào)動學(xué)習(xí)者的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺及味覺等，身心融合，增強學(xué)習(xí)者的感受力。VR技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中，例如醫(yī)學(xué)應(yīng)用、娛樂應(yīng)用、軍事航天、室內(nèi)設(shè)計、房產(chǎn)開發(fā)、工業(yè)仿真、應(yīng)急推演、文物古跡、游戲、Web3D、道路橋梁、地理監(jiān)測和教育等。而VR技術(shù)對于教育的應(yīng)用是教育發(fā)展史上一個質(zhì)的飛躍。它營造了一種“自主學(xué)習(xí)”的氛圍，使學(xué)生能夠積極主動參與，具體來說包括科技研究、虛擬實訓(xùn)基地和虛擬仿真校園。

在美國，虛擬行星探索是其重點研究項目，主要通過虛擬技術(shù)對遙遠行星進行研究的工作中。在歐洲，英國研究公司所設(shè)計的DVS系統(tǒng)帶領(lǐng)著一些VR技術(shù)在各個領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用中的標準化。對VR技術(shù)的某些研究工作，英國處在較前列，尤其是對VR技術(shù)的處理、輔助設(shè)備設(shè)計研究方面較為突出。與發(fā)達國家相比，雖然我國對VR技術(shù)的研發(fā)比較落后，但也取得了一定的技術(shù)成果。目前，國內(nèi)的虛擬現(xiàn)實引擎已經(jīng)非常成熟，通常的仿真軟件包括VRP、Quest3D、Patchwork3D、EON Reality等，國內(nèi)具有相關(guān)虛擬現(xiàn)實軟件開發(fā)能力的公司有20家左右。隨著虛擬現(xiàn)實內(nèi)容的豐富，商業(yè)模式多樣化，虛擬現(xiàn)實也將成為主流。在計算機組裝與維護中，VR技術(shù)的應(yīng)用也發(fā)揮著重要作用，有助于學(xué)生實踐操作能力的提高，促進計算機教學(xué)質(zhì)量的提升。

2 ?計算機組裝與維護現(xiàn)狀

2.1 ?教學(xué)設(shè)備陳舊

隨著計算機信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機的各項設(shè)備更新?lián)Q代也更迅速，傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)備已經(jīng)難以適應(yīng)新時代發(fā)展的需要。從整體來講，計算機屬于專業(yè)性較強的課程，不僅對計算機教學(xué)設(shè)備有一定要求，也需要學(xué)生對計算機的理解應(yīng)用。就計算機教學(xué)來講，教學(xué)設(shè)備的與時俱進是教學(xué)的基礎(chǔ)，能夠使學(xué)生有效了解計算機設(shè)備與性能，有助于計算機組裝與維護能力的提升。

2.2 ?由于操作不當，造成計算機系統(tǒng)與數(shù)據(jù)崩壞

就當前計算機教育現(xiàn)狀來看，計算機組裝與維護是計算機教學(xué)的重要部分，包括理論知識教學(xué)與實踐教學(xué)，要求學(xué)生在掌握一定理論知識的基礎(chǔ)之上，學(xué)習(xí)計算機外部設(shè)備的連接與內(nèi)部硬件的安裝。計算機組裝與維護的學(xué)習(xí)，主要包括軟件組裝和運行原理兩方面的有效掌握，學(xué)生能夠運用計算機的運行原理進行計算機調(diào)試，讓計算機能夠正常使用。在教學(xué)實踐中，學(xué)生往往由于操作不當，造成計算機系統(tǒng)以及相關(guān)數(shù)據(jù)的崩壞。簡單來說，就是由于學(xué)生自身能力的不足，對計算機各種軟件設(shè)備與性能的了解不夠透徹，進行不合理的操作，最終導(dǎo)致計算機系統(tǒng)的崩潰。

2.3 ?計算機組裝與維護的實訓(xùn)較少

計算機組裝與維護是一門應(yīng)用性較強的計算機專業(yè)課程，它包括計算機基本結(jié)構(gòu)原理、外部設(shè)備連接、硬盤的分區(qū)與格式化、軟件安裝等內(nèi)容，要求學(xué)生具有較強的操作能力，不僅要熟練掌握計算機硬件的組裝、調(diào)試和維修，還要掌握軟件方面的安裝等。傳統(tǒng)的計算機教學(xué)由老師對計算機組裝與維護的方法和要求進行介紹，使學(xué)生在理論上能夠較好地理解。但這樣的教學(xué)方法由于缺乏實踐的訓(xùn)練，使學(xué)生難以切身體會，大大降低了學(xué)習(xí)效率。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)后，對計算機組裝與維護仍處于茫然狀態(tài)，自己很難真正操作，不利于學(xué)生實踐操作能力的提升[2]。

3 ?計算機組裝與維護中VR技術(shù)的應(yīng)用

3.1 ?硬件教學(xué)設(shè)備中的應(yīng)用

在計算機組裝與維護的教學(xué)中，關(guān)于硬件知識的描述較多，學(xué)生在理解上存在一定困難。書本上的知識即使能夠看懂，但對相關(guān)的計算機組裝的硬件系統(tǒng)很難有直觀的把握。在現(xiàn)實的教學(xué)中，老師往往結(jié)合實驗室設(shè)備進行實物講解，但由于學(xué)生較多，很難照顧到每一位學(xué)生，更無法讓每一位學(xué)生真正地動手操作。而利用VR技術(shù)，則很好地將圖形、文字、聲音等媒體表現(xiàn)形式有機結(jié)合起來，設(shè)計出形象、生動的教學(xué)課件，使學(xué)生產(chǎn)生一種帶入感，深入地了解到計算機硬件相關(guān)設(shè)備的功能與性質(zhì)，更好地領(lǐng)悟所學(xué)內(nèi)容。因此，豐富計算機硬件教學(xué)設(shè)備就顯得十分必要，這不僅能夠為計算機組裝與維護提供更加便利的條件，還能夠滿足學(xué)生在實踐中的硬性需求。在計算機教學(xué)中應(yīng)當順應(yīng)時代潮流，與時俱進，及時更新相應(yīng)設(shè)備，充分發(fā)揮VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的作用[3]。

通過VR技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓學(xué)生更好地理解計算機硬件設(shè)備的組成，了解其操作程序，并掌握相應(yīng)的技術(shù)方法。對硬件教學(xué)設(shè)備的有效利用，使學(xué)生掌握計算機運作的內(nèi)在邏輯，明白一般的運行程序，加深對計算機組裝與維護的理論知識的理解。例如，通過VR技術(shù)的應(yīng)用，在教學(xué)中老師們能夠設(shè)計出一些包括圖片、視頻、音頻在內(nèi)的課件，以形象、生動的講解，使學(xué)生深層次領(lǐng)悟所講內(nèi)容。

3.2 ?輔助軟件的課堂教學(xué)中的應(yīng)用

在計算機輔助軟件教學(xué)中應(yīng)用VR技術(shù)，主要是指在教學(xué)中利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點將相關(guān)的軟件操作與維護手段進行直觀的展示，并建立相應(yīng)的實踐分析與教學(xué)模式。一方面能夠有效避免因為學(xué)生操作不當造成的硬件損壞，另一方面也能夠讓學(xué)生沉浸于真實的計算機組裝與維護操作中，更好地帶動學(xué)習(xí)積極性。

教師同時應(yīng)當轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，有效發(fā)揮計算機輔助軟件的作用，在虛擬環(huán)境下逐漸掌握計算機組裝與維護的相關(guān)技術(shù)方法，提高學(xué)生動手操作能力。例如，計算機教師在教學(xué)中對VR技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建虛擬的計算機環(huán)境，學(xué)生能夠直接模擬操作，反復(fù)試驗，明白自己的不足，并不斷總結(jié)，進一步提升計算機組裝與維護的作用。

3.3 ?加強VR技術(shù)在實訓(xùn)中的應(yīng)用

對于計算機的教育而言，計算機組裝與維護具有較強的實踐性，更多地需要實踐教學(xué)，在掌握一定理論知識的基礎(chǔ)上加強實踐訓(xùn)練，最終提升學(xué)生的實踐操作能力。在實訓(xùn)過程中，學(xué)生能夠在訓(xùn)練中積累經(jīng)驗，總結(jié)自己的不足，不斷提高熟練程度。而VR技術(shù)在實訓(xùn)中的應(yīng)用，對計算機組裝與維護的各種實驗設(shè)備或?qū)ο筮M行設(shè)計，讓學(xué)生置身于虛擬的實訓(xùn)場所中，身臨其境地進行現(xiàn)實的演練。

VR技術(shù)的應(yīng)用主要有以下意義：（1）有助于學(xué)生計算機操作能力的提高，將理論知識充分運用與實踐，使學(xué)生熟練掌握計算機組裝與維護的操作技能。VR技術(shù)所生成的虛擬教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生能夠直接看到現(xiàn)場的計算機組裝與維護的操作程序，不斷學(xué)習(xí)，既提高了學(xué)生的實踐操作能力，也促進了教學(xué)效果的提升。（2）由于學(xué)生能力的局限性，往往造成計算機硬件設(shè)備的損壞甚至計算機系統(tǒng)的崩壞。而通過對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，則極大地減少了這一損失，其所生成的實驗室設(shè)備、環(huán)境、對象等都是虛擬存在的，有效節(jié)約了人力、物力，有助于教學(xué)質(zhì)量的提升[4]。

4 ?結(jié) ?論

隨著VR技術(shù)的進一步推廣與應(yīng)用，我們能夠看到虛擬現(xiàn)實技術(shù)帶來了巨大的便利。盡管在實踐發(fā)展中，存在著教學(xué)設(shè)備陳舊、操作不當造成的計算機系統(tǒng)與數(shù)據(jù)崩壞以及計算機組裝與維護的實訓(xùn)較少等問題，但是其廣闊的發(fā)展前景勢不可擋。VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用，包括硬件教學(xué)設(shè)備中的應(yīng)用、輔助軟件課堂教學(xué)中的應(yīng)用以及實訓(xùn)中的應(yīng)用。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入計算機組裝與維護的教學(xué)中，需要進一步探索與發(fā)展，不斷增強計算機組裝與維護的教學(xué)效果。

參考文獻：

[1] 李奕寧.VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用研究 [J].電腦迷，2016（5）：59.

[2] 李德宇.VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用 [J].電腦迷，2018（1）：6.

[3] 吳建坤，趙光秋.VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用研究 [J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（8）：94.

[4] 方曉明.VR技術(shù)在計算機組裝與維護中的應(yīng)用探討 [J].電腦迷，2017（7）：18.

作者簡介：韓文明（1982.08-），男，漢族，河南項城人，成人教育處副主任，中專講師，理學(xué)學(xué)位，研究方向：計算機教學(xué)。