□ 安 紅 王 毅

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)構(gòu)建技術(shù)比較研究

□ 安 紅 王 毅

隨著高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、高性能服務(wù)器等相關(guān)軟硬件的快速發(fā)展，Second Life、Project Wonderland等三維虛擬社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育或培訓(xùn)領(lǐng)域，為三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的構(gòu)建提供了有效的技術(shù)支持。這些開(kāi)發(fā)技術(shù)具有不同的功能特性，如何根據(jù)其特征選擇最合適的開(kāi)發(fā)技術(shù)構(gòu)建適合學(xué)習(xí)者特征與實(shí)際學(xué)習(xí)需求的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)已成為當(dāng)前研究者和開(kāi)發(fā)者共同關(guān)注的重要問(wèn)題。本文首先對(duì)三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的特征進(jìn)行分析，然后從技術(shù)特征和技術(shù)應(yīng)用兩個(gè)方面對(duì)當(dāng)前常用的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行比較分析，最后通過(guò)實(shí)際案例探討三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的應(yīng)用及其構(gòu)建過(guò)程中應(yīng)注意的相關(guān)問(wèn)題。

三維虛擬社區(qū)；構(gòu)建技術(shù)；技術(shù)特征；應(yīng)用案例

一、引言

隨著數(shù)字化學(xué)習(xí)成為一種新的學(xué)習(xí)模式，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)因其協(xié)作性、交互性、靈活性和開(kāi)放性等特征逐漸成為廣大遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者一種常用的學(xué)習(xí)平臺(tái)，它不僅為社區(qū)成員創(chuàng)造了廣闊的學(xué)習(xí)空間，而且對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式與學(xué)習(xí)模式產(chǎn)生了重要的影響與沖擊[1]。目前常見(jiàn)的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，如臺(tái)灣海洋大學(xué)構(gòu)建的虛擬英語(yǔ)學(xué)習(xí)社區(qū)（http://english.ntou.edu.tw）和首都師范大學(xué)虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)（http://www.etkeylab.com:8081）/等都是主要以基于B/S架構(gòu)的二維虛擬社區(qū)為主，雖然在一定程度上滿足了遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者協(xié)作學(xué)習(xí)、思想交流、資源共享的需求，但信息呈現(xiàn)方式單一、缺乏個(gè)性化的交互及高度逼真的學(xué)習(xí)情境，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者容易疲勞、積極性不高。

3D計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促使三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)逐漸成為遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、網(wǎng)上協(xié)作學(xué)習(xí)等數(shù)字化學(xué)習(xí)用戶選擇的一種新型交互式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)。當(dāng)前可使用的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)種類繁多、特性各異，選擇適合學(xué)習(xí)者特征和平臺(tái)構(gòu)建者技術(shù)水平的開(kāi)發(fā)技術(shù)，方便快捷地構(gòu)建滿足數(shù)字化學(xué)習(xí)時(shí)代學(xué)習(xí)需求的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，已成為廣大教師和數(shù)字學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)發(fā)者共同關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。本文在分析三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)基本特征的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前流行的幾種三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行比較分析。

二、三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的基本特征

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)是在網(wǎng)絡(luò)虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)設(shè)計(jì)與構(gòu)建理論指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建技術(shù)等，為學(xué)習(xí)者的協(xié)作學(xué)習(xí)、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、探究學(xué)習(xí)、社區(qū)活動(dòng)等構(gòu)建的一種三維交互式虛擬空間，它將學(xué)習(xí)活動(dòng)的區(qū)域擴(kuò)展到了包含虛擬學(xué)習(xí)對(duì)象和學(xué)習(xí)場(chǎng)景的三維虛擬世界[2]。在三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中，用戶可以為自己制作一個(gè)具有真實(shí)感的虛擬化身，創(chuàng)作虛擬的活動(dòng)來(lái)模擬他們?cè)谡鎸?shí)世界的學(xué)習(xí)活動(dòng)。與當(dāng)前的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)相比，它主要具有以下幾個(gè)方面的特征。

1.可創(chuàng)建具有真實(shí)感的交互式虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境

情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)是在頻繁的交互活動(dòng)中、在豐富的情境中不斷被運(yùn)用和發(fā)展著的[3]。三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)提供了逼真的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境和類似于真實(shí)社會(huì)的各種交互活動(dòng)，學(xué)習(xí)者在虛擬空間中可以與其他學(xué)習(xí)者進(jìn)行面對(duì)面的交流、觀察和模仿他人的學(xué)習(xí)活動(dòng)、與他人一起開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)等。學(xué)習(xí)者在這種身臨其境的虛擬情景下開(kāi)展交互式學(xué)習(xí)，會(huì)更容易激發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性和學(xué)習(xí)積極性。

2.適用于多種學(xué)習(xí)活動(dòng)

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)不僅適合開(kāi)展實(shí)驗(yàn)類、語(yǔ)言類、藝術(shù)類、工程類等課程的教學(xué)活動(dòng)，而且適合學(xué)習(xí)者在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬展示、虛擬實(shí)驗(yàn)等協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如，對(duì)于實(shí)驗(yàn)類課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以在教師創(chuàng)設(shè)的虛擬空間中做化學(xué)反應(yīng)、物理仿真等實(shí)驗(yàn)；對(duì)于英語(yǔ)、漢語(yǔ)等語(yǔ)言類課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可以加入某種語(yǔ)言學(xué)習(xí)的虛擬空間進(jìn)行身臨其境的交流與對(duì)話，在真實(shí)語(yǔ)境中提高自身的語(yǔ)言運(yùn)用能力。這樣，既能夠減少對(duì)資源的消耗以及對(duì)環(huán)境造成的污染，又能突破時(shí)空的局限，與異地的學(xué)習(xí)者一起參與課程學(xué)習(xí)或?qū)嶒?yàn)合作。

3.信息呈現(xiàn)方式多樣化

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中的信息除了文本、圖片、音頻、視頻等傳統(tǒng)的呈現(xiàn)方式之外，還可通過(guò)三維虛擬人物的肢體動(dòng)作或表情來(lái)表現(xiàn)。這些多維的信息呈現(xiàn)方式與真實(shí)世界極為相似，既能擴(kuò)展學(xué)習(xí)者在虛擬環(huán)境中的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，又能激發(fā)和維持學(xué)習(xí)者參與虛擬學(xué)習(xí)開(kāi)展各種學(xué)習(xí)和交流活動(dòng)的主動(dòng)性與積極性。

4.可激發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性思維

三維虛擬社區(qū)提供了一些可供學(xué)習(xí)者靈活使用的創(chuàng)作工具，學(xué)習(xí)者可以利用這些工具方便地創(chuàng)造各種物體和場(chǎng)景，如學(xué)習(xí)建筑專業(yè)的學(xué)生可以利用虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中的虛擬建筑工具和虛擬建筑材料設(shè)計(jì)并構(gòu)建各種虛擬建筑物，而且可以充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和豐富的想象力，不斷改變建筑結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最理想的效果，而這在真實(shí)世界中幾乎是不可能的[4]。

三、三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)比較

在眾多三維虛擬社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)中，目前常用的有 SecondLife（中文為“第二人生”），Vivaty Scenes，Project Wonderland和Cult3D等。其中，Second Life是美國(guó)林登實(shí)驗(yàn)室（Linden Lab）研發(fā)的一個(gè)集虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為一體的三維虛擬社區(qū)構(gòu)建平臺(tái)，每一個(gè)注冊(cè)用戶都可在該平臺(tái)上付費(fèi)申請(qǐng)?zhí)囟ù笮〉目臻g，然后在該空間內(nèi)根據(jù)分配的權(quán)限利用腳本語(yǔ)言和三維模型構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)[5]。Vivaty Scenes是繼Second Life之后又一款基于網(wǎng)絡(luò)的三維虛擬社區(qū)構(gòu)建平臺(tái)，它可為用戶提供一種基于Web瀏覽器的完整三維體驗(yàn)，每一個(gè)虛擬環(huán)境都有一個(gè)常規(guī)網(wǎng)址，用戶可以通過(guò)網(wǎng)址訪問(wèn)所有的虛擬空間，并可對(duì)自己的虛擬空間進(jìn)行各種管理和設(shè)置[6]。Project Wonderland是Sun公司支持開(kāi)發(fā)的一種用于創(chuàng)建三維虛擬世界的開(kāi)源軟件工具包，用戶可以利用Project Wonderland創(chuàng)建高度互動(dòng)的三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，添加各種新的應(yīng)用程序和功能[7]。在利用Project Wonderland技術(shù)構(gòu)建的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中，師生以及生生之間可以很方便地進(jìn)行協(xié)作與交流，還可以利用虛擬空間中的各種多媒體工具身臨其境地開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)。Cult3D是瑞典Cycore公司推出的一種Web3D技術(shù)，其基本思想是利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和強(qiáng)大的3D引擎在網(wǎng)頁(yè)上建立互動(dòng)的三維對(duì)象，并在已建立的虛擬對(duì)象上增加動(dòng)畫、聲音、鏈接、可點(diǎn)擊的區(qū)域和可控制的移動(dòng)等交互[8]。以上四種開(kāi)發(fā)技術(shù)均可通過(guò)開(kāi)放的架構(gòu)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建具有真實(shí)感的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，但它們?cè)诩夹g(shù)特征和技術(shù)應(yīng)用等方面存在一定的差異。

1.技術(shù)特征比較

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和開(kāi)發(fā)語(yǔ)言

Second Life在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用C/S結(jié)構(gòu)，需下載獨(dú)立的客戶端，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是一種類似于C語(yǔ)言的林登腳本語(yǔ)言（LSL語(yǔ)言）。Vivaty Scenes采用B/S架構(gòu)，可利用X3D三維圖像標(biāo)記語(yǔ)言對(duì)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行開(kāi)發(fā)。Project Wonderland采用C/S架構(gòu)并且完全基于Java語(yǔ)言，對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)也需要在Java平臺(tái)下。Cult3D采用B/S結(jié)構(gòu)，可通過(guò)編寫Java類擴(kuò)展其功能。

（2）開(kāi)發(fā)難度和功能擴(kuò)展

Second Life對(duì)開(kāi)發(fā)者的計(jì)算機(jī)能力要求并不是很高，凡是具有一定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的教師都可以在該平臺(tái)上開(kāi)發(fā)各種三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)并擴(kuò)展其功能。Vivaty Scenes允許用戶將網(wǎng)上的資源添加到虛擬場(chǎng)景中，也允許用戶使用免費(fèi)的可視化場(chǎng)景編輯工具Vivaty Studio創(chuàng)建情景教學(xué)所需的各種場(chǎng)景，或通過(guò)Vivaty Scenes Editor等工具在已有的學(xué)習(xí)場(chǎng)景中進(jìn)行添加、修改和刪除等操作[9]。利用Project Wonderland進(jìn)行開(kāi)發(fā)需要對(duì)Java語(yǔ)言和Java開(kāi)發(fā)平臺(tái)有較深入的了解，但由于其是完全開(kāi)放的體系架構(gòu)，開(kāi)發(fā)人員和圖形美工師可以在其基礎(chǔ)上擴(kuò)展新功能或開(kāi)發(fā)虛擬道具和虛擬人物的新行為，擴(kuò)展功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了另外三種技術(shù)。Cult3D軟件采用可視化的操作界面可以使開(kāi)發(fā)者輕松掌握，但功能擴(kuò)展僅限于在模型中添加各種交互。

（3）界面效果和數(shù)據(jù)流量

在界面效果方面，Second Life中的許多場(chǎng)景都是由三維模型組成且模型的細(xì)膩程度較高，畫面效果接近于真實(shí)環(huán)境，但高質(zhì)量的畫面也帶來(lái)較大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量，在使用過(guò)程中對(duì)網(wǎng)速和電腦硬件的要求相對(duì)較高。由于Vivaty Scenes在場(chǎng)景創(chuàng)建時(shí)對(duì)模型分辨率和紋理均有一定限制，其追求的是一種質(zhì)量和效率的平衡，但隨著壓縮技術(shù)的不斷提高和網(wǎng)速的不斷改善，Vivaty Scenes也可以較小的數(shù)據(jù)流量達(dá)到與Second Life相似的界面效果。Project Wonderland的模型紋理比較粗糙，在界面顯示上不及Second Life和Vivaty Scenes，但整個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)流量也很低，完全可以在主流配置的個(gè)人電腦上流暢地運(yùn)行。Cult3D采用32位的高視覺(jué)渲染方式使其具有較高的渲染質(zhì)量，通過(guò)特殊的壓縮方式使得文件數(shù)據(jù)量很小。因此，Cult3D在擁有高質(zhì)量畫面的同時(shí)，也適合低帶傳輸。

表1 常用三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)特征比較

2.技術(shù)應(yīng)用比較

（1）學(xué)習(xí)資源獲取方式及其類型

在基于Second Life技術(shù)的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中，教師對(duì)教學(xué)活動(dòng)所需的學(xué)習(xí)資源可通過(guò)自行開(kāi)發(fā)、林登幣（Second Life專用的虛擬幣，可兌換真實(shí)貨幣）購(gòu)買、網(wǎng)上下載或鏈接虛擬社區(qū)外部資源等方式獲取，可用資源包括社區(qū)內(nèi)的各種模型、裝飾品以及社區(qū)內(nèi)外的音頻、視頻、圖片等。Vivaty Scenes虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)用戶可以使用Vivaty Studio、Google Sketchup、Maya等工具創(chuàng)建模型資源，也可從其他網(wǎng)站上獲取大量數(shù)字化的學(xué)習(xí)資源，如從Flickr和Facebook提取照片或者從YouTube提取視頻或音頻，然后將它們顯示在虛擬社區(qū)中的屏幕上等[10]。在利用Project Wonderland開(kāi)發(fā)的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中，絕大部分學(xué)習(xí)資源需教師獨(dú)立開(kāi)發(fā)，可使用的學(xué)習(xí)資源類型主要包括開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)所需要的各種傳統(tǒng)資源，如高質(zhì)量的音頻、視頻、圖片等，也包括常用的應(yīng)用程序，如電子表格、Web瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)教育游戲等。在運(yùn)用Cult3D技術(shù)開(kāi)發(fā)的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中，教師需將從網(wǎng)上獲取的或根據(jù)教學(xué)活動(dòng)需要制作的文本、聲音、動(dòng)畫等學(xué)習(xí)資源添加到3DS Max、Maya等主流三維建模軟件創(chuàng)建的三維模型中，以實(shí)現(xiàn)各種交互操作。

（2）應(yīng)用成本和適用情境

在基于Second Life技術(shù)開(kāi)發(fā)的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中，從事教育應(yīng)用需購(gòu)買虛擬教學(xué)場(chǎng)地，也可向林登實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)免費(fèi)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，教師可以在虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中模擬現(xiàn)實(shí)社會(huì)進(jìn)行社會(huì)學(xué)類、語(yǔ)言學(xué)類、藝術(shù)類和工程類等課程的教學(xué)。Vivaty Scenes屬于免費(fèi)的三維虛擬社區(qū)構(gòu)建平臺(tái)，學(xué)生可在虛擬社區(qū)中開(kāi)展各種工程類、實(shí)踐類、探索類的課程學(xué)習(xí)活動(dòng)，也可結(jié)合現(xiàn)有的虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，將大量的學(xué)習(xí)資源整合到二維網(wǎng)頁(yè)上。Project Wonderland開(kāi)源工具包可免費(fèi)下載，但需花費(fèi)一定的費(fèi)用開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)場(chǎng)景和相關(guān)資源。由于Project Wonderland優(yōu)秀的可擴(kuò)展性，常被用于電子商務(wù)、虛擬實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)科的學(xué)習(xí)活動(dòng)。Cult3D屬于商業(yè)軟件，價(jià)格較高，但通過(guò)Cult3D強(qiáng)大的交互功能可以很真實(shí)地表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，非常適合各種虛擬實(shí)驗(yàn)性課程的學(xué)習(xí)。

（3）相關(guān)應(yīng)用案例

Second Life在教育領(lǐng)域的應(yīng)用案例很多，如哈佛大學(xué)、新加坡國(guó)立大學(xué)、西頓霍爾大學(xué)、布拉德利大學(xué)等都在其上創(chuàng)建了自己的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)。學(xué)習(xí)者在Second Life虛擬社區(qū)中可以組建虛擬團(tuán)隊(duì)參加各種學(xué)習(xí)活動(dòng)，如在虛擬教室上課、在空中飛行搜索學(xué)習(xí)資源等，這不僅突破了時(shí)空的限制，而且大大激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和熱情，使得學(xué)習(xí)活動(dòng)更富有彈性[11]。Vivaty Scenes和配套的開(kāi)發(fā)工具均剛剛進(jìn)入公測(cè)階段，暫時(shí)還未發(fā)現(xiàn)相關(guān)案例。Project Wonderland主要被用作開(kāi)展沉浸式實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，如物理學(xué)教授創(chuàng)建一個(gè)虛擬的宇宙來(lái)說(shuō)明行星或恒星之間引力的相互影響，學(xué)化學(xué)的學(xué)生可以混合虛擬化合物、脂肪酸和氣體。這樣，既可以充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造性，又不會(huì)因?yàn)殄e(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作而帶來(lái)危險(xiǎn)[12]。Cult3D技術(shù)主要應(yīng)用于虛擬實(shí)驗(yàn)方面，如浙江師范大學(xué)開(kāi)發(fā)的虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室[13]、呼倫貝爾學(xué)院開(kāi)發(fā)的大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)室[14]等。這種低損耗、無(wú)危險(xiǎn)的虛擬實(shí)驗(yàn)室不僅保證了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感和交互性，而且可以給學(xué)習(xí)者身臨其境的視聽(tīng)體驗(yàn)。

表2 常用三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)特征比較

四、三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的構(gòu)建

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)在國(guó)外已有許多成功的案例，這里以筆者曾經(jīng)參與俄亥俄州立大學(xué)（Ohio University）虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)為例，探討三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的構(gòu)建及其過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。俄亥俄州立大學(xué)使用Second Life三維構(gòu)建技術(shù)開(kāi)展仿真教學(xué)，在Second Life中擁有2個(gè)大陸和1個(gè)少年區(qū)，其目的在于利用Second Life提供的安全靈活的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境更好地為廣大學(xué)生提供一個(gè)廣闊的學(xué)習(xí)與交流空間，并促進(jìn)學(xué)習(xí)者實(shí)際能力的不斷提高。Ohio University基于Second Life平臺(tái)構(gòu)建的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，從系統(tǒng)架構(gòu)的角度來(lái)看，該虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的構(gòu)建主要涉及學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、三維模型構(gòu)建、網(wǎng)絡(luò)三維交互等。他們利用Second Life提供的仿真、模擬、參與等功能完成三維虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建，借助常用三維建模工具創(chuàng)設(shè)各種具有真實(shí)感的教學(xué)場(chǎng)景、道具和虛擬角色，通過(guò)LSL腳本語(yǔ)言設(shè)置各種學(xué)習(xí)情景活動(dòng)的運(yùn)行邏輯，但復(fù)雜的學(xué)習(xí)活動(dòng)運(yùn)行邏輯需要用程序接口在外部完成[15]。

在Ohio University三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)（http://slurl.com/secondlife/ohio%20university/20/36/24/）中，教師可以不受時(shí)空限制，向在線學(xué)習(xí)者展示各種學(xué)習(xí)情境和活動(dòng)，如圖2所示，教師正通過(guò)PPT和輔助網(wǎng)頁(yè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，圖3所示導(dǎo)師社區(qū)學(xué)習(xí)者在課余時(shí)間通過(guò)語(yǔ)音或文字進(jìn)行討論和交流，這些學(xué)習(xí)者置身于這些虛擬學(xué)習(xí)情景中，可以通過(guò)"親身"感受來(lái)獲得直接經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)知識(shí)，通過(guò)角色扮演來(lái)體會(huì)真實(shí)世界中的相關(guān)場(chǎng)景及其活動(dòng)，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)和意義建構(gòu)及其創(chuàng)新。

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)為數(shù)字化學(xué)習(xí)提供了一個(gè)豐富且實(shí)用的技術(shù)支撐平臺(tái)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)構(gòu)建技術(shù)應(yīng)用案例的深入分析，我們認(rèn)為在利用相關(guān)技術(shù)構(gòu)建三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的過(guò)程中需注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

1.系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)的性能

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)的性能提出了更高的要求，不同的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)的性能要求也各不相同。因此，在選擇相應(yīng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)之前，應(yīng)當(dāng)充分考慮系統(tǒng)的配置和性能等各種影響系統(tǒng)運(yùn)行的因素，如系統(tǒng)的硬件配置能否流暢地支持虛擬社區(qū)龐大的程序、網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度能否滿足虛擬環(huán)境龐大的數(shù)據(jù)流量以及系統(tǒng)最終能否穩(wěn)定可靠的運(yùn)行等問(wèn)題。

2.虛擬對(duì)象的真實(shí)感

三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)需要學(xué)習(xí)者在社區(qū)中具有較高的社交真實(shí)感，這樣才能增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的社區(qū)歸屬感，提高學(xué)習(xí)者在虛擬社區(qū)中進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的持久性[16]。當(dāng)前的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)雖然給師生提供了逼真的活動(dòng)場(chǎng)景，但在人物形象個(gè)性化方面卻有待改進(jìn)，如在Second Life中，許多可供選擇的替身均是以西方人物為主，并且各個(gè)角色的外部形象也比較相似，在三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中往往需要在替身旁邊顯示姓名作為區(qū)別。因此，在系統(tǒng)配置能夠達(dá)到相關(guān)要求的情況下，需要考慮提高虛擬對(duì)象（包括虛擬角色和道具）的真實(shí)感和系統(tǒng)的交互性，如采用三維激光掃描儀等設(shè)備為社區(qū)成員和各種學(xué)習(xí)工具制作具有高度真實(shí)感的三維虛擬學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)道具、學(xué)習(xí)場(chǎng)景等，將這些逼真的三維模型導(dǎo)入虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)后，就可以雖小虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境與真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境的差距，學(xué)習(xí)者可以很容易地找到自己的學(xué)習(xí)伙伴，并使用自己熟悉的各種學(xué)習(xí)工具進(jìn)行各種學(xué)習(xí)和交流活動(dòng)，從而提高學(xué)習(xí)者的社區(qū)歸屬感和協(xié)作水平。

3.應(yīng)用服務(wù)支持

NMC（新媒體中心）2008年關(guān)于學(xué)習(xí)者在虛擬世界中最主要的活動(dòng)的調(diào)查顯示，有86%的學(xué)習(xí)者在虛擬世界中只是到處逛逛[17]。許多學(xué)習(xí)者在虛擬場(chǎng)景中不明確自己要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)，缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源或得不到及時(shí)有效的指導(dǎo)。因此，在構(gòu)建三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)時(shí)應(yīng)充分考慮平臺(tái)的易用性，如學(xué)習(xí)者是否具有操作三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的基礎(chǔ)技能，如何為學(xué)習(xí)者提供更豐富的學(xué)習(xí)資源，以便學(xué)習(xí)者圍繞自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究，并及時(shí)對(duì)他們遇到的各種問(wèn)題進(jìn)行有效的反饋，通過(guò)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)提高三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)的利用率及使用效果。

五、總結(jié)與展望

本文在對(duì)三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)主要特征進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，比較了當(dāng)前幾種主流的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)開(kāi)發(fā)技術(shù)，并通過(guò)三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)構(gòu)建案例探究三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)構(gòu)建過(guò)程中應(yīng)注意的相關(guān)問(wèn)題，為三維虛擬社區(qū)設(shè)計(jì)者、開(kāi)發(fā)者及其相關(guān)教師構(gòu)建高質(zhì)量的三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)奠定了一定的基礎(chǔ)。但如何根據(jù)實(shí)際教學(xué)與學(xué)習(xí)的需求，通過(guò)增加虛擬學(xué)習(xí)場(chǎng)景及其相關(guān)活動(dòng)的真實(shí)感構(gòu)建更加逼真的實(shí)用型三維虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)，仍需我們進(jìn)一步探索。

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G40-057

B

1009—458x（2010）04—0071—05

2010－01－25

安紅，講師；王毅，講師。貴州師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院（550001）。

責(zé)任編輯 鄭 重