董賀

摘要：普通話培訓(xùn)工作的改革與創(chuàng)新，是推動(dòng)社會(huì)語言規(guī)范化的重要途徑。傳統(tǒng)培訓(xùn)手段往往枯燥乏味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃厚，造成學(xué)習(xí)效果不佳。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)合成的信息與普通話培訓(xùn)的內(nèi)容相融合，提出了一種基于Unity3D的全新普通話訓(xùn)練新模式，提供了身臨其境的互動(dòng)特性，解決了培訓(xùn)課時(shí)少、師資短缺、教學(xué)方法和手段落后等問題，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的普通話水平，也為“互聯(lián)網(wǎng)+虛擬培訓(xùn)”尋找到了一個(gè)新的技術(shù)途徑。

關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)；Unity3D；普通話訓(xùn)練；互聯(lián)網(wǎng)+教育

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）35-0120-02

普通話水平的培訓(xùn)與測(cè)試對(duì)于推廣普通話、提升國(guó)民普通話水平具有極其重要的意義。傳統(tǒng)的普通話培訓(xùn)中普遍存在師資力量重匱乏，教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味、單調(diào)無趣，無法顧及學(xué)生的差異性、自主性等問題，嚴(yán)重影響了普通話培訓(xùn)的教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，簡(jiǎn)稱VR） 可以在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建三維的虛擬世界，能實(shí)現(xiàn)用戶與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的自然交互，讓用戶產(chǎn)生生活在虛擬世界中的感覺。針對(duì)普通話傳統(tǒng)培訓(xùn)中存在的問題，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，本文提出基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普通話訓(xùn)練平臺(tái)。該平臺(tái)訓(xùn)練過程交互性強(qiáng)，容易提高學(xué)員興趣，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的時(shí)空界限，使普通話訓(xùn)練學(xué)員不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，轉(zhuǎn)變教與學(xué)的重心為學(xué)員自身等特點(diǎn)。全新的教學(xué)模式帶來全新的上課體驗(yàn)，進(jìn)而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到了普通話水平培訓(xùn)的目標(biāo)。

1 模型設(shè)計(jì)與建模

1.1 模型與開發(fā)框架設(shè)計(jì)

針對(duì)普通話訓(xùn)練的過程進(jìn)行分析，考慮到學(xué)生的語音特點(diǎn)及個(gè)體語言能力差異，培訓(xùn)內(nèi)容及進(jìn)度安排應(yīng)有所差異。培訓(xùn)平臺(tái)建立時(shí)需以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，設(shè)計(jì)完整、真實(shí)的培訓(xùn)情境，促進(jìn)訓(xùn)練共同體中學(xué)員間的互動(dòng)、交流，即合作學(xué)習(xí)，還要提供足夠豐富、與訓(xùn)練內(nèi)容相關(guān)的資源，有益于學(xué)生解決在訓(xùn)練過程中遇到的疑難問題。

訓(xùn)練平臺(tái)核心部分由語音交互、虛擬教室、教學(xué)資源、用戶終端等模塊構(gòu)成。各模塊的建模及整合由兩個(gè)軟件完成：Unity 3D和Autodesk 3ds Max。利用3ds Max軟件建立三維實(shí)景模型，將制作好的模型導(dǎo)入到Unity3D 中實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練平臺(tái)交互功能。虛擬培訓(xùn)平臺(tái)的開發(fā)框架設(shè)計(jì)如圖1所示。

1.2 環(huán)境建模

在應(yīng)用3ds Max進(jìn)行三維實(shí)景建模時(shí)，模型最終需導(dǎo)入到 Unity 中進(jìn)行交互設(shè)計(jì)，模型外觀要求盡可能地減少模型的面數(shù)，以提高平臺(tái)運(yùn)行速度。這會(huì)使有某些細(xì)節(jié)在模型上難以體現(xiàn)，為了使各場(chǎng)景更真實(shí)，讓學(xué)生有身臨其境的感覺，需要在對(duì)模型進(jìn)行繪制貼圖，可以增加視覺效果，達(dá)到相對(duì)完美的結(jié)果。

建模完成后的場(chǎng)景模型及其貼圖需要導(dǎo)出為 FBX 文件，并將其放入到Unity3D的“Assets”文件夾中，Unity3D打開后即可自動(dòng)將該模型導(dǎo)入到工程中，并可以直接使用。

2 虛擬培訓(xùn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

導(dǎo)入到Unity3D中的場(chǎng)景模型默認(rèn)都是靜態(tài)的，給這個(gè)模型編寫相應(yīng)腳本程序可以實(shí)現(xiàn)人物或物體的動(dòng)態(tài)行為。目前，常用的Unity3D腳本語言為C#，在裝有Visual Studio的電腦上，也可以直接使用微軟的腳本編輯工具來編寫腳本。

2.1 人物活動(dòng)與碰撞檢測(cè)

Unity3D中提供了碰撞檢測(cè)技術(shù)的相應(yīng)模塊，正是因?yàn)樵摷夹g(shù)的使用，才使系統(tǒng)中的人與物體間不會(huì)發(fā)生穿透現(xiàn)象。Uinty 3D提供了一種判斷人是否與地面相碰撞的方法。

2.2 聲音控制

聲音和視頻是普通話培訓(xùn)平臺(tái)不可或缺的元素，在Unity3d中編寫腳本實(shí)現(xiàn)聲音和視頻的控制播放也就成為必不可少的操作。選定某個(gè)被確定為聲音源的component組件，為其添加Audio Source屬性，并給要確定為聽者所在的攝像機(jī)添加Audio Listener。還需要為其編寫相應(yīng)腳本控制聲音的播放、停止。

2.3 語音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代語音識(shí)別技術(shù)的提高，使科大訊飛公司的《普通話水平測(cè)試信息管理系統(tǒng)》在全國(guó)得到推廣。在虛擬普通話培訓(xùn)平臺(tái)融入語音識(shí)別技術(shù)，能夠讓學(xué)生及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，有利于學(xué)生提高自身的普通話水平?？紤]到國(guó)家普通話機(jī)測(cè)采用的是科大訊飛公司的語音識(shí)別技術(shù)，本平臺(tái)在開發(fā)時(shí)相應(yīng)的應(yīng)用了科大訊飛公司的語音識(shí)別插件，這可以使得培訓(xùn)與機(jī)測(cè)系統(tǒng)相統(tǒng)一，提高學(xué)生的測(cè)試成績(jī)。

…

2.4 平臺(tái)應(yīng)用

平臺(tái)中學(xué)生進(jìn)入模擬評(píng)測(cè)室的場(chǎng)景如圖3所示。

同時(shí)，培訓(xùn)中的學(xué)生及教師可以共同進(jìn)入不同的虛擬場(chǎng)景一起交流，展示提高后的普通話水平，促進(jìn)共同進(jìn)步，可以讓學(xué)生對(duì)枯燥的培訓(xùn)過程產(chǎn)生興趣，在玩中完成培訓(xùn)內(nèi)容，切實(shí)提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3 結(jié)束語

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與普通話培訓(xùn)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起，使得原本枯燥乏味的培訓(xùn)過程變得生動(dòng)有趣，充分發(fā)揮出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的優(yōu)越性。通過設(shè)定各種培訓(xùn)內(nèi)容場(chǎng)景，能夠使學(xué)生沉浸在虛擬三維場(chǎng)景中，激發(fā)了學(xué)生的培訓(xùn)熱情，使學(xué)生更好地完成培訓(xùn)內(nèi)容。通過“互聯(lián)網(wǎng)+虛擬現(xiàn)實(shí)”建立起來的這種課程培訓(xùn)體系，必然在今后的教學(xué)改革中發(fā)揮更大的作用，其在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時(shí)代扮演的角色也必將越來越重要。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王暉，曹昭，云天驕.普通話水平測(cè)試發(fā)展歷程的分期[J].語言文字應(yīng)用，2013（4）.

[2] 陳浩嘉，部湘軍，陳燕，等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最新發(fā)展和展望m.中國(guó)科技論文在線，2011，6（1）；2-3.

[3] 倪樂波， 戚鵬， 遇麗娜， 等 .Unity3D 虛擬展示技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010（12）：54-55.

[4] 干建松. 基于Unity3D 的室內(nèi)漫游的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（4）：56-59.

[5] 薛麗麗，楊楠，董健. Unity平臺(tái)下的虛擬交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014，6666-6667.

[6] 王慧琴，岑崗，唐偉.普通話多媒體學(xué)習(xí)軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2007（8）.