视频会议技术和虚拟现实技术在远程教学系统中的应用

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1、视频会议技术和虚拟现实技术在远程教学系统中的应用　　摘要远程教学是在开放式教育网络基础上构建的学习系统。本文对现阶段远程视频会议技术及其在远程教学系统中的应用进行分析，并对虚拟现实技术进行讨论，从而得出远程教学的新模式。视频会议技术可将音视频数据在多个终端设备间进行实时传输，达到即时通信的效果；虚拟现实技术可构建物体及其运动的三维信息，同时嵌入文本、图像等二维信息，使用户置身于三维环境中，给人以真实感受。本文认为将视频会议技术与虚拟现实技术结合，将产生新模式，能满足师生对远程教学的高需求，提高教学质量，实现更理想的远程教学系统。　　【关键词】远程教学视频会议虚拟现实新模式　　1前言　　随着

2、现代信息技术的发展和我国大力推进慕课教学模式，直播和录播系统在我国教育行业得到迅猛发展，现代远程教育也随之迅速发展成长。现代远程教学，是指利用现代多媒体技术，将教师教学内容的文字、音频和视频信息通过数据传输网络以实时（直播）或非实时（录像）的方式传递给学生，从而达到教学目的的一种教育模式。　　现代远程教学系统，多数采用Web平台方式。教师将录制的音、视频文件发布于平台上，利用资源数据库或云为支撑，提供学生选择观看；或通过该平台，实时地直播教学场景。多数平台提供在线答疑功能。该类教学系统需要学生进行自我主动式学习，并且只能提供较少的师生互动方式，无法有效调动学生的学习积极性，不利于提高学习热

3、情。随着视频会议系统的发展，产生了另一种现代远程视频互动教学系统，利用视频会议的互动性，实现远程教学。　　本文主要分析视频会议系统，结合最新的虚拟现实技术，讨论远程教学系统发展的新模式。　　2远程教学系统中的视频会议技术分析及应用　　2.1视频会议系统构成及原理　　视频会议系统主要由多个视频会议终端、一个多点控制平台（含多点控制单元和管理系统）及数据传输网络构成。视频会议系统的实现及效果依赖各组成部分的配合：　　视频会议终端，是直接面对用户的设备，将音频、视频等数据进行数字码流处理后，通过数据传输网络与其他用户终端进行交互。包括数据传输端口、音频输入/输出设备、视频输入/输出设备、视频编码

4、/解码设备、音频编码/解码设备、信息处理设备等；　　多点控制单元，是指在系统中通过将视频、音频等数据根据预定算法分配给对应的信道，完成个终端数据的交互，满足视频会议所要求的多点通信控制功能的硬件单元；　　数据传输网络，是指在各个设备终端连接并能够将音频、视频通过数据传输的数字信道，包括光缆、电缆、微波以及卫星等。　　远程视频互动教学系统，是以视频会议系统为主体开发建设的一套系统。根据会议时终端使用量不同，视频会议分为点对点会议和多点会议，用于远程教学系统时大多采用多点会议方式进行。授课教师使用一个会议终端当主讲人，通过网络对一个或多个会议终端前的学生进行实时教学演讲，统一播放电子教学资料，

5、使师生实时交互，达到教学目的。　　2.2远程视频互动教学系统的分析　　通过多次对现代远程视频互动教学系统的实际设计、建设和使用，根据远程视频会议系统终端设备的不同，本文认为该类系统主要分为三类：软件视频互动教学系统、硬件视频互动教学系统、软硬结合视频互动教学系统。　　软件视频互动教学系统，利用软件视频会议系统平台，以Web及相关插件为主，同时提供软件客户端。该类教学系统支持视频画面和各类文档格式同步播放，提供多种互动功能支持在线教学，如电子白板、在线答疑、网页同步浏览、投票系统等。操作简单，使用方便，只需移动终端和网络，架设迅速，带宽需求相对低。但是，该类系统视频分辨率普遍低，随着移动终端

6、和IE系统的升级，软件兼容性会成为制约。　　硬件视频互动教学系统，利用硬件视频会议终端解码器，如思科、宝利通，结合教室或会议室进行互动教学。该类教学系统依托于硬件终端，只提供师生双方的视频画面和教师电脑画面，实现简单互动功能，并且设备价格高，带宽需求高。但该类硬件系统支持全高清分辨率，提供最好的视频观看效果，网真技术的使用达到了沉浸式教学目的。　　软硬结合视频互动教学系统，在拥有前两种系统基础上，产生的新系统。联动硬件系统终端和软件系统平台，教师和少数学生使用软件系统终端，多数学生集中在远程视频教室使用硬件系统终端和软件系统终端。该系统提供软件系统的功能便利和硬件系统的观看效果。　　这三类

7、远程教学系统都可实现音、视频同步传输，让师生进行实时互动和交流，但是都拥有各自的优缺点，清晰度、兼容性、互动性、舒适度等方面分别限制了各自的发展。不仅如此，现有系统无法提供更高要求的沉浸式教学体验，实现完全模拟本地教学场景。　　3虚拟现实技术原理及技术支持　　虚拟现实（VirtualReality）技术，首先通过将现实环境中的环境进行三维数据的采集录入，并根据使用者在?K端的需求，将所采集的三维数据通过数据库调取、整合、