与5G通信技术相结合让贫困地区也能体验的VR沉浸式教学

近日，电子科技大学300余名同学佩戴一体式沉浸设备，纷纷化身“头号玩家”。在虚拟现实中与讲座主讲人实时互动，在VR（虚拟现实技术）体验的乐趣中共同学习交流。作为继多媒体、计算机网络之后，在教育领域中最具应用前景的“明星”技术，如今VR伴着5G通信技术的发展，与教育教学又会碰撞出怎样新的火花？科技日报记者采访了威爱教育CEO孙伟博士。

VR沉浸式教学是一种多人同步、实时互动、让参与者完全置身于虚拟世界之中的教学方式。它将教学内容场景化，为学生提供沉浸式、实践式、交互式的虚拟现实教学和实训环境。“知识传递实际上也遵循达尔文的进化论，从几千年以前的口授，到几百年前发明黑板，到大概二十多年前有了多媒体，再到未来虚拟现实、人工智能、大数据的深度融合。”孙伟说，利用虚拟现实技术的沉浸式教室是未来的发展趋势。

如今，随着5G的到来，VR教学与5G通信技术深度关联，让虚拟现实技术更广泛、有效地应用到教学之中。“VR教学的复杂度和沉浸度，必须有能够提供其所需性能的支持网络，哪怕几毫秒的延迟，效果都可能大打折扣。”孙伟说，对于VR实时教学来说，识别的景象会发生连续大量的动态变化，4G难以负荷庞大的计算量。

“作为4G网络的升级版，5G的特点就是带宽极宽、时延极低、采用特高频进行通信，进而带来超高速的传输速率，高速率的5G环境便可以很好地解决延时问题。”孙伟说，在5G技术的大环境下，一些对实时性要求较高的应用，比如虚拟课堂培训将得到广泛普及。

“5G和VR教学的深度结合，让贫困地区的远程教育成为可能。”孙伟表示，通过5G连接，将多路高清的教学直播放在头显里，让贫困地区的孩子可以看到教学质量最好学校老师的教学。“其中涉及的一个核心问题，就是头显的计算能力和承受能力是不够的，无法做到实时渲染，但5G为此提供了可能。”孙伟说，在5G的条件下，运用边缘计算将视频传至云端。在云端将模型用高配置的集群做出来，实时渲染，再将图像实时下传至头显，整个过程不超过20毫秒。

“对于像做实验这样实操性强的课程，VR头显可发挥更大的作用。”孙伟说，头显里提供了不同的视角，戴上头显后，孩子们可以从正面、侧面、甚至老师的手等各个角度观察老师做实验，真正实现沉浸式教学。孙伟告诉记者，这得益于眼控技术，通过建立人眼数学模型和用算法作眼球追踪。这种方法不仅效率快，而且精准度高，是人机交互的一场革命。记者看到，观众们戴上头显后，可以从不同角度观察打太极的手势、踢足球的脚法、跳拉丁舞扭动的弧度等，获得360度无死角任意切换的学习体验。