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摘 要：辽阔的地理环境与强盛的国力，给唐代诗人提供了行吟游历的天然条件，造就了唐诗突出的地理特征；另一方面，唐诗所具有的画面感与想象力使得它拥有视觉化的可能性。通过VR（虚拟现实）和GIS（地理信息系统）技术，将诗歌中的历史、文化与地理相结合进行沉浸式场景重现，辅以剧情、音效与文字，可以让读者（学生）走入诗歌，身临其境地体验诗人的历程与心境，并能与诗人产生互动，将学习变成真正的“体验”，达到深入诗歌文化的效果。
关键词：虚拟现实（VR）；地理信息系统（GIS）；唐诗
本文引用格式：李天,等.用VR和GIS技术促进唐诗学习[J].教育现代化,2019,6(59):163-164,173.
一 引言
习近平主席多次强调中华民族优秀传统文化的重要意义和现实作用，并在十九大报告中指出，深入挖掘中华优秀传统文化蕴含的思想观念、人文精神、道德规范，结合时代要求继承创新，让中华文化展现出永久魅力和时代风采。唐诗是中华文化宝库中一颗璀璨的明珠，以李白、杜甫、王维和孟浩然等为代表的一批唐代诗人，创造了大量脍炙人口的诗歌，取得了极高的艺术成就。
由于疆域广阔，国力强盛，因此相较于其它时代，唐代诗人尤为重视游历，使得唐诗和唐代诗人的活动具有典型的地理特征。这些游历山川，戎马边塞的历程，促成了无体不备、无情不发的盛唐气象。而在传统的诗歌学习中，学生们只能通过诵读与教师讲解去领略其风采，唐诗所得以产生的自然与社会气象无法再现，只能通过想象来完成，这种远距离想象固然得以产生静观式审美体验，但也会局限学生对诗歌内涵与意蕴的深化体悟。
GIS（地理信息系统）是以地理学、地图学、遥感和计算机为基础形成的一种特殊的空间信息系统，便于进行基于地理分布数据的查询、分析和可视化等。VR即虚拟现实，根据中国工程院院士、虚拟现实技术专家赵沁平的定义，“虚拟现实是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受和体验”[1]。
VR为全虚拟环境，全沉浸状态；而在VR基础上发展起来的AR（增强现实）则为半虚拟半真实环境，半沉浸状态。近年来，VR/AR技术在旅游、房地产、医学和教育等领域获得了越来越广泛的应用。
在当前的新技术条件下，如果能把GIS的地理性和VR的沉浸性带入唐诗学习，让学生（读者）“进入”诗歌，身临其境地体会诗人的历程与心境，不仅能提高学生对诗歌学习的兴趣，更能加深其对诗歌以及传统文化的理解与欣赏。此外，在接受优秀传统文化熏陶的同时，亦能领略祖国的大好河山，回顾那段激昂的时代，重现唐诗的永久魅力和时代风采。
二 VR/AR在教育中的应用
VR/AR在教育方面的潜力正引起越来越多的关注，一些学者开始研究VR/AR教学的概念、特征、优势和应用方式[2,3]，分析国际上经典的VR/AR教育案例[4]，探讨虚拟教学实践面临的挑战和对策[5]。与此同时，VR/AR教学在许多学科获得了广泛的应用，如计算机、地理、农业机械、导游实训等，但目前尚未见有涉及到古典诗歌的研究。
在实践应用方面，已经出现了一些得以推广的案例。美国zSpace公司根据最新的《新一代科学教育标准》，开发出了虚拟现实教育一体机和多年级多门学科的VR/AR课件，在大学和中小学获得了广泛使用[6]。
北京微视酷科技有限责任公司基于头戴式VR/AR设备，研发了“IES沉浸式课堂”系统[7]，以天文课为例，体验者带上VR眼镜，能逼真地感觉自己正坐在月球车上仰望宇宙，体验穿越太阳系和银河系等。近年来，还出现了采用移动设备与APP软件相结合的手持式VR/AR，如《机器人跑出来了》、《实验跑出来了》和《恐龙争霸赛来了》等AR图书，这套“科学跑出来”系列AR科普读物有iRobotAR、iScienceAR等多个APP，可以通过采用手机摄像头获取现实世界影像并叠加虚拟形象的形式，实现增强现实的特殊显示效果。
在目前的这些研究中，VR教学主要用于科学类的课程，特别是生物、医学等及电焊等各类实践型或技工类课程，通过VR可以再现危险系数大、难度高或者成本高昂的场景与模型，使学生们得以体验与交互，达到辅助教学的目的。
三设计思路数据处理等各项工作，接下来利用VR内容制作软件，对各种素材进行VR编辑处理，制作VR内容，并设计场景间的跳转关系和交互式动作响应。VR的独特性在于参与者的沉浸性体验，因此，还需要在开发过程中不断邀请志愿者进行VR体验，并根据体验者的反馈进行修改和完善。
系统中所需要的GIS素材主要包含两部分，一是诗人生活时期的唐代地图，二是诗人活动范围内的卫星遥感影像，前者可以通过网络搜集或向专门的历史研究机构获取，后者可以通过Google Earth等软件获得[8]。唐代地图经过数字化处理后，与卫星遥感影像一起进入GIS系统，并叠加在卫星影像之上构成VR呈现的基本空间。
诗人活动场景的自然景观需要通过全景相机进行实地拍摄[9]，如一些名山大川和边塞风光等。随着近年来VR行业的快速发展，全景相机也越来越火，而且越来越趋于小型化，甚至作为一种便携式拍照方式而存在，这为VR素材获取提供了方便。诗人通常是以特定视角观察景观进行的诗歌创作，因此全景相机的拍摄需要考虑诗人当时可能所处的位置。
系统中还涉及到展现诗歌内容所需的文字、图片、音频和视频等其它素材，文字可以在VR内容编辑软件中制作，图片、音频和视频可以直接导入VR内容编辑软件。文字主要用以展示诗歌内容，或进行一些标注等。图片辅助展现时代背景和当时的社会文化等。音频主要包括背景音乐和诗朗诵两方面，前者可以用不同的节奏和旋律来烘托诗歌的氛围与情绪，后者需要声情并茂。VR中如果涉及到一些人物活动，可以用真人扮演和全景拍摄的方式进行全GIS素材整理与处理自然景观的全景拍摄VR编辑与交互设计相关文本、图片和音频素材收集体验并反馈景视频采集，或者使用动画制作。
Unity3d是Unity公司开发的一个3D游戏引擎，目前全球很多开发者都在使用Unity3d结合VR眼镜进行VR开发和内容编辑[10]。Unity3d不仅能集成视频、文字、照片、音频等各种素材，还支持场景跳转和参与者的动作交互等。
四 结语
针对唐诗的教学和学习，本文以弘扬中华优秀文化为目标，把基于VR技术的沉浸性体验和基于图1设计路线
根据诗歌的内容，唐诗可以分为山水诗、田园诗、送别诗、行旅诗、边塞诗、咏物诗、怀古诗等典型类型，这些诗歌大多都极富画面感，比较适合用VR的形式进行艺术化呈现。图1给出了VR唐诗学习系统的设计框架，首先进行唐诗选取，然后根据诗歌内容进行VR场景与故事设计，并分析出构建VR内容所需的GIS素材、景观素材和相关的文本、图片、音频等其它材料，进而开展搜集、整理、拍摄、制作和时，接受传统文化的熏陶。
参考文献
[1] 赵沁平 . 虚拟现实综述 [J]. 中国科学 : 信息科学 , 2009, 39(1):2.
[2]黄鑫 . 基于 VR 技术的虚拟教学应用研究 [D]. 华中师范大学 , 2005.
[3]朱斌 , 曹漫祥 . VR 技术及其在现代教学中的应用 [J]. 中国教育信息化,2007(5s):62-64.
[4]蔡苏,张晗.VR/AR教育应用案例及发展趋势[J].数字教育,2017,3(03):1-10.
[5]李勋祥,游立雪.VR时代开展实践教学的机遇、挑战及对策[J].现代教育技术,2017(07):117-121.
[6]王珠珠.zSpace在教学中的应用与前景展望[J].中小学信息技术教育,2017(09):76-79.
[7]谢丽苗,谢跃丽.IES沉浸式课堂及其在中职护理实践教学中的应用[J].卫生职业教育,2017,35(07):87-88.
[8]Lisle R J.Google Earth:a new geological resource[J].Geology Today,2010,22(1):29-32.
[9]温江涛.全景视频为VR/AR带来技术挑战[J].电子产品世界,2016,23(6):12-14.
[10]张阳,杨长强,郑慧平.基于Unity3D与VR头盔的虚拟现实体感游戏开发[J].软件导刊,2017,16(8):119-122.
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