- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Введение
- •Модуль 2. Виртуальная реальность, создание мультимедиа продуктов, применение мультимедиа технологий в образовании
- •Глава 2. Виртуальная реальность и другие комбинированные среды цели
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.1.1. Понятие виртуальной реальности
- •2.1.2. Определения и восприятие вр
- •2.1.3. Измерения вр
- •2.1.4. Классификация систем вр
- •2.2. Появление и разработки систем вр
- •2.3. Компоненты и аппаратура среды вр
- •2.3.1. Способы отображения
- •4.3.2. Классы и примеры устройств отображения
- •2.3.2. Передвижение в виртуальном пространстве
- •2.3.3. Способы подачи команд
- •2.3.4. Сенсорная перчатка и тактильная обратная связь
- •2.3.5. Звуковая поддержка вр
- •2.3.6. Обобщенный вариант состава аппаратуры для поддержки вр
- •2.4. Системы вр vfx 1 и vfx 3d
- •2.5. Рабочая станция Haptic Workstation
- •2.6. Сферы и перспективы применения сред вр
- •2.7. Комбинированные информационные среды с расширенными возможностями
- •2.7.1. Интерактивные интеллектуальные игры
- •4.6.2. Перфоманс-анимация
- •4.6.3. Моделирование и синтез визуальных динамических образов виртуальных людей
- •4.6.4. Интерактивные интеллектуальные действа с альтернативными сценариями
- •2.8. Контрольные вопросы
- •Глава 3. Создание мультимедиа продуктов цели
- •3.1. Классификация и области применения мультимедиа приложений
- •3.1.1. Классификация мультимедиа приложений
- •3.1.2. Области применения мультимедиа приложений
- •3.2. Программные средства для создания и редактирования элементов мультимедиа
- •3.2.1. Программы создания и редактирования текста и гипертекста
- •3.2.2. Программы создания и редактирования графики
- •3.2.3. Программы создания и редактирования звука
- •3.2.4. Программы создания и редактирования трехмерной графики и анимации
- •3.2.5. Программы создания и редактирования видео
- •3.2.6. Программы создания и редактирования интерактивных трехмерных представлений
- •3.3. Этапы и технологии создания мультимедиа продуктов
- •3.3.1. Основные этапы и стадии разработки мм продуктов
- •3.3.2. Технологии поддержки текста и гипертекста ум
- •3.3.3. Технологии использования графики
- •3.3.4. Технологии использования звуковых компонентов
- •3.3.5. Технологии поддержки анимации и трехмерной графики
- •3.3.6. Технологии создания и поддержки видео
- •3.3.7. Технологии создания и поддержки интерактивных трехмерных представлений
- •3.4. Мультимедиа издания наCd-roMиDvd-rom
- •3.5. Инструментальные интегрированные среды разработчика мультимедиа продуктов
- •3.5.1. Типы программных средств разработки мм продуктов
- •3.5.2. Специализированные программы
- •3.5.3. Авторские системы
- •3.5.4. Инструментальные среды поддержки языков программирования
- •3.5.5. Проблемы создания мм ксо
- •3.5.6. Направления и средства адаптации мм ксо к возможностям и особенностям пользователя
- •3.6. Контрольные вопросы
- •Глава 4. Применение мультимедиа технологий в образовании цели
- •4.1. Образовательная среда и ее ресурсы
- •4.1.1. Основные понятия образовательной среды
- •4.1.2. Классификация образовательных ресурсов
- •4.1.3. Классификация электронных образовательных ресурсов
- •4.1.4. Классификация программных средств компьютерного обучения
- •4.2. Особенности применения мультимедиа технологий в обучающих системах
- •4.2.1. Новые способы работы с информацией
- •4.2.2. Расширение возможностей иллюстраций
- •4.2.3. Интерактивность
- •4.2.4. Избирательность восприятия и обучения
- •4.2.5. Активизация обучаемых
- •4.2.6. Интенсификация процессов обучения.
- •4.3. Примеры реализации обучающих систем с использованием средств мм технологий
- •4.4. Контрольные вопросы
- •Глоссарий к модулю 2
- •Заключение
- •Список сокращений
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Глава 2. Виртуальная реальность и другие комбинированные среды 7
- •Глава 3. Создание мультимедиа продуктов 77
- •Глава 4. Применение мультимедиа технологий в образовании 137
- •Часть 2. Виртуальная реальность, создание мультимедиа продуктов, применение мультимедиа технологий в образовании
Модуль 2. Виртуальная реальность, создание мультимедиа продуктов, применение мультимедиа технологий в образовании
Существенное повышение эффективности комплексного восприятия информации и использования компонентов ММ обеспечивает применение среды виртуальной реальности. Изучение программных средств создания и редактирования компонентов ММ, процесса, этапов и технологий создания ММ продуктов, а также инструментальных интегрированных сред разработчика открывает новые возможности применения ММ. Изучение компонентов современной образовательной среды, традиционных и электронных образовательных ресурсов (ЭОР), особенностей применения ММ технологий в обучающих системах, а также примеров реализации ММ обучающих систем открывает новые возможности их разработки. Но все эти вопросы объединяет то, что в их основе лежат перспективные компоненты ММ, обеспечивающие интенсивное воздействие на человека по различным каналам восприятия, а особой эффективности их применения следует ожидать именно в сфере образования.
Комплексная цель и задачи изучения модуля
Цель модуля 2 – дать представление о наиболее ярком аппаратно-программном и функциональном проявлении ММ в комбинированной среде виртуальной реальности, о процессе, программных средствах и технологиях создания ММ продуктов, а также об их применении в обучающих системах.
Успешное изучение учебных материалов позволит продемонстрировать следующий уровень подготовки, позволяющий
Знать назначение, функции, виды, классификацию, принципы построения и режимы функционирования различных ММ компонентов; средства взаимодействия пользователя с ММ компонентами; свойства и возможности известных и перспективных технологий ММ; возможности и особенности применения ММ технологий в образовании;
Уметь квалифицированно работать с программными системами (ПС) ММ; оптимально распределять и использовать ресурсы для средств ММ; эффективно организовать процессы разработки ММ ЭОР и программных средств компьютерного обучения;
Иметь представление о возможностях перспективных ММ сред, таких как виртуальная реальность, интерактивные трехмерные представления и интеллектуальные действа; о многообразии программных средств поддержки ММ компонентов и разработки ММ образовательных программ и ресурсов;
Владеть ключевыми понятиями: виртуальная реальность, каналы восприятия человека, интерактивные интеллектуальные действа, элементы, программы и технологии ММ, internet/intranet-технологии, авторские системы, образовательная среда, ЭОР, программные средства компьютерного обучения, интерактивность.
Глава 2. Виртуальная реальность и другие комбинированные среды цели
Освоив эту главу, студенты должны:
знать теоретические аспекты становления и развития среды виртуальной реальности (ВР);
знать способы отображения среды ВР, передвижения в виртуальном пространстве, подачи команд, основы тактильной обратной связи и звуковой поддержки ВР;
знать назначение, функции, виды, принципы построения и режимы функционирования аппаратуры и различных ММ компонентов среды ВР;
иметь представление о возможностях интерактивных трехмерных представлений и интеллектуальных действ.
2.1. Основные понятия и определения
2.1.1. Понятие виртуальной реальности
Одно из перспективных направлений повышения эффективности использования компьютеров связано с разработкой аппаратных и программных средств комплексного воздействия на пользователя персонального компьютера (ПК) одновременно по нескольким каналам восприятия. Сознание человека концентрирует вместе, соединяет в единый образ информацию, пришедшую по различным каналам.
При этом кроме известных и широко используемых средств и приемов аудиовизуального воздействия (звук: речь, музыка, специальные эффекты; изображение: 2D- и 3D-графика, цветовая гамма, тени, освещение и выделение, анимация, мультипликация, видеофильмы) начинают применяться сенсорные интерфейсы – средства рецепторного воздействия на различные участки поверхности тела человека (в частности, активируется тактильное восприятие).
На фоне применения традиционных компьютерных средств – таких, как стерео- и многоканальный звук (акустические системы рассмотренных конфигураций 2.0-7.1), стереоизображение (специальные очки), системы MМ, самые разнообразные новые периферийные устройства ПК (трекбол, специальные клавиатуры, панели и приставки, дисководы CD, DVD, магнитооптические и т.д.) становятся доступными и совершенно незнакомые средства. Сегодня пользователю предлагается использовать специальные (позиционные датчики), экстраординарные (видеошлем с дисплеем для каждого глаза, более 10 датчиков руки), а иногда и экстравагантные устройства (моделирующие воздействия или даже запахи). К ним можно добавить и совершенно экзотические приспособления (как писала в свое время газета «Комсомольская правда», с теледилдоническими элементами) для сенсорного восприятия или даже стимуляции (перчатки, жилет, костюм, носки, ботфорты и т.п.).
В результате такого «ударного» воздействия аппаратно-программной среды, ограждающей органы чувств от настоящей реальности, пользователь отключается от окружающей действительности и устойчиво погружается в синтезированное всем этим техническим комплексом под управлением ПК кибернетическое пространство (Cyberspace), виртуальный (кажущийся) мир. У него создается некая весьма правдоподобная виртуальная реальность (Virtual Reality, VR) происходящего. ВР обладает очень высокой мотивацией и дает колоссальное информационное воздействие, порой переполняя пользователя информацией [6].
Интересен сам термин «ВР». Дело в том, что обычно применительно к компьютерам термин «виртуальный» трактуется как мнимый, иллюзорный. Но парадокс заключается в том, что в переводе с английского термин «виртуальный» означает ровно наоборот – фактический, действительный, существующий. И тут на первый план выходит неожиданный, скрытый смысл слова «фактический» – существующий де-факто, но не существующий де-юре, то есть не признаваемый нами [7].
Когда мы входим в ВР, то де-факто мы видим, слышим и даже осязаем в ней нечто. Поэтому с точки зрения нашего восприятия она существует. Однако мы понимаем, что в любой момент времени можем выйти из ВР, отключиться от нее. Значит, де-юре она не признается нами. Таким образом, ВР, существуя в нашем восприятии, в то же время остается мнимой в нашем миропорядке [7].