［乾貨］又一個聖誕來了，沉浸式虛擬現實還會遠嗎？

20年前， Chris Dede 博士（現任哈佛教育學院授）發表了一篇名為『利用虛擬現實發展學習牛頓力學』的文章。這篇文章飽含了他與同事兩年的心血，講的是虛擬現實如何通過一個名為『科學世界』的研究項目幫助學生學習。

科學世界一共包含了三個空間： 牛頓世界，磁場世界，和電極世界。很明顯，這是中學物理里的三個方面。

拿牛頓世界來說，孩子們頭戴虛擬現實設備，從視覺、聽覺和觸覺方面直觀感覺力學世界，並且好像遊戲一樣可以和各種力互動，體驗力不同變化產生的效果。

這就是沉浸式的學習，它讓學習者成為這個場景／現象的一部分，學習者可以腦洞大開地和場景互動，體驗由此產生的變化，從而學習各種原理。

想一下，當我們剛上初中時，老師和你說 『假設重力和摩擦力不存在，一個物體撞擊以速度x撞擊牆面的反彈力速度是多少』，你是什麼樣的感覺？

是不是得畫個力學圖琢磨一下。而現在，孩子們可以在虛擬世界裡體驗不同力的組合帶來的即時效果，把枯燥的力學畫圖變成栩栩如生的實驗，或者說另一個世界。

甚至這個體驗可以反過來。孩子自己創造了個球撞擊牆面，在沒有重力摩擦力的世界裡，結果球以相同的速度反彈了回來越漂越遠，在滿腦子的『卧槽球怎麼跑沒了』的疑問中，學習背後的原理。

這種在虛擬世界裡以第一人稱體驗式學習，毫無疑問要帶來一場教育界的大革命。

我自己設計開發了一個牛頓空間，如下圖。在做這個小項目的過程中，我認識到不僅僅是各大公司在VR硬體上緊密布局，開發軟體的火速發展讓這方面的開發變得沒有看起來那麼難。如果大家有興趣的話，我可以再開個開發技術貼。

圖1.我開發的牛頓空間 － 視角1

圖2. 我開發的牛頓空間－視角2

總結了下VR技術這20年來的發展，做了一個圖表對比1996年和2016年的技術難點和現狀。左欄是Dede教授發表的文章中提到的，我做了原文摘抄翻譯，右欄是我總結的信息。

圖3. 1996年來沉浸式虛擬現實技術在七方面的發展對比

呼應一下標題，為什麼題目中提到聖誕？並不是因為聖誕節快來了，而是因為Dede教授在他的一篇文章中表示過：

「...... we expect that in less than a decade many of the capabilities of our expensive laboratory equipment will be 「under the Christmas tree」 for families, including impoverished households and homes in rural areas. This will potentially the largest installed base of sophisticated information technology for learning….」

翻一下，他說，我們期待在十年內，我們現在用的這些昂貴的試驗設備，會是家人們互贈的聖誕禮物，甚至是在貧窮地區。而這些禮物，會是我們未來學習的基礎，這個基礎是史上最大規模的高技術對教育行業的滲透。

只是與Dede博士的預測並不相同的是，這場教育界的技術革命並沒有在2006年前進入千家萬戶。可是在2016年，我們確確實實見到了VR技術甩開膀子的蓬勃增長。一張圖告訴你：

圖4. 近幾年大廠在VR頭戴式設備的持續布局

很多前沿的教育家，好像我們提到多次的 Dede教授，他們早在20年前就開始研究VR技術在沉浸式、實驗式學習上的應用。他們所研究、預測、努力的這一切，終於實實在在地發生了，不久的將來會席捲我們每個人的生活，好似今天的智能手機一樣。

以不變應萬變的時代早已結束，一切都在發展的今天，我們的創業者、設計師、教育家，你們還在等什麼呢？

是踏進來，還是退下去，這會在不久的將來，對我們每個人的生活，都是一場洗牌。

＊文章原創，轉載需徵詢同意＊

Reference:

[1] Dede, Christopher J., Marilyn Salzman, and R. Bowen Loftin. "The development of a virtual world for learning Newtonian mechanics."Multimedia,

hypermedia, and virtual reality models, systems, and applications. Springer Berlin Heidelberg, 1996. 87-106.

[2]HTC Vive vs Oculus Rift: which VR headset is better?

[3]Spec Comparison: Does the Rift』s Touch update make it a true Vive competitor?

[4]Google Cardboard Now Offers Spatial Audio - UploadVR

[5]HTC Vive review

[6]Developer Center - Documentation and SDKs

[7] Jerald, Jason. The VR Book: Human-Centered Design for Virtual Reality. Morgan & Claypool, 2015.

[8]These Microsoft Prototype VR Controllers Let You Feel Virtual Worlds

[9]Teslasuit lets virtual reality reach out and touch you

推薦閱讀：