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- 2021-09-14 09:45:34
虚拟现实在教育领域的优势在于它可以为用户提供一个安全、廉价、高效、有趣的学习环境。有人评论说，虚拟现实（VR）带来的真实、沉浸式的视觉效果可以提高学习和训练的效果。虚拟现实训练的优点是不受场地限制，可以多次模拟训练场景，降低出错成本。特别是在医疗、飞行等行业，新手出错的成本很高。
如果增加感官工具的使用，能否进一步提高虚拟现实教育的效果？
虚拟训练+感觉实验
为了解决这个问题，利物普大学的科学家们进行了一项实验。目的是了解感觉反馈带来的感觉线索是否能提高虚拟现实训练的体验和学习效果，特别是在实践中技能的提高。同时，探索有效知识/技术转化所需的主要因素。
众所周知，VR+体感解决方案可以通过模拟力反馈、触觉反馈、风感、温度感等提供与工作相关的更多信息。然而，从实用的角度来看，如果要模拟VR场景中的感觉反馈，则必须考虑成本和操作等局限性。例如，现有的前庭感知、嗅觉感知和味觉感知技术对于主流训练来说还不够成熟。
利物浦大学研究小组提出的方案结合了物理道具、感觉手套和输入投影仪，以低成本快速分解感觉反馈对虚拟现实训练效果的影响。
42名参加实验的利物浦大学学生和教员被随机分为三组。每组有8名17至60岁的女性和6名男性。三组受试者被赋予不同的任务。例如，第一组只接受传统的轮胎交换教育，第二组和第三组通过3D输入程序交换轮胎。两组和三组的区别在于，第三组在输入视觉中添加了与教育内容相关的多个感官信号。
实验结果表明，3D教育投资的效果超过了传统的轮胎置换教育，由液压外感官提出的方案进一步提高了教育效果（以客观结果为准）。也就是说，从感知业务量、场景感、舒适度等客观表现效果来看，VR+多感官信号是提高培训效果、用户体验和知识转化率的有效途径。真实感将提高用户对虚拟现实仿真的接受度。
此外，影响虚拟现实训练和学习效果的因素很多，其中多感官反馈是主要因素。尽管大多数虚拟现实场景主要通过视觉、声音和感官信号来模仿和刺激感觉。以往的研究表明，在手术模拟、康复治疗和飞行训练等双任务虚拟现实训练场景中，多个感觉信号是有效的。
为了成功地将虚拟现实教育的知识转化为应用于实际任务的经验，虚拟现实中的感官信号与实际场景之间的接近性是关键。
那么，我们如何模拟真实的虚拟现实训练场景呢？首先，必须将实际设备和环境恢复到较高水平，包括恢复身体、心理或认知体验。物理体验是指模拟环境、声音和感觉，心理或认知体验是指认知因素、心理因素、任务和功能的恢复程度。
事实上，在教育过程中，确认或提示任务很重要，但通过视觉提示进行确认会破坏真实性。例如，在模拟装配过程中，传统的方法可以通过固定指甲的扭矩包来确定阶段，但在虚拟现实中，通常需要提示视觉，因此感觉反馈很难模拟。因此科学家决定结合物理工具来恢复工作操作的感觉。
实验过程
实验的目的是训练参与者用空气动力扳手以三种方式更换轮胎。拆卸四颗螺丝，然后更换轮胎，最后分别将螺丝固定在轮胎上。
在第二和第三个实验中，参与者戴上无线LCD 3D眼镜，通过配备的跟踪设备和六个红外摄像机，与分辨率为1920x1200和2.74x1.72米的立体沉浸式图像同步。同时，红外摄像机将跟踪3D眼镜、手感手套、空气扳手mo