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過去二十年間，科技改變了人們生活的方方面面。其中，科技與教育的結(jié)合更迸發(fā)出無限可能。而近年來，隨著 5G 商用進程不斷推進，作為 5G 時代顛覆性應(yīng)用的 XR 展現(xiàn)出強大的發(fā)展?jié)摿Γ屧S多原本停在概念中的想法成為現(xiàn)實。

XR，前世今生

所謂 XR，指通過計算機將真實與虛擬結(jié)合，打造一個人機交互的虛擬環(huán)境。XR 也是 VR（虛擬現(xiàn)實）、 AR（增強現(xiàn)實）、MR（混合現(xiàn)實）等多種技術(shù)的統(tǒng)稱。

以 XR 為代表的數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要引擎，正在改變各個業(yè)態(tài)的生產(chǎn)生活方式。

（圖源網(wǎng)絡(luò)）

其中，VR 并非一個新鮮概念，相關(guān)描述早在 20 世紀 30 年代的科幻小說就已出現(xiàn)，直到近些年才開始高頻出現(xiàn)在現(xiàn)實生活中。

（圖源：多鯨）

市面上現(xiàn)有的 VR 分為兩類，一種是基于 PC 運算平臺的 PC VR，另一種則是移動 VR。PC VR 相對來說算力更強，能帶來驚艷的色彩飽和度，在實際體驗過程中，延遲低、刷新率高，用戶體驗更好，但價格昂貴，對硬件要求也更高。移動 VR 體驗感明顯不如 PC VR，但價格相對親民，佩戴靈活，使用起來也更加方便。

常見的 VR 交互有頭瞄、手柄、手勢識別、眼球追蹤、語音操縱和動作捕捉等。VR 內(nèi)容制作方面，主要分為影視制作和動畫制作，不同方向利用的設(shè)備和技術(shù)也有區(qū)別。比較熟悉的光場技術(shù)，是通過采集設(shè)備將光源、光的傳播路徑采集下來，然后通過計算機進行光場的重建和還原，理論上，這種技術(shù)能夠最大限度的還原人眼所看到的景象，包括 3D 景深信息，這樣重建的 VR 效果更加的逼真。

VR 逐漸照進現(xiàn)實，尤其作為大型商場的游娛「標配」，其體驗設(shè)備隨處可見。人們通過穿戴相關(guān)設(shè)備進入沉浸式的虛擬場景，視覺、聽覺、觸覺和味覺隨之調(diào)動，完全沉浸其中。體驗的真實感即「臨場感」是否強烈，也成為判斷 VR 好壞最核心的指標。

而近年來，隨著設(shè)備算力與內(nèi)容制作能力的提升，長久以來困擾人們的 VR 「暈動癥」的問題得以解決。所謂「暈動癥」，是視覺所見和前庭感覺系統(tǒng)體驗不一致所導(dǎo)致的生理暈眩，常見于在晃動的車上讀書、看手機，又或者是乘船航行。

除了 VR 之外，AR 在人們的日常生活中也越來越常見。如果說 VR 是讓人進入數(shù)字世界，在一個 100% 的虛擬世界中工作和生活，那 AR（增強現(xiàn)實）則完全不同。AR 以真實的物理世界為主，在真實的物理世界上疊加虛擬的數(shù)字信息，使人們快速獲得信息，方便在現(xiàn)實世界中工作和生活。

而 MR 作為 AR 的升級，通過在現(xiàn)實環(huán)境中引入虛擬場景信息，在現(xiàn)實世界、虛擬世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，以增強用戶體驗的真實感，具有真實性、實時互動性以及構(gòu)想性等特點。

XR，多點開花

新世界的大門打開。目前，XR 已經(jīng)在游戲娛樂、影視直播、智能制造、教育培訓(xùn)甚至軍事、航天等行業(yè)多點開花。

XR 最為熟悉的應(yīng)用場景莫過于游戲。在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)成為拉動 XR 產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的動力之一。尤其 VR 視頻游戲，能為用戶帶來更為真實的體驗和強烈的感官刺激?；谟螒蚴袌鳊嫶蟮挠脩魯?shù)以及核心玩家對于新技術(shù)的開放性態(tài)度，游戲成為 XR 最先發(fā)展起來的大眾市場。

影視直播方面，AR 特效已經(jīng)成為電影制作的重要環(huán)節(jié)，影視大片中諸多震撼的特效都是通過 AR 技術(shù)將虛擬場景或者虛擬物品融入到電影情節(jié)中。同樣，電商主播也經(jīng)常利用 AR 技術(shù)將所售商品的虛擬形態(tài)植入直播場景中。而大型晚會直播運用到的 AR 特效，更是成為了非現(xiàn)場用戶的獨特體驗。

在智能制造領(lǐng)域，XR 也儼然重點。以汽車產(chǎn)業(yè)為例，XR 在需求分析、總體設(shè)計、工藝設(shè)計、測試、維護等環(huán)節(jié)的應(yīng)用，實現(xiàn)了汽車設(shè)計制造測試的一體化。XR 將真實的比例搬到虛擬空間中，大幅縮短了新車研發(fā)周期，降低了研發(fā)成本。

但如果說 XR 正在賦能甚至準備顛覆某個行業(yè)，那必定是教育行業(yè)。據(jù) Statista 最近的一項研究顯示，教育行業(yè)是投資虛擬現(xiàn)實的第四大行業(yè)。時至 2025 年，虛擬現(xiàn)實教育行業(yè)的市場規(guī)模有望達到 7 億美元，未來五年將增長三倍多。此外，高達 97% 的學(xué)生對虛擬現(xiàn)實教育課程表現(xiàn)出了濃厚的興趣。

XR，賦能教育

XR 對教育的賦能，要從內(nèi)容說起。目前，市場上主流的 XR 教育內(nèi)容展現(xiàn)形式分為兩種，一種是呈現(xiàn) 3D 模型，另一種是呈現(xiàn)由 3D 模型衍生的視頻流。

3D 模型主要在 K12 教學(xué)場景中被廣泛應(yīng)用，地理課的 3D 立體地球儀、化學(xué)實驗、建筑建模等都是非常成熟和常見的應(yīng)用。3D 模型可以幫助同學(xué)們更直觀地看到一些日常生活中難以見到的場景與環(huán)境，身臨其境地感受到課本中文字及平面圖片難以表達的信息。比如當老師講授太陽系行星時，顯示 3D 立體行星運轉(zhuǎn)畫面，學(xué)生利用控制器點選，用以帶出更詳細的信息。

3D 模型衍生的視頻流類似于「說明書」，常見的比如兒童早教科普讀物，用 APP 掃描書本里的特定圖形，就會彈出相關(guān)的動畫視頻。

隨著入局 XR 的內(nèi)容生產(chǎn)商越來越多，緊貼教學(xué)課標、激發(fā)學(xué)生好奇心、增強學(xué)生知識理解的 XR 產(chǎn)品，成為了學(xué)校選擇時的基礎(chǔ)標準。

與內(nèi)容相結(jié)合，XR 在教育行業(yè)的應(yīng)用場景，頗為豐富。一大場景是在課堂內(nèi)的學(xué)生教育，包括學(xué)科教育和素質(zhì)教育。當代教育工作者正在使用 XR 技術(shù)來幫助學(xué)生解決一系列的難題學(xué)習(xí)——從公開演講課到建筑設(shè)計課，大部分課程都能夠獲得 XR 的賦能。而在大多數(shù)情況下，選擇使用 XR 技術(shù)的教育工作者也會借助游戲化策略，利用其吸引人的特性讓學(xué)生獲得更加有趣的學(xué)習(xí)體驗。

另一大場景則是模擬培訓(xùn)，比如飛行員、駕駛員、宇航員仿真訓(xùn)練等。XR 為學(xué)習(xí)者提供了一種適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境。在這種環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可以在零風(fēng)險、零成本的前提下，通過完成復(fù)雜或有潛在風(fēng)險的學(xué)習(xí)任務(wù)來獲得寶貴的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，同時也能消解教師與學(xué)生之間的距離，讓師生更加自然地互動。

至于教學(xué)效果，借助 XR ，學(xué)生可以通過物理操作虛擬物體，從而在場景中探索、實驗和互動，也能夠觀看自己的行動產(chǎn)生的直接影響，產(chǎn)生臨場感。如此，原本抽象、枯燥的知識和內(nèi)容變得直觀且容易理解，有效提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。

總結(jié)來說，XR 作為教育信息化 2.0 中重要的一個板塊，通過組合硬件、軟件、控制系統(tǒng)、教材、教案和試卷等，圍繞學(xué)科課程、地方課程以及校本課程，實現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新、學(xué)科融合和延伸，讓學(xué)習(xí)更有趣、更安全、更生動。

此外，當下城鄉(xiāng)差距、區(qū)域差距、階層差距不斷擴大，教育資源分配嚴重不平衡，國內(nèi)教育的鴻溝很深，而 5G + XR 教育則有機會改變這種現(xiàn)狀。只需要一個設(shè)備，大山里的孩子就可以享受與城市孩子相同的教育資源。一位名師在北京中學(xué)教室上課時，有千千萬萬大山里的孩子可以通過 VR 設(shè)備和教室里的孩子一同上課，身臨其境地實時共享內(nèi)容。從這個維度來說，XR 可推動實現(xiàn)教育公平。

目光放到更為長遠的未來，教育信息化 2.0 時代，隨著 5G、XR 和 AI 等應(yīng)用的持續(xù)推進落地，新的硬件升級，覆蓋于整個教學(xué)活動的軟件服務(wù)以及 C 端用戶的付費場景增加等，整個教育信息化市場將迎來一波新的高速增長。

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號“多鯨”（ID：DJEDUINNO），作者其欣。文章為作者獨立觀點，不代表芥末堆立場，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原作者。