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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）等多種技術的統(tǒng)稱。

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

（圖源網(wǎng)絡）

其中，VR 并非一個新鮮概念，相關描述早在 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，不同方向利用的設備和技術也有區(qū)別。比較熟悉的光場技術，是通過采集設備將光源、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」，其體驗設備隨處可見。人們通過穿戴相關設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、教育培訓甚至軍事、航天等行業(yè)多點開花。

XR 最為熟悉的應用場景莫過于游戲。在游戲領域的應用，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。基于游戲市場龐大的用戶數(shù)以及核心玩家對于新技術的開放性態(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、總體設計、工藝設計、測試、維護等環(huán)節(jié)的應用，實現(xiàn)了汽車設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 教學場景中被廣泛應用，地理課的 3D 立體地球儀、化學實驗、建筑建模等都是非常成熟和常見的應用。3D 模型可以幫助同學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 立體行星運轉畫面，學生利用控制器點選，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，緊貼教學課標、激發(fā)學生好奇心、增強學生知識理解的 XR 產(chǎn)品，成為了學校選擇時的基礎標準。

與內(nèi)容相結合，XR 在教育行業(yè)的應用場景，頗為豐富。一大場景是在課堂內(nèi)的學生教育，包括學科教育和素質(zhì)教育。當代教育工作者正在使用 XR 技術來幫助學生解決一系列的難題學習——從公開演講課到建筑設計課，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生獲得更加有趣的學習體驗。

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

至于教學效果，借助 XR ，學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，有效提升了學生學習的積極主動性。

總結來說，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，圍繞學科課程、地方課程以及校本課程，實現(xiàn)教學創(chuàng)新、學科融合和延伸，讓學習更有趣、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教室上課時，有千千萬萬大山里的孩子可以通過 VR 設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 等應用的持續(xù)推進落地，新的硬件升級，覆蓋于整個教學活動的軟件服務以及 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，轉載請聯(lián)系原作者。