【摘要】? VR憑借其沉浸性、交互性等特征與教育出版結(jié)合具有先天優(yōu)勢，但由于網(wǎng)絡(luò)通信的制約，存在困擾VR與教育出版進一步發(fā)展的瓶頸。隨著我國5G技術(shù)商用化的發(fā)展，其網(wǎng)速快、時延低等特點將在很大程度上突破這些瓶頸，在用戶體驗、內(nèi)容制作、成本支出、盈利模式、市場渠道等方面為”VR+教育出版”開創(chuàng)更廣闊的應(yīng)用空間，從而為學(xué)習(xí)者帶來更優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容和體驗，為教育企業(yè)、出版企業(yè)帶來更大的效益和品質(zhì)提升。

【關(guān)? 鍵? 詞】VR;教育出版;5G技術(shù)

【作者單位】饒國慧，成都信息工程大學(xué)。

【基金項目】成都信息工程大學(xué)重點教改項目（JY2018139）階段性成果;本科教學(xué)工程（BKJX2019106）部分成果。

【中圖分類號】G237 【文獻標(biāo)識碼】A 【DOI】10.16491/j.cnki.cn45-1216/g2.2020.16.022

一、我國教育出版現(xiàn)狀

5G是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，和之前的移動通信技術(shù)相比，具有高速度、低時延、萬物互聯(lián)、泛在網(wǎng)等特點和優(yōu)勢[1]。2019 年 6 月 6 日，國家工業(yè)和信息化部向中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、中國廣電頒發(fā)“第五代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)”基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證。5G商用牌照的發(fā)放，意味著中國正式進入 5G 商用元年。

龐大的學(xué)生人口基數(shù)和市場需求，使教育出版成為剛需，也成為我國圖書出版市場的最大門類。根據(jù)國家新聞出版署公布的數(shù)據(jù)，2017年，我國圖書市場整體規(guī)模約為1800億碼洋，其中教育出版市場規(guī)模約為1100億元，占比超過60%。根據(jù)京東圖書與艾瑞咨詢聯(lián)合發(fā)布的《2019中國圖書市場報告》，近三年（2017—2019年）在各圖書類型成交額占比排序中，文教類圖書一直位居榜首，且市場份額持續(xù)擴大[2]。從教育出版企業(yè)公開的各公司業(yè)務(wù)板塊的情況來看，除傳統(tǒng)的圖書期刊出版發(fā)行業(yè)務(wù)外，不少出版企業(yè)如青島出版集團、鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F等也將數(shù)字化教育出版作為融合出版的重點推進領(lǐng)域，利用自身的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容有針對性地進行VR產(chǎn)品開發(fā)。

二、 “VR+教育出版”的優(yōu)勢

所謂 VR，即虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality），是指利用計算機技術(shù)模擬產(chǎn)生一個為用戶提供視覺、聽覺、觸覺等感官模擬的三維空間虛擬世界，用戶借助特殊的設(shè)備與虛擬世界進行交互[3]。VR與教育出版結(jié)合具有先天優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下方面。

1.打造直觀仿真環(huán)境，有助于加深學(xué)習(xí)者對知識的理解

VR技術(shù)的顯著特征之一就是沉浸性，卻利用3D模型和傳輸設(shè)備，將傳統(tǒng)紙質(zhì)出版物中抽象的、籠統(tǒng)的、枯燥的知識及平面的論述方式轉(zhuǎn)換成立體的、形象的、動態(tài)的仿真環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者通過直觀感受去領(lǐng)會、記憶知識。如2017年青島出版集團開發(fā)的“VR海洋國防課”與“VR海洋仿生課”，通過VR技術(shù)讓學(xué)生身臨其境地體驗海戰(zhàn)現(xiàn)場的震撼效果，學(xué)習(xí)海洋國防知識;以及通過VR觀看魚的構(gòu)造及了解海洋仿生技術(shù)與潛水艇的工作原理、驅(qū)逐艦的功能結(jié)構(gòu)等。這種直接、多重的感官刺激，能夠大大加深學(xué)習(xí)者對知識的理解和掌握，從而提高學(xué)習(xí)效率。

2.加強學(xué)習(xí)者與內(nèi)容的交互，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)欲望

VR的另一個顯著特征之一是交互性，即能夠讓學(xué)習(xí)者以主角的身份融入模擬環(huán)境中，以第一人稱的視角參與活動，實現(xiàn)空間互動、紙屏聯(lián)動、人機互動等。如2016年人民衛(wèi)生出版社推出的《人衛(wèi)3D 系統(tǒng)解剖學(xué)》教學(xué)版，將現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)和VR 技術(shù)相結(jié)合，利用3D數(shù)字模型創(chuàng)建了一個完整的虛擬人體。學(xué)生可在完全虛擬的場景中通過左右動作控制器對模型進行拾取、旋轉(zhuǎn)、隱藏和復(fù)原等交互操作。例如，可以把器官“拿到”眼前，以360°任意視角查看;可以手動“解剖”逐塊拆分人體組織，結(jié)束后“一鍵復(fù)位”，器官就會回到原來的位置。這種交互讓學(xué)習(xí)者擺脫了傳統(tǒng)接受式的被動學(xué)習(xí)方式，大大激發(fā)了主動學(xué)習(xí)的欲望，增強了學(xué)習(xí)興趣。

3.融合線上線下、紙質(zhì)與多媒體素材，有助于促進教學(xué)資源的整合

利用VR技術(shù)打造的教育出版物，集成了數(shù)字教材、音頻、視頻、微課、測評系統(tǒng)、益智類游戲等在線教育類產(chǎn)品和工具，極大豐富了教學(xué)素材，打通了線上線下鏈接通道，改變了大部分教育出版物線下線上電子資源分離的狀況。例如，鳳凰出版?zhèn)髅郊瘓F打造的創(chuàng)壹100唯爾教育云平臺，不僅包含數(shù)百萬傳統(tǒng)圖片、Flash動畫、視頻、PPT等課件資源，還包含300多萬個三維互動動畫，含原理展示、仿真實訓(xùn)、實訓(xùn)考核等VR教學(xué)資源，以及40多個專業(yè)大類的500多門VR實訓(xùn)資源和數(shù)字化精品課程。此外，該平臺還具備教學(xué)實驗管理功能，可以進行教務(wù)管理、教學(xué)資源管理、實驗管理、考試管理、成績管理、學(xué)習(xí)進度管理等。這種綜合性的教育平臺可以實現(xiàn)教學(xué)資源最大限度的整合，提高教學(xué)資源的利用率，充分展現(xiàn)高科技、多媒體、大平臺教育出版的內(nèi)容優(yōu)勢。

三、5G給“VR+教育出版”帶來的機遇和變革

盡管“VR+教育出版”有諸多優(yōu)勢，但也存在阻礙其進一步發(fā)展的瓶頸。5G技術(shù)網(wǎng)速快、連接數(shù)量多、時延低等特點，在很大程度上能突破這些瓶頸，為“VR+教育出版”開創(chuàng)更廣闊的應(yīng)用空間。

1.改善使用體驗

目前，VR技術(shù)在現(xiàn)實使用中的一個突出問題是，無論是使用VR穿戴設(shè)備，還是簡單的無線顯示終端，場景之間的切換常常出現(xiàn)卡頓、延遲、不兼容的情況，這是目前大多數(shù)VR產(chǎn)品在使用過程中的一個硬傷。此外，教育類出版產(chǎn)品使用時間長還會引起眩暈或視覺疲勞等不適。而5G在通信過程中的時延非常低，傳輸時延可達毫秒量級，完全可以滿足工業(yè)控制的嚴(yán)苛要求。

以央視春晚為例，在2019 年深圳分會場，中國電信率先通過 5G 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)實時4K高清直播和視頻內(nèi)容回傳。經(jīng)現(xiàn)場測試，通過 5G網(wǎng)絡(luò)從攝像機視頻源回傳到轉(zhuǎn)播車的視頻畫面穩(wěn)定度高，端到端時延平均低于 40 毫秒，全程流暢無卡頓、無中斷，舞臺上的演員就像在你眼前演出，甚至人物的每個毛孔都清晰可見[4]。2020年央視春晚，中央廣播電視總臺首創(chuàng)虛擬網(wǎng)絡(luò)交互制作模式（VNIS）進行VR直播。VNIS系統(tǒng)利用遠程采集超高清分辨率的動態(tài)VR實景內(nèi)容，通過5G等技術(shù)將高質(zhì)量的VR視頻傳輸?shù)娇偱_央視頻虛擬演播室VR渲染系統(tǒng)進行實時渲染制作，從而實現(xiàn)視覺特效與節(jié)目內(nèi)容無縫結(jié)合。

以此類推，5G支持下的“VR+教育出版”，能夠極大程度減少學(xué)習(xí)過程中的卡頓和不適感，大大提升使用的流暢性和舒適度，改善用戶先前的不良體驗，提高學(xué)習(xí)者的滿意度。這是5G給VR用戶帶來的最突出、最切身的感受。

2.豐富內(nèi)容制作

從目前的VR教育類出版產(chǎn)品來看，題材比較局限，大多是早教類、科普類產(chǎn)品，有的只是打著VR的噱頭，實際上只具備個別VR應(yīng)用功能。由于受4G帶寬速率、高延遲等技術(shù)局限，必須嚴(yán)格控制文件的下載數(shù)據(jù)量及三維渲染工作量，大部分VR教育類出版產(chǎn)品內(nèi)容只是一些簡單的三維虛擬動畫場景和較為初級的交互。

5G背景下，VR技術(shù)普及和成本降低將帶動3D素材井噴式發(fā)展。3D建模將越來越容易，教學(xué)場景更加豐富，題材更加廣泛，制作更加精良，內(nèi)容也會從粗放、表淺向精度和縱深發(fā)展。此外，企業(yè)之間還可以進行VR教育資源交流共享，提升整體制作水平，節(jié)省教育類產(chǎn)品開發(fā)的時間和周期，減少同質(zhì)化現(xiàn)象。

3.降低成本支出

眾所周知，呈現(xiàn)相對逼真的VR環(huán)境，對硬件設(shè)備的配置要求較高，尤其是效果較好的沉浸式、增強式、分布式VR系統(tǒng)。5G時代用戶體驗速率可達100Mbps至1Gbps，峰值速度是4G的10倍以上甚至100倍，能夠很好地支持移動虛擬現(xiàn)實等極致業(yè)務(wù)體驗。此外，5G連接數(shù)量更多，連接數(shù)密度可達100萬個/平方公里，流量密度可達10Mbps/平方米，可以有效支持海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入[5]。因此，在高速率、多流量、高密度的支持下，5G一定程度上降低了VR技術(shù)對硬件設(shè)備的要求，從而降低了教育企業(yè)和出版企業(yè)的成本。

4.增加盈利模式

目前，市面上大多數(shù)VR教育類出版產(chǎn)品盈利模式主要靠圖書銷售，VR僅作為一種附帶閱讀方式捆綁圖書一并銷售，并沒有發(fā)揮其應(yīng)有的價值。即便有的出版品對VR部分額外收費，也很少有學(xué)習(xí)者買賬。究其原因主要是現(xiàn)有VR產(chǎn)品的投入較高，品種不夠豐富，沒有形成資源庫和產(chǎn)業(yè)鏈，幾乎沒有可單獨售賣的VR教育類產(chǎn)品。在5G背景下，將有大量VR教育產(chǎn)品涌現(xiàn)，內(nèi)容會極大豐富，質(zhì)量也會大幅度提高，整合相關(guān)內(nèi)容就可以形成對應(yīng)的VR教育資源庫，將其作為付費產(chǎn)品單獨售賣盈利。同時，用戶可以選擇單獨購買自己所需的VR內(nèi)容部分，從而增加了選擇的靈活性和針對性。

5.拓展市場渠道

除了傳統(tǒng)的圖書銷售渠道，隨著5G應(yīng)用和教育信息化的持續(xù)深入推進，VR教育出版產(chǎn)品在校園的應(yīng)用將會越來越廣泛。一些教育出版企業(yè)積極響應(yīng)和助推國家“教育信息化2.0行動計劃”，適應(yīng)出版新業(yè)態(tài)要求，在混合式學(xué)習(xí)和混合出版方面做出了有益的嘗試和探索。例如，2018年上海外語音像出版社出版發(fā)行的《商務(wù)英語口語會話VR教程》，成功中標(biāo)廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院VR實訓(xùn)室建設(shè)項目并正式投入使用。該產(chǎn)品由上海外語音像出版社與北京巧克互動國際教育科技有限公司聯(lián)合開發(fā)研制，是國內(nèi)迄今為止正式研發(fā)出版的第一門高等外語教育虛擬現(xiàn)實技術(shù)課程，填補了VR在語言教學(xué)方向應(yīng)用上的空白[6]。有了5G技術(shù)的助推，VR教育類出版品有望在校園市場得到更好地推廣普及，特別是在外語、航空、航海、礦業(yè)、醫(yī)學(xué)、安全教育等領(lǐng)域率先實現(xiàn)應(yīng)用。

根據(jù)預(yù)測，2030年我國5G間接拉動的GDP將增長到3.6萬億元[7]?？梢灶A(yù)見，5G將帶動各行各業(yè)的融合升級，出版業(yè)必將成為惠及對象。在5G商用背景下，VR技術(shù)有望實現(xiàn)在出版?zhèn)髅筋I(lǐng)域的常態(tài)化應(yīng)用[8]。占據(jù)出版業(yè)巨大市場規(guī)模和份額的教育出版，憑借其用戶數(shù)量和內(nèi)容優(yōu)勢，在VR技術(shù)的支持下，將為學(xué)習(xí)者帶來更優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容和體驗，為教育企業(yè)、出版企業(yè)帶來更大的效益和品質(zhì)提升。

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