第二章、 文獻探討
第六節、 虛擬實境結合教學案例分析
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第六節、虛擬實境結合教學案例分析
虛擬實境（Virtual reality）技術在教學領域的探索從虛擬實境技術起步階段 就開始了，從上世紀五十年代的美國開始，虛擬實境在教育領域的嘗試從未停步，
並很快其他國家也紛紛開始了自己的研究。
學者Burdea（2004 年）在他的研究中闡述了運用虛擬實境教學的優勢和方 法。另外，他還提供了一份當年運用虛擬實境教學的案例名單（Burdea, 2004），
該名單詳細地羅列了當時各高校開展的虛擬實境教學實驗，以及它們的介紹。雖 然在早期由於技術的限制，沒有廣泛普及，但這些探索背後沉澱的虛擬實境在教 育領域的理論和經驗卻值得我們去思考和研究。
下麵本研究會結合虛擬實境發展的歷史，篩選介紹幾個虛擬實境與教育或中 國傳統文化相結合的案例，從他們的創作目的、創作內容、互動設計和優點評估 等幾個方面深入探討，並分析他們可供本研究參考和學習的優點。
一、虛擬實境技術與教育應用案例一「飛行培訓模擬器」
1、「飛行培訓模擬器」介紹
虛擬實境技術在教育層面上的應用最早可追溯至1950 年代，當時主要是將 虛擬實境作為軍事培訓用的飛行雲聯模擬器（Mazuryk & Gervautz, 1996）。
飛行模擬器的使用歷史悠久，而這種應用虛擬實境概念的飛行培訓模擬器被 學者Mazuryk 與 Gervautz 認為是虛擬實境在教育方面的結合的源頭。因為這種 培訓方式成本低廉，安全性高，因此後來被許多民用公司使用，甚至還頻繁地被 應用於宇航員在空間站執行任務的培訓。儘管作為世界上首次將虛擬實境與教育 想結合的案例，它與現階段我們所見到的虛擬實境作品大相徑庭，但它很好地詮 釋了虛擬實境在教學領域特別是飛行培訓等教學成本高、干擾因素多（如安全性 等）的優勢：虛擬實境可以用較低成本去創造一個模擬環境，讓學員能安全地在 其中進行技能的訓練和知識體系的建構，而這一理念在後來的發展中被廣泛運用
（Mazuryk & Gervautz, 1996; Balamuralithara & Woods, 2009）有別於目前的體驗 者穿戴HMD、手持操作器設備的模式，它為體驗者搭建了一個真實具體的模擬 環境，在環境中嵌入虛擬現實螢幕，讓學員可以沉浸其中。
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圖2-15：飛行培訓模擬器內部視圖
（圖片來源：https://zh-chs.activityjapan.com/column/2017_ajpush_skyartjapan/）
圖2-16：飛行培訓模擬器外部視圖
（圖片來源：http://www.newsijie.com/sijiezixun/siguandian/2017/0923/11241674.html）
2、小節
通過以上介紹，我們可以總結該案例的特征，並從中提煉可供本研究所需設 計的虛擬實境古詩文輔助教學作品借鑒與參考之處。
（1）這是虛擬實境概念與教育培訓的首次結合，對後來虛擬實境與教育的 發展有深刻的參考意義。
（2）有別於目前的體驗者穿戴 HMD、手持操作器設備的模式，它為體驗者 搭建了一個真實具體的模擬環境；這種方式有效地緩解了目前虛擬實境HMD 體 驗時會穿戴不舒適、長時間使用會造成眩暈等不良症狀的問題。
（3）場景中虛擬的外界環境與真實的機艙控制平臺融合，虛實結合，給學
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員更真實的沉浸體驗。
（4）模擬艙中可以讓兩位體驗者同時進行學習培訓，實時面對面交流，增 加了人際互動和合作，符合真實飛行場景中多位駕駛員合作飛行的模式。
二、虛擬實境技術與教育應用案例二「自敘
·心境」1、「自敘·心境」介紹
2015 年，臺北國立故宮博物館與虛擬實境技術頂尖的廠商 HTC 合作，在 VIVE 平臺上開發了精彩的虛擬實境藝術作品,「自敘．心境」書法 VR 作品便是 這次合作的第一件創作。這件內容取材自故宮全球知名典藏唐代書法名家懷 素的狂草名作「自敘帖」，由爻域互動科技設計製作，並於 2016 年 12 月在 臺北正式發佈，而發佈會現場的佈置亦是兼具美感與藝術，和虛擬實境創 作的主題遙相呼應。
圖2-17：「自敘．心境」書法 VR 作品發佈會現場
（圖片來源：https://www.kocpc.com.tw/archives/123092）
在創作目的上，「自敘．心境」書法VR 作品希望透過虛擬實境技術與中華 傳統文化的結合，打造出如真似幻、前所未有的虛擬實境場景體驗與內容，帶領 體驗者穿越時空，感受最真實的虛擬文化之旅；引導觀者理解懷素的書畫意境創 作精隨、感悟心境產生共鳴，進入一場虛實交錯、古今穿梭的奇幻旅程；希望透 過這種將藝術和科技緊密串聯的行為，將中華傳統文化透過虛擬實境技術傳達和 普及到世界各地，為下一代創造一個開放創新的教育環境。
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在創作內容上，「自敘．心境」書法VR 作品取材自院藏唐代書法名家懷素 的狂草名作「自敘帖」， 唐代書法名家懷素以草書聞名，受到當時許多文人名 士的推崇，均紛紛以詩文稱讚其草書藝術之精妙，懷素摘錄部分贈詩，以狂草書 寫成「自敘帖」並流傳至今。作品中書法筆畫圓轉流暢、強勁有力，收筆與出 鋒銳利，兼具剛健與優美。
當體驗者戴上 HTC Vive 頭戴式裝置進入「自敘．心境」的世界中後，眼 前的「自敘帖」便幻化為虛擬劇場，其以「自敘帖」中的四句內容「奔蛇走虺 勢入座，驟雨旋風聲滿堂」與「筆下唯看激電流，字成只畏盤龍走」來組成「自 敘．心境」的世界，其又更包含了「外境、意境、心境」三種不同層次的境界;
「外境」為現場觀賞者觀看當代舞蹈家展現力與美的線條美感，剛柔並濟，
重新詮釋「自敘帖」，轉換書法字倏忽間如同曲折盤繞的龍、蛇，瞬間又轉變 為疾風勁雨，而舞者淩波漫舞於飄渺水雲間，以舞蹈詮釋懷素書法的速度及勁力。
「意境」呈現旅人遊歷於大自然景色之中，感悟空與虛的真理、探索書畫本質，
交織融合落筆與墨韻，虛實相映文化 。
「意境」呈現旅人遊歷於大自然景色之中，感悟空與虛的真理、探索 書畫本質，交織融合落筆與墨韻，虛實相映文化；
「心境」則是透過虛擬實境體驗另一世外桃花源，巧妙建構「自敘帖」立 體浮現的古文物視覺饗宴，龍蛇飛舞之勢的「自敘帖」飛翔於空靈悠遠的山水 映像，使用者更可拿起眼前的虛擬毛筆，親手題寫書法，深度體驗懷素狂草藝術 之精髓，呈現一種截然不同的美學表現方式。
圖2-18：「自敘．心境」VR 作品截圖
（圖片來源：https://theme.npm.edu.tw/exh107/VRart/ch/index.html）
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2、小節
通過以上介紹，我們可以總結該案例的特征，並從中提煉可供本研究所需設 計的虛擬實境古詩文輔助教學作品借鑒與參考之處。在作品的交互設計方面，「自 敘·心境」在作品前半段主要以觀賞為主，體驗者可以通過旋轉自己身體，來 360°
欣賞場景的內容；而後半段則是作品交互的主要區域，體驗者可以通過手中的控 制器，在空中自由描繪出路徑；作品通過捕捉和記錄控制器相對體驗者HMD 設 備的三維坐標，在場景內實時以水墨效果Shader 繪製出體驗者所劃出的路徑，
讓體驗者可以在場景中感受毛筆書法的飄逸與優美。
「自敘．心境」的創作特點主要可以總結為以下四點：
（1）作品巧妙建構「自敘帖」立體浮現的古文物視覺饗宴。
（2）作品將懷素自序帖中龍蛇飛舞之勢的文字化作了翱翔天際的飛龍，
讓體驗者通過這種解讀感受懷素書法的精妙之處。
（3）作品結合了臺灣知名舞蹈家張逸軍的舞蹈動作，讓觀眾在舞蹈家 的舞姿中感受其用身體形塑的心靈與書法間的對話。
（4）觀賞者轉化為創作者，體驗書寫過程，亦呈現一種截然不同的美 學表現方式。
圖2-19：遊客體驗 VR 作品「自敘·心境」
（圖片來源：國立故宮博物館Facebook）
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三、虛擬實境技術與教育應用案例三「神遊幻境」
1、「神遊幻境」介紹
與「自敘·心境」一樣，「神遊幻境」同樣是 HTC 和國立故宮博物館合作完 成發佈的作品。
因此在創作目的上，「神遊幻境」與「自敘．心境」VR 作品的目的類似，
均是希望透過虛擬實境技術與中華傳統文化的結合，打造出如真似幻的虛擬實境 場景體驗，讓體驗者穿越時空，引導關著理解趙孟頫所作名畫「鵲華秋色圖」的 創作意境與創作創作內容，展現中國國畫的魅力；透過這種將藝術和科技緊密串 聯的行為，將中華傳統文化透過虛擬實境技術傳達和普及到世界各地，為下一代 創組奧一個開放創新的教育環境。
在創作內容上，「神遊幻境」選取的是南宋著名畫家趙孟頫的礦石名篇「鵲 華秋色圖」。趙孟頫（1254-1322）字子昂，號松雪道人，南宋宗室，後北上大 都任官。此畫是元貞元年（1295）他自濟南路職位南返後，為友人周密（1232-1298）
描繪其祖籍地貌景色之作神遊幻境」，此卷讓其可馳騁遨遊於濟南山水間，一解 思鄉之苦。畫卷構圖簡潔，在一廣闊水澤坡岸間，右為尖聳的華不注山，左側是 渾圓鵲山，為一秀麗可人的自然佳景。
體驗者戴上VR 頭盔後，首先會進入到一個虛擬空間，內有一張南宋時期的 書案，其上有筆架、墨盤等文房四寶，書案中間便是這次虛擬實境作品的重心
——「鵲華秋色圖」。當體驗者的目光停留在古畫上時，「神遊幻境」便會如其 名字一般，帶著體驗者進入到畫卷之中。
圖2-20：臺北故宮博物院館藏「鵲華秋色圖」
（圖片來源：臺北故宮博物館Facebook）
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圖2-21：體驗者體驗「神遊幻境」
（圖片來源：https://theme.npm.edu.tw/exh107/npmTaitung/ch/page-3.html）
圖2-22：「神遊幻境」中的部分場景截圖
（圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=MNuMH_OvptU）
圖2-23：「神遊幻境」中的部分場景截圖
（圖片來源：https://www.youtube.com/watch?v=MNuMH_OvptU）
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在場景設置上，與趙孟頫的「鵲華秋色圖」呼應，「神遊幻境」的場景同樣 分為兩個部分，第一個場景中，作品會帶領體驗者來到畫中小屋，端詳其中期間 休憩的婦女和嬉戲的羊群；體驗古時農家生活的恬靜。作品的第二個場景則且切 換到畫卷對於山脈的描繪上，體驗者被設置在一葉扁舟之上，小舟沿著古黃河緩
在場景設置上，與趙孟頫的「鵲華秋色圖」呼應，「神遊幻境」的場景同樣 分為兩個部分，第一個場景中，作品會帶領體驗者來到畫中小屋，端詳其中期間 休憩的婦女和嬉戲的羊群；體驗古時農家生活的恬靜。作品的第二個場景則且切 換到畫卷對於山脈的描繪上，體驗者被設置在一葉扁舟之上，小舟沿著古黃河緩