Second Life应用于教育的功能模块研究
本文作者: 孙凯, SUN Kai
lSSN10093044ComputerKnowledgeandTechnofocjy电囊知识与技术V01.6,No.27,september2010,PP.7871-7873SecondLife应用于教育的功能模块研究孙凯Email:xsjl@ccec.net.cnhttp://www.dnzs。net.cnTel:+8655l一56909635690964(上海工商外围语职业学院计算机系。上海201300)摘要:SecondLife是一个集虚拟现实技术和网络通信技术为一体的三雏网络虚拟平台。因其开放性、交互性、沉浸性等特征在教育领域得到了逐渐广泛的关注。通过对SecondLife的服务器架构及客户端系统进行剖析,探讨其可用于支持学习环境设计的功能模块,围绕学习环境设计的五大要素。
对这些功能模块进行了基于教育实践的分析,为教育工作者利用SecondLife开展虚拟学习环境建设、教学和研究提供借鉴与参考。
关键词:SecondLife:教育功能模块学习环境设计中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)27-7871_03TheStudyofFunctionModulesofSecondLifeinEducationSUNK.ai(DepartmentofComputerScience,ShanghaiIndustryandCommerceForeignLanguagesCollege,Shnghai201300,China)Abstract:SecondLifeisdefined勰a3Dvirtualnetworkplatformcombiningvirtualrealitytechnologyandnetworkcommunicationtech-nology,whichhasreceivedextensiveattendonsinthefieldofeducationforitscharacteristicsofopenness,interaction,immersion.Byalla-lyzingtheserverarchitectureandviewersystem。thispaperdiscussesthefunctionmoduleswhichCallbeusedtosupportlearningenviron-me-titdesign.Meanwhile.thesefimctionmodulesaleintroducedaroundfiveelementsoflearningenvironmentbasedondleeducationpractices.ThispaperaimstOavaileducatorsofusingSecondLifetobuildlearningenvironment,teachandmakeresearch.Keywords:secondlifeeducationfunctionmodule1,amingenvironmentdesignSecondLife丰富的沉浸体验、拟真的社会环境和强大的创作工具,暗合了建构主义学习思想,即知识是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助学习过程中他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式而获得。越来越多的学校、教育机构和教师看到了SecondLife的教育潜能,探索将其运用到虚拟学习环境的创建。
目前.国内对SecondLife应用于教育的认识往往限于对国内外文献的研究,对SecondLife的系统功能缺乏深入了解。对SecondLife的教育实践缺乏体验。本文对SecondLife的服务器架构、客户端系统和具体功能进行了基于教育实践的剖析。期待为教育工作者利用SecondLife开展虚拟学习环境建设、教学和研究提供借鉴与参考。1SecondLife简介SecondLife是林磴实验室于2003年推出的一个集虚拟现实技术和网络通信技术为一体的三维网络虚拟平台。其软件系统包括一个运行在用户计算机上的客户端和由林卺实验室运营的数千台服务器。该平台提供了一套功能强大而复杂的三维模型建立系统,和一套用于虚拟现实交互功能开发的林登脚本语言(LindenScriptingLanguage)。每一个SecondLife的注册用户都可以在该平台上付费申请特定大小的±地(Land),然后在该土地内通过j维模型建立系统和林登脚本语言进行二次开发。
SecondLife吸引了全球150多个国家数以千万的用户,与其他人交流、做生意、合作和进行教育活动,被个人、商务、教育、政府和非营利组织广泛应用在娱乐、教育、社会互动、科学研究、购物等方面。在SecondLife这个蓬勃发展的活力世界经济里,2008年的用户交易额达到了3.6亿美元.涵盖从消费者、教育者、到医学研究人员和大型企业的广泛人群,SecondLife已经成为世界上最大的UGC(用户产生内容)枢纽中心。2SecondLife服务器架构及客户端)reweiVrevreS(.析剖统作为一个领先3D虚拟世界的技术平台,SecondLife在其庞大的虚拟世界背后,有着优秀的技术架构作为支持。2.1服务器架构SecondLife的服务器端包括六大类服务器:卺录服务器(bgin8el'vet):验证用户名和密码检测用户登录到什么区域找到运行该区域的模拟器,验证用户是否被允许连接到该区域向模拟器发出连接请求。
并告知客户端连接到何处。收稿日期:20100715基金项目:上海市教育发展基金会晨光计划项目“基于SecondLife平分的外语情景虚拟实训室的研究与开发”(2008CG096)作者简介:孙凯(1979-).女。河南洛阳人,讲师,硕士,主要研究方向为数字动画。本栏目贲任编辖.谢镑嫒··-··曩麓软件与软件工■··7871Computer幻10酬B由eandroo_I,aoor电脑知识‘i技术第6卷第27期(2010年9月)用户服务器(Userserver):负责管理即时通讯(instantmessage)会话,尤其是组内即时通讯。空间服务器(Space8erver):处理基于不同阿格X,Y坐标问消息的路径选择。
模拟器与空间服务器会话以便被其登记在案,还可以发现自己的邻居是谁.作用与网络概念中路由器相仿。数据服务器(Dataserver):处理与中心数据库、日志服务器、仓库数据库以及搜索数据库的连接,代表模拟器运行查询。
模拟器(Simulator):SecondLife最主要的服务器。每个模拟器模拟一个256*256平米的整块区域,其任务有:存储物体状态、土地状态、地形海拔图状态。以及计算物体和土地的能见度,使用优先级队列传送图像数据。还有一种物理学模拟器专门掌管Hovak物理学例库。公共谈话(hat)和即时通讯(instantmessage)也由模拟器处理。模拟器负责运行物理引擎,碰撞检测,跟踪每一事物和用户化身Avitar的位置,将物品的位置发送给客户端。
必要时将更新的数据发送给客户端。
其他服务器(Otherserver8):包含中央枢纽、代理数据库、中·tL,数据库、搜索数据库、地图服务器、远程过程调用服务器。2.2客户端系统SecondLife的客户端主要包括以下功能系统:1)动画系统:使化身完成一系列动作的指令集合,比如鼓掌、跳舞、亲吻等。2)资产系统:传送当前区域用户制作或提供的资产,如动画、声音、脚新开传奇本、文本和图片。3)化身外貌系统:设置化身外貌。如改变衣服和身体的体型、皮肤、头发、眼睛等参数。4)化身档案系统:管理化身档案文件的提取、修改和上传。5)筛选系统:基于筛选机制的八叉树和阻塞算法,加快渲染速度。6)错误日志系统:掌握和管理调试信息的输出,实时、流畅的生成错误日志。7)社团管理系统:设置社团的成员的个人信息、语音聊天、对物品的拥有及修改权限等。8)图像系统:将JPEG2000图像排列优先级及解码为OpenGL纹理。包含两个子系统:纹理缓存,用于在本地硬盘缓存读写纹理数据图片管道.从服务器端提取纹理片解码。9)清单系统:对用户保存在服务器端的资产进行浏览、提取、修改等操作。实际是一种远程管理。
10)L$(林登币)系统:与服务器同步,在用户状态栏显示用户当前的林登币余额。当账户变化时,向用户发出消息或者发出声效(如果用户设置了声效提示)。11)媒体应用程序接El:为物体表面媒体的播放提供接El。比如在物体表面播放基于Quiektime的视频。12)消息系统:基于可靠协议和不可靠UDP坍议的消息系统。13)物品及代理屏蔽系统:客户端向服务器端发送请求,得到一个屏蔽列表后,对代理和物品执行屏蔽。可以屏蔽代理、物品、清单、声音、聊天信息等。14)渲染系统:将j维物体绘制到屏幕上。
15)选择管理器:控制、编辑被选中物体的扩展信息大家看。16)声音系统:基丁.音效f笨F、,IOD的跨平台音频系统。17工具系统:用于处理当用户以世界视角点击鼠标时所应生效的事件。18)Ui组件系统:用于管理用户界面的可跨平台使用的组件,如按钮、滚动条等。
19)UI浮动窗口系统:用户界面浮动窗口的管理.比如对话框。
20)虚拟文件系统:用于客户端大容量文件的数据缓存。
21)客户端物品系统:用于渲染和编辑场景中物体实例,比如J航(prim)、粒子、树、化身等。22)Web浏览器:与客户端集成的Web浏览器。
3SecondLife可用于教学的功能模块就像SecondLife的官方wiki所说的,其客户端是一个复杂的程序,可被视为流媒体客户端、游戏引擎和Web浏览器的混合体。通过对SecondLife服务器架构及客户端系统的深入剖析,在了解和掌握了其功能特性之后,我们来探讨SecondLife可用于支持学习环境设计的功能模块。学习环境的设计通常围绕学习情境、学习资源、支持工具、传奇学习共同体和学习活动这五大基本要素来进行,其中学习活动是学习环境设计的中心要素,贯穿整个学习过程。下面按照这五大要素对SecondLife可用于学习环境设计的功能模块进行分析研究:3.1情境设计类I)角色扮演功能:SecondLife用户在注册和登录之后,以一个虚拟的人物形象(化身)进入这个三维世界,化身外貌系统和化身档案系统提供了对外貌进行自由设置的功能,用户町以灵活选择自己的身高、体型、肤色,像化妆那样调整五官的大小、形状、颜色,还可以自由的更换服装和配饰,塑造心目中的人物风格和类型。这样,学习者就可以进行方便的角色扮演和转换,比如外语情景实训时,学生可以分别扮演秘书、导游、顾客、接待员等角色,结合拟真的工作场景,进行外语口语对话练习,得到沉浸式的学习体验。2)建模功能:当用户付费购买一定的空间后.可以在SecondLife搭建三维拟真场景,比如建造房屋、设计家具、制作首饰和工艺品等。
学习艺术设计的学生可以创作自己的作品并举办展览,学习传奇文章历史的学生可以创建历史场景,让历史重演,学习城市设计的学生可以规划建造自己设计的虚拟城市,学习语言的学生可以搭建具有当地人文气息的交际场合和对话情境。7872-·鼍姥软件与较锋工曩-·-··本拦目贾任编辑:濒嫒蛭第6卷第27期(2010年9月)ComputerKnowledgeandTechnology电奠知识与技术SecondLife强大的三维建模能力,有助于创建与真实社会几乎相同的建筑场景和文化氛围。让学生在逼真的学习环境中,完成对知识的意义建构。3.2资源设计类SecondLife,的资产系统支持用户对图像、声音、动厕等资料的七传,清单系统支持对文本、脚本等的编辑、查看、修改.在实际使用时,-nI以把制作好的学习资料上传,然后通过创建i维物体,在其表面显示或者播放这些学习资料。制作好的学习资料还可以通过赠送或者买卖的方式分享给其他的学习者,比如创建一个资料根的模型,准备好文本类型的学习资料,接着通过脚本语言编写互动程序。当学习者用鼠标点击资料柜时,就可以获得文本资料。
可见在SecondLife中,教师可以作为学习资料的提供者,围绕确定的问题、任务,设计文本、图片、声音、视频等丰富的学习资源.选择合适的地方和方式呈现给学生,为学生提供更好的学习支持。3.3工具设计类1)内部和外部搜索。内部搜索提供了对居民、社团、事件、地点、wiki等的分类搜索.方便学习者查找适合自己的学习伙伴、学习社团、学习社区和学习资料等外部搜索通过外部链接功能与诸如Google、百度等搜索引擎相链接.实现学习资源的获取。2)人际交流功能。SecondLife提供了三种人际交流方式:文字聊天、语音聊天和身体语言表达。表达的对象可以是个人(也就是‘私聊’),也可以是社团成员或者附近的居民。文字聊天首先在聊天栏中输入文字,然后点击‘说’按钮即可.其中‘说’的方式义分为‘喊叫’、‘说’、‘小声说’,学习者可以根据所扮演的角色特点进行灵活选择。
语音聊天需要配置一个麦克风.按住‘交谈’按钮即町实现同步通该网游此点真不错话。SecondLife内置了多种身体语言表达动作,如害羞、哭泣、大笑、招手、亲吻等,町以生动的进行情绪表达。SecondLife的这种基于文字、语言、体态的人际交流功能,可以部分实现现实社会的人际交流需要,对提高学习者的语言表达能力、人际交往能力和协作学习能力都有很大的帮助作用。3.4共同体设计类SecondLife提供的社团管理系统可以让学习者方便的建立或者加入多个社团,这样一个项月小组就町以组一个社团,以便小组成员协作完成任务。在社团中,个人可以编辑自己的档案,对自己现实生活及虚拟世界中的兴趣、专长进行简要介绍。还可以创建小同头衔的角色.对他f|’J的能力或权限进行设置。这些能力主要包括:1)邀请或驱逐成员2)创建、删除、分配或禁用角色3)改变宪章、徽章4)转让或购买土地给社团、分割及合并土地等5)改变音频等多媒体设置、编辑土地等6)对社闭的物体进行转让、移动、复制、修改7)发送、接收通知8)创建议案、为议案投票9)加入社团的文字、语音聊天。
学习共同体是为完成真实任务、问题,学习者与他人相互依赖、探究、交流和协作的一种学习方式,SecondLife中的社团功能模块可以帮助实现在共同体成员间建立紧密关系,确立学习共同体的认知目标体系和确定共同体规则及文化。3.5活动设计类SecondLife的林臀脚本语言可以用于虚拟现实交互功能开发,可支持一定的交互活动设计。比如前面提到的用户和资料柜的交互,用户点击资料柜时,会弹出一个赠送文本卡(其内容是学习资料)的提示框,用户可以选择保存、放弃或者屏蔽。当用户选择保存后.该文本卡自动保存到用户清单中,可以通过双击鼠标打开该文本.还可以进行复制、删除等操作。再比如设计一个用户与礼品盒的交互,当用户点击礼品盒时,会弹出一个问题提示框,用户需要从几个选项中选择答案,回答正确后才可以获赠礼品。这样的交互设计不仅激发了学生的学习兴趣.而且让他们在回答问题的过程中学习能力得到提高。参考文献玩网游设置:【11SecondLife[DB/OL].[2010-931.http://educafion.secondlife.corn/about.【2JServerarchitecture[DB/OL].[2010-9-31.http://wiki.secondlife.com/wiki/Server__architecture.【313Viewerarchitecture[DB/OLl.12010-9-31.http://wiki.secondlffe.eom/wiki/Viewer.architecture.【4】]:觅,钟志贤.论促进知识建构的学习环境设计【J】.开放教育研究,2008,14(4):2227.本栏目责任编辑:谢娌媛--·-·系统软件与软件工誓-·7873SecondLife应用于教育的功能模块研究。
本文《Second Life应用于教育的功能模块研究》 --- 作者: 孙凯, SUN Kai
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