身份证号码：44010619810403XXXX
摘要：仿真模拟工艺的交互性强，为教学提供了丰富的媒体素材支持，也为改进历史专业教学实践提供了有利条件。如何有效地提高学生的操作能力，改善教学条件，一直是教育工作者关注和探索的问题。本文就其在高校历史中的运用展开了探究。
关键词：仿真技术；高校历史；历史教学
1仿真技术特征
所谓的仿真技术主要指的是一种多种学科有机融合的综合性技术，以控制论、系统论、相似原理以及信息技术为基础部分，把计算机以及相关设备作为所需工具，把设想的系统借助计算机内的模型进行动态化的展现。在历史教学中，仿真技术指的是历史仿真技术，其主要是借助计算机设备，利用仿真系统再现历史的过程。
1.1为教学提供有效的媒体素材
通常而言，在传统的教学方法中，教师通常更重视理论知识的讲授，促使学生丧失学习的兴趣。仿真技术的应用可以使枯燥的理论知识形象化，使学生积极参与课堂知识的学习，提高课堂教学的效率。同时，模拟技术的应用可以使学生见证历史生产过程，保证整个过程在可控范围内，教师可以在学生观察媒体材料时讲解重点和难点知识，提高教学质量。
1.2理论与实践的有机结合
历史教学作为一门工程科学，非常重视解决实际问题。然而，在处理具体问题的过程中，会涉及到很多复杂的方面，学生在理论知识学习中需要改变思维习惯，学会通过科学分析复杂的影响因素来确定解决问题的正确方法。仿真技术可以实现理论与实践的结合。
2仿真技术在高校历史教学中的应用
2.1根据已完成策划案
根据商代城墙遗址还原工作的特点、实际需要与项目组成员目前所掌握的资料状况，在综合比较之下，本项目选取3ds max2020作为建模软件，Unity3D 5.5作为场景搭建软件，V-ray4.1为渲染插件。虚拟现实技术借助三维软件技术制作而成，“3I”是虚拟现实技术的主要特点，用户可借助鼠标、键盘、游戏手柄等外部设备操纵场景中的虚拟对象，用户图像“实时”渲染，这一性质使得用户和虚拟场景中的物体具有一定的可交互性。如在虚拟现实产品中的郑州商代城墙布局设计及其内部构造，都可以给用户以自由的体验和探索，并且生成一定的环境效果。即用户可以在某商代城墙遗址的虚拟现实“空间”之中进行自由的行动，根据自己的意愿探索环境，选择倾向于体验的环境。在使用本项目时，其时间不受限制；观看体验角度也无限制，但其有明确的既定路线，避免使用者漫无目的地观看。
2.2建模
虚拟现实技术与三维动画技术相互关联、有机统一。如：建立商代城墙遗址的虚拟场景需要在三维软件系统中设计相关模型。遗址中的实体对象有如下几种：空间中的古城墙建筑（主体）、绿草地、古街道、树木、公共场所等，可通过三维软件制作完成。在本项目的商代城墙遗址复原中，场景中包含了各种各样的模型，如最主体的城墙建筑、建筑各个构件的制作、城墙的具体形制、周围的树木以及人物模型的制作。由于这些模型的造型较复杂，所以将采用目前成熟的三维设计软件3ds max2020。
2.3渲染
由于虚拟仿真系统是实时渲染的，其对模型面数具有一定的要求（如过多会造成卡顿）。因此，在模型制作中应尽可能减少不必要的面，避免超过规定面数。商代城墙遗址整体形制相对简单，用土建造而成，表面粗糙、大致呈土黄色，这些特征为建模与渲染工作提供了巨大便利。考虑到目前大多数高校的信息设备状况，为确保项目产品有更强的适用性、更流畅的运行效果，设计原则上只要在视觉上有一定的真实效果即可，制作过程中通常用简单的模型框架替代复杂的模型，避免影响虚拟模型与虚拟场景的运行速度[1]。
在这一条件下，为了使简单模型也具有一定真实效果，贴图制作就显得尤为重要。Vray是目前搭配3ds max2020系列软件最为常见、最为实用的插件，其内置多种材质贴图与灯光效果，使用者可根据需要对贴图、灯光进行调整。前期工作的重点是：设想以何种形式展现最直观、最能达到效果，从而追求具有沉浸感的体验。工作前的尝试、设想（如画草图、初步建模等）极为重要，要对最后所要呈现的效果有清楚明确的认识。
2.4虚拟场景搭建
虚拟场景的搭建是虚拟现实工作的核心内容。模型无法脱离场景而独立存在，优秀的场景很大程度上可以直接决定模型的最终效果与使用体验感。除虚拟场景自身需尽量细致、真实外，还应与虚拟模型相协调，如商代城墙遗址还原模型中，城内、城墙周边注定不是草木丛生的，因为这是当时的都城，有一定的人口规模；而远处的植被（根据历史研究）也应该是偏湿润气候下的南方品种[2]。在场景搭建的过程中要从整体出发，而非孤立的完成这一模块工作。Unity3D 5.5是一款极易上手的3D制作软件，其自身也有一定的建模功能，但无法生成复杂模型（3dsmax2020无法制作场景），需要与3ds max系列相配合。初学者仅一周左右即可相对熟练地掌握其各项操作，缺点是目前市面上没有中文版，项目组成员需具备较好的英语基础。Unity3D 5.5内置多种地图资源包、植被资源包，使用者可以根据需要进行修改或调整，针对还原工作中的特殊地形（如深沟等）则需自主制作。为保证商代城墙遗址还原工作的最终效果，同时提高工作效率，本项目将使用功能强大的最新版本Unity3D 5.5。
2.5软件操作与漫游视角
经过3ds max2020完成建模工作后，将模型导入Unity3D 5.5所搭建的场景中，设置软件操作方式。操作设置中将以简单、便利为原则进行调整输入，增强其适用性，服务于商代城墙遗址的虚拟漫游[3]。为增强虚拟现实场景漫游的真实感、沉浸感，本项目采用第一人称的漫游视角，使用者可在项目产品中自由选择观察角度。在各项工作完成后，进行软件发布。为保证软件具有更为普遍的适用性，项目产品选取发布平台为PC（计算机），校内免费使用（项目开展后期会根据实际开发状况决定是否更新为头戴设备）。
2.6评估与完善
针对本项目的研究成果引入“考评—反馈—完善—应用”的评估完善机制。在完成项目产品的发布后，由项目组成员进行内部评估，完成初步排查。随后，项目成果接受（以商代与考古方向为主的）历史学与计算机科学的教授（专家）评估，纠正存在的历史（技术）问题、获取知识技术经验指导，探索下一步改进方向，推进项目完善更新[4]。下一步，通过“自主分析+被试考评”的考评方式：历史学方向为主的被试（包括学生、教师、专家等）体验项目漫游效果并填写调查问卷、接受访谈，本项目组成员根据调查结果，整理收集项目反馈如BUG、历史错误、体验感差等，并书写反馈报告，最终依据反馈结果对项目成果进行修改完善（或根据实际需要再次进行商代城墙遗址的实地考察、史料查阅整理）。
结束语：
总而言之，虚拟仿真只是一个工具，作为一种视角、一种可能性而存在，还原出的并非历史本身，不能只关注其中的技术而忽略其历史性。坚持不懈了解与时俱进改革历史学的教学方式，是历史教学方式变革的必然要求。
参考文献：
[1]高洁.3D虚拟仿真技术在历史文化类通识课程中的应用探索[J].财富时代，2020（12）：65-66.
[2]李新建.基于价值保全和数字仿真的密集型历史聚落性能化消防规划路径[J].建筑与文化，2020（12）：82-83.
[3]肖罡，卜晓兵，郭鹏程，杨旭静，冯江华.基于关键薄壁件成形历史的整车侧面碰撞仿真[J].塑性工程学报，2020，27（11）：26-34.
[4]姜军，王朝霞.关于历史珍品残破图像快速修复仿真研究[J].计算机仿真，2018，35（04）：287-290+394.