“百年大計(jì)，教育為本”，教育對(duì)于家庭和國家而言都非常重要，而隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，教育也不僅僅是簡(jiǎn)單的粉筆黑板或多媒體教室，還使用了更加先進(jìn)的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)。

所謂虛擬仿真系統(tǒng)是指，以計(jì)算機(jī)的方式將教學(xué)中不易呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)操實(shí)驗(yàn)等，通過三維立體模型的方式更直觀地展示。學(xué)生通過該系統(tǒng)可以更加深入的了解教學(xué)知識(shí)，同時(shí)也可進(jìn)行模擬實(shí)操，從而有更好的實(shí)操效果和教學(xué)體驗(yàn)。尤其是解決培訓(xùn)與演練中“三高”（高危險(xiǎn)、高成本、高污染）與“四難”（難看到、難動(dòng)作、難進(jìn)入、難再現(xiàn)）問題。國家大力發(fā)展虛擬仿真教學(xué)也是因?yàn)槠渲庇^的視聽觸覺等多種體驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生和培訓(xùn)有更加直接的效果。無論是中小學(xué)教學(xué)還是職業(yè)教育、高等教育或者各種具有職業(yè)培訓(xùn)的企業(yè)，都在盡可能的建設(shè)自己的虛擬仿真系統(tǒng)。

從技術(shù)角度來說，目前虛擬仿真教學(xué)課件，一般都是基于Unity、UE4等游戲引擎進(jìn)行建模。最早的方式，通常是直接將課件的exe程序發(fā)送給學(xué)生安裝，或者在專門的教室中使用專門的電腦提前安裝好，學(xué)生通過電腦直接打開。但這類課件體積比較大，對(duì)電腦的GPU和運(yùn)行計(jì)算能力有較高要求，這種方式也不方便，因?yàn)殡娔X兼容性的問題，在安裝中可能會(huì)出現(xiàn)各種問題。因此，為了讓用戶更方便的觀看，網(wǎng)頁的方式會(huì)簡(jiǎn)單很多，學(xué)生通過手機(jī)、電腦，打開網(wǎng)址就能操作體驗(yàn)。在當(dāng)前，虛擬仿真教學(xué)的網(wǎng)頁化技術(shù)，主要有兩種方式：最早大部分采用WebGL的技術(shù)方案；以及近幾年興起的云流化/云渲染的技術(shù)方案。Web模式的三維仿真，雖然是網(wǎng)頁化觀看了。但對(duì)于電腦硬件參數(shù)要求還是有一定的要求，這和該項(xiàng)技術(shù)本身的特點(diǎn)有關(guān)。

WebGL是Web Graphics Library的縮寫，它是一種3D繪圖協(xié)議，這種繪圖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許把JavaScript和OpenGL ES 2.0結(jié)合在一起，通過增加OpenGL ES 2.0的一個(gè)JavaScript綁定，WebGL可以為HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，這樣就可以借助電腦系統(tǒng)顯卡來在瀏覽器里更流暢地展示3D場(chǎng)景和模型了。 WebGL技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)免去了開發(fā)網(wǎng)頁專用渲染插件的麻煩，可被用于創(chuàng)建具有復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)的網(wǎng)站頁面，甚至可以用來設(shè)計(jì)3D網(wǎng)頁游戲等等。簡(jiǎn)單來說webgl是網(wǎng)頁上的3D繪圖標(biāo)準(zhǔn)，從其技術(shù)特點(diǎn)可以看出，其渲染和場(chǎng)景模型的展示需要借助電腦硬件本身的顯卡，并且將需要的內(nèi)容下載到電腦本地完成操作指令。因此對(duì)電腦性能有一定的要求是其技術(shù)特點(diǎn)決定的，這對(duì)于用戶在使用中來說，體現(xiàn)是打開運(yùn)用了這種技術(shù)的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，加載時(shí)間比較長(zhǎng)（需要所有內(nèi)容都下載到本地），而且如果電腦硬件參數(shù)不夠的話，會(huì)出現(xiàn)卡頓或者渲染時(shí)間長(zhǎng)等問題。對(duì)于內(nèi)容提供者來說，webgl需要把內(nèi)容下載到用戶本地，內(nèi)容被盜用、破解、非法傳輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。

而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及5G的普及，近幾年，云流化（也稱為：云渲染、像素流等）技術(shù)也在虛擬仿真部署中得到了越來越多的應(yīng)用。簡(jiǎn)單來說云流化或者像素流技術(shù)是指將Unity3D、UE4等制作好的exe，直接跑在云端（云端或者局域網(wǎng)服務(wù)器均可）運(yùn)行，畫面實(shí)時(shí)傳輸?shù)接脩舻木W(wǎng)頁瀏覽器端，瀏覽器以類似觀看視頻的方式呈現(xiàn)內(nèi)容，鼠標(biāo)鍵盤的操作指令實(shí)時(shí)控制云端的EXE，實(shí)現(xiàn)類似遠(yuǎn)程桌面（但比遠(yuǎn)程桌面更流暢，比如點(diǎn)量云流化或者騰訊云游戲等技術(shù)，可將延遲控制在幾十毫秒）的效果。這種方案解決了WebGL必須下載內(nèi)容到本地，以及加載時(shí)間長(zhǎng)的問題。而且還支持在手機(jī)、電腦等終端打開仿真程序，兼容性和通用性更好一些。通過下圖表格可以有更直觀的對(duì)比，更多關(guān)于云流化在虛擬仿真教學(xué)中的應(yīng)用歡迎隨時(shí)交流。