xxxx技术学院VR虚拟现实仿真平台-建设方案2018 - 副本

智慧校园建设方案

VR智慧教室与汽车虚拟拆装仿真系统

建设方案

联系人：XXX

联系方式：XXX

日期：2018年5月13日

目录

目录 (1)

一、建设背景 (3)

1.1相关政策导向 (3)

1.2虚拟现实系统简介 (5)

二、虚拟现实系统方案总体设计 (7)

2.1系统总体框架 (7)

2.2终端应用层 (9)

2.2.1 大型沉浸式终端 (9)

2.2.2 小型桌面级终端 (11)

2.2.3 移动终端 (15)

2.3资源共享层 (15)

2.3.1 编辑端 (16)

2.3.1.1 数据导入整合 (16)

2.3.1.2 场景编辑制作 (18)

2.3.2 渲染端 (21)

2.3.2.1 可视化管理 (21)

2.3.2.2 实时交互 (24)

2.3.2.3 视频录制 (29)

2.3.3 资源集中管理及共享平台3D Store (30)

2.4数据接口层 (32)

三、XXX技术学院虚拟现实系统建设 (34)

3.1建设目标 (34)

3.2建设原则 (34)

3.3本期项目建设规划 (35)

3.3.1 虚拟仿真实验教室建设 (35)

3.3.1.1 实验教室总体规划 (35)

3.3.1.2 虚拟现实Cave系统 (37)

3.3.1.3 桌面虚拟现实交互式教学系统 (43)

3.3.2 VR虚拟教学/实训资源建设 (45)

3.3.2.1 概述 (45)

3.3.2.2 建设内容 (45)

3.3.2.2.1 发动机拆装 (46)

3.3.2.2.2 底盘的拆装 (54)

3.3.2.2.3 手动变速器拆装 (61)

3.3.2.3 系统建设 (74)

3.3.2.3.1 软件设计 (74)

3.3.2.3.2 场景设计 (77)

3.3.2.3.3 应用描述 (81)

3.3.2.3.4 软件开发 (83)

一、建设背景

1.1相关政策导向

近年来，党中央、国务院高度重视教育信息化工作。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出，“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，并把“加快教育信息化进程”单独作为一部分进行了专门的阐述。在全国教育信息化工作电视电话会议上，进一步全面深刻地阐述了教育信息化的重要性，指出教育信息化是改革教育理念和模式的深刻革命，是促进教育公平、提高质量的有效手段，是建设学习型社会的必由之路。国家发改委、工信部等部门在“宽带中国2013年专项行动计划”、“信息惠民工程”等一系列国家重大工程中，都把教育信息化列为重点建设内容。

其中比较有代表性的政策条款有：

1、《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》（教高司函[2013]94号）中的：虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学中心建设工作坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，以全面提高高校学生创新精神和实践能力为宗旨，以共享优质实验教学资源为核

心，以建设信息化实验教学资源为重点，分年度建设一批具有示范、引领作用的虚拟仿真实验教学中心，持续推进实验教学信息化建设，推动高等学校实验教学改革与创新。

虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。

虚拟仿真实验教学中心建设任务是实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时，提供可靠、安全和经济的实验项目。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。

2、《教育信息化十年发展规划(2011-2020)》（教技[2012]5号）中的：以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展的战略选择。制定和实施《规划》，建设覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系，促进优质教育资源普及共享，推进信息技术与教育教学深度融合，实现教育思想、理念、方法和手段全方位创新，对于提高教育质量、促进教育公平、构建学习型社会和人力资源强国具有重大意义。

各级教育行政部门和各级各类学校要高度重视，把教育信息化摆在支撑引领教育现代化的战略地位，切实加强对《规划》实施工作的

组织领导，广泛组织开展学习，深刻理解教育信息化工作的重大意义和《规划》确定的指导思想、工作方针、发展目标、发展任务、重点项目和政策措施，进一步增强加快教育信息化进程的责任感、紧迫感和使命感。要加强统筹协调，制定政策措施，加大资金投入，有力、有序推进《规划》的组织实施。要广泛开展宣传，动员全社会关心和支持教育信息化工作。要落实工作责任，严格督查考核，切实把《规划》提出的各项任务落到实处。

虚拟仿真实验教学是教育信息化建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。在国家的诸多政策导向的影响下，开始重视“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想，以全面提高学生实践能力为宗旨，以共享优质实验教学资源为核心，以建设信息化实验教学资源为重点，持续推进实验教学信息化建设，推动学校实验教学改革与创新。

1.2虚拟现实系统简介

虚拟现实(Virtual Reality，VR)，是一种可以创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统，可以形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的多维信息空间”。VR技术利用计算机生成的交互式三维环境，不仅使参与者能够感到景物或模型十分逼真地存在，而且能对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。虚拟现

实技术是综合性极强的高新信息技术，在艺术、建筑、设计、新媒体、教育等很多领域都得到了广泛的应用。

虚拟现实是高度发展的计算机技术在各种领域的应用过程中的结晶和反映，它具有以下主要特征：

（1）依托众多专业学科的高度综合化；

（2）用户的沉浸感、交互感；

（3）系统或环境的大规模集成化；

（4）数据表示的多样化和标准化，数据存储的大容量、数据传输的高速化与数据处理的分布式和并行化；

（5）满足众多用户和关键用户的学习、实践和创新。

作为虚拟现实技术的载体，虚拟现实系统具有缜密的组成和较高的结构复杂度，归结来说，可将其分为两大部分：以数字软件为基础的虚拟环境生成系统，及以硬件为基础的人机交互系统。

（1）虚拟环境生成系统是虚拟现实技术的主体部分，它依托于数码工作站式的计算机硬件，主要涵盖虚拟现实图形数据库及三维数字模型生成软件等，能够根据产品功能或者展示要求产生所需的、具有6个自由度的场景和设计实例，通过虚拟现实浏览器可全方位观看其造型、材质、色彩及结构等。虚拟环境模型的建立既可以通过三维

软件进行数字建模，还可以通过逆向工程（RET）进行环境的反求。

（2）人机交互技术是虚拟现实系统的显著特征，集中体现在视觉、听觉、触觉三大方面。人机交互系统使得数据不再是单方向强制性地传递给用户，用户可以借助外延设备实现与虚拟环境的双向信息交流，并将用户的口令或者所做修改以实时的方式显示出来。虚拟现实中的人机交互系统依靠显示设备、位置追踪设备、操作控制设备等，使处于虚拟环境之中的使用者产生立体式“沉浸感”，使用户的动作和操作更加真实与自然，体现出人机交互系统的多通道属性。

二、虚拟现实系统方案总体设计

2.1系统总体框架

整个虚拟现实系统分为三个层级。其中，终端应用层为用户提供了应用于各种教学场所的虚拟现实硬件设备，是虚拟现实教学资源最终得以交互操作的载体；资源共享层为用户提供了针对各种形式的虚拟现实教学资源的管理平台，方便用户集中调用；数据接口层将虚拟现实系统与学校的教学平台结合起来，通过接口开发，实现教学资源、课程管理、学生成绩等信息的互通。如下图所示：

整个虚拟现实系统具有以下特点：

（1）终端应用层中不同体量的虚拟现实硬件设备，均有成熟的标准化产品，硬件性能稳定，实施风险较小。

（2）资源共享层中的各种形式的虚拟现实教学资源，均能由虚拟仿真设计软件平台制作并调用，数据标准统一，同时能与终端应用层的硬件设备无缝兼容，直接运行。

（3）整体架构体系考虑到了后期的硬件升级以及软件内容的扩充，具有很强的可延展性。

（4）该系统广泛应用于全国众多高校的虚拟仿真类实验教学中，

覆盖率较高，有利于学校间的虚拟现实教学资源成果的共享。

2.2终端应用层

为满足不同场合不同功能的应用，终端应用层共分为三种形式，分别是：大型沉浸式终端、小型桌面级终端、以及移动终端。

2.2.1大型沉浸式终端

大型沉浸式终端，主要由多台工程级主动立体投影机，或小间距主动立体显示屏，组成多通道的沉浸式虚拟现实环境。大型沉浸式终端，可安装在面积较大的阶梯教室，满足在课堂教学中对较大虚拟场景的交互体验的应用需求，例如机械类专业中的大型涡轮发动机、建筑类专业的楼板墙板搭建施工等等。老师在讲台运用交互手柄，对沉浸式终端中的三维场景进行漫游、拆装、标注等操作，通过这种全新的演示手段来辅助自己的课堂讲解；学生佩戴立体眼镜，紧跟着老师的讲解思路，沉浸在虚拟的教学场景中，达到前所未有的上课体验。

大型沉浸式终端主要由以下几部分组成：

（1）立体显示子系统：作为整个虚拟现实大型沉浸式终端的显示部分，显示系统效果的好坏对整个系统表现的影响非常大。采用多台工程级的主动立体投影机，提供高分辨率、高亮度的投影显示，提供稳定优质的可视化效果。

（2）图形图像处理子系统：由于虚拟现实系统所采用的软件为实时渲染的方式，占用较大空间资源，因此对计算机硬件的要求随之提高，当前虚拟系统中的计算机硬件以高性能图形工作站为主流，特别是针对多通道的虚拟现实系统，由多台图形工作站组成一个分布式渲染系统，确保流畅的实时渲染效果。工作站中安装虚拟现实软件平台，可直接打开调用资源库中的虚拟现实工程文件。

（3）交互子系统：大型沉浸式终端中的人机交互设备包括动作

捕捉系统、操作手柄等，可以使设计者和观察者实时地对多通道显示屏幕上的内容进行综合操控（如360度全方位漫游、测距、剖切、标注等），实现用户与三维模型的浏览漫游和交互操作。

（4）结构子系统：大型沉浸式终端的整体机械框架决定了该系统的沉浸体验形式，洞穴式的框架无疑是沉浸感最强的。设计良好的机械结构，不仅能方便投影设备、动作捕捉设备等的安装调试，更要考虑到后期的维护、搬迁、扩充升级等因素。

2.2.2小型桌面级终端

桌面级虚拟现实设备，用于在实验实训课程中，让学生进行自主的交互操作，完成实验实训内容。现阶段规划的小型桌面级终端主要有三类设备可供选择，分别是桌面交互一体机、虚拟现实头盔、虚拟工作台/全息台。

桌面交互一体机

桌面交互一体机整合了高保真的立体显示屏、低延迟的追踪系统和软件系统，可通过6自由度的触笔进行自然的人机交互。例如国内中视典公司的桌面版全息台、国外Infinite Z公司的Z Space虚拟现实交互一体机。

虚拟现实头盔

虚拟现实头盔，也称VR头显，是一种虚拟现实头戴式显示设备。它一般通过以下三个部分致力于给使用者提供沉浸式体验：一个头戴式显示器、一套手持控制器、一个能于空间内同时追踪显示器与控制器的定位系统。例如Oculus Rift、HTC VIVE和索尼PlayStation VR。

虚拟现实工作台/全息台

虚拟工作台（也有称全息台）也是一种轻量级的虚拟现实工作终端，它也集成了立体显示屏、小型光学式动作捕捉设备，适用于工业产品、机械设备的虚拟结构设计、装配、检修等操作，使用户拥有置身于真实工作台般的完美操作体验，是一种实用又高科技的移动虚拟工作台。例如国内曼恒数字的G-Bench、中视典的HoloStation全息台。

关于三类桌面级终端设备的对比，详见下表。

桌面级交互一体机虚拟现实头盔虚拟工作台/全息台

显示效果显示屏幕略小，只适用

于小型的机械部件虚

拟交互，沉浸效果一

般，且不方便多人同时

观摩

头盔能为操作者提供

最佳的沉浸感，并可配

套大屏显示输出，能清

晰地观摩操作者所看

到的画面以及其做出

的操作

显示面积较大，使用一

块或两块55英寸以上

液晶屏显示，形成较好

的立体效果，能方便多

人同时观摩

交互性专用触笔，与一体机有

线/无线连接，交互范

围较小

头盔专用无线控制手

柄，通过自带的定位器

追踪手柄空间位置

集成自带光学式动作

捕捉设备配套的无线

控制手柄，按钮可控自

定义，操作灵活方便，

配合光学动捕相机，追

踪交互范围最广

软件兼容性内容通过各厂商自有

平台引擎进行开发

支持Unity3D等主流

虚拟现实平台

支持Unity3D等主流

虚拟现实平台和各厂

商自有平台，可直接调

用资源库中的内容

2.2.3移动终端

移动终端以智能手机、智能平台、笔记本电脑为主，方便学生随时随地可以访问到资源库中的虚拟现实内容。目前仅支持在移动终端打开录制的VR视频。对跨平台的支持后续可支持发布在安卓、iOS、Web等平台，学生通过移动终端设备直接打开，并进行简单的交互操作，满足课前预习和课后复习的要求。

2.3资源共享层

虚拟现实教学资源由三维模型素材库、VR工程文件库、VR视频库组成，均依托虚拟现实软件平台作为载体，支持在不同的终端应用层调用。虚拟现实软件平台可以直接实时获取多种三维模型数据，自由地搭建教学所需要的3D虚拟场景，输出VR工程文件到沉浸式终端和桌面级终端进行交互操作，同时可将操作的过程录制成VR视频，在移动终端播放。

2.3.1编辑端

2.3.1.1数据导入整合

计算机图形技术为各行业带来新的技术表现手段，在数字化设计、规划、评审、培训、教学科研等方面，首先需要解决的是三维数据来源。对使用CAD的客户群体和没有数据的客户，虚拟现实软件平台提供了完美的解决方案。

（1）支持导入常用VR三维数据格式，如fbx、obj、3ds、dae 等

（2）协同设计，高效数据整合

快速获取不同建模软件的设计成果，整合多个设计软件的设计成果到同一个三维场景，无需格式转换，避免数据损坏或丢失。数据整

合直观、高效；提高跨部门、跨专业的协同工作效率，提交沟通效率，减少设计错误。

（3）直接导入CAD设计数据，提高设计效率

除了支持fbx、obj、3ds、dae等众多常用三维模型数据，还支持直接导入Catia、ProE、UG、SolidWorks等众多三维建模程序的三维模型数据，保留完整数据结构、图形信息、几何信息、PMI信息，无需数据转换，与用户三维建模程序无缝结合，避免格式转换过程中的数据丢失或损坏；千万级数据量优化，根据视觉显示效果调整优化比重，提高系统承载能力和实时运行效率。

2.3.1.2场景编辑制作

在三维模型导入之后，虚拟现实软件平台提供了一系列的模块化编辑功能，方便用户便捷的搭建出效果出色的三维视景场景，编辑制作所需的虚拟现实交互应用内容。并支持快速发布到网页进行浏览，或是发布到沉浸环境（即渲染端）进行交互体验。

（1）三维视景快速搭建

丰富的预设场景（沙漠、海洋、山体、工厂等）可以快速应用搭建出各种配景环境，衬托设计模型的展示效果；支持快速地形编辑实现山体绘制，并且可以在场景中添加天气系统、动态植被、动态水体、3D场景音效等，提高设计效果。

预设材质库中支持60个以上的材质球，对设计模型进行材质添加，实现金属、玻璃、皮革、凹凸、反射等效果，写实效果模拟。

为模型创建标注，并可修改、删除。在沉浸式环境中进行人机交互触发控制，加强方案评审或虚拟培训时对于特殊信息的显示需求。

（2）动画编辑及装配逻辑设定

动画编辑功能，可以自定义包括模型部件的装配路径、漫游相机

虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案设计

数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：

虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，

VR虚拟训练仿真系统

VR虚拟训练仿真系统

目录 一概述 (3) 1.1 项目背景及目标 (3) 1.2 系统优点 (3) 二系统功能 (4) 2.1 地形选择 (4) 2.2 沉浸式畅游 (4) 2.3 模拟射击 (4) 2.4 参数分析 (4) 2.5 模拟对抗训练 (4) 三系统组成 (4) 3.1 系统组成框图 (5) 四系统模块设计 (5) 4.1 地形编辑 (5) 4.2 模型设计 (6) 4.3 数据分析 (6) 4.4 对抗训练 (7) 4.5 沉浸式畅游 (7)

一概述 1.1 项目背景及目标 VR虚拟训练仿真系统是以VR虚拟技术与真实枪械模型相结合所开发出来的虚拟仿真系统。 采用VR技术模拟出逼真多维的环境，通过立体头盔、数据服和数据手套或三维鼠标操作传感装置，做出或选择相应的战术动作。通过不同的处置方案，体验不同的作战效果，进而像参加实战一样，锻炼和提高战术水平、快速反应能力和心理承受力，培养作战技能。包含枪械射击、对抗训练等项目。 1.2 系统优点 （1）VR虚拟训练仿真系统优点，分别是：不受环境影响、性价比高、观赏性强、仿真度高。 不受环境影响：无需亲临现场就可以起到真实的操作过程，不受条件的约束。 性价比高：实际的实验造价高，成本高，运用VR技术可以大大的较少成本，让您以最低的成本完成实验的真实效果。 开放性好：提供各类武器、装备的高精度复原、特性展示、虚拟拆装训练等功能。 观赏性强：VR虚拟训练仿真系统有专门的的武器展间，会罗列出不同型号的枪械。 仿真度高：整个系统是采用真实的物理模型，结合三维设计模型，制作复杂的作战地形、雨雪天气等各种可能对战局产生影响的场景或事件，实现真实对抗，为对抗训练起到一个有力指导。 （2）虚拟现实技术具有3大特征，分别是沉浸感、交互性、想象性：沉浸性：是指利用计算机产生的三维立体图像，让人置身于一种虚拟环境中，就像在真实的客观世界中一样，能给人一种身临其境的感觉； 交互性：在计算机生成的这种虚拟环境中，人们可以利用一些传感设备进行交互，感觉就像是在真实客观世界中一样，比如：当用户用手去抓取虚拟环境中的物体时，手就有握东西的感觉，而且可感觉到物体的重量； 想象性：虚拟环境可使用户沉浸其中并且获取新的知识，提高感性和理性认识，从而使用户深化概念和萌发新的联想，因而可以说，虚拟现实可以启发人的创造性思维。

虚拟现实VR系统开发软件使用说明书V1.0

第一章系统概述 1.1 系统介绍 “虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户／服务器模式,其中服务器提供VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VR 浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。因为浏览器是本地平台提供的，从而实现了和硬件平台的无关性。VR象HTML一样，是一种ASCII码描述语言，它是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令，这些指令由再现器解释执行，再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三维造型和渲染的图形描述性语言，复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件和浏览器，又由于其交互性强和跨平台性，使虚拟现实在Internet上有着广泛的应用，例如远程教育、商业宣传等等。 为此本公司研发出“基于VR的虚拟模型软件”,从用户的角度来说，基本上是HTML加上第三维，但从开发者角度来说， VR环境的产生提供了一套完全的新标准，新过程以及新的Web 技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决的问题。设计之前，必须明确指定目标平台（PC、 Mac、SGI的新O2等等）， CPU 速度、可以运行的带宽以及最适合使用的VR浏览器。 1.2系统功能概述 1.建模 “虚拟现实VR系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似，必须解决交流的问题，画出草图并研究材质的处理，生成模型、空间、化身，但必须考虑一些技术的限制，如，考虑到目标平台，决定在VR文件中放入多少多边图形；预先考虑到虚拟现实VR系统开发软件执行的动作，把相应的目标归类，用于设定三维物体之间的相互联系，建模与动画相互配合，如果归类正确合适，就会缩小生成动画效果之后文件的体积。虚拟现实的设计中必须考虑加入重力和碰撞的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似。

( VR虚拟现实)虚拟仿真实训系统解决方案

（VR虚拟现实）虚拟仿真实训系统解决方案

大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案VSTATIONHD（V1.0）

前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。

目录 前言2 一、总体需求分析4 1．1 “情景”的定义：4 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？5 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下：6 二、设计原则7 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述8 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图：10 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点11 六、与教材同步完备的虚拟场景库16 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点18 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标19 九、系统技术支持及服务21

一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1“情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学,学生觉得有话可说，有戏可演，可以

2017年军事仿真虚拟现实VR系统制作解决方案

2017年军事仿真虚拟现实 VR系统制作 解决方案

一．项目概述 军事虚拟仿真是从武器装备仿真发展起来的一个研究领域，泛指与军事有关的所有仿真技术、仿真系统或仿真方法。由于它来源于系统仿真领域，所以它只能是系统仿真中的一个应用领域，与工业仿真、能源仿真等相对应。军事仿真可以说是工业界的一个概念，更多地从技术角度强调武器装备的仿真与应用，但近年来也逐步增加了作战仿真的内容。而战争模拟则是军方的概念，更多地从战争、作战的角度进行研究，尽管两者研究的方法和范围有很多相近之处。 国外军事仿真以美国最为先进,回顾近二十几年来美国军事仿真大事记,从其国会立法中明白了美国为什么把仿真放在战略位置而倍加重视。根本原因就在于仿真的经济有效性和能够带给高技术工作机会。军费开支总是有限的,基于仿真的采办就能更快、更好、更省地实现武器系统采办。联想到我国军事仿真的发展情况,形势喜人,但要再接再厉,抓住现代军事仿真的主题,发展我国军事仿真技术,让我国军事仿真在科学发展观指导下持续发展,在数字化、科

学化、智能化、虚拟化、网络化、集成化和协同化的方向上大踏步 地前进! 虚拟现实技术是近年来计算机领域研究的一个热点，因此世界各先进国家纷纷投入巨资对其基础技术与应用技术加以研究。而目前铁路系统正在进行的传统模式向高新技术的更新过程，其特点就是高速、高效和安全，显然虚拟现实技术是可以加以利用的技术之一。本文就虚拟现实技术的若干同题作一些基本的探讨。虚拟现实(Virtual Reality)是建立在自动控制技术、计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术、传感器技术及人工智能技术基础之上，本质上是一种在系统仿真技术的基础之上发展起来的高级接口技术，但是它与仿真技术有明显的区别。虚拟现实的目的是为人与实际环境之间接的交互提供一种自然的、方便的界面，即所谓的虚拟环境。虚拟环境可以给人一种进入真实环境的效果，人可以与虚拟环境交互，通过改变虚拟环境，进而实现改变实际环境的目的。虚拟现实最低应有以下的特点：

虚拟仿真虚拟现实实验室解决方案

虚拟仿真虚拟现实实验室解决方案

数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解 决方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了能够辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：

虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，一般为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与她们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统 ·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，一般有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示

某集团虚拟现实仿真验证平台方案

中国航天科工集团第六研究院协同式虚拟现实仿真验证平台方案 北京朗迪锋科技有限公司 2016年4月

目录 1.序言 (3) 2.用户需求分析 (3) 3.协同式虚拟现实仿真验证平台总体解决方案 (4) 3.1.协同式虚拟现实仿真验证平台解决方案 (5) 3.1.1.显示系统设计思路 (5) 3.2.图形工作站集群 (18) 3.3.交互系统 (19) 3.4.矩阵切换系统 (20) 3.5.中控系统 (21) 3.6.音响系统 (21) 3.7.协同式虚拟仿真验证平台软件 (22) 3.7.1.协同式虚拟仿真验证平台软件应用模式 (22) 第六：制作交互式电子手册 ....................................... 错误!未定义书签。 3.7.2.协同式虚拟仿真验证平台软件的特点 (24) 4.布局设计 (25) 5.项目实施计划 (26) 5.1.项目实施内容 (26) 5.2.项目整体实施周期 (26) 5.3.工期保证措施 (26) 5.4.项目管理与风险控制 (26) 6.工程进度 (26) 6.1.设备交付阶段及设备到货点验计划表 (26) 6.2.工程师人员调配安排计划表 (26) 7.装修建议及要求 (26) 7.1.环境条件要求 (26) 7.2.地面要求 (26) 7.3.照明要求 (26)

7.4.天花板及吊顶装修建议 (26) 7.5.布线基本原则 (26) 7.6.设备发热量和制冷要求 (26) 7.7.虚拟现实中心现场装修建议 (26) 7.8.现场出入要求 (26) 8.质量保证与售后服务 (26) 8.1.质量保证与保修 (27) 8.2.售后技术服务 (27) 8.3.技术培训 (27) 9.系统配置清单 (27)

虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决方案

图像提供虚拟仿真教学硬件设备搭建和容制作整体解决案 【虚拟现实教学系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决案。 图像根据虚拟现实技术的在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实教学建设经验，最新推出的虚拟现实教学系统提供以下组成： 虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： ·高性能图像生成及处理系统

·具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些所有的显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和式，也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。 虚拟现实交互系统 多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时交互，虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用的最根

虚拟现实VRAR+仿真医疗

宣传资料——医疗行业 德纳智谷秉着“让3D新技术服务于人与社会”的理念，创新性地融合医学、VRAR 技术、互联网，希望助力中国大健康策略，助力医工整合，促进前沿工程技术在解决医学相关问题中的转化。VRAR+医疗融合大趋势日渐加强，主要应用领域包括：临床医学VR培训、VR术前规划、AR术中导航、多人VR协作演练、急救仿真演练、康复VR辅助治疗、精神疾病VR治疗。 【VR/AR技术与医疗结合的趋势】 VR/AR技术3大特征：沉浸感（Immersion）、交互性（Interaction）、构想性（Imagination）。3D仿真视觉图像可让使用者沉浸入虚拟世界中进行培训或治疗；3D人机交互技术，可让使用者通过交互硬件与计算机三维仿真图像进行人机交互演练。VR/AR技术，可打造沉浸式、高仿真、可交互的医学培训及患者治疗体验。 服务对象：①企业单位用户，医院单位、医学院及培训结构 ②培训个人用户：见习医生、医学生 ③医疗个人用户：患者

【产品介绍】 1.临床医学VR培训 解决方案：VR眼镜+ 数据手套+ 虚拟仿真技术 全国首创的手势识别交互模式下的临床医学培训：佩戴VR眼镜及数据手套后，进入虚拟手术室，通过手势识别操作手术工具，进行手术操作培训。高度仿真的临床教学体验，可迅速提高其动手操作技能，缩短培训周期，降低培训成本及犯错率。用前沿虚拟技术及交互硬件，打造专业、优质、高效的虚拟临床手术教学服务。 产品定位：标准化及流程化的微创手术-骨科、普通外科、泌尿外科、胸外科、介入手术、妇产科、耳鼻喉科、神经外科，涵盖八大科室。 德纳智谷科技与中山大学孙逸仙纪念医院合作的“椎间孔镜VR培训”项目，开发完成并在医院落地使用，将与中山大学孙逸仙纪念医院骨科联合成立“VR手术培训中心。

协同式虚拟现实仿真验证平台方案

中国航天科工集团第六研究院 协同式虚拟现实仿真验证平台方案 北京朗迪锋科技有限公司 2016年4月 目录 1.序言........................................... 错误!未定义书签。 2.用户需求分析................................... 错误!未定义书签。 3.协同式虚拟现实仿真验证平台总体解决方案......... 错误!未定义书签。 .协同式虚拟现实仿真验证平台解决方案 ....... 错误!未定义书签。 显示系统设计思路...................... 错误!未定义书签。 .图形工作站集群 ........................... 错误!未定义书签。 .交互系统 ................................. 错误!未定义书签。 .矩阵切换系统 ............................. 错误!未定义书签。 .中控系统 ................................. 错误!未定义书签。 .音响系统 ................................. 错误!未定义书签。 .协同式虚拟仿真验证平台软件 ............... 错误!未定义书签。

协同式虚拟仿真验证平台软件应用模式.... 错误!未定义书签。 第六：制作交互式电子手册 ................... 错误!未定义书签。 协同式虚拟仿真验证平台软件的特点...... 错误!未定义书签。 4.布局设计....................................... 错误!未定义书签。 5.项目实施计划................................... 错误!未定义书签。 .项目实施内容 ............................. 错误!未定义书签。 .项目整体实施周期 ......................... 错误!未定义书签。 .工期保证措施 ............................. 错误!未定义书签。 .项目管理与风险控制 ....................... 错误!未定义书签。 6.工程进度....................................... 错误!未定义书签。 .设备交付阶段及设备到货点验计划表 ......... 错误!未定义书签。 .工程师人员调配安排计划表 ................. 错误!未定义书签。 7.装修建议及要求................................. 错误!未定义书签。 .环境条件要求 ............................. 错误!未定义书签。 .地面要求 ................................. 错误!未定义书签。 .照明要求 ................................. 错误!未定义书签。 .天花板及吊顶装修建议 ..................... 错误!未定义书签。 .布线基本原则 ............................. 错误!未定义书签。 .设备发热量和制冷要求 ..................... 错误!未定义书签。 .虚拟现实中心现场装修建议 ................. 错误!未定义书签。 .现场出入要求 ............................. 错误!未定义书签。 8.质量保证与售后服务............................. 错误!未定义书签。 .质量保证与保修 ........................... 错误!未定义书签。 .售后技术服务 ............................. 错误!未定义书签。 .技术培训 ................................. 错误!未定义书签。 9.系统配置清单................................... 错误!未定义书签。

2021年最新版VR虚拟现实开发软件使用解决方案

2021年 最新版VR 虚拟 现实开发软件使用 解决方案 第一章系统概述 1.1 系统介绍 “虚拟现实VR系统开发软件”是基于客户/服务器模式，其中服务器提供VR文件及支持资源客户通过网络下载希望访问的文件，并通过本地平台上的VR浏览器交互式访问该文件描述的虚拟境界。因为浏览器

是本地平台提供的，从而实现了和硬件平台的无关性。VR 象HTML一样，是一种ASCII码描述语言，它是一套告诉浏览器如何创建一个三维世界并在其中航行的指令，这些指令由再现器解释执行，再现器是一个内置于浏览器中或外部的程序。由于VR是一个三维造 型和渲染的图形描述性语言，复杂的3D术语转换为动态虚拟世界是高速的硬件和浏览器，又由于其交互性强和跨平台性，使虚拟现实在Internet 上有着广泛的应用，例如远程教育、商业宣传等等。 为此本公司研发出“基于VR的虚拟模型软件”，从用户的角度来说，基本上是HTML加上第三维，但从开发者角度来说，VR环境的产生提供了一套完全的新标准，新过程以及新的Web 技术。交叉平台和浏览器的兼容性是首先要解决的问题。设计之前，必须明确指定目标平台（PC Mac、SGI的新02等等），CPU速度、可以运行的带宽以及最适合使用的VR浏览器。 1.2 系统功能概述

1. 建模 “虚拟现实VR系统开发软件”的建造概念和其他工程建模概念相似，必须解决交流的问题，画出草图并研究材质的处理，生成模型、空间、化身，但必须考虑一些技术的限制，如，考虑到目标平台，决定在VR文件中放入多少多边图形；预先考虑到虚拟现实VR系统开发软件执行的动作，把相应的目标归类，用于设定三维物体之间的相互 联系，建模与动画相互配合，如果归类正确合适，就会缩小生成动画效果之后文件的体积。虚拟现实的设计中必须考虑加入重力和碰撞的效果，以使虚拟现实的场景和生活中的相似。 建模者需要生成代理几何模块（一系列的调用指令），其作用在于是浏览器在虚拟现实场景中只需监测一个很小的子目标，而无须计算虚拟场景中所有目标的重力和碰撞效果，最大限度的减少浏览器的工作量，并改善VR 的演示效果。VR 文件对自由曲面描述方式一直是基于polygon ，文件中描述了曲面上各个点在场景中的位置，故而文件中产生了大量的数字，致使文件体积庞大，NURBS是一种 在3D模型空间中，用曲线和曲面表示物体轮廓和形状的方法，简化了对

中视典—vr-platform三维互动仿真平台简介

V r-p l a t f o r m三维互动仿真 平台简介 北京中视典数字科技有限公司 w w w.v r p l a t f o r m.c o m

VR-Platform 虚拟现实平台简介 VR-Platform三维互动仿真平台是一款由中视典数字科技独立开发的具有完全自主知识产权的三维虚拟现实平台软件。该软件适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得，可广泛的应用于城市规划、室内设计、环境艺术、产品设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、军事模拟等行业，他的出现将给正在发展的VR产业注入新的活力。 VR-Platform的目标是：低成本、高性能，让“虚拟现实”从高端走向低端，从神坛走向平民。让每一个学生都能够从“虚拟现实”中发掘出计算机三维艺术的新乐趣。 1.1.VR-Platform 平台应用范围 简言之，只要是用到计算机三维图形的地方，就有VRP的用武之地，具体包括： z建筑行业：城市规划、地产演示、场馆展示... z室内设计：虚拟样板房、地板/瓷砖/涂料等建材虚拟... z产品设计：工业产品外形设计、机械零件设计仿真… z环艺设计：环境艺术设计仿真、虚拟雕塑… z工业：工控仿真、设备管理、虚拟装配... z文物保护：古迹复原、虚拟漫游... z交通行业：道路桥梁规划设计、城市交通仿真、铁道系统仿真... z游戏娱乐：三维PC游戏、模拟器游戏... z军事：电子沙盘，虚拟战场... z地理：气候、植被、水利模拟... z教育：立体几何教学、物理化学课件模拟... z视频行业：虚拟演播室...

1.2. 中视典VR-Platform 平台技术优势 ■ 国产VR 平台软件市场占有率第一 VRP 经过了长达三年的研发，是国内第一个成功上市的VR 平台软件，它的出现让VR 从高端走向低端，从神坛走向平民，制作高质量的仿真场景不再是邀不可及的事情。我们敢于让市场来检验我们的产品，通过市场的反馈，我们始终掌握第一手的信息，使我们的软件做得更好。通过三年多的市场积累，我们的客户已经遍及城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、军事模拟等行业，一举打破了该行业被国外平台软件所垄断的局面。 ■ 具有业内最高的实时渲染画质 光影是三维场景是否具有真实感的最重要因素，因此对于光影的处理是VRP 的核心技术之一。VRP 可以利用3dsMax 中各种全局光渲染器所生成的光照贴图，因而使得场景具有非常逼真的静态光影效果。支持的渲染器包括scanline , radiosity, lighttracer, finalrender, vray,mentalray 。VRP 在功能上给予美术人员以最大的支持，使其能够充分发挥自己的想象力，贯彻自己的设计意图，而没有过多的限 ■ 国产VR 平台软件市场占有率第一 ■ 具有业内最高的实时渲染画质 ■ 具有业内最大规模的场景组织和渲染能力 ■ 具有业内最大数量的多通道处理能力 ■ 支持各种VR 外部硬件设备 ■ 支持立体投影 ■ 支持实时机械装配模拟 ■ 支持实时方案切换 ■ 支持导航地图 ■ 支持建筑位置调整 ■ 支持自动漫游、手动漫游，用户可自定义漫游轨迹 ■ 支持骨骼动画、位移动画、变形动画 ■ 支持刚体动力学、物流仿真模拟 ■ 人性化，易操作，所见即所得 ■ 良好的交互特性 ■ 高效、高精度碰撞检测算法 ■ 支持各种生物特效 ■ 功能强大的实时材质编辑器 ■ 与3dsmax 的无缝集成 ■ 强大的界面编辑、独立运行功能 ■ 简单实用的热区和动作定义 ■ 强大的贴图格式批量转换和资源管理 ■ 数据库关联 ■ 行业应用专业模块 ■ 全景模块 ■ 网络模块 ■ 嵌入IE 和多媒体软件 ■ 支持各种工业造型软件 ■ 拥有大量的实际项目经验 ■ 拥有优秀的售后服务和质量保证体系 ■ 支持SDK 二次开发，具有良好的可扩展性能 ■ VR-Platform 功能一览