虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决方案样本.docx

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虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决方案样本

图像提供虚拟仿真教学硬件设备搭建和内容制作整体解决方案

【虚拟现实教学系统构成】：

建立一种完整虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用核心，而要建立一种完整虚拟现实系统，一方面要做工作是选取的确可行虚拟现实系统解决方案。

图像依照虚拟现实技术内在含义和技术特性，并结合近年虚拟现实教学建设经验，最新推出虚拟现实教学系统提供如下构成：

虚拟现实开发平台：

一种完整虚拟现实系统都需要有一套功能完备虚拟现实应用开发平台，普通涉及两个某些，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及解决系统，普通为高性能图形计算机或虚拟现实工作站；另一某些为软件开发平台，即面向应用对象虚拟现实应用软件开发平台。

开发平台某些是整个虚拟现实系统核心某些，负责整个VR场景开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本物理平台，同步连接和协调节个系统其他各个子系统工作和运转，与她们共同构成一种完整虚拟现实系统。

因而，虚拟现实系统开发平台某些在任何一种虚拟现实系统中都不可缺少，并且至关重要。

虚拟现实显示系统：

·高性能图像生成及解决系统

·具备沉浸感虚拟三维显示系统

在虚拟现实应用系统中，普通有各种显示系统或设备，例如：

大屏幕监视器、头盔显示屏、立体显示屏和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是当前应用最为广泛系统，由于虚拟现实技术规定应用系统具备沉浸性，而在这些所有显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能规定系统，因而，该种系统也最受广大专业仿真顾客欢迎。

虚拟三维投影显示系统是当前国际上普遍采用虚拟现实和视景仿真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高档别投入型虚拟现实显示系统。

这些高度逼真三维显示系统高度临场感和高度参加性最后使参加者真正实现与虚拟空间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特性和规定之一，也是虚拟现实技术精髓，离开实时交互，虚拟现实应用将失去其存在价值和意义，这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用最主线区别。

在虚拟现实交互应用中普通会借助于某些面向特定应用特殊虚拟外设，它们重要是6自由度虚拟交互系统，例如：

力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等等。

虚拟现实集成控制

一种大型虚拟现实系统涉及诸多构成某些，例如:

多台投影机、音响系统以及多路视频输入和切换,甚至是辅助灯光和窗帘,这些都需要以便控制和管理,每个某些又涉及诸多产品和设备，这些产品设备之间需要互相连接、互相依赖，彼此之间协同工作。

然而，这样一种复杂系统要顺利地运营并可以协同工作，就需要进行管理，集成控制系统便是承担该项工作载体，有了集成管理控制系统，上述一系列工作通过简朴遥控器就可完毕整个操作过程。

普通，一某些顾客并不注重这个某些，而该某些在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要，一种完善集成控制手段能使顾客很以便使用虚拟现实系统，并能将虚拟现实系统中各个某些功能充分地发挥出来，如果没有集成控制系统这某些，往往导致整个虚拟现实系统运用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。

在普通集成控制系统中最典型设备就是中央控制系统或矩阵系统（如图），这些设备功能强大、操作简朴、使用便捷、管理以便，它是整个虚拟现实系统有效管理和运营基本保障。

【虚拟现实教学设备配备】

虚拟现实教学重要实验设备涉及：

虚拟现实技术特性之一就是人机之间交互性.为了实现人机之间充分互换信息，必要设计特殊输入和演示设备，以影响各种操作和指令，且提供反馈信息，实现真正生动交互效果。

不同项目可以依照实际应用可以有选取使用这些工具，重要涉及：

VR系列虚拟现实工作站、立体投影、立体眼镜或头盔显示屏、三维空间跟踪定位器、数据手套、3D立体显示屏、三维空间交互球、多通道环幕系统、建模软件等。

数据传感手套

观测者还可借助数据手套等设备来操纵虚拟场景中对象，数据手套中装有许多光纤传感器，可以感知手指关节弯曲状态，观测者通过手指活动来实现与虚拟场景交互作用数据手套是一种多模式虚拟现实硬件，通过软件编程，可进行虚拟场景中物体抓取,移动,旋转等动作，也可以运用它多模式性，用作一种控制场景漫游工具。

数据手套浮现，为虚拟现实系统提供了一种全新交互手段，当前产品已经可以检测手指弯曲，并运用磁定位传感器来精准地定位出手在三维空间中位置。

这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试数据手套被称为”真实手套”，可觉得顾客提供一种非常真实自然三维交互手段。

在虚拟装配和医疗手术模仿中，数据手套是不可缺少虚拟现实硬件一种构成某些。

立体眼镜

三维眼镜是用于观看立体游戏场景、立体电影、仿真效果计算机装置，是基于页互换模式（Pagefilp）虚拟现实立体眼镜，分有线和无线两种，是当前最为流行和经济合用VR观测设备。

基于页互换模式（Pagefilp）立体眼镜，分有线和无线两种。

均为图形工作站用立体眼镜（Shutterglasses）许多专业软件都支持CrystalEyes，如机械CAD、产品可视化、仿真、分子建模、地理信息系统/测绘和医学成象等。

彩色图像真实、高辨别率。

头盔显示屏

无论是规定在现实世界视场上同步看到需要数据，还是要体验视觉图像变化时全身心投入临场感，模仿训练、3D游戏、远程医疗和手术，或者是运用红外、显微镜、电子显微镜来扩展人眼视觉能力，头盔显示屏都得到了应用。

例如军事上在车辆、飞机驾驶员以及单兵作战时命令传达、战场观测、地形查看、夜视系统显示、车辆和飞机炮瞄系统等需要信息显示，都可以采用头盔显示屏。

在CAD/CAM操作上，HMD使操作者可以远程查看数据，例如局部数据清单、工程图纸、产品规格等。

波音公司在采用虚拟现实硬件技术进行波音777飞机设计时，头盔显示屏就得到了应用

三维空间跟踪仪

三维空间跟踪定位器是用于空间跟踪定位装置，普通与其她VR设备结合使用，如：

数据头盔、立体眼镜、数据手套等，使参加者在空间上可以自由移动、旋转，不局限于固定空间位置，操作更加灵活、自如、随意。

产品有六个自由度和三个自由度之分。

3D立体显示屏

3D立体显示屏是一项新虚拟现实产品，过去立体显示和立体观测都是在CRT监视器上戴上液晶光阀立体眼镜进行观看，并且需要通过高技术编程开发才干实现立体现实和立体观测。

而立体显示屏则挣脱以往该项技术需求，不需要任何编程开发，只要您有三维模型，就可以实现三维模型立体显示，只要用肉眼即观测到突出立体显示效果，不需要带任何立体眼镜设备；同步，它也可以实现视频图像（如立体电影）立体显示和立体观测，同样也不必戴任何立体眼镜

虚拟现实工作站

立体投影

立体投影仪，其构成中涉及壳体、投影仪、偏振镜片、投影屏，投影屏和投影仪分别位于壳体前、后方，偏振镜片位于投影仪投影镜头前面，投影仪和偏振镜片数量各为2个，2个投影仪水平轴线相交、投影图像在投影屏上重叠。

图像提供了一种构造简朴立体投影设备，可适当各种场合，具备观看距离远，不易损伤视力，无辐射安全使用性能，特别适当作为家用立体投影设备使用。

多通道立体环幕系统

多通道环幕（立体）投影系统是指采用多台投影机组合而成多通道大屏幕展示系统，它比普通原则投影系统具备更大显示尺寸、更宽视野、更多显示内容、更高显示辨别率，以及更具冲击力和沉浸感视觉效果。

该系统可以应用于教学、视频播放、电影播放（当前诸多影视院采用这种方式）等。

多通道环幕（立体）投影系统由于其技术含量高、价格昂贵，此前普通用于虚拟仿真、系统控制和科学研究，近来开始向科博馆、展览展示、工业设计、教诲培训、会议中心等专业领域发展。

其中，院校和科博馆是该技术最大应用场合。

这种全新视觉展示技术更能彰显科博馆先进性和创新性，在此后若干年内不会被裁减。

【图像虚拟仿真事业部提供如下教学解决方案：

】

图像是国内最早从事虚拟现实技术研究和制作高新公司，在深圳、北京、美国、日本都拥有分公司，图像不断吸取和学习国外最先进虚拟现实技术，在虚拟现实教学建设方面拥有一整套最优化解决方案。

一、数字都市系统

都市规划演示厅也被称之为数字都市教学。

其重要目的和功能是提供都市规划、都市市政管理、房地产开发与管理、旅游规划以及数字地球（都市）仿真模仿教学和科研平台。

图像凭借雄厚实力制作了国内最大数字都市项目，可觉得您提供数字内容制作和环幕硬件展示系统整体解决方案。

（图像都市规划演示系统—数字都市教学截图）

二、旅游导游教学

导游培训：

培养纯熟和先进导游是旅游专业教学目的，但是旅游专业学校又面临教学过程中实习资源匮乏、而实地参观成本又高难题。

图像旅游虚拟仿真系统从导游和旅游专业特点出发，按照旅游专业教学规定和实行特点，设计出合用于导游实训、旅游模仿、旅游规划、信息查询，景区导航，景区切换等功能模块。

为旅游专业学校提供一站式解决方案。

（图像制作旅游仿真教学）

三、物流仿真教学

（物流仿真教学）

学校教诲，由于受到诸多条件限制，大某些内容还停留在以课本为主教学体系上。

某些学校学生当前可以在大三和大四年级，获得公司实习机会，但是由于时间和实习单位工作人员业务繁忙等因素状况，学生理解到内容比较片面，理解到业务单证也比较少，实践机会少，学生对业务结识限度依然相称低，缺少感性结识。

在走出学校前，为了使学生对整个口岸物流有全面和相对进一步理解。

图像联合业内人士，依照市场需求，可觉得物流专业教学提供：

3D仓储模仿实训系统、3D运送模仿实训系统、3D第三方物流模仿实训系统、3D集装箱与堆场模仿实训系统和3D供应链模仿实训系统等一系列解决方案。

四、虚拟维修拆卸教学

图像虚拟拆卸维修教学，充分运用了图像开发这套虚拟拆装模仿培训系统，可以结合大屏幕提供应更多需要虚拟拆卸和虚拟维修以及虚拟组装客户，让更多人一起集中练习，提高培训效率更加节约成本。

五、虚拟手术教学

虚拟手术是虚拟现实技术很高品位应用。

国外已经可以运用传感设备进行医学学员培训教学，甚至已经真正做到了远程虚拟手术效果。

国内当前还没有这样水平，但是图像和科研机构联合，制作出人体内部三维模型和某些互动式动作，同样能满足培训学员和手术新手需要。

六、仿真驾驶教学

虚拟驾驶，也被称为汽车驾驶仿真，或汽车模仿驾驶。

图像运用三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术（如多通道立体投影系统）、六自由度运动平台（或三自由度运动平台）、顾客输入硬件系统、立体声音响、中控系统等，让体验者在一种虚拟驾驶环境中，感受到接近真实效果视觉、听觉和体感汽车驾驶体验。

【图像对于国内教学型虚拟教学建设几点建议】

普通，一某些顾客并不注重虚拟现实开发平台和虚拟现实控制系统某些，而该某些在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要，一种完善集成控制手段能使顾客很以便使用虚拟现实系统，并能将虚拟现实系统中各个某些功能充分地发挥出来，如果没有集成控制系统这某些，往往导致整个虚拟现实系统运用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。

尚有就是虚拟现实开发平台采用上，最佳采用通用性强能和国际接轨虚拟现实开发平台，并注意如下几种方面：

1、用“平民化”技术实现教学型虚拟教学建设和应用

2、更新实验教学观念,重新结识虚拟教学

3、切合实际，合理选取开发技术平台