系统虚拟现实实训室建设方案.docx

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系统虚拟现实实训室建设方案

【关键字】系统

虚拟现实系统建设

项目建议书

2015年7月

一、项目提出背景4

二、项目概述4

三、建设内容5

四、建设行业标准5

五、建设要求6

六、总体设计思路8

七、情景模拟实训系统功能可行性分析8

八、详细系统设计10

8.1应急管理情景模拟教学实训系统10

8.1.1分组讨论系统11

8.1.2教学显示系统11

8.1.3讨论发言系统11

8.1.4中央控制系统11

8.1.5视音频切换系统12

8.1.6摄像系统12

8.1.7情景模拟教学系统12

8.1.8流媒体平台12

8.1.9扩声系统13

其他设备13

8.2媒体沟通情景模拟教学实训系统13

8.2.1教学显示系统15

8.2.2讨论发言系统15

6.2.3中央控制系统15

8.2.4视音频切换系统15

8.2.5摄像系统15

8.2.6情景模拟教学系统15

8.2.7扩声系统16

8.2.8灯光系统16

8.2.9其他设备16

8.3远程视频会议系统17

8.3.1丰富的显示手段18

1920×1080的全高清视频效果18

高清的数据内容显示19

无损数字大屏显示20

8.3.2课件录制及历史资料点播21

8.3.3所见即所得的系统控制方式22

8.3.4全方位云台及周边设备的控制22

8.4数字化智能会议系统22

8.4.1设计特点22

主要功能23

九、参考效果图25

一、项目提出背景

（一）、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。

在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。

而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。

建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。

（二）、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。

当危机发生时，如何能在第一时间协调各职能部门，迅速有效地进行处理，最大限度的减少危机带来的损失与影响，这将是新时期、新形势下领导干部面对的重要课题。

（三）、传统教学方式与手段落后，老师授课难有激情，已经无法满足当前干部培养的教学需求，呆板、无味的教条式教学模式，学生听课索然无味，使得当前的干部教学水平不进反退，教学效果差。

这些因素迫使党的干部教育事业必须走出一条创新之路，形势迫在眉睫。

二、项目概述

情景模拟教学实训系统，是为了培养领导干部应对突发事件能力和和直面媒体的能力而建设的，极具实践性和可操作性，从模拟案例的构思、角色的分配、场景的设计到模拟演练，再现了现实工作的场景，对在实际中如何运用科学的决策和灵活的技巧快速有效地处置群体性突发事件起到很好的训练效果，达到理论教学与能力培训的有机统一，可激发学员的学习兴趣，充分调动学员的学习积极性，通过情景模拟演练，使学员的主体作用得到充分发挥，学员之间的互动交流比较深入。

应急管理情景模拟教学实训系统是一个基于多媒体互动教学技术支撑，可以连通和传输音视频信号及多媒体信息的电子化教室，能开展应急管理、案例教学、事务规划、公共资源调动等课程的模拟教学模拟培训。

所有学员都可以在座位上实现统一观看、分组讨论、分类操作以及决策模拟等功能，最后由教师在情景模拟教学系统平台上进行点评。

同时学员可对教学过程及结果进行评价。

能开展学生参与，师生互动，教学点评的环境，使学员身临其境，突出操作性、讲究趣味性、注重实效性、兼顾学理性，教学具有理论与实际高度结合、教师与学员高度投入、学员自身管理经验与模拟情景高度融合的特点。

媒体沟通情景模拟教学实训系统能模拟或开展新闻发布、新闻访谈、主题演讲、一对一会见等事件，能开展学生参与，师生互动，教学点评的环境，使学员身临其境，突出操作性、讲究趣味性、注重实效性、兼顾学理性，教学具有理论与实际高度结合、教师与学员高度投入、学员自身管理经验与模拟情景高度融合的特点。

同时可开展远程双向互动教学，学员可远程提问，教师可远程授课。

学员可对教学过程及结果进行评价。

三、建设内容

情景模拟教学实训室建设内容如下：

1）应急管理情景模拟教学实训系统建设

2）媒体沟通情景模拟教学实训系统建设

3）演播厅改造

4）数字化智能会议系统

四、建设行业标准

国内相关行业现行的标准：

业主要求

GYJ26-86有线广播录音播音室设计规范和技术用房技术要求

GB/T17975.1-1999信息技术运动图像及伴音信息通用编码第1部分：

系统

GB/T17975.2-2000信息技术运动图像及伴音信息通用编码第2部分：

视频

GB/T17975.3-2002信息技术运动图像及伴音信息通用编码第3部分：

音频

GB/T14221-1993广播节目视听室技术要求和设备规范

GY/T152-2000电视中心制作系统运行维护规程

GB/50314-2000智能建筑设计标准

GY23-84省级电视中心建设规范

GYJ43-1990广播电视中心技术用房室内环境要求

GY5022-2007广播电视播音（演播）室混响时间测量规范

GYJ24-1986广播电视录音（播音、演播）室空气声隔声测量规范

GYJ42-1989广播电视中心技术用房允许噪声标准

GYJ43-1990广播电视中心技术用房室内环境要求

GB/T15859-95视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值

JGJ/T16-1992民用建筑电气设计规范

GB50016-2006建筑设计防火规范

GA/T70-94中华人民共和国公共安全行业标准

五、建设要求

情景模拟教室是集成现代拼接融合显示技术、通讯技术、计算机技术及控制技术、会议讨论技术、流媒体技术于一体的综合性系统工程。

1、统一规划，分步建设。

在设计和建设中要统一规划，根据自身实际，有计划、按要求、分阶段地分步建设不同系统。

2、注重内容，讲求实效。

既不轻视模拟教室的装修，更要重视运行平台技术系统建设。

既要重视系统平台硬件建设，更要重视相关应用软件研发和信息资源开发利用。

主要设备要选用知名品牌，产品质量可靠，并具有强大的二次开发功能，便于系统的功能扩充，系统集成实施不仅要讲究质量，而且要注重整体工艺美观、运行可靠、使用简单。

整个系统不仅要求目前先进，而且要求在未来的若干时间中保持不落后、系统升级方便。

3、功能齐全，高效利用。

情景模拟教学实训系统主要实现对突发事件的监测监控、预测预警、信息报告、综合研判、辅助决策、指挥调度、面对媒体以及引导社会舆论等实际应急处理工作中的场景进行全面的模拟仿真。

要提供较为齐全的功能基本涵盖防范和应对突发事件全过程。

在实现功能齐全的同时，也要注意各个功能间的区间独立性，以最大化提高现有资源和功能的使用效率。

4、适应发展，安全可靠。

模拟教室建设要以需求为导向，以应用促发展，分步实施，逐步完善。

在设计和建设中应考虑技术发展的趋势和技术的成熟性，采用当前主流技术和设备，系统留有扩展、升级的余地，尽可能建设通用系统。

建立安全防护和容灾备份机制，保障系统安全平稳运行。

5、系统优良，实现“三好”

“好看”――指有优秀的视频显示效果、优良的设备与系统施工工艺，使用户看到显示效果与系统工艺能留下深刻的印象。

“好听”——指清晰、真实的语言扩声、以及音乐扩声，做到高音凌厉、中音标准、低音强劲震撼。

“好用”——现在的教学系统工程由于采用了大量的现代电子产品，在给我们带来良好的视听效果的同时，其复杂的操作技术也给教学管理人员带来了烦恼，很多设备都需要专业的技术的人员或受过专业指导的人员才能操作它。

本系统要求运用可编程的中央控制系统，凭借着先进的理念及庞大的整和控制功能，使情景模拟教学系统不仅能为用户提供更多、更强的功能，同时也能减少技术保障的工作量，真正体现“科技以人为本”，任何人经过简单培训，都可对系统进行熟练的操作。

使XX党校的模拟教室做到优质、高效、方便、实用。

六、总体设计思路

模拟教学实训系统项目是集现代互动教学显示技术、音视频信号切换技术、计算机技术及智能控制技术、会议发言表决技术、流媒体技术、应急管理和媒体沟通课件及模板库于一体的综合性工程技术系统。

一个设计完善的多功能情景模拟教学实训系统，不仅功能强大、灵活，更要有简单的操作方法。

主要设计原则是：

产品不仅要当时先进，更要具有强大的2次开发平台，便于系统的升级，施工技术不仅要先进，而且注重整体工艺美观、运行可靠、使用简单，使整个系统不仅要当时先进，更要求在未来的若干时间中保持不落后、系统升级方便。

七、情景模拟实训系统功能可行性分析

应急管理情景模拟实训系统功能可行性分析

应急管理系统将传统的应急预案实施于实践，将过去的典型事件或假想事件做为案例，实施干预，来帮助领导干部在遇突发事件时的判断、处理能力，以及个部门之间的相互协调、配合能力，从而也检验应急预案是否完备，应急机制是否科学。

同时也可实现课程实时录制，实时同步直播。

应急管理情景模拟教学具有七大主要功能：

1、危机情景模拟再现功能：

系统通过整合真实视频，同时应用三维虚拟现实技术，灾害过程仿真技术以及决策支持技术，为学员提供一个逼真度高，交互性强，功能完善，易于操作的危机事件管理模拟演练教学平台。

2、交互功能：

教师与学员可以通过各种多媒体手段进行实时交互，信息沟通。

3、参与性功能：

应急管理情景模拟系统在设计上能够发挥学员参与教学的力度，让学员在教学过程中的进行深度研讨、思考和决策呈现。

4、点评功能：

实现小组之间的互评，也可实现教师的点评。

5、流媒体音、视频处理功能：

可以实现实时录制课程，实时直播。

6、决策模拟功能：

实现危机突发事件的决策模拟应对。

7、网络论坛功能：

实现网络即时评论和博客发表等。

媒体沟通情景模拟时训系统功能可行性分析

媒体沟通情景模拟实训系统打破了传统的说教式教学方法，把授课内容场景化，老师可以随时穿插点评，随时和学员交流，教师与学员之间互动性强，可实现课程实时录制，实时同步直播。

媒体沟通情景模拟教学具有四大主要功能：

1、新闻发布功能:

通过灯光、视频、显示等工具展现一个真实的新闻发布会现场，学员分别扮演新闻发言人和记者，互动提问，从中相互学习。

2、会见来宾功能:

模拟来宾会见真实场景，学员分别扮演主、客双方，进行一些针对性话题和事件的交流与沟通，从而提高会见礼仪、沟通于谈判技巧。

3、新闻电视访谈:

针对一些热点话题、焦点事件进行一对一、一对二或二对一的专题访谈，学员分别扮演记者和受访者或专家、职能干部，进行深入探讨、交流，从而给某一焦点话题或焦点事件一个真实的权威的分析和定义。

4、教师点评功能:

教师、专家或教授可对所模拟课程进行回放、点评讲解、深入剖析，使学员的学习体会和认知更加深入而全面。

八、详细系统设计

8.1应急管理情景模拟教学实训系统

应急管理情景模拟教学实训系统是一个基于多媒体互动教学技术支撑，可以连通和传输音视频信号及多媒体信息的电子化教室，能开展应急管理、案例教学、事务规划、公共资源调动等课程的模拟教学模拟培训。

所有学员都可以在座位上实现统一观看、分组讨论、分类操作以及决策模拟等功能，最后由教师在情景模拟教学系统平台上进行点评。

同时学员可对教学过程及结果进行评价。

能开展学生参与，师生互动，教学点评的环境，使学员身临其境，突出操作性、讲究趣味性、注重实效性、兼顾学理性，教学具有理论与实际高度结合、教师与学员高度投入、学员自身管理经验与模拟情景高度融合的特点。

系统构架图：

系统拓扑图：

8.1.1分组讨论系统

根据实训室的实际面积和布局，分组讨论系统规划为6个小组，可实现小组与小组之间课件研讨，实训小组组内研讨等多种形式的讨论功能。

8.1.2教学显示系统

应急管理情景模拟教学实训系统显示系统由：

1套3×5拼接显示系统、2台64寸触摸显示系统和4台55寸返看电视组成，用于小组答案呈现、对比、教师点评批注等功能。

8.1.3讨论发言系统

应急管理情景模拟教学实训系统会议系统：

每个讨论小组配置10台发言代表机，讲台配置1台发言主席机，在摄像联动系统的控制下，摄像机定位跟踪发言学员。

应急管理情景模拟教学实训系统配置一套可编程中央控制主机，中控主要配件有触摸屏；中控的串口主要连接摄像机、矩阵、数字音频处理器、液晶显示器、投影仪等。

红外口用于连接液晶电视、DVD等。

继电器用于控制设备加电、计算机开关机和灯光联动等。

触摸屏放置于适当位置，操作人员可以操作经过编程的触摸屏实现对于与中控连接的所有设备的控制管理，包括大厅内的所有多媒体设备播放、矩阵切换系统的信号调用、发言系统、摄像头控制及灯光音响系统等周边环境设备控制。

8.1.5视音频切换系统

应急管理情景模拟教学实训系统视音频切换系统：

配置16进16出RGB矩阵、16进16出SDI矩阵带串口控制，可与中央控制相配合，智能化完成信号的无损切换。

8.1.6摄像系统

应急管理情景模拟教学实训系统摄像系统：

共设置5台吸顶高清摄像机可以通过摄像联动自动定位跟踪摄录4个讨论小组和点评演讲席发言人相关信息。

所有摄像机通过流媒体平台将信息保存在硬盘中。

实现应急管理情景模拟及教学点评功能。

支持五种以上教室课件广播功能，支持学员课件广播切换功能，支持导播功能，支持主窗口独立录制成一节课文件。

支持内嵌控制功能，与中控系统联动。

交互式危机演练实训系统：

支持危机事件模拟功能；支持危机事件分阶段带分支体系推演功能。

教师备课平台：

教师可可远程登录；支持教师预先进行备课；支持教师预先制作课件。

无线案例教学系统：

通过无线传输多流并行技术；支持互动教学；支持学员举手;支持小组研讨及案例点评；支持任意分组；支持3屏同列，决策比较。

流媒体平台：

支持流媒体文件编解码功能。

支持网络接收教学直播、资源管理软件、点播等功能，将录制好的课件自动发布到流媒体服务器，经管理员审核后，供网络用户进行点播观看。

8.1.9扩声系统

音频控制系统

应急管理情景模拟教学实训系统音频控制设备采用了数字音频处理器，设计采用数字音频处理器最大意义在于：

可以有效的控制会场的声场状态，并且可以积极的预防嚣叫、回声等不利因素。

音控系统可以根据预先制订的声音处理方案，及时调整音响系统的工作状态，最终实现一个智能化的理想的教学环境。

数字音频处理器还可以通过网络在计算机上进行各种模式的预设与调整，软件采用图像化界面，操作简便直观，易于使用。

扬声器设置

应急管理情景模拟教学实训系统设计2台挂壁音箱作为主扩声扬声器，2台挂壁辅助音箱，作为辅助及背景音乐扬声器。

其他设备

应急管理情景模拟实训室其他设备包含：

机柜、电源时序器、监视器、监听音箱、附件等

8.2媒体沟通情景模拟教学实训系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统能模拟或开展新闻发布、新闻访谈、主题演讲、一对一会见等事件，能开展学生参与，师生互动，教学点评的环境，使学员身临其境，突出操作性、讲究趣味性、注重实效性、兼顾学理性，教学具有理论与实际高度结合、教师与学员高度投入、学员自身管理经验与模拟情景高度融合的特点。

同时可开展远程双向互动教学，学员可远程提问，教师可远程授课。

学员可对教学过程及结果进行评价。

系统构架图：

系统拓扑图：

8.2.1教学显示系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统显示系统。

1套背景切换系统；1台64寸触摸显示系统；2台55寸壁挂式液晶电视机组成，用于小组答案呈现、对比、教师点评批注等功能。

8.2.2讨论发言系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统会议系统：

媒体沟通情景模拟区配置8台发言代表机；点评演讲席配置1台发言主席机，在摄像联动系统的控制下，摄像机定位跟踪发言学员。

6.2.3中央控制系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统配置一套可编程中央控制主机，中控主要配件有触摸屏；中控的串口主要连接摄像机、矩阵、数字音频处理器、液晶显示器、投影仪等。

红外口用于连接液晶电视、DVD等。

继电器用于控制设备加电、计算机开关机和灯光联动等。

触摸屏放置于适当位置，操作人员可以操作经过编程的触摸屏实现对于与中控连接的所有设备的控制管理，包括大厅内的所有多媒体设备播放、矩阵切换系统的信号调用、发言系统、摄像头控制及灯光音响系统等周边环境设备控制。

8.2.4视音频切换系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统视音频切换系统：

配置8进8出RGB矩阵，进8出SDI矩阵，带串口控制，可与中央控制相配合，智能化完成信号的无损切换。

8.2.5摄像系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统摄像系统：

共设置4台摄像机可以通过摄像联动自动定位跟踪情景模拟区。

另外配置1台肩扛三角架摄像机，用于移动精准拍摄。

所有摄像机通过流媒体平台将信息保存在硬盘中。

实现媒体沟通情景模拟及教学点评功能。

具有实时打点功能，能打好点与坏点。

并按时间顺序排列，具备分类查询功能，可任意在好点与坏点处回放，具备暂停、快进、快退功能。

支持重新开课功能，任意文件任意顺序进行文件合并功能。

内嵌控制功能，与中控系统联动。

音频控制系统

媒体沟通情景模拟教学实训系统音频控制设备同样采用了数字音频处理器。

扬声器设置

媒体沟通情景模拟教学实训系统设计4只全频壁挂扬声器，前端2只作为主扩声扬声器，后端2只作为辅助扬声器（与应急管理情景模拟实训系统共享）。

灯光系统的布光主要用于媒体沟通实训室的拍摄，模拟区配置7台三基色灯、9台面光灯达到拍摄的最佳效果。

其中各3台用于新闻发布/媒体访谈等情景模拟教学时使用，2台用于演讲，2台用于礼仪会见等情景模拟教学时使用。

1）灯光系统达到的指标：

照度指标：

该情景模拟实训室模拟区平均照度不低于1000Lux。

显色指数：

Ra≥90。

色温：

5600K

2）所有灯具的电源开关一一对应，灯管采用知名的品牌；

3）灯光以持续恒定冷光源三基色灯为主，光线柔和、阴影淡化，不眩目，几乎不增加室内温度；以8台节能环保型冷光型聚光灯做为轮廓光和其它辅助光保证演播区和演播主题各层次,各角度用光科学合理。

情景模拟实训室其他设备包含：

机柜、电源时序器、监视器、监听音箱、附件等。

8.3远程视频会议系统

系统主要功能分为五大块：

（其中VOIP及短信功能需运营商的支持）

登陆之后的IM主界面

视频会议主界面

监控主界面

系统主要功能特点说明如下：

8.3.1丰富的显示手段

1920×1080的全高清视频效果

本次配置全球率先推出的最先进的可达到1920×1080全球最高分辨率的全高清AVCON教育视频指挥系统进行组网，可以实现省到地市、区县的全高清监控指挥；

硬件终端全部具有1920×1080全高清接收输出能力；配合高配置的PC机，软件终端也可以实现全高清的图像接收；配合全高清MCU，可以实现完美的全高清监控指挥应用。

高清的数据内容显示

系统可以召集高达1280×1024高清晰度的数据应用协同；另外，华平提供的数据协同功能还有业界其它厂家所无法提供的功能：

●可以同时实现多个数据流的传输，可以同时传输电子白板、共享文档、文字即时消息，还可以通过内置的播放器进行多媒体视频的播放共享

●您在视频会议的同时还可以进行电子白板、胶片共享，向会议者发送文字消息，向会议者共享播发多媒体视频

●这些内容在远程可以在同一个窗口显示，配合终端的多路输出功能，也可以分不同显示器显示

●您不需要另外配置计算机，通过终端提供的USB接口，您可以通过U盘等存储设备，直接通过终端内置的文字查看和播发软件进行数据的共享

●数据会议还提供共同的文档修改功能，可以为评审、讨论会议和远程协同工作、研发提供有力的支撑和有效的手段

无损数字大屏显示

视频会议终端可同时支持最高达4个1080P的高清显示输出（VGA、DVI和HDMI），每个输出屏幕可以同时显示25个视频图像，用户无需再购买视频合成矩阵，也可以图文混排，支持标准电视、4:

3显示器和16:

9等平板显示器。

独特的电视墙技术，无需配置电视墙服务器，只要配备必要显示设备，就可以同时解码32路视频信号，为大型会场提供最多32个1080P的视频输出，对于人员众多的大规模视频会议提供清晰的画面显示。

同时还可以对整个电视墙显示模式进行设置，并且每个视频输出还可以独立设置分屏模式，使得每个显示设备上显示多个视频（数字画面分割）。

独创的拖拽式视频操作，支持数据和视频窗口混合排列。

通过教育视频指挥系统提供中心管理/分布存贮方案，将各监控点内存储的录像及历史资料和监控中心的海量存储系统中存贮的录像，整合作为一个VOD点播空间，通过后台强大的数据库及存贮、检索策略，可以对整个系统内存贮的资料进行有效管理、以方便用户查询、观看。

各监控点的录像策略一般在系统初始化时设定，高级用户可以在监控平台实时控制其录像，录像后的历史资料存贮在专用的存贮服务器，存贮同时服务器会自动生成相关信息及索引资料，监控网络内的任何用户可以通过自身终端，访问相应权限的历史资料，系统具有强大智能的检索功能，不同用户可以同时或不同时打开同一或不同资料进行观看，在历史资料点播时不受访问数量限制，用户可以方便的对播放进行快进、快退、拖动等操作，和传统监控系统的相比具有查找方便、快速。

用户只需输入几个简单的参数，就可以观看指定的录像贮存，局域网内响应速度不多于3秒，非常方便。

8.3.3所见即所得的系统控制方式

提供图形化的操作界面和所见即所得的操作方式，针对对象的操作模式，操作直观、简单，并且提供触摸屏操作终端，只需要简单的使用和学习，即可熟练掌握，提供人性化的操作模式。

8.3.4全方位云台及周边设备的控制

系统可对摄像机镜头进行光圈、焦距、景深距离的控制操作，不仅对云台可做全方位控制，而且可以对模拟量、开关量进行实时准确的探测，并做出相应的反应。

8.4数字化智能会议系统

数字化智能会议系统是集现代WIFI无线技术、流媒体技术、案例教学、智能控制技术、显示教学技术、计算机技术、音视频解码技术于一体的综合性工程技术系统。

此系统不仅功能强大、灵活，而且是一键操作，提高教学效率。

8.4.1设计特点

平台系统基于WIFI无线网络技术的教学，可接入在Internet、城域网、局域网、校园网中，提供一个完整、统一的教学支撑平台。

构架图

如图所示，教师机和全体学员通过Wifi接入到服务器，实现教师和学员的交互式教学活动。

主要功能

文档上传、下载

教学开始前教师可通过教学工具上传课件，上传的课件可以在文件列表中查看，学员可以下载上传的文档在本机打开使用。

分组讨论

“分组讨论”是本控制系统的重要功能之一。

在该模式下，所有学生可以完全自主操作。

分组讨论拥有以下2中分组模式：

“总-分”模式提供教师与学员进行主机-学员机直接互通的数据传输方式；

“总-组-分”模式需将学员分组，分组形式多样化，可分若干组

分组讨论过程中可开启组内研讨功能：

每组学员讨论内容仅本组学员可以观看，学员可以分别修改文档，向组内发表修改意见，意见汇总至组长主控电脑后方可上传给教师。

分组讨论界面

电子白板

支持多页电子矢量白板，学员可以同时在白板上画图、写字、粘贴图片、粘贴编辑好的图形等，还可