双创空间建设方案 1.docx
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双创空间建设方案1
职业教育虚拟现实（VR）双创空间
建设方案
杭州万维镜像科技有限公司
2017.08
1概述
1.1建设背景
近年来，随着仿真技术和计算机技术的快速发展，“虚拟现实时代”已经来临。
教育部办公厅大力推动国家及虚拟仿真实验教学中心建设工作，同时明确表明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。
虚拟仿真软件在教学的优势也越来越突出，做为理论教学与实物实训之间过渡的桥梁，充分体现了“理实一体”的教学理念；同时，采用虚拟仿真软件教学，可避免学生在实务实训中安全因素无法控制的缺点，从而实现无危险的实训，强化理论教学与技能实训的融合。
但目前虚拟仿真软件在教学中的应用仍存在以下两个问题：
1.2现有问题
⏹“最后一公里”的问题
目前院校建设虚拟仿真实训项目大多采用直接采购或委托定制开发两种方式，但这两种方式均存在着问题：
首先是单纯采购方式，企业开发软件往往是从市场角度出发，开发的都是通用型软件，跟学校的实际需求往往是不匹配的；另一种是委托定制开发的方式，由于软件开发公司只懂开发技术而不懂具体行业技术，最终也会导致与学校实际需求脱节。
这就是我们所说的与学校实际需求相差“最后一公里”的问题。
⏹“一次性”开发问题
无论学校是采购还是委托定制开发基本是一次性的，在后期教学使用中，一旦出现与教学需求不符的情况，老师无法对软件进行修改与升级。
1.3解决方案——建设双创空间
本项目立足于学校培养“双创型”技术技能人才的长远目标，建设虚拟仿真双创空间，即融合“创客空间”与“创业空间”为一体。
既能够培养学校师生开发虚拟仿真教学软件的能力，实现从“购买软件”到“开发软件”的转型，实现学校的“自我造血”升级，从而解决“最后一公里”问题和“一次性”问题。
还可服务于社会，承接对外业务。
有力推动区域经济社会发展和产业转型升级，实现“创新引领创业、创业带动就业”的良性互动。
2建设目标
基于产教结合模式，院校、运营公司，共建双创空间，服务教学资源转型升级，助力创业教育实践及创业项目落地。
⏹双创空间
完成双创空间的硬件环境建设，为软件开发及体验提供一个专业的环境。
依托双创空间，以产教结合、校企合作为基础实现教学资源的自我开发升级，打造适合院校自身教学特色并紧跟时代发展步伐的新型开发模式。
⏹团队建设
依托国际先进的快速虚拟仿真软件开发平台，以项目化实训为内容，打造新型教学模式下的师资队伍。
培养教师自主开发教学资源的能力，提高教师在产教结合模式下开发新型教学资源及创业教育的能力。
⏹课程置换
开设《虚拟仿真开发与应用》等选修课程，通过课程置换的形式，培养在校学生开发虚拟仿真软件的能力，为双创空间源源不断地提供技术人才。
⏹虚拟仿真双创云平台
搭建虚拟仿真双创云平台，可作为虚拟仿真软件的发布、宣传、展示的平台，也可作为教学管理平台，运用于学校实物实训及虚拟仿真实训。
⏹对外业务
以双创空间为基地，承接社会化培训、咨询、服务等对外业务。
摆脱一次性建设、完全依靠财政资金的困局，实现自身不断发展，在实际项目中锻炼师资队伍、锻炼学生的创业意识，同时并实训教学成果的转化落地。
3场地规划（院级）
我们将双创空间规划成开发区与体验区两个区域，开发区约80平米，体验区约70平米，平面布局图如下图所示：
平面布局图（示例，以学校实际规划为准）
3.1虚拟仿真开发区
虚拟仿真开发区内容主要包含办公场地、人员配备、硬件支持、先进开发工具等内容，是学校以产教结合、校企合作为基础实现教学资源的自我开发升级的基地。
在虚拟仿真开发区，可完成虚拟仿真软件的开发、测试、优化、升级等内容，实现学校从“购买软件”到“自主开发”的转变。
开发区效果图（示例）
3.2虚拟仿真体验区
体验区的设备主要由虚拟现实头盔、计算机、虚拟设备、大型显示器和其他附属设备组成，可以让人仿佛置身于计算机屏幕上才有的虚拟世界中，自由探索并完成与虚拟世界的互动，营造出身临其境般的教学与实训体验。
其功能包含以下几点：
⏹沉浸式体验
体感互动区具备九套沉浸式设备，可让师生沉浸到虚拟世界中，体验虚拟的工作环境，并可完成工作任务，让学习和感触不在只停留在想象当中，而是就在眼前，并可360°任意观察和操作体验。
⏹多种教学任务
体感互动区设备的教学任务不在受传统硬件限制，支持多种软件的安装和使用，实现了一机多用的目标，可完成多个学科专业的教学实训任务，提高了硬件设备的利用率，降低了学校的硬件成本。
⏹宣传展示
体验互动区拥有世界领先的一流顶尖设备和虚拟仿真应用，不仅可提高本院校师生教学趣味性和有效性，还可在当地院校中起到示范作用。
展示区效果图（示例）
3.3硬件配置清单
区域
设备名称
设备参数
图片示例
数量
开发区
台式电脑
系列玩家国度
型号GD30CI
CPUI7-7700
内存16GB
显卡GTX10708GB独立显存
硬盘2TB+256GSSD
7台
显示器
DELLP2317双屏+MDS14双显示器支架
7台
液晶屏
夏普LCD-60SU465A60寸
1台
VR头盔
HTCVIVE
1个
白板
90cmX120cm
1张
会议桌
长1.6*宽0.8m长1.8*宽0.9m长
1套
教师办公室桌
1.4mX0.7m
1套
三人办公桌
三人位办公桌
2套
展示区
液晶大屏幕
可定制按实际需求计算先按9平方米来算
9平米
播放电脑
型号天逸510Pro
CPUI5-7400
内存8GBDDR4
显卡GT7302GBDDR3
硬盘1TB
显示器21.5寸
1台
VR电脑
系列玩家国度
型号GD30CI
CPUI7-7700
内存16GB
显卡GTX10708GB独立显存
硬盘2TB+256GSSD
显示器PG258Q电竞显示器
2台
VR头盔
HTCVIVE头盔
2个
参观者座位
单人沙发
15张
4场地规划（校级）
我们将双创空间规划成开发区与体验区两个区域，开发区约115平米，体验区约110平米，平面布局图如下图所示：
平面布局图（示例，以学校实际规划为准）
4.1虚拟仿真开发区
虚拟仿真开发区内容主要包含办公场地、人员配备、硬件支持、先进开发工具等内容，是学校以产教结合、校企合作为基础实现教学资源的自我开发升级的基地。
在虚拟仿真开发区，可完成虚拟仿真软件的开发、测试、优化、升级等内容，实现学校从“购买软件”到“自主开发”的转变。
开发区效果图（示例）
4.2虚拟仿真体验区
体验区的设备主要由虚拟现实头盔、计算机、虚拟设备、大型显示器和其他附属设备组成，可以让人仿佛置身于计算机屏幕上才有的虚拟世界中，自由探索并完成与虚拟世界的互动，营造出身临其境般的教学与实训体验。
其功能包含以下几点：
⏹沉浸式体验
体感互动区具备九套沉浸式设备，可让师生沉浸到虚拟世界中，体验虚拟的工作环境，并可完成工作任务，让学习和感触不在只停留在想象当中，而是就在眼前，并可360°任意观察和操作体验。
⏹多种教学任务
体感互动区设备的教学任务不在受传统硬件限制，支持多种软件的安装和使用，实现了一机多用的目标，可完成多个学科专业的教学实训任务，提高了硬件设备的利用率，降低了学校的硬件成本。
⏹宣传展示
体验互动区拥有世界领先的一流顶尖设备和虚拟仿真应用，不仅可提高本院校师生教学趣味性和有效性，还可在当地院校中起到示范作用。
展示区效果图（示例）
4.3硬件配置清单
区域
设备名称
设备参数
图片示例
数量
开发区
台式电脑
系列飞行保垒
型号G11CD-I77A8M1
CPUI7-7700
内存8GDDR4
显卡GTX10603GB独立显存
硬盘1TB+128GSSD
17台
显示器
DELLP2317双屏+MDS14双显示器支架
17台
液晶屏
创显75寸
1台
VR头盔
HTCVIVE
2个
白板
100cmX150cm
1张
会议桌
6米+20把西皮椅
1套
教师办公室桌
1.4mX0.7m
1套
三人办公桌
四人位办公桌
4套
展示区
液晶大屏幕
可定制按实际需求计算先按9平方米来算
9平米
播放电脑
型号天逸510Pro
CPUI5-7400
内存8GBDDR4
显卡GT7302GBDDR3
硬盘1TB
显示器21.5寸
1台
VR电脑
系列玩家国度
型号GD30CI
CPUI7-7700
内存16GB
显卡GTX10708GB独立显存
硬盘2TB+256GSSD
显示器PG258Q电竞显示器
2台
VR头盔
HTCVIVE头盔
2个
AR设备
微软HoloLens全息眼镜AR智能眼镜增强现实头盔（开发者版本）
2套
Kinect设备
微软用于Windows的Kinect电源适配器PC连接线2.0体感+电源适配器（软件开发套装）
参观者座位
单人沙发
15张
5开发工具
5.1万维引擎简介
万维引擎是我们公司自主研发的软件开发产品,是基于Unity3D引擎、C++程序开发的软件开发平台,无须编程，即可简单快速的进行untiy3D程序开发，其不仅大幅降低了程序编译难度，而且还有效提高软件开发效率，实现终端客户无须程序编译就可实现软件的开发及修改，让任何人都能够轻松、快速、低成本的开发自己的虚拟现实软件，真正的打开了虚拟现实软件人人开发的新局面。
万维引擎作为目前全球已知的唯一一款不用“编程”的虚拟现实软件开发平台，已经在化工、机械、电子电工、智能制造、工业机器人、土木建筑、电力、航空、物流、汽车等众多领域开发了数十款虚拟现实软件，使院校快速组建虚拟现实研发中心和研发队伍成为了可能。
此外，我公司还拥有一支强大的技术研发团队，对开发平台进行不断的延伸和创新。
开发人员可以将原本用于游戏开发的高品质引擎引入到各种不同的虚拟仿真场景中,以逼真的三维场景和三维虚拟设备，营造出身临其境般的教学与实训体验。
详细参数见“附件1”。
引擎开发界面图
5.2部分功能展示
6团队建设
6.1建设目标
针对学校师生进行万维引擎的使用培训，建设以教师为领导，以学生为主体的虚拟仿真开发团队。
由学生作为软件开发的主体，在软件开发过程中，既可巩固学生所学的专业知识，做到灵活运用、融汇贯通，又可降低双创空间研发成本，同时为学生提供勤工俭学的机会，提高学生创新、创业的能力。
教师作为双创空间的管理和领导者，负责软件功能规划及开发指导，为学生提供引擎开发培训。
6.2人员培训
学校教师与学生携带项目及相关数模，参加为期两周的万维引擎培训。
培训选用典型的虚拟现实软件开发案例，内容包含了开发的所有流程环节，并对万维引擎的使用做了着重讲解和教学。
主要知识点有软件规划及产品策划、万维引擎人机交互功能、软件发布等内容。
授课技术可广泛应用于机械、模具、家用电器、汽车、摩托车、船舶、航空航天、玩具等各领域的虚拟现实软件的开发。
课程完全以实际项目对学员进行训练，学员在学习过程中不仅能掌握扎实的基础知识和熟练的设计技能，更能积累一定的实际经验，成长为具有真才实学的高素质设计人才。
培训计划：
培训内容
培训章节
培训安排
培训目标
培训课时
（小时）
培训
时间
虚拟仿真软件的开发流程（第一阶段）
万维引擎的整体概述
虚拟仿真软件的开发思路
熟悉一款软件从建模阶段开始到软件成品完成的一系列过程。
1
第一天
万维引擎基础与高级的区别及应用领域
高级模块和基础模块的应用领域、逻辑思路、开发出的软件等一系列区别，弄清什么项目需要什么样的模块
1
基础模块的整体框架
让学员熟悉基础模块包含哪些功能（如相机指令、运动指令、高亮指令等功能），以及软件的主体结构（“教”、“练”、“考”）
1
成品软件赏析
展示成品软件，并通过成品软件让学员了解万维引擎的功能
1
模型等数据的准备及导入
3D模型的来源与导入
弄清引擎中所匹配的模型格式，了解如何将3D模型转换成可使用的格式，以及学会如何将转换格式后的3D模型导入至引擎中使用。
2
开发环境的界面通识及基本认知
开发环境的整体构架，菜单功能的基本使用
2
开发前的环境搭建
模型在开发环境中的优化
灯光的创建与调整，物体的材质效果，养成良好的用户体验的习惯
2
第二天（上）
软件开发环境的布置
模型和相机等元素在开发环境中的调整，将开发前的准备工作准备就位；并弄清几种观察模式的概念，和对镜头效果有基本的认知
2
软件功能开发的流程与思路
《高度尺的原理》案例
规划《高度尺的原理》开发的整体目标，并编写开发脚本。
以培养项目开发前编写开发脚本的习惯
2
第二天（下）
讲解引擎的基本运动功能，通过这些功能，实现高度尺卡爪上移准备测量的目标，并对引擎的功能有初步的认知
2
讲解引擎的基本运动功能，通过这些功能，实现将待测物体移动到准备测量的目标，并进一步加深对引擎功能的认知
2
第三天（上）
讲解引擎的基本运动功能，通过这些功能，实现将高度尺卡爪卡住待测物体并进行微调的目标，并进一步加深对引擎功能的认知
2
讲解引擎的基本运动功能，通过这些功能，实现高度尺测量待测物体的高度并进行读数的目标，逐步形成软件功能开发的整体流程与基本套路
2
第三天（下）
讲解引擎的基本运动功能，通过这些功能，实现高度尺测量完成后的设备还原的目标，逐步形成软件功能开发的整体流程与思路
2
引擎的人机交互功能
“教”“练”“考”的功能以及区别
弄清引擎中的“教练考”三种教学功能，并熟悉他们的使用及添加方式
2
第四天（上）
触发指令在软件中的添加
在《高度尺的原理》中添加触发功能，包括鼠标/键盘/选择题/工具选择等触发功能，完成人机交互，以及熟悉触发功能在软件中的实际应用。
2
引擎交互界面的设计与添加
软件中任务功能的层级菜单的设计，以及新手上路、文本介绍、结构认知、案例四种类型参数的添加，保证软件界面UI体验性好。
2
第四天（下）
软件的发布流程
软件的发布
将已经完成的《高度尺的原理》进行发布，熟悉整体发布流程，完整弄清如何将已编辑好的软件发布成可执行程序
2
实训及拓展（第二阶段）
软件规划及产品策划
软件规划及产品策划
软件开发的前期规划培训，培养软件在开发前的规划重要性的意识，并对项目进行可视化管理
4
第五天（上）
规划脚本的实训
独立自主完成《电子万能试验机》的产品策划，可进行拆装，或者结构认知，或者实验原理，并根据不同的目标完成相应的脚本功能编写
4
第五天（下）
巩固软件的开发流程
辅导学员进行《电子万能试验机》案例实训
项目化实训，模型及其他数据的导入，以及开发环境的布置
4
第一天
项目化实训，以《电子万能试验机》为实训项目，将所学的指令功能运用到项目中，并培养良好的用户体验
4
项目化实训，以《电子万能试验机》为实训项目，将所学的指令功能运用到项目中
8
第二天
项目化实训，以《电子万能试验机》为实训项目，将所学的指令功能运用到项目中
8
第三天
完善引擎的功能
讲解面板功能以及曲线生成功能，以及这些功能在实训项目中的应用
4
第四天
讲解材质切换功能，变量及公式表的功能，以及在实训项目中的具体应用
4
培训考核
考核及培训证书的发放
完成实训项目的所有功能开发，并发布成最终的软件
4
第五天
通过第三方进行学员培训成果的考核，并进行培训证书的发放和拍摄毕业照
4
7课程建设
7.1教学目标
通过《虚拟仿真开发与应用》课程的学习，使学生了解虚拟仿真行业的现状、前景及应用，熟练掌握3Dmax、Unity、虚拟仿真开发引擎的使用，以及培养学生的项目策划、产品设计、品质把控等各项硬实力，并且能独立完成虚拟仿真软件从无到有的全过程开发。
学生毕业后具备独挡一面的能力，设计并制作的软件达到工程交付的标准。
7.2资源类型
课程资源包含电子图文、PPT、动画视频、练习素材、试题库、项目案例等丰富多样的资源素材，各类资源以单个知识点或案例为基本单元存放，使教师可自由、灵活、方便、快速地组合出各种各性化的教学套餐。
课程资源组成
7.3课程规划
课程
具体内容
课时
虚拟仿真概述及应用
虚拟仿真行业现状、前景；软件开发流程；万维引擎的简介；行业就业
3
3DMAX基础
软件基本操作、模型简化、格式转换、坐标处理、效果渲染等
4
unity基本应用
基本操作、系统设置、窗口认知、环境设置等
3
虚拟仿真开发
环境安装、引擎导入、基础项目化教学（平台指令），高级项目化教学（高级模块）
40
项目策划
产品赏析、功能策划、设计流程、脚本撰写、开发技巧、注意事项等
3
产品品质
渲染效果、环境效果、功能、镜头节奏（用户体验）
3
项目考核
理论知识考核、操作考核
8
8虚拟仿真双创云平台
8.1平台简介
虚拟仿真双创云平台是建立于互联网移动云端的新一代在线教学平台。
由双创空间开发的所有软件均可在云平台上发布，可起到宣传展示的作用。
同时，云平台还具备“教”、“学”、“练”、“考”、“管”、“评”等功能，学生可通过云平台进行虚拟仿真实验预约、虚拟仿真实训练习及考核、提交实验报告等。
因此虚拟仿真双创云平台也可作为虚拟实训管理平台直接在教学中使用。
8.2平台功能
平台功能主要包括首页配置、云课堂、云实训、云考场等。
网站首页配置
分板块体现整个网页的主要内容，设置明显的整站栏目导航。
板块及其展示的内容可以灵活配置。
常用的目录包括：
中心概况、管理体系、教学成果、师资队伍、校企合作等等。
可用于学校双创空间及其成果的展示、宣传。
网站首页示例
云课堂
云课堂主要用于理论知识的学习，在课堂教学应用时，将使现有的“老师讲、学生听”的“单向教学”模式升级为教学互动的“双向教学”模式，并在教学过程中实现“即教、即学、即练、即考、即巩固”的闭环控制，大幅度提升教学效果。
云课堂功能主要包括资源管理、理论学习、在线题库、随堂测验等功能，系统构架如下图所示。
云课堂系统构架
云实训
云实训主要应用于虚拟实训与实物实训，其功能主要包括考勤、示范观摩、实训操作、实训报告、评价等。
评价系统可综合学生考勤情况、上课互动情况、实训过程数据、实训报告等，科学、全面的评价学生的学习效果，使评价更为科学、公正。
云实训架构如下图所示：
云实训构架
云考场
云考场是集“在线试题库、在线考试、在线监控、在线批改、在线成绩管理”于一体的全新考试平台。
云考场架构
9实施及运营方案
⏹引擎培训：
由引擎提供方负责培训学校师生使用万维引擎开发虚拟仿真软件，以学校实际项目为案例，由专业的培训师指导师生完成虚拟仿真软件的开发工作。
⏹课程建设：
协助学校开设《虚拟仿真快速开发》课程，使学校可不断培养学生开发虚拟仿真软件，保障学校可持续自我造血升级的能力。
⏹开发顾问：
由引擎提供方指定专人作为开发顾问，解决学校后期在虚拟仿真软件开发过程中遇到的问题，为学校开发虚拟仿真软件出谋划策。
⏹项目来源：
双创空间不仅可承担本专业或本校虚拟仿真项目的建设，也可为同类院校、相关企业提供虚拟仿真开发服务。
10附件
附件1：
万维引擎参数
序号
名称
内容
1
运行环境
1、系统要求
Windows7及以上完整版本操作系统，部分Ghost版本纯净系统省略了语音识别模块，导致文字转语音功能无法使用。
2、硬件要求
CPUi3系列及以上，内存4G及以上，独立显卡显存1G及以上。
2
基本模块：
主体构成
1、任务
任务模块按具体功能又可分为设备简介、结构认知、基本操作、案例教学等。
（1）设备简介
设备简介主要为该款软件的主要功能说明，启动该功能后，软件中会出现设备简介对应的菜单，同时会配有语音说明；
（2）结构认知
结构认知功能可以直观地展示本软件中相关设备的结构和名称，启用后软件中会出现引出线，帮助用户简单了解该设备结构；
（3）基本操作
用户选择该功能可以对该款软件的基本操进行自主学习，使用户快速入门；
（4）案例教学
此为仿真软件的主要入口，通过案例化的教学，并采用逼真地仿真技术，直观地向用户展示设备的相关操作和具体功能细节，并可以通过“练”和“考”对相关知识进行巩固；
2、观察模式
可以进行焦点模式和场景模式的切换，在焦点模式中，用户可以自由旋转镜头，而场景模式类似于CS游戏操作方式，用户可以在虚拟场景中进行漫游；
3、切换材质
可以进行真实材质和彩色材质的切换，真实材质直接以最真实的方式向用户展现虚拟设备模型，尽可能接近真实场景的视觉效果，而彩色材质则是简单的单色材质，在某些情况下，便于用户进行观察；
4、最佳视角
便于用户在任意位置切换到当前最佳视角；
5、部件提示
当鼠标移动到对应的物体上，会直接显示该物体对应的名称；
6、切换语音
可以直接切换中英文语音，切换后，程序所有的菜单和语音功能都会在中文和英文之间全部转换；
7、系统配置
可以对系统通用功能进行设置；
8、关于我们
可更改的关于我们内容，向用户展示软件开发者或者开发单位的相关信息；
9、观察工具箱
观察工具箱提供了许多设备观察工具，主要有结构树、透明、隐藏、显示、剖面、还原等；
（1）结构树
启用该功能，将直接以结构树的方式向用户展示当前设备的所有零部件，而结构树菜单与零部件一一对应，当鼠标移动到对应零部件时，结构树菜单相应零部件菜单高亮，当鼠标选择相应菜单时，对应零部件模型也会高亮；
（2）透明
可以指定任意零部件进行透明或者半透明展示，便于进行内部结构的观察；
（3）隐藏
直接隐藏对应的零部件；
（4）显示
还原显示被隐藏的零部件；
（5）剖面
对指定零部件进行剖面展示；
（6）还原
对以上功能进行恢复操作；
3
基本模块：
案例化教学
1、教
采用逼真的三维建模技术，真实地还原相关设备的实际外形与操作原理，生动而直观地向用户展示仿真对象的基本操作过程。
通过一个个具体案例，按照真实操作场景，一步步向用户展示设备的操作过程，同时配以相应的语音和文字解说，使用户摆脱以往枯燥的理论教学，更直观和高效地进行设备相关知识学习。
教过程可进行任意拖放跳转，便于用户对某些需特别强化的知识点进行针对性学习。
2、练
在教的基础之上，可随时切换到练过程。
练过程中，用户还是按照教的流程进行学习，所不同的是，在所有需要操作的触发点，用户都需要自己手动进行交互操作，通过这样的方式加深用户的理解，并且增强仿真软件的趣味性。
3、考
任意案例可以切换到考功能，启用考功能后，设备操作将没有任何提示，用户需要按照之前学到的知识进行考核巩固。
考试最后会自动生成考核成绩，记录用户实际考试的每一步操作，并自动判断分数。
4
基本模块：
基本功能组成
平台功能主要由各个单独的功能模块所组成：
1、相机运动功能
负责Camera相机运动，并拥有运动轨迹可视化编辑功能，可自由编辑相机运动轨
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