全息教室解决方案

1、全息教室解决方案一、什么是全息教室？ 全息教室的实时依赖于一定的虚拟情景，中视典数字科技基于自主研发的虚拟现实引擎VRP，开发出虚拟教室情景的软硬件环境和工具，利用这些工具可以迅速开发出教学所需要的虚拟情景。 全息教室应用各种体验式设备进行教学模拟，利用VRP虚拟现实引擎表现某些系统（自然的、物理的、社会的）的结构和形态，为学生提供一种可供他们体验和观测的环境。改变传统教学生硬、枯燥、被动的现状。使多媒体教学从二维平面变成三维立体交互，并能构建一个虚拟的、境界逼真的教学环境。 全息教室在教育教学上的应用，开创了“虚拟教学”的崭新领域，它是教育高科技的展示和体现，也是教育手段现代化、信息化的标志

2、之一。二、全息教室系统设计概述系统结构图 全息教室在设计系统结构时采用以VRP-虚拟现实引擎为基础的系统结构，如图。系统软件部分采用面向对象的设计方法以及基于组件设计的理念和技术，结合虚拟现实硬件设备，对系统用户业务进行逻辑实现和封装；教师可基于VRP虚拟引擎上生成的虚拟教育编辑器上编辑沉浸体验式课件，通过系统提供本地及远程多种数据连接方式，利用云课程平台提供了透明的数据存储和访问功能，将课件传送到云课程平台内，云课程平台内课件内容是可呈现共享方式，且课件可以通过HTML5技术构建网络学习环境进行远程教育。 系统集成多个虚拟现实体验式硬件设备来支撑沉浸式体验教学，通过云课程平台，各硬件设备调取

3、编辑好的课件内容，学习者即可通过硬件设备在构建的虚拟的、境界逼真的、可交互的教学环境中进行沉浸式学习。三、全息教室解决方案全息可视通过OPENVRP渲染引擎生成全息3D立体图片自然交互数据管理利用光学动作捕捉技术实时跟踪眼部位置以及手部位置，使交互更加自然数据管理平台实现课件制作，模型的增改，以及帐户管理 中视典全息教室设计主要针对机械类不同科学进行设计的，主要诉求为认知、协同和远程。全息教室应用于机械认知、医疗等VR教室，学生可以同步看到老师的三维立体的操控演示，能更加的直观理解例如机械设备、立体几何、医疗操作等在平面难以理解的知识。 全息教室不再局限于有形的教室中，教学活动的空间和时间得到

4、了无形的拓展，也为高校设置分校和远程教育点提供技术手段，使资源由一校“独占”变为多校“共享”，通过交互式远程教学的课程目录和网站，可对各个行业提供开放性，远距离的继续教育，为社会提供新技术和高等职业培训的机会。教室在各方面都展现出了强大的应用性，蕴藏了无限生机。 全息教室采用虚拟现实技术结合沉浸式体验设备，学生可以“亲身体验”电气设备、机械零件、传送路线或管理学应用等，可以满足大部分教学和训练的要求，大大减少经费的投入，并可向网络学校延伸。利用基于VRP引擎的虚拟现实技术，建造虚拟演练的现代化实验教室，以培养高素质的毕业生，保证知识型的技术人才和管理人才满足经济发展的要求。四、全息教室架构图机

5、械拆装培训系统OPENVRP三维引擎中视典三维云系统课件管理系统教师学生单人/多人协作学习/实操培训/考核同步画面全息教室软件管理平台三维创作人员课件管理员模型制作上传增删改查统一访问平台接口 REST API制作课程选择课程学习复习作业考试录像交流注册登陆五、全息教室体系搭建中视典三维云教师客户端学生A学生B学生N授课画面同步教师数据流学生数据流数据同步画面整合考核-基于结构化机械拆装培训的解决方案教师端数据管理学生端数据管理六、全息教室示意图七、全息教室应用软件及交互设备介绍（一）三维软件解决方案1、VRP 引擎VRP（Virtual Reality Platform，简称VR-Platf

6、orm或VRP）即虚拟现实平台，VRP是一款由中视典数字科技有限公司独立开发的具有完全自主知识产权的一款虚拟现实软件。是目前中国虚拟现实领域，市场占有率最高的一款虚拟现实软件。VRP12.0功能：（1）集成了增强现实技术（2）无缝结合VRP-MYSTORY故事编辑器（3）支持工业格式数据（4）全新编辑模式（5）支持在线烘焙（6）支持多人协作（7）支持硬件交互2、VR 教育编辑器 VR教育编辑器是在基于VRP内核(VRP-CORE)的基础上，针对教育行业开放的接口，在VRP所提供的内核接口的基础上，开发出自己所需要的定制的三维内容，用户可以根据自己的需要来设置软件的界面，设置软件的运行逻辑，设置

7、外部控件对VRP窗口的响应等，满足用户对三维仿真交互的各方面的专业需求。 VR教育编辑器可以大程度减少用户的重复劳动，使用VRP用户不再纠缠于各种实现方法的技术细节，从繁重的技术工作中解放出来。独创的编辑器直接编译运行，一键发布等功能，让用户可以快速上手制作VR课件内容，可以将精力完全投入到最终效果的制作上来，从而将交互课件内容制作提高到一个更高的程度。3、VR 课件编辑平台 VR课件编辑平台是基于VR教育编辑器一种专门制作三维仿真课件的工具软件，它由建模及输出模块、场景编辑器模块、仿真数据库管理模块、仿真算法模块、VR仿真内容发布系统、流动动力学粒子系统仿真模块、网络仿真及通讯模块、多通道视

8、觉仿真模块、各类仿真特效模块、OCX控件二次开发包模块等功能组成。它力求按照用户的操作习惯安排操作界面，尽量简化所需的操作环节，能快速定做仿真课件的平台。该平台将三维仿真设计、实时渲染浏览和远程网络压缩发布等功能融为一体，使用户可以针对教学重点、难点，方便快捷地制作出来三维仿真教具和实物模型，用于形象教学和交互式教学。 该平台集成VRP引擎所具有的先进特性。不但仿真效果真实性大大提高，而且能直接处理大量模型数据，使高质量的三维画面在远程交互中能快速传输，为广大师生展现了全方位、真实的学习对象和学习环境。4、VR 云课程平台 VRP云课程平台是中视典研发的一款大型在线三维体验式课程平台，提供常态

9、化在线学习和学习服务，包含授课工具和教育资源内容。云课程是基于云计算技术的教育应用而出现的新课程形态，它集交互式阅读体验、多媒体学习资源、学习辅助工具为一体的立体化数字课程。云课程平台在满足独立桌面操作体验的基础上，用户可根据实际教学场景需求，灵活快速统一切换操作系统，从而满足多种教学场景的应用。 云课程平台已实现与VR教育编辑器无缝对接，教师可快速将编辑好的三维课件上传至云课程平台，学习者可以通过浏览器及客户端两种方式登录，中视典同步以太网交换传输解决方案，借助高效的传输网络，保证了学生端流畅的操作体验。功能模块： 课件分享 多媒体素材上传 远程协助（二）交互硬件设备解决方案1、全息显示设备

10、：全息台 Holo-station什么是全息图形显示终端？替代传统平面显示设备，将个人电脑图像转化为虚拟全息3D立体显示。集成全新的立体用户操作界面，体验超逼真的视觉效果及舒适的交互。通过操控设备在空中直接与虚拟模型进行交互。通过全新的头部跟踪模式，用户可从多角度看立体模型（Motion parallax）实时图形渲染，完美呈现1:1真实尺寸模型全息显示效果。革命性的互动开放平台，特别适合结构化机械拆装培训。 中视典全息显示终端是由中视典独立研发的一款创新型沉浸式三维立体互动平台产品。2、管理教学-VR-Table 感知桌面结合弧形幕，使用者通过弧形幕观测三维虚拟场景，利用操作标签Maker代

11、替鼠标和键盘，可在虚拟场内行走和观看，并可以利用操作标签Maker对三维虚拟场景内的物品进行操控。感知桌面可以同时控制场景内多个虚拟物品，以达到传统交互产品所不能达到的虚拟操控的精细程度，进行演示抽象概念的推演，在一些环境较为复杂或需要精确模拟操控的场景内，感知桌面支持更高精确度的操控。结构组成：弧幕、感知桌面弧形幕也可称为：柱形幕，环形幕，是虚拟现实、仿真系统专用屏幕，适用于多通道视景仿真系统。VR-Table感知桌面，是用感知桌面的操控标签marker代替鼠标键盘与虚拟场景交互的一种全新交互方式。3、沉浸式交互体验-CAVECAVE系统可以应于任何具有高度沉浸感需求的虚拟仿真领域，如虚拟制

12、造，虚拟装配，模拟训练，虚拟演示，虚拟生物医学工程，地质、矿产、石油，航空航天、科学可视化、军事模拟、指挥、虚拟展陈、电子对抗、地形地貌、地理信息系统，建筑视景与城市规划等教学当中，完善三维教学平台的建设，并能节约教学培训设备的巨大开销。CAVE系统能使课件发挥强大的交互功能，能简单直观的操作，能展示在传统教学中无法实现的教学效果，实时的三维表现力，尤其在工科教学中，让抽象的难懂的知识点，变得更生动和直观。4、实体教具室VR教室内配置了实体教具室，用于存在学具和教具。教具用来辅助教学工作，具有加强和补充教学信息的功能。教具的使用，对许多自然科学尤其是工科教学效果的增强和教学质量的提高起着重要的作用。教具可以帮助学生建立抽象的概念，将数学概念还原成最初的形式， 把一些抽象的概