大学实训室虚拟仿真平台网络VR实训室方案（金融学科）

1、大学实训室虚拟仿真平台VR实训室设计方案（金融学科）北京xx科技有限公司2020年X月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第1章虚拟现实概述6 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 1.1虚拟现实简介6 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 1.2虚拟现实系统的构成6 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 1.3 VR虚拟实验室金融实践学科应用7 HYPERLINK l bookmar

2、k20 o Current Document 1.4建立虚拟现实教学平台的必要性8 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 1.4.1教学方式的变化8 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 1.4.2教学观念的变化10 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 1.4.3教学内容的变化11 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 1.4.4教学手段的变化13 HYPERLINK l bookmark35 o Curren

3、t Document 1.5虚拟现实平台的建设思路15 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 第2章硬件平台162.1系统连接图16 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 2.2硬件平台组成16 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.3标准化机械结构17 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document 2.3.1产品介绍17 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 2.3.2

4、产品功能17 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 2.3.3产品效果图18 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 2.4三维微间距沉浸式显示系统19 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 2.4.1系统概述19 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 2.4.2特点及优势20 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 2.5光学追踪及动捕系统25 HYPERLINK l

5、bookmark68 o Current Document 第3章虚拟现实可视化平台29 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 3.1产品概述29 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 3.2功能特点29 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document 第4章技术支持与服务53 HYPERLINK l bookmark345 o Current Document 4.1服务内容53 HYPERLINK l bookmark118 o Current Document

6、 4.2服务方式53 HYPERLINK l bookmark121 o Current Document 第5章系统集成54 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document 5.1集成建设总体原则545.1.1系统集成原则54系统集成质量保证55 HYPERLINK l bookmark188 o Current Document 5.1.3系统集成服务615.1.4系统技术支持67 HYPERLINK l bookmark224 o Current Document 5.2本期集成项目集成规划思路695.2.1集成思路69 HYPERLINK l bo

7、okmark282 o Current Document 5.3项目成果交付84 HYPERLINK l bookmark285 o Current Document 5.3.1项目建设阶段成果交付84 HYPERLINK l bookmark292 o Current Document 5.3.2项目维护阶段成果交付86 HYPERLINK l bookmark295 o Current Document 5.4项目质量服务体系87 HYPERLINK l bookmark298 o Current Document 5.4.1项目管理质量控制87 HYPERLINK l bookmark3

8、01 o Current Document 5.4.2进度管理87 HYPERLINK l bookmark304 o Current Document 5.4.3人员管理88 HYPERLINK l bookmark311 o Current Document 5.4.4质量管理88 HYPERLINK l bookmark314 o Current Document 5.4.5客户满意度管理925.4.6交付管理935.4.7运维管理94 HYPERLINK l bookmark342 o Current Document 5.5项目服务承诺95 HYPERLINK l bookmark1

9、15 o Current Document 5.5.1服务内容95 HYPERLINK l bookmark360 o Current Document 5.5.2服务流程96 HYPERLINK l bookmark367 o Current Document 第6章信息安全体系建设99 HYPERLINK l bookmark406 o Current Document 第7章 施工组织设计122 HYPERLINK l bookmark409 o Current Document 7.1确保工期的技术组织措施122 HYPERLINK l bookmark476 o Current Do

10、cument 7.1.1施工进度计划122 HYPERLINK l bookmark440 o Current Document 7.1.2工程施工准备计划124 HYPERLINK l bookmark463 o Current Document 7.1.3施工现场准备126 HYPERLINK l bookmark469 o Current Document 7.1.4声学装饰施工工艺卡的内容126 HYPERLINK l bookmark473 o Current Document 7.1.5各阶段进度的保证措施127 HYPERLINK l bookmark487 o Current

11、Document 7.2确保安全生产技术组织措施129 HYPERLINK l bookmark490 o Current Document 7.2.1安全防护施工措施129 HYPERLINK l bookmark863 o Current Document 7.3施工总平面布置172 HYPERLINK l bookmark866 o Current Document 7.3.1施工总平面布置见附表四172 HYPERLINK l bookmark869 o Current Document 7.3.2临时设施布置172 HYPERLINK l bookmark879 o Current

12、Document 7.3.3施工临时设施平面布置计划173 HYPERLINK l bookmark882 o Current Document 7.3.4施工现场平面布置图174 HYPERLINK l bookmark885 o Current Document 7.3.5生产区布置说明174 HYPERLINK l bookmark888 o Current Document 7.3.6运输通道174 HYPERLINK l bookmark891 o Current Document 7.3.7中心仓库布置174 HYPERLINK l bookmark894 o Current Do

13、cument 7.3.8临时电路设置174 HYPERLINK l bookmark897 o Current Document 7.3.9临时供水设置175 HYPERLINK l bookmark900 o Current Document 7.3.10临时加工区设置175 HYPERLINK l bookmark903 o Current Document 7.3.11生活、办公设施搭建176 HYPERLINK l bookmark911 o Current Document 7.4确保文明施工的技术组织措施177 HYPERLINK l bookmark914 o Current D

14、ocument 7.4.1文明环境施工措施177 HYPERLINK l bookmark927 o Current Document 7.4.2施工环境管理计划编制说明178 HYPERLINK l bookmark930 o Current Document 7.4.3引用标准178 HYPERLINK l bookmark935 o Current Document 7.4.4文明环境管理体系要求178 HYPERLINK l bookmark941 o Current Document 7.4.5环境管理计划内容179 HYPERLINK l bookmark1010 o Curren

15、t Document 7.4.6文明环境管理的目标、指标管理方案185 HYPERLINK l bookmark1023 o Current Document 7.4.7材料环保技术要求194 HYPERLINK l bookmark1044 o Current Document 7.5施工机械配备和材料投入、劳动力配备计划200 HYPERLINK l bookmark1047 o Current Document 7.5.1工程投入的主要施工机械设备情况200 HYPERLINK l bookmark1050 o Current Document 7.5.2主要施工机械进场计划200 HY

16、PERLINK l bookmark1053 o Current Document 7.5.3拟投入的主要施工机械设备表200 HYPERLINK l bookmark1056 o Current Document 7.5.4设备进场计划200 HYPERLINK l bookmark1065 o Current Document 7.5.5主要设备材料、构件的用量计划201 HYPERLINK l bookmark1068 o Current Document 7.5.6机械设备201 HYPERLINK l bookmark1082 o Current Document 7.5.7机械设备

17、管理202 HYPERLINK l bookmark1085 o Current Document 7.5.8机械设备计划安排202 HYPERLINK l bookmark1088 o Current Document 7.5.9设备材料投入计划及其保证措施203 HYPERLINK l bookmark1101 o Current Document 7.5.10主要材料及构件采购与工程进度、质量目标保证措施204 HYPERLINK l bookmark1108 o Current Document 7.5.11材料节约措施205 HYPERLINK l bookmark1116 o Cu

18、rrent Document 7.5.12劳动力投入计划及其保证措施206 HYPERLINK l bookmark1137 o Current Document 7.6计划开、竣工日期和209 HYPERLINK l bookmark412 o Current Document 7.7施工进度计划表209 HYPERLINK l bookmark1143 o Current Document 7.7.1计划开、竣工日期209 HYPERLINK l bookmark1140 o Current Document 7.7.2施工进度计划表209 HYPERLINK l bookmark1150

19、 o Current Document 7.7.3新技术、新工艺、新材料、新设备210 HYPERLINK l bookmark1173 o Current Document 7.8对装饰装修材料、半成品及成品的保护措施215 HYPERLINK l bookmark1176 o Current Document 7.8.1成品保护措施215 HYPERLINK l bookmark1200 o Current Document 7.8.2半成品保护措施218 HYPERLINK l bookmark1209 o Current Document 7.9冬、雨季施工方案219 HYPERLIN

20、K l bookmark1212 o Current Document 7.9.1雨季施工方案219 HYPERLINK l bookmark1242 o Current Document 7.9.2冬季施工措施223 HYPERLINK l bookmark1271 o Current Document 7.10其他主要技术228 HYPERLINK l bookmark1274 o Current Document 7.10.1资料保障措施228 HYPERLINK l bookmark1278 o Current Document 7.10.2工地档管理制度228 HYPERLINK l

21、 bookmark1286 o Current Document 7.10.3文件控制：228 HYPERLINK l bookmark1303 o Current Document 7.10.4材料保障措施229 HYPERLINK l bookmark1306 o Current Document 7.10.5后勤保障措施及生活管理方案231 HYPERLINK l bookmark1343 o Current Document 7.10.6赶工技术方案及措施238 HYPERLINK l bookmark1347 o Current Document 7.10.7各专业单位协调配合的措施

22、241 HYPERLINK l bookmark1359 o Current Document 7.10.8设计单位协调配合的措施2437.11有必要说明的其他内容2447.11.1与业主、总包、设计、监理及各专业协调措施2447.11.2施工中与业主、总包、设计、监理的协调244 HYPERLINK l bookmark1387 o Current Document 7.11.3声学专业与各设备专业交叉作业协调措施247 HYPERLINK l bookmark1396 o Current Document 7.11.4与各分包单位的管理及协调248 HYPERLINK l bookmark

23、1399 o Current Document 7.11.5对业主的保证、承诺250 HYPERLINK l bookmark1402 o Current Document 7.11.6工程质的保证与承诺250 HYPERLINK l bookmark1405 o Current Document 7.11.7工程工期的保证与承诺250 HYPERLINK l bookmark1408 o Current Document 7.11.8安全与文明施工承诺250 HYPERLINK l bookmark1411 o Current Document 7.11.9环保承诺250 HYPERLINK

24、 l bookmark1417 o Current Document 7.11.10成本管理承诺250 HYPERLINK l bookmark1420 o Current Document 7.11.11用户服务承诺251 HYPERLINK l bookmark1423 o Current Document 7.11.12竣工验收252 HYPERLINK l bookmark1426 o Current Document 7.11.13工程回访、保修分项目回访措施255 HYPERLINK l bookmark1450 o Current Document 7.12应急预案265 HYP

25、ERLINK l bookmark1453 o Current Document 7.12.1应急预案和流程2657.12.2应对特殊、紧急情况预案268 HYPERLINK l bookmark1510 o Current Document 7.12.3岗位职责2737.12.4常见的几种安全应急响应预案274 HYPERLINK l bookmark1697 o Current Document 7.12.5本工程环境保护应急预案295 HYPERLINK l bookmark1776 o Current Document 7.13避免扬尘措施309 HYPERLINK l bookmar

26、k1779 o Current Document 7.13.1施工现场避免扬尘措施3097.13.2施工现场防噪声污染的各项措施309 HYPERLINK l bookmark1792 o Current Document 第8章装修布线施工方案3128.1工程人员配置3128.2施工队基本情况312 HYPERLINK l bookmark1795 o Current Document 8.3环境建设施工标准313 HYPERLINK l bookmark1798 o Current Document 8.4施工设备清单314 HYPERLINK l bookmark1801 o Curre

27、nt Document 8.4.1工程主要测试设备314 HYPERLINK l bookmark1804 o Current Document 8.4.2工程主要施工机具314 HYPERLINK l bookmark1807 o Current Document 8.5施工方法和施工程序进度315 HYPERLINK l bookmark1810 o Current Document 8.5.1保护管敷设316 HYPERLINK l bookmark1813 o Current Document 8.5.2预留与预埋320 HYPERLINK l bookmark1816 o Curre

28、nt Document 8.5.3线缆敷设322 HYPERLINK l bookmark1819 o Current Document 8.5.4设备安装与调试323 HYPERLINK l bookmark1822 o Current Document 8.5.5施工进度计划的实施325 HYPERLINK l bookmark1825 o Current Document 8.5.6节约措施十二条326 HYPERLINK l bookmark1837 o Current Document 8.5.7工程资料整理327 HYPERLINK l bookmark1840 o Current

29、 Document 8.5.8安全施工管理条例328 HYPERLINK l bookmark1843 o Current Document 8.6流程图3298.7验收标准350 HYPERLINK l bookmark1860 o Current Document 8.7.1电气系统验收标准程序方案350 HYPERLINK l bookmark1888 o Current Document UPS系统验收标准程序方案352 HYPERLINK l bookmark1874 o Current Document 8.7.3机房空调系统验收标准程序方案354 HYPERLINK l book

30、mark1914 o Current Document 8.7.4安保系统验收标准程序方案3568.7.5消防系统验收标准程序方案3578.7.6机房环境监控系统验收标准程序方案358 HYPERLINK l bookmark1930 o Current Document 第9章VR实训室后期运营保障360 HYPERLINK l bookmark1933 o Current Document 9.1服务保障360 HYPERLINK l bookmark1939 o Current Document VR应用保障361 HYPERLINK l bookmark1942 o Current D

31、ocument 9.3校企合作保障367 HYPERLINK l bookmark1949 o Current Document 9.4公共平台保障368 HYPERLINK l bookmark1966 o Current Document 第1()章培训服务方案372 HYPERLINK l bookmark1969 o Current Document 10.1培训目标372 HYPERLINK l bookmark1975 o Current Document 10.2培训方式373 HYPERLINK l bookmark1980 o Current Document 10.3培训内

32、容374 HYPERLINK l bookmark2021 o Current Document 10.4培训考核377 HYPERLINK l bookmark2024 o Current Document 第11章 相关案例介绍37811.1北京建筑工程学院城市建筑与环艺创意设计虚拟实验室378 HYPERLINK l bookmark2037 o Current Document 11.2建设汽车虚拟装配及虚拟培训38011.3建设3D虚拟仿真实训室381 HYPERLINK l bookmark2042 o Current Document 第12章设备清单382第1章虚拟现实概述1虚

33、拟现实简介虚拟现实(Virtual Reality, VR),也称为灵境，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，在军事、能源、 医学、建筑、工业、艺术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)依托学科的高度综合化；(2)人的临场

34、化；(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。1.2虚拟现实系统的构成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

35、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 人机交互系统依靠数据手套、头盔显示器、音响及多维跟踪器等设备， 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。VR虚拟实验室金融实践学科应用当虚拟现实应用于教学教育中是一个质的飞跃。它营造

36、了“自主学 习的环境，由传统的“以教促学的学习方式代之为学习者通过自身 与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起 了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，优势:（1）节省成本通常我们由于设备、场地、经费等硬件的限制许多 实验都无法进行。而利用虚拟现实系统，学生足不出户便可以做各种 实训，在保证教学效果的前提下，极大的节省了成本。（2）虚拟的实训室，利用虚拟现实技术，可以彻底打破时间与空 间的限制。如北上广深的大城市里的各种营销环境，而虚拟技术在一 堂课内就可以轻松实现。1.4建立虚拟现实教学平台的必要性1.4

37、.1教学方式的变化进入新世纪以来，随着我国高等教育的迅速发展，社会对应用型 人才需求的不断扩大，广大教育工作者开始总结精英教育的经验，探 索应用型人才培养的新途径，逐步增加用于实践教学的投入。一是通 过实验室建设，改善教育教学环境；二是通过加强实验教学队伍建设 力度，改善师资结构；三是通过现代教育技术投入，改善教学手段; 四是通过实验教学研究，改善人才培养模式。2007年初，教育部和财政部联合下发了教育部、财政部关于实 施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见（教高2007 1号）、 教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意 见（教高20072号）。依据本科教学改革与质量工程

38、建设的要求，学校在原有金融实验 教学示范中心的基础上，进一步明确新时期人才培养的标准，按照应 用型人才培养目标的定位，探讨人才培养模式的改革和创新，提出了 逐步构建“立体多维”实验教学体系的思路，其核心是按照能力导向 对原有实验教学课程体系进行再造，将四年大学实验教学课程划分为 六个层次，并有效搭建适应实验教学开展的六个实验平台，这六个平 台由低到高分分别是：基本技能训练平台、专业核心课程仿真实验平 台、专业综合仿真训练平台、跨专业综合仿真实训平台、虚拟市场环 境科综合实训平台以及创业素质养成平台。六个实验教学平台分散于 大学教育全过程，从而构建了大学教育实验教学不断线的实验教学体 系。2-1

39、-3虚拟仿真实验教学中心现状为了适应学校的发展和人才培养工作的需要，学校依托金融实验 教学示范中心和管理信息化实验教学示范中心，整合原有的金融业务 与风险监控实验中心、市场环境与企业管理实验中心、贸易支付实验 中心和信息技术与安全实验中心，建设了银行管理仿真实习平台、工 商管理仿真实习平台、商贸管理仿真实习平台以及信息技术仿真实训 平台四个仿真实训平台，以这四个仿真实训平台为基础，通过虚拟市 场环境的引入，建设完成了具有我校办学特色，符合学科建设要求的 “大金融”虚拟仿真实验教学中心，中心平台构成见图2-1。该平台是以学科协同共享为宗旨，以“大金融”多学科综合实习 云平台为核心，以银行管理仿真

40、实验平台、商贸管理仿真实验平台、 工商管理仿真实验平台和信息技术仿真实验平台为支撑，融入政府行 政和社会公共服务体系以及宏观经济管理和经济运行数据，在教学管 理平台支撑下的虚拟仿真综合实验教学平台，是集远程交互、网络教 学、集中教学、养成教学以及资源管理为一体，并运用网络技术搭建 的适合全校多学科学生综合实习、实训的云平台。该平台的建立不仅 能有效解决课堂教学面临的诸多难题，还能有效地解决经管类专业学 生，尤其是金融相关专业学生实地实习难和接触核心业务难等诸多难题。在高等院校，虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。虚拟现实技 术走向应用的核心技术是交互技术，亲身经历、亲自感受比空洞抽象 的说教更具

41、有说服力。主动地去交互与被动的观看有质的差别。正如 教育界专家所指出的：崭新的技术，会带来崭新的教育思维，解决我 们以前无法解决的问题，将给我们的教育带来一系列的重大变革，尤 其在科技研究、虚拟仿真校园、虚拟教学、虚拟实验、教育娱乐等方 面的应用更为广泛。虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。 它营造了 “自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代 之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型 学习方式。1.4.2教学观念的变化传统的教学观念主要是“传道、授业、解惑”，教学观念决定了教 学组织形式和教学方法。教学组织形式通常是以班授课为主，授课则 主要采用课堂讲授

42、法，教师是教学的中心，由教师决定教学内容、 结构、教学方法及教学进度，这种教学方法是以教为主，学生始终处 于被动的学习环境中。现代化的教学方法要求改变传统的课堂讲授式 为启发引导式，追求教与学的合作化，以讲授引导思维，以教导激发 感情，并赋予学生学习的主动性。虚拟现实教学有利于创造这样的环 境，以教师为中心的授课形式将会被改变，以学生为中心的个别化教 学、合作化教学和环境中自我探究得以真正实现。虚拟现实正是在现代教育思想指导下，使用新技术改进教学方法 的尝试。引入虚拟现实技术到教学，从多媒体虚拟现实系统的组织形 式看，虚拟现实是非线性的网络结构，逼真的虚拟环境可提供良好的 人机交互功能，在这个

43、基础上教学内容的组织安排将特别强调由学生 主动参与来构建知识结构，变学生的“被动听讲”为“主动学习”， 由“要我学”转变为“我要学”。在这种情况下，教材的意义也将由 传统的“教材控制”转变为“学习者控制”，教学内容外在形式的生 动化与内在结构的科学化将更紧密的结合起来，这种环境将极大地促 进教学观念发生变化。1.4.3教学内容的变化教学内容是教学过程中传递的教学信息，是学生获取知识、掌握 技术、发展能力的主要源泉。多媒体虚拟现实技术的引入使教学内容 无论是外在形式还是内在结构都产生了很大的变化。一是教学内容外在形式的变化。学生的技术水平和动手能力是在 实验、实训中培养出来的，在传统的实践教学中

44、，实验课内容主要是 学科性的理论验证和学会使用设备、仪器，并从中归纳、总结出规律。 这些年来，随着教育技术的发展，从原来只是用录音、录像来辅助 文字教材进行教学的方式发展为使用具有人机交互的多媒体技术。多 媒体的信息类型有静态的、运动的、超级链接的视觉和听觉信息，媒 体信息形式通过计算机的集成处理，提供了超文本、图形、图像、图 表、音频、视频和动画。多媒体信息表现形式多样，对于抽象的、概 括的概念、原理，除了用文字和语音协同描述外，还可以用三维实景 虚拟现实过程，对于不可视的变化、无法触摸的物体或有危险的场所, 甚至自然界或现实生活中不可能存在的事件，也可以通过虚拟现实技 术去展现。多媒体技术

45、存贮信息量大，教学内容可以用最有效的方式 来表现，而且同一教学内容还可以用多种信息形式来表现，这就有利 于克服单一媒体表现及难以协同表现的弊端。虚拟现实所提供的人机 交互的特点尤其适用于个性化教育，因人施教、因材施教，培养高素 质的综合型人才。二是教学内容的内在结构的变化。虚拟现实的应用将带来教学内 容结构的变化。教学内容的内在结构就是学科知识结构设计，知识结 构是学科知识间的逻辑关系，是学科内含智力因素的信息源。传统的 教材及实验指导材料都是以线性结构来组织学科知识结构的，知识内 容的结构及顺序都是以教为主，教学顺序性很强，学生只能在教师的 讲授下获得正确的概念、原理及逻辑关系。这种形式的学

46、习，学生对 教师的依赖性很大，教材也只是一种教授材料，学生利用它学习的自 由度不大，灵活性不强，难以促使学生从己建立的知识结构向新知识 结构迁移。使用虚拟现实技术后，多种媒体的信息通过网络化超链接, 就可以接近人类认知特点的方式去组织和展示教学内容、构建知识结 构，这种网状的信息组织方式是一种非线性结构，链是知识之间的层 级逻辑关系。虚拟现实与普通多媒体是多媒体信息处理的高度集成, 把信息的组织形式与信息内容呈现的多样性、复杂性结合起来，为学 生提供了一种动态、开放的结构化认知形式，既包括了学科的基本内 容，又包括了学科内容之间的逻辑关系，既注重知识的形成过程，又 注重知识的结构，凭藉视觉、听

47、觉、触觉信息的协调作用使教学内容 的统一与灵活性得到了完善的结合。虚拟现实的这种非线性结构利于 学生进行扩散思维，联想原有的知识，获得新知识。1.4.4教学手段的变化多媒体虚拟现实技术应用于教学过程后，可以促使教学手段向科 学化、高效益方向发展，其变化体现在以下凡个方面：一是互动启发式教学。虚拟现实有助于启发式教学的开展，与传 统的幻灯、投映胶片和课件相比都有很大的进步，尤其在演示教学内 容方面能提供直观的、形象的多重感官刺激的视听觉材料，以一种直 接的信息传递方式，通过亲临其境的、自主控制的人机交互，由视觉、 听觉、触觉获取“外界”的反应，提供生动活泼的直观形象思维材料、 展现学生不能直接观

48、察到的事物等，形成知识点。学生则从思维、情 感和行为三个方面参与教学活动，这也是形成启发式教育的基础。虚 拟现实教学对教师引导学生讨论交流带来方便，更有利于训练学生的 分析总结能力，产生知识结构的新生长点，构建多学科交叉的知识网 络，有利于学生知识的获取和增长，培养有创新意识的综合型人才。二是发现式教学。发现式教学是以解决问题为中心的教学形式， 虚拟现实在实训教学中可以让学生进入问题存在的环境，有针对性地 建构虚拟情景，引导学生进行探究，它以一种接近人类认知特点的网 络化结构形式，每个节点包含不同媒体信息的知识点，各知识点之间 的逻辑链接关系构成了教学内容的知识结构，提供了发现式的学习 思维轨

49、迹。虚拟现实教学不但提供良好的人机交互，还允许学生出错 时，自行了解错误的根由及后果，发现解决问题的方法，进而通过分 析、综合、比较、归纳、推理等高级思维技能围绕假设进行论证，接 近或掌握真理，形成发现式的学习风格和策略，培养高层次的思维技 能，这也是素质教育的重要内容之一。三是协同工作式教学。以往的教学手段交流只能限于师生之间， 学生与学生之间缺乏协作，而虚拟现实教学不受空间位置和相互距离 的限制，可让远距离的师生或位置分散的学生“共处于”一个虚拟空 间中，通过共同参与，且必须具备协同操作能力才能完成某些项目的 设计或训练。这种教学手段与传统的课堂教学中师生之间的交流仅局 限于固定时间、固定

50、空间的结构中有很大的差别，不但师生之间可有 效交流，而且学生之间能实现协作，培养协同工作的意识，使学生具 备适应大系统工作的能力。四是情境式教学。虚拟现实技术具有动画虚拟现实的能力，能够 把教学中的抽象概念原理、真实的实验过程等形象生动地表现出来, 给学生创设真实学习情境，帮助学生获得示范性的知识，把握概念原 理的实质。1.5虚拟现实平台的建设思路第一阶段，建立虚拟现实硬件环境与多通道立体显示软件平台， 其中硬件环境包含主动立体投影显示系统、动作捕捉交互操作系统、 专业图形工作站、其它辅助设备，后续可根据需求对环境进行升级；第二阶段，利用目前成熟的虚拟现实开发平台软件，针对西安建 筑科技大学管

51、理学院的教学内容开发实用课件，并与虚拟现实环境连 接，内容直接服务于教学建设；第三阶段，科研平台建设，利用前两阶段的环境，根据科研需要 实施科学研究。整个虚拟现实实验室满足包括教学、培训、科研三方面的需求。硬件、系统开发平台的投入既考虑当前的教学、培训和科研的需求, 也考虑到可扩展性，为后续的发展留足够的空间。后期甚至作为全系 乃至整个学院的平台，成为服务于全系，全院，乃至全校的虚拟仿真 教学培训科研的开放硬件和开发平台。第2章硬件平台2.1系统连接图VGA传输线一1394 （火线）f2.2硬件平台组成实验室VR系统的硬件平台主要由以下儿部分组成：沉浸式立体显示系统：作为整个虚拟现实仿真平台的

52、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。系统一般由 微间距显示屏机械结构实现。其核心是根据使用要求和现场情况 （环境光情况、场地情况、观众等），选择适当结构形式以形成最 佳的视场。由于显示屏面积较大，图像均匀性及一致性要求突出。图形集群处理系统：由于虚拟系统所采用的软件占用较大空间资 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，具体配置因所采用的建模和分析软件不同而不同。交互系统：虚拟设计平台中的人机交互设备包括数据手套、动作 捕捉系统、三维鼠标等，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，实现用户与三维模

53、型的交互浏 览和相关分析。2.3标准化机械结构2.3.1产品介绍独有的角落式设计，让您真正实现虚拟“探索”的奥秘。产品由 三面相互具有公共邻边的光路系统构建而成，采用LED呈现方式，三 通道画面系统分离控制，非常适用于方案评估对比，给您呈现出一个 综合视角。应用方向：适用于多角度产品审视，产品内部构造分析等应用， 三通道光路系统能够较充分的表达多维度空间的包围沉浸感，在建筑, 高端制造，科研教育，能源，国防军工，生物医学等领域有着广泛应 用。2.3.2产品功能由机械结构设计师设计，包括微间距显示屏固定安装结构、反射 系统安装机械结构、追踪系统支撑安装结构，采用全封闭一体化铝合 金结构，经久耐用

54、，具有抗震性，耐腐蚀，可现场快速安装拆卸，便 于后期实验室搬迁。产品采用三通道立体画面展示，使体验者仿佛置身于真实世界。数字色彩管理、自动显示系统校准、电动光学融合多项专利技术的采用，严格保障的高端可视化应用的需求。提供精确帧显示效果，满足 高速模拟环境的苛刻需求。2.3.3产品效果图2.4三维微间距沉浸式显示系统2.4.1系统概述显示子系统是一套硬件外设和配套软件组成，是一个大型的可支 持多用户的沉浸式产品，能为用户提供大范围视野的高分辨率及高质 量的立体影像。显示子系统在各种交互设备的支持下拥有极佳的交互 性并能提供给用户一种前所未有的沉浸感，方便用户深入到产品内部 了解产品特性，让虚拟环

55、境完全媲美真实世界。整体采用特别研发的 一键式电控式机械结构，无需费力即可完成系统变形，让包容沉浸瞬 间转变成为震撼的超大画面，体验魔术般虚拟现实的魅力。经过多年技术研发和交付项目的积累，目前掌心在显示子系统部 分，提供基于小间距屏的方案：显示子系统由微间距屏（间距2. 5mm）、高清视频处理器、发送 卡及主控系统等模块组成，系统依据微间距屏幕显示系统各设备功能 特点及兼容稳定性，遵循科学的设计原则、设计标准和设计规范，突 出先进性、适用性和经济性而进行设计，主要实现高分辨率全屏显示、 信号画面任意漫游、缩放显示、信号画面叠加、图像剪裁/字符叠加 及主动立体图像还原显示的要求。2.4.2特点及

56、优势无拼缝、完美显示彻底消除视觉拼缝，尽享超大、完整的显示画面；采用顶级面板墨色处理技术，甄选优质纯黑LED发光管，使屏体达 到低反光、高对比、高均匀性，画面层次分明、281亿色彩给人美妙 绝伦的视觉体验；室内显示尤其是广电演播厅强光的环境下，要求背景显示屏的灯 光反射越小越好，以减轻摄制画面中恼人的光斑，在这方面，G-MD 屏具有独特优势。现场逐点校正，亮度色度均匀一致DLP、LCD长时间使用后，发光源衰减将导致各显示单元间亮 度、色度不均匀；LED屏采用先进的逐点校正技术，可实现对每一块LED小间距屏的 现场校正；可对出厂前及多年后的LED屏进行校正，确保整屏亮度、色度均匀 一致，低灰处不

57、偏红，彻底消除亮暗线。 NTSC广播级色域，色温智能可调采用RGB三基色成像技术，色域超广，色彩更丰富，达到广播级标 准；经过单点亮度、色度校正后，可使屏幕的亮度、色度保持高度一 致性，无需二次补偿，色彩高保真；色温可调范围大，满足各种显示应用领域对色温的需求，尤其是 演播室及综艺节目等场所。换帧速度快，纳秒级响应时间采用纳秒级显示技术，将微间距屏换帧时间缩至极短，消除 液晶和投影在处理快速动态画面时出现的拖尾、重影叠加现象，确保 观众收看到连贯、清晰的图像，在视频监控及广电显示领域具有极大 优势。超宽视角，任意角度完美显示独创宽视角技术，上下左右视域160。70。，观看无死角、 无偏色，图像

58、始终完美无缝，显示覆盖面积更大。智能化亮度调节，自动适配环境微间距屏独有的智能亮度调节技术，亮度可调范围达 100-800cd/m2,可根据周围明暗变化，自动调节亮度，确保在室内各 种亮度环境下，画面仍然保持舒适柔和，长时间观看不疲劳。独有的 智能亮度调节技术，亮度可调范围大。微间距屏满足7X24小时观看不刺眼极速刷新，明显提升视觉舒适度数字自主研发高端播控系统，支持超高刷新率输出，驱动解码急速响应，摆脱图像残影，使画面播放细腻流畅，观看更舒适；摄取画面稳定无波纹不闪烁，应对动态显示画面，图像边缘清晰， 有良好的动态表现力，将图像信息准确真实地还原。微间距屏（高刷新）传统屏（低刷新）单元高精度

59、控制技术独创V-Smooth技术：行业第一家自有模具加工设备和生产车间的 公司，确保每个显示单元箱均采用高标准模具级加工处理，从而使拼 接误差近乎为零，实现屏体平整无凹凸，消除画面亮暗线。运行“零”噪音1.先进的V-Structure设计理念：主体结构采用高性能导热铝材, 内部电路优化布局，箱体内部采用大面积散热设计，可快速带走箱体 内部热量，使整屏温升低，运行更稳定。箱体内部热量排散示意图双路信号热备份采用双路信号热备份输入方式，各单元显示控制模块会自动检测两路输入信号的完整性，故障自动切换，确保画面稳定可靠；微间距屏高端控制系统支持加密输出，避免信号恶意切断及输入, 确保显示的安全性。曼恒

60、G-MD屏 信号系统期拼接成本低黄金显示比例，独创单元箱体8:9宽高比设计，体积小巧，轻松实现4:3或16:9大屏显示比例，在规定的信号源和既定场景双重条件下, 显示单元高度灵活匹配，为客户大大节省显示屏拼接成本。325mmX365mm8:9X2=16:9 拼接示意图联建VMe屏:16:9（136，）1i16:9（106*）116：9（丽）16：9（8 十拼接示意图维护成本低与传统屏相比，微间距屏单点故障时无需更换面板，仅需对单个 像素LED或单个模块进行维护，成本低、速度快;与DLP拼接屏相比，微间距屏显示单元超薄设计，后部维修空间小于0. 8m,可以嵌入现有的墙体，而不用改变建筑结构，经济