环保全产业链3D全息互动教学系统

环保全产业链3D全息互动教学系统序号主要参数及功能要求1本系统要求利用全息3D技术，建设生态产业园区环保全产业链3D虚拟仿真教学服务系统及全息3D交互教学系统，并对基地背景及建设思路进行整体阐述；将通过GIS技术建设虚拟园区，同时结合实时光影、粒子特效、高精度纹理贴图、粒子效果、信息标签与UI元素等特效以及实时解说，介绍园区中所涉及的环保全产业链内容，并重点对天地空一体化监测体系进行介绍；2生态产业园区环保全产业链3D虚拟仿真教学服务系统生态产业园区环保全产业链3D虚拟仿真教学服务系统旨在为用户提供全面的环保产业教学体验，通过虚拟仿真技术展示生态产业园区的运作和环保实践；本系统将为学生、教师和相关从业人员提供一个交互式、实时的学习平台，以加深他们对环保产业的理解和应用，本期建设内容为生态产业园区环保全产业链3D虚拟仿真教学服务系统的总场景及其子系统——天地空一体化监测系统；3生态产业园区环保全产业链3D虚拟仿真教学服务系统的总场景要求以典型的国家生态工业示范园区为蓝本，进行虚拟园区构建；采用Unity、GIS等技术建设高精度3D虚拟园区模型，融合实时光影、粒子特效、高精度纹理贴图等技术，提升虚拟园区的逼真度、沉浸感及科技感，3D场景中可实现漫游；3D生态工业园区主要的企业类型涵盖金属制品、装备制造、橡胶和塑料制品业、新材料制造等，园区中地表水走向至少包括湖泊、周边的两条河流或河涌，有支流，有河涌水质类别，企业内部设置有污水处理设施，污水经处理后排放至河涌，有明显的排污口位置；3D生态工业园区场景中含天地空一体化监测系统，系统包括天基部分、空中部分、地面部分、智慧监测等模块，包括但不限于卫星、热气球、无人机、无人船、在线监测站（水环境、空气、污水、烟气、噪声）等内容；在线监测站观察内外部设施与设备，站点周围场景细化；3D生态工业园区场景中含天地空一体化监测设备运行动态效果，包括但不限于卫星扫描地面、无人机与无人船按一定路线移动及采样、热气球动态升降、在线监测监测网络形成；4天地空一体化监测系统内容要求认知模块引导要求：要求采用数字人形象对认知内容进行引导介绍，数字人会全程引导使用者进行认知学习；知识点通过高亮进行提醒，点击高亮后数字人会进行介绍并展示相应的知识点，知识点为图片或视频形式；5天基部分认知要求：本部分要求对卫星遥感进行认知；要求在3D场景中最上方展示卫星遥感动态图，该卫星要求能闪动并按一定路线短距离滑行；数字人在知识点介绍界面同步介绍遥感监测技术的用途、获取数据类型与发展趋势等；点击卫星图标时，能展示卫星在3D工业园区上空云层外发出扫描地面，形成遥感影像，在3D场景中对遥感卫星网络架构和模拟的监测数据进行动态介绍结果；6空中部分认知要求：本部分要求对热气球、无人机监测方式进行认知；7热气球监测：要求在3D场景中展示至少1个热气球监测动态场景，该热气球要求能在3D场景按一定路线运行；数字人在知识点介绍界面同步介绍热气球运作原理及其应用场景等；点击热气球图标时，能展示热气球气象观测、环保监测等结果等；热气球可携带空气质量监测仪器升至不同高度，进行较长时间留空或大范围、定期监测的任务；8无人机监测：要求在3D场景中展示至少2架无人机巡航动态场景，该无人机要求能在3D场景按一定路线运行；数字人在知识点介绍界面同步介绍无人机巡航的设备、监测对象、监测用途等；点击无人机图标时，能展示基于无人机巡航、采样、AI识别等技术获得的监测结果；9地面部分认知要求：本部分要求包括在线监测站，无人船监测方式；其中在线监测站要求包括但不限于水环境、空气、污水、烟气、噪声5个在线监测种类；在线监测站（水环境、空气、污水、烟气、噪声）监测：重点展示水、气、固、声在线监测站网络，强调其作为园区监测数据主体的地位；在3D园区场景下将标识出各监测站，并形成监测网络；点击监测站，可切换至监测站近景进行由数字人进行详细介绍，要求包括但不限于站点的近景、采样位置、监测站内部设备介绍；10空气在线监测站：需要包括采样装置、监测分析仪、校准设备、气象仪器、数据传输设备、子站计算机或数据采集仪以及站房环境条件保证设施（空调、除湿设备、稳压电源）等组成；具体组成如下：空气采样系统：由采样头、多支路总管、支路接头、抽气风机、排气口组成；仪器分析系统：包括SO2、NO2、空气颗粒物(PM10、PM2.5)、CO、O3监测仪；气象仪：可测量风速、风向、温度、相对湿度、大气压力；数据采集（子站计算机）和远程通讯系统：主要包括监测数据现场采集和储存、通讯网络、数据传输；可连续自动采集大气污染监测仪、气象仪、现场校准的数据及状态信息；通讯系统由调制解调器和公用电话线路组成，有线调传或直接使用无线PC卡；动态校准系统：包括多种标准气体、零气发生器、仪器标定动态气体发生器；11水环境在线监测站：要求在某条河上设置一个监测断面（一个采样位置，一个国家地表水自动监测站房，站房内部环境），满足监测断面设置要求，相关水站建设符合HJ915等技术规范要求；12烟气在线监测站：根据国家相关标准，建设标准化的烟气在线监测站房；烟气在线监测站的CEMS主要采样分析及辅助设备包括但不限于气态污染物采样探头、温压流一体机、烟尘仪、集线箱、配电箱（采样处）、反吹箱、监测仪器机柜、标气瓶、配电箱（站房）、温湿度仪、防爆风机、空调、灭火器、分析仪、NO2-NO转换炉、样气泵、基准泵、主冷却器、预冷却器、排液分离器、雾吸收器、排液锅、加湿器、安全锅；13污水在线监测站：根据相关标准，选取某典型排污企业配备标准化的污水排放口；根据国家相关标准，建设标准化的污水在线监测站房；14噪声在线监测：某企业声功率和频谱已知声源至少一个；园区外至少加一条交通干线，给定声功率密度；园区边界以外设置敏感度目标若干；园区外敏感度附近设置一个有声源的KTV；园区附近有一个在建建筑；要求以上声源在仿真软件中切入到相关近场景后可以听见，且符合声波传播规律；15走航监测车监测：要求在3D场景中展示动态的走航监测车，数字人在知识点介绍界面同步介绍走航监测技术的用途、获取数据类型与应用场景等；点击走航监测车时，能展示走航监测模拟结果；16无人船监测：要求在3D场景中动态展示无人船，数字人在知识点介绍界面同步介绍无人船的功能、用途等；点击无人船，无人船可以在湖泊水面上按一定路线进行动态巡航监测，并动态展示采样过程；17智慧监测认知要求：智慧监测要求对天地空一体化系统的监测数据进行静/动态展示，要求至少包括天基部分、空中部分、地面部分中的监测数据结果，有监测点位坐标分布图和可视化统计结果，依据《生态环境智慧监测创新应用试点工作方案》相关内容，汇聚各类监测数据，构建数据可视化驾驶舱；18天地空一体化系统软件依据计算机虚拟仿真技术进行开发，真实再现工业园区环境监测、环保核查等过程，并对操作数据进行分析，得到仿真结果，能够满足日常教学、常规考核等各种需求；19移动方式：按住WSAD键可控制当前角色向前后左右移动；20视野调整:按住鼠标右键在屏幕上拖动，可调整操作者视野；21任务列表:可以提示当前步骤操作内容，该步骤完成后将自动提示下一步骤内容；点击任务列表收回按钮可以收起该窗口，再次点击将弹出；点击高亮按钮可以对当前所需要操作的物体进行高亮提示；22智能评分系统:软件内置评分系统，评分系统可以记录展示操作学习环节中左右任务步骤的操作得分情况，步骤得分情况可以分为：未作答、作答正确、作答错误三种展示效果；23和教师站的连接:跟教师站管理端采用TCP/IP方式连接通讯；可设置培训模式，启动后可自由切换培训项目；对模型可进行冻结、解冻等操作；可查看模型变量的相关信息；24网络运行:软件支持通过学校虚拟仿真实训平台在互联网运行，可以查看各类角色使用数据，支持学生通过网页端进行使用；25全息3D交互教学系统整体功能要求:

该系统在传统3D显示的基础上，通过使用主动式红外光学追踪技术，实时捕捉观看者的观看视角，并与3D内容联动，使3D画面更具立体感与空间感，带来更加沉浸的3D观感体验；同时，红外光学追踪技术也为3D显示提供了一种更加直观、方便的交互方式，可以实时控制3D内容，实现观看者与虚拟内容的实时交互；系统主要由VR大屏幕显示系统和红外光学追踪设备组成，营造出立体感强、交互丰富的教学展示、互动体验环境；26虚拟现实渲染设备:

CPU：≥I7-13700；

内存：≥32GBDDR5；

显存容量：≥24GB；

支持分辨率：≥7680*4320；

显卡：≥RTXA5000；

硬盘：≥2TSSD；

需提供原装键鼠一套；

需预装正版Windows11操作系统；27定位硬件:

系统采用光惯融合定位方式，通过主动式红外光学追踪精准定位，结合IMU的高刷新率确保系统高精度低延时的追踪定位；28系统支持追踪体验者的头部及双手运动，以支持沉浸式体验效果；需提供眼镜、双手柄和追踪摄像头结合边框标记点满足追踪使用；支持双手柄追踪无需借助第三方外设(如头盔)；29系统可靠性高，支持仅有单个摄像头的工作的情况下，完成物体的定位及追踪；30系统易用性高，系统部署后无需定期校准可确保追踪稳定性和精度不变；31系统需提供1套(左手、右手)手持式无线追踪手柄，手持式无线手柄与摄像头通过磁吸式POGOPIN的连接方式连接，具备给摄像头供电及接收数据能力；系统需提供2套(1套备用)支持主动追踪功能的眼镜，眼镜与摄像头通过磁吸式POGOPIN的连接方式连接，并具备给摄像头供电及进行数据通信的能力；32追踪摄像头3个，具备以下性能：

摄像头模组内置光学镜头，图像处理单元，惯性传感器；33摄像头尺寸≤20×20×25mm；重量≤15g；摄像头视场角：水平视场角≥230度，垂直视场角≥180度；34定位软件

为保证系统的易用性，系统支持保存功能，能够保存追踪节点设置数据并支持设置追踪体序号功能；支持设置VRPN服务器信息，包含VRPN服务器名称、端口等，并保存VRPN数据，以便程序启动后无需多次设置；35为了适应不同场景不同案例对房间坐标系的要求，系统无需校准；36追踪环境节点可对前后偏移量、左右偏移量、上下偏移量进行设置；37系统支持追踪节点设置，包含标识名设置、标记体序号设置、旋转偏移（Y轴）设置，其中标识名包含眼镜、左手柄、右手柄、自定义四种选项；38支持一键适配及手动应用环境数据，可针对不同的硬件布局及不同的发光标记点的空间分布情况；支持发光标记点以图示化的方式在软件中呈现；39支持交互手柄的按键和轴映射，包含扳机键、菜单键、系统键、抓握键等；无需修改VR资源即可在追踪软件中任意修改、调整按键功能；系统可以实时显示按键和遥杆的触发状态，提高系统易用性；40为了方便查看当前追踪信息，系统支持显示3D视图，3D视图显示追踪场景的三维房间坐标系，界面实时显示3个追踪节点在场景中的6自由度运动信息；41为了显示发光标记点的空间位置信息，软件提供了可调间距的网格坐标系；可根据应用场景，自定义设置网格比例尺大小；42具备无线信道扫描功能，扫描结果可视化，根据丢包数量分析出最优信道，并可直接选取和应用最优信道，减少延迟；43软件可靠性高，在摄像头被遮挡情况下，依靠惯性传感器可以实现手柄和眼镜的旋转追踪信息在软件中实时体现；44软件可靠性高，在遮挡2个发光标记点时，3个追踪节点仍然可以被追踪到，短时通过IMU输出追踪节点的空间坐标信息；45虚拟现实显示设备：

显示面积：16㎡≤n≤18㎡；

像素间距：≤1.538mm；

封装方式：SMD表贴三合一；

像素密度：≥295690Dots/㎡；

驱动方式：恒流驱动；

白平衡亮度：≥600cd/㎡；

亮度均匀性：≥95%；

色度均匀性：±0.02Cx、Cy；

视角：水平/垂直≥160°/160°；

对比度：≥5000：1；

刷新率：≥3840Hz；换帧率：60Hz/120Hz；

支持自动gamma校正技术；

箱体采用压铸铝合金材质；

要求像素点对点显示；46图形处理系统：

具备液晶面板和功能提供信息查看功能，可以显示设备型号和设备IP查看功能；47支持6路视频输入：2路4K接口输入、4路2K接口输入；48支持最大视频信号输入：4096×2160@60Hz输入，支持1920*1200@120Hz分辨率主动立体输入；49支持最少40路千兆网口输出；50单台最大带载：2621万像素，最宽16384像素、或最高8192像素；51需支持系统主动立体120Hz全同步输入输出显示、和非同步显示；52输入输出接口分辨率可自定义为非标准分辨率；支持在线修改EDID，无需第三方工具；自定义输出有效范围4096x4096，支持奇数垂直像数输出(比如1920x1081),有效输出区域完全可自定义；支持输入输出图像裁剪，实现图像切边、局部放大等功能；53支持6画面显示，位置、大小可自由调节；54支持128个场景的预置保存和调用；55无需前端输入立体信号，自适应支持内部120Hz主动立体视差调整，以us为单位调整立体画面左右眼间距以优化主动立体景深感；56无需场景切换和功能切换实现3D和2D画面共同显示，可实现局部3D播放或者局部2D画面；57通过该发送可调试显示屏的色域坐标，显示不同坐标值色温，进行精确颜色管理；可任意改变0-255灰阶不同灰度值的亮度显示并进行任意调节；色温调节精度在100K以内；58支持Web端控制，兼容windows、iOS、Android、Linux平台；59支持RS232串口协议控制；60图形处理软件：

可完全自定义各输出接口像素的起始位置和高度，即允许设置每个输出口切割总体画面的任意一块，设置精度达到逐像素；61支持输入信号裁切及局部显示，可以通过软件以像素为单位精确设置对图像切边、局部放大等操作；62可设置输出信号的有效区域，设置后所有窗口仅能在有效区域内漫游，支持非标准分辨率输出；63可设置输入和输出添加标识，可设置输出任意颜色的测试图像，测试色彩可完全自定义；64可设置输入接口任意自定义分辨率，可对时钟频率、输入图像同步的所有参数进行精确设置，设置自定义分辨率及详细参数和在线修改设备EDID无需通过第三方软件调用直接设置，可直接设置与大屏相适应的点对点分辨率；65为方便采购人教学的便捷性，需具备2D和3D同时显示的效果功能；可在一块屏幕上提供两个视角进行观看，实现一边播放2D的PPT、文档等材料，另一边播放3D的VR效果内容；66需提供场景管理相关的软件著作权证书；673D信号发射器：

频率：2.45G±500MHz；

发射功率：0.1WMAX；

反射范围：正向不小于110m，反向不小于90m；

兼容眼镜：射频3D眼镜；683D主动立体眼镜（36副）

光学特性：工作模式为液晶快门式，透过率：36%（TYP.），对比度1000：1；

供电方式：充电型眼镜，电池类型为3.7V锂电池，容量≥80Mah；

连续工作时间：不低于35小时；

额定工作电流：≤1.2mA；

充电时间：充满电2.5小时以内；

温度特性：工作温度为0℃~45℃，存储温度为-10℃~60℃；

轻量级眼镜：重量≤40g；69一体化机械机构

机柜尺寸:≥629x700x2720mm；

设计满足50付3D眼镜充电空间；

采用冷扎碳钢（SPCC）材料加工，黑砂纹喷粉烤漆工艺，抗裂，耐磨防刮，耐腐蚀，防水易清洁，边框保护效果更好；

专业机械设计结构经久耐用，可现场快速安装需；采用专业一体化结构，设计独立设备安装仓位和键盘眼镜控制器收纳，二层收纳抽屉同时满足键盘、眼镜控制器收纳；

设置对流散热布局造型，消除聚热；

需设有渲染设备、场景管理器、3D眼镜等设备存储安放空间；

需具备键盘、鼠标等设备收纳、操作；70虚拟现实桥接软件

软件需支持双手柄控制和交互；71软件需采用“1拖N”多通道集群渲染技术，支持单通道、多通道2种方式；72软件需支持Unity、Unreal开发的内容适配到VR沉浸式环境；73软件需适配VR大屏、多通道交互显示系统、洞穴式Cave交互显示系统、立体显示器等；74软件需支持对VR沉浸式硬件环境参数的配置，提供追踪数据监控和验证功能；提供网络状态监控和验证功能，可实时显示多台渲染机之间以及追踪系统的网络连接状态；75软件需提供用于Unity开发的SDK，内置基于VR沉浸式环境交互方式的场景跳转、场景漫游、UI交互、物体抓取、双手旋转物体、双手缩放物体、人物瞬移等基本功能；提供开发者使用手册，包含快速入门和开发进阶等用于对开发者进行教学指导的说明；提供API接口说明文档，包含手柄按键调用、获取人物头部手部等六自由度姿态数据，获取沉浸式环境参数等基本API接口；76软件需支持将现有的Unity、UE4制作的VR头盔内容，在大屏端进行正常的立体显示，支持原有的双手柄追踪交互，无需二次开发；77软件需支持自动获取已选择的主机上被添加到内容管理中的所有头显内容，可以任意选择一项内容进行一键启动和关闭，同时可以一键重启SteamVR；78软件需提供可调节设置相机速度、拉伸比例、推流帧数、允许摇杆强制位移、允许摇杆强制旋转等参数设置；79软件需支持光学追踪系统和基于VRPN协议的交互设备，如3D眼镜、手柄控制器、追踪标记体等，可进行头部追踪、手部追踪、绑定手柄按键和事件；80软件需支持配置文件和案例内容的历史记录功能；81软件需支持主控端一键分发配置文件和案例内容，并体现分发进度；82软件需提供开发示例Demo，Demo需包含场景跳转、VR手柄摇杆进行场景漫游、UI交互、物体抓取、双手旋转物体、双手缩放物体、VR手柄按键进行人物瞬移等功能；83软件需支持部署在非大屏端的头盔版本VR内容在无头盔的情况下，可以传输到大屏上进行立体显示且可追踪交互；84为了方便用户在大屏上快速体验头显内容，软件需支持自动获取显示当前网段中所有在线主机的IP，也可以自定义输入IP；85混合现实交互套件：

将立体显示屏上的操作过程投射到另外一个屏幕或者第二台监视器上面，将真实环境与虚拟图层叠加后展现给用户；86可以录制课程教学操作过程；87支持修改截图、录屏的画面质量，可选择1080P、720P、480P等不同等级的清晰度；88提供图库功能，可在软件内直接检索、查看截图画面和录制的视频；89可将混合现实画面进行直播分享，局域网内的其他用户无需安装客户端，可用手机扫码直接观看；90支持rtmp网络直播，可将混合现实画面推流到rtmp服务器，通过微信视频号等平台客户端进行网络直播；91提供屏幕参数设置和相机标定的二次校准算法，支持直幕、弧幕等不同尺寸，不同宽高比的屏幕类型；92软件自带立体显示的模型查看器，支持GLT