大学实训室虚拟仿真平台VR实训室方案（营销学科）.pdf

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1、大学实训室虚拟仿真平台VR实训室设计方案（商业营销学科）北京X X 科技有限公司2 0 2 0 年X 月目 录第1章虚拟现实概述.41.1 虚拟现实简介.41.2 虚拟现实系统的构成.41.3 VR虚拟实验室营销实践学科应用.51.4 VR虚拟商业环境仿真建设的必要性.61.4.1 课程综合性无法满足社会对人才的要求.71.4.2 课程设计没有细化到职业岗位.81.4.3 新时期高等教育新要求.91.5 虚拟现实平台的建设思路.10第2章 硬 件 平 台.112.1 系统连接图.112.2 硬件平台组成.112.3 标准化机械结构.122.3.1 产品介绍.122.3.2 产品功能.122.3

2、.3 产品效果图.132.4 三维微间距沉浸式显示系统.142.4.1 系统概述.142.4.2 特点及优势.152.5 光学追踪及动捕系统.20第3章 虚拟现实可视化平台.243.1 产品概述.243.2 功能特点.24第4章 虚拟商业社会环境VBSE平台.294.1 实践教学管理平台.294.2 实践教学应用平台.354.3 自主学习系统.714.4 实践教学模式.724.4.1 教学模式.724.4.2 教学大纲.734.4.3 教学阶段.804.5 教辅资源.884.6 教学支持.94第5章技术支持与服务.955.1 服务内容.955.2 服务方式.95第6章 系 统 集 成.966.

3、1 集成建设总体原则.966.1.1 系统集成原则.966.1.2 系统集成质量保证.976.1.3 系统集成服务.1036.1.4 系统技术支持.1096.2 本期集成项目集成规划思路.1116.2.1 集成思路.1116.3 项目成果交付.1266.3.1 项目建设阶段成果交付.1276.3.2 项目维护阶段成果交付.1296.4 项目质量服务体系.1296.4.1 项目管理质量控制.1296.4.2 进度管理.1296.4.3 人员管理.1306.4.4 质量管理.1316.4.5 客户满意度管理.1346.4.6 交付管理.1356.4.7 运维管理.1366.5 项目服务承诺.137

4、6.5.1 服务内容.1376.5.2 服务流程.138第 7 章信息安全体系建设.141第 8 章 VR实训室后期运营保障.1648.1 服务保障.1648.2 VR应用保障.1658.3 校企合作保障.1718.4 公共平台保障.172第 9 章培训服务方案.1769.1 培训目标.1769.2 培训方式.1779.3 培训内容.1789.4 培训考核.181第 10章相关案例介绍.18210.1 北京建筑工程学院城市建筑与环艺创意设计虚拟实验室.18210.2 建设汽车虚拟装配及虚拟培训.18410.3 建设3D虚拟仿真实训室.185第 11章 设 备 清 单.186第1章虚拟现实概述1

5、.1 虚拟现实简介虚拟现实（V i r t u a l R e a l i t y,V R）,也称为灵境,是一种可以创建和体验虚拟世界（V i r t u a l W o r l d）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”。V R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：（

6、1）依托学科的高度综合化；（2）人的临场化；（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

7、型、材质、色彩及结构等。虚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(R E T)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。1.3 VR虚拟实验室营销实践学科应用当虚拟现实应用于教学教育

8、中是一个质的飞跃。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。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)虚拟的商场实训室，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 VR虚拟商业环

9、境仿真建设的必要性伴随着高等院校教育的迅猛发展，高等院校教育正逐步向着更加注重素质与能力培养的方向发展，人才培养的目标也由过去的知识型向着具有创新精神、创造能力和创业精神的“三创”复合型高素质人才转变。近年来，随着实践教学改革不断深化，各学校相继建立了一系列实验室，实践教学质量不断提高，在培养高等综合性人才素质“三创”人才中发挥了积极的作用。从另外一个角度看，近年来大多数学校实验室建设是以自身专业为依托，独立建设，分散实施，目的是解决专业教学计划中所开设课程的实验课。实验室建设在一定程度上满足了各院系的独立教学，增加了验证性质的实验内容。为了面向市场培养适销对路的人才，就要关注国家宏观环境、地

10、区经济发展特色及企业用人标准。1.4.1课程综合性无法满足社会对人才的要求目前众多高等院校的实验课主要以简单的各专业实习实训为主,没有将各专业涉及的上下游岗位与岗位群串联起来，学生的学习没有形成全方位、系统性、立体化的知识应用和能力训练。相对应的，很多高校实验室建设也缺乏商业财经类相关专业实训的整体性设计.，没有全面、完整、有层次地考虑实践教学和实验室各构成因素；实践资料处于彼此孤立、分割的状态，没有把整个实验室资源进行有效集约配置；实训形式单一，很多脱离商业实际工作的职业环境，对学生综合素质和职业能力培养的力度不够，也 是“只见树木不见森林二1.实训手段单一，综合性、设计性内容不足目前，各专

11、业实训主要依赖单一的单项及单专业实训软件或者进行手工实训，实训手段单一，实训的内容、方式都是事先给定的，结果是唯一的，学生自己可发挥的空间很小，而且实训内容很少将相关行业或者领域各岗位上下游之间的业务有机的串联起来，综合性和设计性内容不足。2.实训内容静态化，缺少应变能力的训练很多实验的内容是事先给定的，实验步骤也是固定的，学生在实验过程中往往按部就班就可以得到最终结果。学生做完经常是知其然而不知其所以然，当外部条件发生改变时，学生就不能随机应变提出解决方案。其实验目的主要在于巩固知识及专业操作技能，忽略了道德、人格、综合素质和能力等方面的积淀和训练。实验的定位也限制在了实验课程的内容设计和知

12、识的综合上，在沟通能力、团队意识、职业道德等方面的实训严重不足，这样的人才很难适应财经与管理领域的职业需要和现代社会发展的需求。3.课程设计难以体现岗位特性每个专业培养方向都对应着社会及企事业单位特定的工作岗位,学校目前开设的实验课基本都是统一的标准化内容，没有针对岗位的系统化训练，因此学生普遍缺乏在现代企业管理中如何做好会计工作的认知及能力。另一方面，每个人都是在社会环境中与他人协同工作,除了要了解自身的工作内容，还要理解和社会供应链中其他组织、个人的协同关系，才能更好地适应社会环境，凸显个人价值。1.4.2课程设计没有细化到职业岗位每个专业培养方向都对应着社会及企事业单位特定的工作岗位,学

13、校目前开设的实验课基本都是统一的标准化内容，没有针对岗位的系统化训练，因此学生普遍缺乏在现代企业管理中如何做好会计工作的认知及能力。另一方面，每个人都是在社会环境中与他人协同工作,除了要了解自身的工作内容，还要理解和社会供应链中其他组织、个人的协同关系，才能更好地适应社会环境，凸显个人价值。1.4.3新时期高等教育新要求新的历史时期，高等教育发展是机遇与挑战并存。把握机遇，赢得挑战，关键是深化教育教学改革，完善教学机制，提高教学质量,培养符合企业要求的高素质综合性人才，当前高等教育教学改革的方向和重点是：以就业为导向，以能力为本位，构建工作过程系统化的课程体系，推广工作导向型教学模式，注重培养

14、学生的关键能力，全面提高高等育教学质量。提高高校专业人才培养质量。加强实验室、校内外实习基地、课程教材等教学基本建设。深化教学改革。强化实践教学环节；推进把企业搬进校园这一创新教学模式。创立高等院校与行业企业联合培养人才的新机制。全面实施教学质量与教学改革工程。严格教学管理。健全教学质量保障体系，充分调动学生学习积极性和主动性，激励学生刻苦学习，奋发有为，增强诚信意识。增强社会服务能力。牢固树立为社会服务的意识，全方位开展服务。推进产学研用结合，加快科技成果转化。优化结构办出特色。适应国家和区域经济社会发展需要，建立动态调整机制，不断优化高等教育结构。形成各自的办学理念和风格,在不同层次、不同

15、领域办出特色，争创一流。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

16、。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）一BC同步线一 兆网线金 3D立体信号局域网DVS3D Client2.2 硬件平台组成 实验室VR系统的硬件平台主要由以下几部分组成：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

17、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

18、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，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

19、.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

20、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L E D发光管，使屏体达到低反光、高对比、高均匀性，画面层次分明、2 8 1亿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

21、面中恼人的光斑，在这方面，G-M D屏具有独特优势。现场逐点校正，亮度色度均匀一致D L P、L C D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；L E D屏采用先进的逐点校正技术，可实现对每一块L E D小间距屏的现场校正；可对出厂前及多年后的L E D屏进行校正，确保整屏亮度、色度均匀一致，低灰处不偏红，彻底消除亮暗线。N T S C广播级色域，色温智能可调采用R G B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

22、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160 170,观看无死角、无偏色，图像始终完美无缝，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

23、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）单元高精度控制技术独创V-Sm o o t h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-St r u c t u r

24、 e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。无大功率热源整洁。花就合理三三三三鼠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。I T I短 丫 机 wI+“I 篇产I曼恒G-MD屏信 号 系 统 疑传 统 屏信 号 系 统 螭 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1 6:9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5 Me屏 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;