学校虚拟现实实训方案书市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

第1页目录目目 录：录：设计案例设计案例项目设计效果及平面布置图项目设计效果及平面布置图项目实施包括产品、技术介绍项目实施包括产品、技术介绍项目设计项目设计及应用及应用说明说明项目背景及需求分析项目背景及需求分析 项目团体项目团体实实训训室室方方案案第2页需求分析项目背景及需求分析项目背景及需求分析学校实训教育面临问题学校实训教育面临问题?第3页传统实训项目存在问题传统实训项目存在问题教育培训需要投入大量实体数控机床设备给学员进行实训，培训教育培训需要投入大量实体数控机床设备给学员进行实训，培训费用高，投资大；学员实际操作轻易出现失误，造成机器磨损，费用高，投资大；学员实际操作轻易出现失误，造成机器磨损，产生大量维护维修费用，造成经济损失。产生大量维护维修费用，造成经济损失。传统实训大多为传统实训大多为“一对一一对一”教学模式，大大增加了培训教学模式，大大增加了培训投资，且无法同时进行多人培训，降低了培训效率。投资，且无法同时进行多人培训，降低了培训效率。在一些设备原理教育上，分解演示困难低在一些设备原理教育上，分解演示困难低直观性差，尤其是大型部件、设备直观性差，尤其是大型部件、设备技术、设备革新周期技术、设备革新周期长，无法紧跟社会发展需求长，无法紧跟社会发展需求问题？问题？第4页虚拟现实在试验室中应用虚拟现实在试验室中应用随着虚随着虚拟现实技技术的成熟，全国各大院校开始的成熟，全国各大院校开始认识到虚到虚拟实验室在教育室在教育领域的域的应用价用价值，它除了可以，它除了可以辅助高校的科助高校的科研工作，在研工作，在实验教学方面也具有很高的教学方面也具有很高的应用，如利用率高、用，如利用率高、操作性操作性强、易、易维护等等诸多多优。.近年来近年来,国内的国内的许多高校都多高校都根据自身科研和教学建立了符合自已教学根据自身科研和教学建立了符合自已教学规范的虚范的虚拟实验室。室。虚拟现实试验室是虚拟现实技术应用表达和主要虚拟现实试验室是虚拟现实技术应用表达和主要虚拟现实试验室是虚拟现实技术应用表达和主要虚拟现实试验室是虚拟现实技术应用表达和主要载体。载体。载体。载体。第5页虚拟现实具备特征虚拟现实具备特征感知感知性性主要特征主要特征成功模拟环境应该到成功模拟环境应该到达使用户难以分辨真达使用户难以分辨真假程度。假程度。虚拟系统中物体依据虚拟系统中物体依据物理定律动作程度物理定律动作程度。理想虚拟试验室应该理想虚拟试验室应该含有些人所含有感知含有些人所含有感知功效。功效。沉醉沉醉感感交交互性互性真真实性实性用户对模拟系统中物用户对模拟系统中物体可操作程度和从环体可操作程度和从环境得到反馈自然程度境得到反馈自然程度（包含实时性）。（包含实时性）。第6页虚拟现实价值表达虚拟现实价值表达建立逼真三维互动模型，经过高清显示设备系统展现建立逼真三维互动模型，经过高清显示设备系统展现出来，给于学员身临其境感觉，从而激发学员学习兴出来，给于学员身临其境感觉，从而激发学员学习兴趣，提升学员动手操作能力趣，提升学员动手操作能力系统支持多系统支持多人同时在现场学习，突人同时在现场学习，突破了破了传统教育限制，传统教育限制，既既节约了培训时间节约了培训时间，提升提升培训培训效率，又降低效率，又降低对设备耗损对设备耗损系统含有系统含有可扩展性可扩展性，能够，能够随时增加随时增加数控机床数控机床 虚虚拟拓展模块，使拟拓展模块，使系统能紧系统能紧随随市场数控技市场数控技 术最新发术最新发展需展需求求第7页虚拟实训教学价值表达虚拟实训教学价值表达 兴趣和热情造就最好学生在教学兴趣和热情造就最好学生在教学中采取虚拟现实教学系统，中采取虚拟现实教学系统，可极大地激发学生们学可极大地激发学生们学习热情并极大地提升学习热情并极大地提升学生们学习动力。生们学习动力。动力动力质量质量一个完整虚拟现实教学项目，在一个完整虚拟现实教学项目，在教师多角度演示讲解之中，极有教师多角度演示讲解之中，极有利于学生正确了解、利于学生正确了解、快速掌握和长久记忆，教快速掌握和长久记忆，教 学水平和教学质量自然学水平和教学质量自然得益良多。得益良多。效率效率虚拟现实展示，使虚拟现实展示，使学生由单纯文字记学生由单纯文字记忆变成视觉记忆和文字记忆变成视觉记忆和文字记忆结合，记忆保留程度高，忆结合，记忆保留程度高，保留时间长；提升教学及学习保留时间长；提升教学及学习效率。效率。发展发展 深入更新教育观念，深入更新教育观念，树立当代职业教育理念，树立当代职业教育理念，充实了当代课程和教学改革充实了当代课程和教学改革 方向，使学校教育能时跟社会方向，使学校教育能时跟社会发展步伐。发展步伐。第8页虚拟制造虚拟制造虚拟制造虚拟制造虚拟设计虚拟设计虚拟设计虚拟设计虚拟装配虚拟装配虚拟装配虚拟装配模拟驾驶、训练、演示、教学模拟驾驶、训练、演示、教学模拟驾驶、训练、演示、教学模拟驾驶、训练、演示、教学 虚拟医学工程（虚拟手术虚拟医学工程（虚拟手术虚拟医学工程（虚拟手术虚拟医学工程（虚拟手术 /解剖解剖解剖解剖 /医学分析）医学分析）医学分析）医学分析）虚拟实训教学价值表达虚拟实训教学价值表达 第9页方案设计分析建设目标建设目标 依据当前学校教学发展需求，本期建设目标是依据当前学校教学发展需求，本期建设目标是：第10页应含有功效应含有功效1 1、满足教学要求，突出技能培养满足教学要求，突出技能培养。2 2、实训基地要成为产、学结合平台。实训基地要成为产、学结合平台。注：注：应与共享资源企业共同努力，建立市场导向、共同建设、校应与共享资源企业共同努力，建立市场导向、共同建设、校企联动运行机制，深入实现生产育人企联动运行机制，深入实现生产育人1)1)负担学院实习实训任务，突出实践技能与创新能力培养，表达为服负担学院实习实训任务，突出实践技能与创新能力培养，表达为服务教学宗旨务教学宗旨;(2);(2)经过经过三维立体建模三维立体建模营造生产环境，培养学生工程应用营造生产环境，培养学生工程应用能力能力;(3);(3)表达素质教育，表达人文关心表达素质教育，表达人文关心;(4);(4)负担课程设计任务负担课程设计任务;(5);(5)服服务社会，接纳校外实习实训任务。务社会，接纳校外实习实训任务。(1)(1)为教师创造学习空间，为学院培养大批急需为教师创造学习空间，为学院培养大批急需“双师型双师型”教师教师;(2);(2)为学生课外科技创新活动提供场所为学生课外科技创新活动提供场所;(3);(3)健全技能工种判定项健全技能工种判定项目目;(4);(4)进入企业，实现生产。进入企业，实现生产。第11页虚拟现实实训室系统结构设计虚拟现实实训室系统结构设计具有沉浸感的虚拟现实三维立体显示系统具有沉浸感的虚拟现实三维立体显示系统面向应用对象的虚拟现实应用开发平台面向应用对象的虚拟现实应用开发平台 6 6自由度虚拟现实交互系统自由度虚拟现实交互系统中央集成应用控制系统中央集成应用控制系统系统结构设计第12页虚拟现实实训室系统功效设计虚拟现实实训室系统功效设计系系统统功功能能6 6自由度实时交互功能自由度实时交互功能 力反馈或触觉反馈功能力反馈或触觉反馈功能立体三维音效输出功能立体三维音效输出功能沉浸式立体显示沉浸式立体显示 二次开发功能二次开发功能第13页方案设计虚拟现实三维立体显示系统虚拟现实三维立体显示系统经过集成虚拟仿真系统平台，应用环幕、高清设备等展经过集成虚拟仿真系统平台，应用环幕、高清设备等展示伎俩，逼真再现各种操作环境，丰富教学伎俩，成为示伎俩，逼真再现各种操作环境，丰富教学伎俩，成为学校实训发展趋势学校实训发展趋势。第14页方案介绍弧幕立体投影系统弧幕立体投影系统1.三通道环幕立体投影系统介绍：三通道环幕立体投影系统介绍：三通道环幕立体投影系统，是指采取三通道环幕立体投影系统，是指采取3 3台投影机，平行吊装方式组台投影机，平行吊装方式组合而成大屏幕展示系统，三通道环幕弧长合而成大屏幕展示系统，三通道环幕弧长8 8米，高米，高2.22.2，弧度为，弧度为120120左左右。显示分辨率在右。显示分辨率在2560*7682560*768左右。三通道环幕投影系统能够用来播放视左右。三通道环幕投影系统能够用来播放视频、频、PPTPPT、立体电影、虚拟仿真、立体电影、虚拟仿真VRVR案例等，可用于教学、演示、工作汇案例等，可用于教学、演示、工作汇报等。报等。2.三通道环幕对环境要求：三通道环幕对环境要求：多通道环幕要求房间宽度不低于多通道环幕要求房间宽度不低于8 8米，长度不低于米，长度不低于1010米，高度不低于米，高度不低于2.82.8米。最正确面积为米。最正确面积为100150100150平方米之间。平方米之间。光线以暗为主，最好配有窗帘以及二种不一样灯光。光线以暗为主，最好配有窗帘以及二种不一样灯光。安装空调，用于改进室内温度，让设备在最适宜温度之下工作，延长安装空调，用于改进室内温度，让设备在最适宜温度之下工作，延长使用寿命。使用寿命。第15页图例说明图例说明图例说明第16页设计图环幕立体投影系统设计图环幕立体投影系统设计图第17页结构图环幕立体投影系统结构图环幕立体投影系统结构图第18页技术介绍DLP DLP 投影机介绍投影机介绍 当前市场上出现DLP投影机，多数都属于单片机，这种单片DLP投影机主要适用在各种便携式投影产品中，这种投影机整个机身普通小于A4 纸张面积，专为流感人员而设计。这种单片DLP 投影机即使价格廉价，但是并不适合用于仿真系统环境并不适合用于仿真系统环境，因为它亮度普通只有1000 流明左右，而且亮度均匀性和色彩一致性方面都比较差，普通只适合用于演示、娱乐等。三片DLP投影机，三片 DMD 芯片分别反射三原色中一个颜色，已经不需要再使用色轮来滤光了；使用三片 DMD 芯片制造投影机亮度最高可到达1ANSI流明，它抛弃了传统意义上会聚，可随意变焦，调整十分便利；其分辨率也比较高，不经压缩分辨率可到达12801024。DLP最大优势就是色彩还原性、亮度均匀性和对比度，这些指标在多通道环幕软边无缝拼接中非常关键，直接影响到系统最终效果和画质稳定性。DLP投影也是业内公认多通道拼接投影机最正确选择。第19页技术介绍 可视化编程虚拟现实开发平台可视化编程虚拟现实开发平台以创新可视化模式让用户轻松建构互动体验，内建超出700种行为模块，从早期产品原型设计、虚拟环境模拟发展到3D互动操作，轻松建构出身临其境栩栩如生完美体验。第20页技术介绍 虚拟现实交互系统虚拟现实交互系统数据数据手套手套力或力或触触觉反反馈系系统操纵杆位置位置跟踪跟踪器器虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用特殊虚拟外设，它们主要是虚拟交互系统第21页 方案经典应用领域方案经典应用领域虚拟制造虚拟设计虚拟装配模拟驾驶、训练、演示、教学、培训等军事模拟、指挥、虚拟战场、电子对抗地形地貌、地理信息系统（GIS）建筑视景与城市规划、矿产、石油航空航天、科学可视化生物工程（基因/遗传/分子结构研究）虚拟医学工程（虚拟手术/解剖/医学分析)第22页谢谢 谢！谢！第23页