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全息教室建設解決之道
Solution

全息教室應用多種沉浸式體驗設備進行教學模擬,學生可以“親身體驗”電氣設備、機械零件、傳送路線、醫療操作或管理學應用等,可以滿足大部分教學和訓練的要求。卓信智誠科技科技基于自主研發的虛擬現實引擎VRP技術表現各學科系統(自然的、物理的、社會的)的結構和形態,為學生提供一種可供他們體驗和觀測的環境,同時輔助教師優化教學過程、提高教學質量,改變傳統教學生硬、枯燥、被動的現狀。使多媒體教學從二維平面變成三維立體交互,并能構建一個虛擬的、境界逼真的教學環境。

全息教室在教育教學上的應用,開創了“虛擬教學”的嶄新領域,它是教育高科技的展示和體現,也是教育手段現代化、信息化的標志之一。

VR地震全息教室整體解決方案.jpg

全息教室搭載體系

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全息教室的實施依賴于一定的虛擬情景,卓信智誠科技科技基于自主研發的虛擬現實引擎VRP,開發出虛擬教室情景的軟硬件環境和工具,利用這些工具可以迅速開發出教學所需要的虛擬情景。

全息教室功能特點

VR地震全息教室功能特點.jpg



(1)全息可視:通過OPENVRP渲染引擎生成全息3D立體影像,課件內容全息呈現在眼前。

(2)自然交互:利用光學動作捕捉技術實時跟蹤眼部、手部位置,可進行自然交互,如:機械拆裝、醫療解剖等。

(3)數據管理:實現課件制作、模型增改、協同培訓、遠程教育、學員考核、內容共享以及賬戶管理等功能。




全息教室軟件及硬件構成

VR地震全息教室硬件構成.jpg

VR地震全息教室軟件構成.jpg

應用領域:

虛擬拆裝

針對開設機械類專業的院??蛻?,為客戶建設學生學習機械裝配方面課程的培訓教室,把傳統實體模型或真實設備拆裝教學,使用虛擬環境來達到演示和操作的目的,可以將制造過程、裝配過程、維護、維修過程制作成交互軟件,使用者通過該軟件即可了解整個過程,同時也可以親手操作。安全性差、易損耗、學校采購及維護成本高、占地面積廣、教學效率低、管理困難等.

卓信智誠科技全息教室虛擬拆裝提供的支持如下:

(1)設備操作流程模擬培訓課件

(2)機械認知,配件名稱、參數等相關信息展示

(3)虛擬制造、虛擬裝配、虛擬維護、虛擬維修

卓信智誠科技全息教室改革了院校原有的教學課程和實習模式。為學生提供一種既能學到理論知識,又能得到上崗技能鍛煉的學習方式;為學校提供了一種既能解決設備拆裝難、安全性差、易損耗等困難,又能輔助教師優化教學過程、提高教學質量創造信息化的培養模式。

醫療解剖

為滿足教學實驗的需要,卓信智誠科技以醫學院??蛻舻男枨鬄楹诵?,利用虛擬現實技術可為學習者提供一個直觀、逼真、形象、方便和可重復操作的實驗環境,為解剖學實驗教學開辟了一個嶄新的教學模式”。目前在醫學教育領域,應用較多的便有虛擬人體解剖學、手術訓練教學、虛擬實驗室、虛擬醫院等。

(1)虛擬人體解剖學

虛擬人體解剖學,可在顯示人體組織器官解剖結構的同時,顯示其斷面解剖結構,并可以任意旋轉,提供器官或結構在人體空間中的準確定位、三維測量數據和立體圖像。

(2)手術訓練教學

用計算機圖形學重構出虛擬人體軟組織模型,模擬出虛擬醫學環境,并利用觸覺交互設備與之進行交互,逼真模擬臨床手術的全過程。通過虛擬手術系統,學生可觀察專家手術的過程,也可重復練習,大大減少手術培訓時間,以及減少對昂貴實驗對象的需求。而且,在虛擬環境中進行手術,不會發生嚴重的意外,能夠提高學生協作能力。

虛擬實驗

虛擬實驗建立在一個虛擬的實驗環境之上,注重的是實驗操作的交互性和實驗結果的仿真性。在虛擬實驗中,學生有充分的實驗自主權,能仿真實現各種實際的甚至不可視、不可摸、不可入、危險性高的實驗以及想象的實驗場景。

虛擬實驗的實現將有效緩解很多高校在經費、場地、器材等方面普遍面臨的困難和壓力,而且開展虛擬實驗教學能夠突破傳統實驗對“時、空”的限制,無論是學生還是教師,都可以自由、無顧慮地進行虛擬實驗,操作儀器,進行各種實驗,有助于提高實驗教學質量。

卓信智誠科技全息教室打造的虛擬實驗可開設各種虛擬實驗課程,如下:

(1)領域學科類試驗,如:生物、化學、物理、自然科學等;

(2)高職院校專業類試驗,如:機電、化工等;

仿真培訓

依托虛擬現實技術支持下,虛擬仿真實訓設施與真正的培訓設施功能相同,操作方法也一樣,學員通過虛擬實訓設施訓練技能和在現實培訓基地里同樣便捷。由虛擬現實技術所支撐的培訓系統,在安全的虛擬環境中既可以學習理論知識又可以真實實踐訓練。同時,降低實訓教學的投入、提高實訓安全性(設備安全、人身安全),教學管理系統也可也真實再現學生學習成績及考核記錄,為學生提供了自我測試學習的方便性。

仿真教學實訓為我們解決了以下眾多問題:

(1)解決了實訓設備不足、費用太高、投入太大或實訓空間不足問題

(2)解決了實操實訓危險性太大問題

(3)解決了環境污染問題

(4)解決了個性化導訓問題

(5)解決了標準化演示、示范問題

(6)解決了工作職場展示問題問題

(7)解決了順序性、程序性操作訓練問題

(8)解決了縮短實操時間問題

(9)解決了對實操訓練互補問題

卓信智誠科技以提高學生操作技能和熟練程度為目標,根據各專業的教學特點和行業需求,定制綜合性的解決方案。

操作流程模擬

任何需要進行操作流程展示的設備、實物或場景均可通過虛擬模擬出來并進行講解(如:機械拆裝、電力搭建、建筑施工、生物喂養等均可),其優勢有:

(1)三維真實再現操作流程和作業環境,還可與各種操作器械進行整合,在達到真實培訓效果的同時節約成本。

(2)通過虛擬環境從多角度對學員進行真實環境的模擬培訓。

(3)多角度可視操作,更加直接,簡潔易懂;

(4)提高安全性可避免對機器、學員、教師、其他工作現場人員或財產造成的風險。

教學與科研

針對具有特定行業背景的院校各專業,打造專業的虛擬現實教學與科研的綜合實訓室。

(1)結合院校不同專業,制作各類高精度三維模型及動畫。

(2)根據需求及課程知識需要,開發用戶定制版的虛擬現實互動教學平臺;

(3)提供全息臺、CAVE顯示設備架構設計,立體投影設備及各類互動硬件,使學生依托VR交互設備進行模擬操作;

(4)根據實地測距,為客戶量身打造的沉浸式體驗效果。

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