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虚拟现实(VR-Virtual Reality),也称虚拟实境,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统,它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境,用户通过使用各种交互设备,同虚拟环境中的实体相互作用,使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流,是一种先进的数字化人机接口技术。
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与传统的模拟技术相比,虚拟现实技术的主要特征是:操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。
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沉浸临场感和实时交互性是虚拟现实的实质性特征,对时空环境的现实构想(即启发思维,获取信息的过程)是虚拟现实的最终目的。
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随着虚拟现实技术的成熟,人们开始认识到虚拟现实在教育领域的应用价值,它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有利用率高,易维护等诸多优点。近年来,国内的许多重点高校都根据自身科研和教学的需求建立了虚拟现实实验室。
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运行环境一:校园网B/S模式(购买Web3D版软件) |
预算:6万
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硬件名称 |
电脑配置 |
数量 |
虚拟现实软件 |
服务器 |
CPU:i7高端系列 |
1台 |
WIN10 IIS配置,存放虚拟现实VR程序,存储数据 |
内存:32G |
显卡:NVIDIA GTX 1060 8G |
硬盘:2T |
光纤网速 |
操作系统:Windows 10 64位 |
学生电脑 |
CPU:i5系列或以上 |
30台 |
无需安装任何插件,360浏览器或Firefox浏览器输入网址即可。弘意视景---虚拟现实VR软件均可实现WebGL模式, |
内存:8G |
显卡:NVIDIA GTX 1060 4G |
硬盘:100G以上 |
360浏览器或Firefox浏览器 |
操作系统:Windows 10 64位 |
Web3D网络示意图 |
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运行环境二:多媒体体教室C/S模式(购买PC版软件)
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预算:6万 |
硬件名称 |
电脑配置 |
数量 |
虚拟现实软件 |
教师机 |
CPU: Intel i7或以上 |
1台 |
用户管理、考核成绩查询统计、信息数据存储、多人协调作业管理 |
内存:16GB+RAM或以上 |
显卡:NVIDIA GTX 1060 4G或以上 |
硬盘:1T |
操作系统:Windows 10 64位 |
网络交换机一台 |
学生客户端 |
CPU: Intel i5或以上 |
30台 |
弘意视景---虚拟现实VR实训软件 |
内存:8GB+RAM |
显卡:NVIDIA GTX 960 4G或以上G |
硬盘:1T |
操作系统:Windows 10 64位 |
投影机 |
1024*768普通投影机即可 |
1台 |
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多媒体教室示意图 |
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运行环境三:HTC VR眼镜沉浸感体验方案(购买HTC VR版软件) |
预算:8万 |
硬件名称 |
电脑配置 |
数量 |
虚拟现实软件 |
VR电脑配置 |
Intel i7 或更高 |
1台 |
弘意视景---虚拟现实VR实训软件 |
内存:16GB+RAM |
显卡:NVIDIA GTX 1060 4G或以上 |
硬盘:1T |
视频输出:HDMI1.3视频输出 |
USB端口:3个USB3.0端口,1个USB2.0端口 |
显示器:无 |
键盘+鼠标 |
无线网卡 |
操作系统:Windows 10 64位 |
VR眼镜 |
HTC VR PRO |
1台 |
3D立体沉浸式体验与互动操作 |
电视 |
小米电视70寸 |
1台 |
1.55m*0.87m |
HTC VR眼镜示意图 |
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运行环境四:3D被动立体双通道环幕(购买3D立体版软件) |
预算:30万
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硬件环境 |
电脑配置 |
数量 |
虚拟现实软件 |
5*5米房间 |
高配电脑一台 |
1台 |
弘意视景---虚拟现实VR成品软件均可实现3D主动立体演示 |
金属双通道环幕 |
2D投影机4台 |
2D立体融合机1台 |
偏正眼镜5副眼镜 |
机柜一个 |
投影机吊架2个(上下) |
偏正玻璃4副 |
24口交换机一台 |
操作系统:Windows 10 64位 |
3D被动立体示意图 |
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运行环境五:3D主动立体双通道环幕方案(购买3D立体版软件)) |
预算:40万 |
硬件环境 |
电脑配置 |
数量 |
虚拟现实软件 |
5*5米房间 |
高配电脑一台 |
1台 |
弘意视景---虚拟现实VR成品软件均可实现3D主动立体演示 |
金属双通道环幕 |
3D主动立体投影机2台 |
3D立体融合机1台 |
红外线快门眼镜5副眼镜 |
机柜一个 |
投影机吊架2个 |
24口交换机一台 |
3D主动立体示意图 |
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(六)弘意视景虚拟现实VR软件价格 |
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(七)硬件支持收费 |
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演示环镜 |
具体说明 |
价格 |
1 |
PC标准版 |
支持电脑连接投影、拼接屏,
支持鼠标+键盘或游戏手柄操作 |
标准版价格 |
2 |
HTC VR眼镜版 |
可针对任何眼镜开发接口,通用HTC VIVE眼镜 |
标准版价格 + 1万 |
3 |
3D立体版 |
支持3D主动或被动立体 |
标准版价格 + 2万 |
4 |
WebGL版 |
需要有足够电脑配置与网络带宽 |
标准版价格 +1万 |
5 |
定制添加内容 |
通用版功能达不到客户需求时,可根据客户需求在系统中添加内容 |
价格根据添加内容双方商议 |
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(八)项目定制开发收费标准 |
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(九)部分设备展示 |
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120度金属环幕 |
主动立体投影机 |
被动立体投影机 |
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动作捕捉相机 |
2D融合机 |
3D融合机 |
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动捕眼镜与手套 |
单手柄 |
24口交换机 |
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机柜 |
Oculus cv1眼镜 |
Htc vive眼镜 |
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方向盘 |
3D立体电视 |
Z Space |
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(十)现场调试案例 |
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3D立体软件与设备调试 |
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软件与VR眼镜设备调试 |
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软件与拼接屏调试 |
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软件与VR跑步机结合使用 |
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软件与游戏方向盘、手柄结合使用 |
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虚拟现实实验室的使用
利用虚拟现实技术,以数字化信息为基础,对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化,最终实现教育的信息化,提高学校的办学水平和管理水平。
虚拟现实实验室主要从事虚拟现实技术、可视化技术、计算机网络、图形系统工具、图像信息处理、分布式系统和人工智能等领域的科学研究和技术开发。
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1、院校教学科研。
建设教学、科研、技术人员结构合理的虚拟仿真实验教学团队,形成一支教育理念先进,学术水平高,教学科研能力强,实践经验丰富,勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍。
虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学建设工作坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想,以全面提高高校学生创新精神和实践能力为宗旨,以共享优质实验教学资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,分年度建设一批具有示范、引领作用的虚拟现实技术实验教学中心,持续推进实验教学信息化建设,推动高等学校实验教学改革与创新。
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2、建议学院发挥学校学科专业优势,开展实验教学。
发挥学校学科专业优势,积极利用企业的开发实力和支持服务能力,充分整合学校信息化实验教学资源,以培养学生综合设计和创新能力为出发点,创造性地建设与应用高水平软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等教学资源,提高教学能力,拓展实践领域,丰富教学内容,降低成本和风险,开展绿色实验教学。
虚拟现实技术实验是为本科教学而设计和实现的。虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学效果。
虚拟仿真实验教学中心建设任务是实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时,提供可靠、安全和经济的实验项目。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现虚实结合、相互补充的原则。
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3、校企合作的实训环节使用。
建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台,高效管理实验教学资源,实现学院与企业的实验教学资源共享,满足学院的多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。探索校企共建共管的新模式和新途径,建立可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。
实训环节带领学生重点研究虚拟环境的快速三维建模与高效绘制、自然灾害现象模拟与仿真、多种数字媒体融合、增强现实等关键技术,并研究这些关键技术在公共安全事件模拟分析、影视产品制作、游戏动漫生成、数字媒体的生成、展示、管理、发布等方面的应用。
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