虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室的建設(shè)方案

校企共建虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室建設(shè)方案1、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室（The virtual reality laboratory）虛擬現(xiàn)實（VR-Virtual Reality）,也稱虛擬實境，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)，它利用計算機技術(shù)生成一個逼真的、具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶通過使用各種交互設(shè)備，同虛擬環(huán)境中的實體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺的交互式視景仿真和信息交流，是一種先進(jìn)的數(shù)字化人機接口技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要特征是：操作者能夠真正進(jìn)入一個由計算機生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進(jìn)行交流。通過參與者與虛擬仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。沉浸/臨場感和實時交互性是虛擬現(xiàn)實的實質(zhì)性特征，對時空環(huán)境的現(xiàn)實構(gòu)想（即啟發(fā)思維，獲取信息的過程）是虛擬現(xiàn)實的最終目的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的先進(jìn)特性使得該項技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)的模擬仿真研究中，并切實有效地指導(dǎo)了生產(chǎn)實踐。自從虛擬現(xiàn)實技術(shù)誕生以來，它已經(jīng)在軍事模擬、先進(jìn)制造、城市規(guī)劃/地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟、軍事和社會效益。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來就會像當(dāng)年的計算機一樣應(yīng)用于社會生產(chǎn)實踐的各個領(lǐng)域，它與網(wǎng)絡(luò)、多媒體將并稱為21世紀(jì)最具應(yīng)用前景的三大技術(shù)。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成熟，人們開始認(rèn)識到虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價值，它除了可以輔助高校的科研工作，在實驗教學(xué)方面也具有利用率高，易維護等諸多優(yōu)點。近年來，國內(nèi)的許多重點高校都根據(jù)自身科研和教學(xué)的需求建立了虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室。 2、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室的使用利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以數(shù)字化信息為基礎(chǔ)，對學(xué)校的教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)等所有信息資源進(jìn)行全面的數(shù)字化，最終實現(xiàn)教育的信息化，提高學(xué)校的辦學(xué)水平和管理水平。虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室主要從事虛擬現(xiàn)實技術(shù)、可視化技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、圖形系統(tǒng)工具、圖像信息處理、分布式系統(tǒng)和人工智能等領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)。1、院校教學(xué)科研。建設(shè)教學(xué)、科研、技術(shù)人員結(jié)構(gòu)合理的虛擬仿真實驗教學(xué)團隊，形成一支教育理念先進(jìn)，學(xué)術(shù)水平高，教學(xué)科研能力強，實踐經(jīng)驗豐富，勇于創(chuàng)新的虛擬仿真實驗教學(xué)和管理隊伍。虛擬仿真實驗教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)工作堅持“科學(xué)規(guī)劃、共享資源、突出重點、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的指導(dǎo)思想，以全面提高高校學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質(zhì)實驗教學(xué)資源為核心，以建設(shè)信息化實驗教學(xué)資源為重點，分年度建設(shè)一批具有示范、引領(lǐng)作用的虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗教學(xué)中心，持續(xù)推進(jìn)實驗教學(xué)信息化建設(shè)，推動高等學(xué)校實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新。2、 建議學(xué)院發(fā)揮學(xué)校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，開展實驗教學(xué)。結(jié)合河北傳媒學(xué)院信息技術(shù)與管理學(xué)院的特色專業(yè)（如計算機科學(xué)與技術(shù)、計算機信息管理、影視多媒體等專業(yè)）和開設(shè)課程（如三維類、編程類、多媒體、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計等課程），發(fā)揮學(xué)校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢，積極利用企業(yè)的開發(fā)實力和支持服務(wù)能力，充分整合學(xué)校信息化實驗教學(xué)資源，以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計和創(chuàng)新能力為出發(fā)點，創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用高水平軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬實驗和遠(yuǎn)程控制虛擬實驗等教學(xué)資源，提高教學(xué)能力，拓展實踐領(lǐng)域，豐富教學(xué)內(nèi)容，降低成本和風(fēng)險，開展綠色實驗教學(xué)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗是為本科教學(xué)而設(shè)計和實現(xiàn)的。虛擬仿真實驗教學(xué)依托虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展實驗，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)效果。虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)任務(wù)是實現(xiàn)真實實驗不具備或難以完成的教學(xué)功能。在涉及高?；驑O端的環(huán)境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練等情況時，提供可靠、安全和經(jīng)濟的實驗項目。虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛的原則。3、校企合作的實訓(xùn)環(huán)節(jié)使用。建設(shè)具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺，高效管理實驗教學(xué)資源，實現(xiàn)學(xué)院與企業(yè)的實驗教學(xué)資源共享，滿足學(xué)院的多學(xué)科專業(yè)的虛擬仿真實驗教學(xué)的需求。探索校企共建共管的新模式和新途徑，建立可持續(xù)發(fā)展的虛擬仿真實驗教學(xué)服務(wù)支撐體系。實訓(xùn)環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生重點研究虛擬環(huán)境的快速三維建模與高效繪制、自然災(zāi)害現(xiàn)象模擬與仿真、多種數(shù)字媒體融合、增強現(xiàn)實等關(guān)鍵技術(shù)，并研究這些關(guān)鍵技術(shù)在公共安全事件模擬分析、影視產(chǎn)品制作、游戲動漫生成、數(shù)字媒體的生成、展示、管理、發(fā)布等方面的應(yīng)用。4、 組織相關(guān)專業(yè)及有意向的學(xué)生，以興趣小組的模式進(jìn)行組建團隊來進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的研發(fā)制作。由企業(yè)方派專業(yè)技術(shù)工程師進(jìn)行學(xué)生的授課指導(dǎo)，除帶領(lǐng)團隊對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研發(fā)工作外，還帶領(lǐng)學(xué)生承接相關(guān)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)項目進(jìn)行實戰(zhàn)演練。三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室的組成部分1、虛擬現(xiàn)實應(yīng)用開發(fā)平臺（包括軟件開發(fā)平臺和硬件研發(fā)平臺）2、高性能圖像生成及處理系統(tǒng)（高性能數(shù)字圖像即時演算系統(tǒng)）3、沉浸式沉虛擬三維顯示系統(tǒng)（頭戴式虛擬現(xiàn)實顯示器）4、沉浸式虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng) （數(shù)據(jù)手套、體感座椅、交互控制器等）5、數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)（投影、電子白板等）四、虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室的建設(shè)為了更好的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使其更好的應(yīng)用于教學(xué)、科研和生產(chǎn)實踐活動，推出全面的虛擬現(xiàn)實實驗室整體系統(tǒng)建設(shè)方案。虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室建設(shè)由學(xué)院與企業(yè)共同出資建設(shè)，并共享研究成果。雙方出資情況如下：（一）企業(yè)方提供 （約11.2萬元資金）1、 實驗室場地2、 實驗室電腦設(shè)備 （電腦20臺*5000元合計10.0萬元）3、 實驗室桌椅（20套*600元合計1.2萬元）4、 教師團隊與實際項目資金投入合計10.0萬元+1.2萬元=11.2萬元（二）學(xué)院方提供（約10.0萬元資金）1、虛擬現(xiàn)實設(shè)備（頭戴式顯示器）教師專用設(shè)備，oculus頭戴式顯示器兩部，合計1.0萬元；學(xué)生專用設(shè)備，提供以下兩個方案：方案一：實驗室容量為20名學(xué)生，購買國產(chǎn)3glass頭戴顯示器，每兩名學(xué)生用一個設(shè)備。（合計 10個*2000元=2.0萬元）方案二：實驗室容量為20名學(xué)生，購買英國Oculus頭戴顯示器，每兩名學(xué)生用一個設(shè)備。（合計10個*5000元=5.0萬元）2、 投影設(shè)備，短焦投影儀及幕布一套。（合計1.0萬元）3、 空調(diào)設(shè)備，機房標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)系統(tǒng)。（合計1.0萬元）4、 實驗室基礎(chǔ)建設(shè)包括電路改造、網(wǎng)絡(luò)改造、儲物柜、教學(xué)白板。（合計1.5萬元） 方案一:資金投入合計1.0萬元+2.0萬元+1.0萬元+1.0萬元+1.5萬元=6.5萬元 方案二:資金投入合計1.0萬元+5.0萬元+1.0萬元+1.0萬元+1.5萬元=9.5萬元5、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)實驗室的布局效果如下附件1: 現(xiàn)今虛擬現(xiàn)實頭戴顯示器最出名的有兩款，一款是國產(chǎn)的3glass頭戴顯示器；另一款是全球首款虛擬現(xiàn)實的Oculus頭戴顯示器。國產(chǎn)3glass頭戴顯示器簡介：3glass是一款國產(chǎn)的頭戴顯示器，價格相對比較便宜，一般在2000元左右?？梢员M情享受讓眼睛非常舒適的3D影像?？磳嶋H測量閃爍程度的數(shù)據(jù)就能知道數(shù)據(jù)幾乎是零，不會有頭暈的狀態(tài)出現(xiàn)。高亮度的3D影像。輕便舒適的眼鏡享受3D影像。外國Oculus頭戴顯示器簡介：Oculus Rift DK2全球首款虛擬現(xiàn)實頭戴顯示器，它是一款專為游戲設(shè)計的頭戴式顯示器，價格在5000元左右。Oculus Rift，它具有兩個目鏡，每個目鏡的分辨率為640*800，雙眼的視覺合并之后擁有1280*800的分辨率。具有陀螺儀控制的視角。能夠使你身體感官中“視覺”的部分如同進(jìn)入游戲中。Oculus Rift DK2重要新特性1. 頭部位置追蹤