虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案

校企共建虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案1、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（The virtual reality laboratory）虛擬現(xiàn)實(shí)（VR-Virtual Reality）,也稱虛擬實(shí)境，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的、具有視、聽(tīng)、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，用戶通過(guò)使用各種交互設(shè)備，同虛擬環(huán)境中的實(shí)體相互作用，使之產(chǎn)生身臨其境感覺(jué)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(jī)接口技術(shù)。與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要特征是：操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。通過(guò)參與者與虛擬仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對(duì)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(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。沉浸/臨場(chǎng)感和實(shí)時(shí)交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)質(zhì)性特征，對(duì)時(shí)空環(huán)境的現(xiàn)實(shí)構(gòu)想（即啟發(fā)思維，獲取信息的過(guò)程）是虛擬現(xiàn)實(shí)的最終目的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的先進(jìn)特性使得該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)的模擬仿真研究中，并切實(shí)有效地指導(dǎo)了生產(chǎn)實(shí)踐。自從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生以來(lái)，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(jì)、軍事和社會(huì)效益。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不遠(yuǎn)的將來(lái)就會(huì)像當(dāng)年的計(jì)算機(jī)一樣應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)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(shí)技術(shù)的成熟，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，它除了可以輔助高校的科研工作，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也具有利用率高，易維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)的許多重點(diǎn)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(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。 2、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的使用利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以數(shù)字化信息為基礎(chǔ)，對(duì)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(shí)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(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主要從事虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、可視化技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(kāi)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(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，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(qiáng)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，勇于創(chuàng)新的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理隊(duì)伍。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)工作堅(jiān)持“科學(xué)規(guī)劃、共享資源、突出重點(diǎn)、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(shí)踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為核心，以建設(shè)信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為重點(diǎn)，分年度建設(shè)一批具有示范、引領(lǐng)作用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，持續(xù)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化建設(shè)，推動(dòng)高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)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(shì)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息管理、影視多媒體等專業(yè)）和開(kāi)設(shè)課程（如三維類、編程類、多媒體、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等課程），發(fā)揮學(xué)校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，積極利用企業(yè)的開(kāi)發(fā)實(shí)力和支持服務(wù)能力，充分整合學(xué)校信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用高水平軟件共享虛擬實(shí)驗(yàn)、儀器共享虛擬實(shí)驗(yàn)和遠(yuǎn)程控制虛擬實(shí)驗(yàn)等教學(xué)資源，提高教學(xué)能力，拓展實(shí)踐領(lǐng)域，豐富教學(xué)內(nèi)容，降低成本和風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)展綠色實(shí)驗(yàn)教學(xué)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)是為本科教學(xué)而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)效果。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)任務(wù)是實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)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(shí)，提供可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)應(yīng)充分體現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛的原則。3、校企合作的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)使用。建設(shè)具有擴(kuò)展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺(tái)，高效管理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)學(xué)院與企業(yè)的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)支撐體系。實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生重點(diǎn)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)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(dòng)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(tuán)隊(duì)來(lái)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)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(tuán)隊(duì)對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練。三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的組成部分1、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)（包括軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)和硬件研發(fā)平臺(tái)）2、高性能圖像生成及處理系統(tǒng)（高性能數(shù)字圖像即時(shí)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(shí)顯示器）4、沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為了更好的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使其更好的應(yīng)用于教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)，推出全面的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室整體系統(tǒng)建設(shè)方案。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(wàn)元資金）1、 實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地2、 實(shí)驗(yàn)室電腦設(shè)備 （電腦20臺(tái)*5000元合計(jì)10.0萬(wàn)元）3、 實(shí)驗(yàn)室桌椅（20套*600元合計(jì)1.2萬(wàn)元）4、 教師團(tuán)隊(duì)與實(shí)際項(xiàng)目資金投入合計(jì)10.0萬(wàn)元+1.2萬(wàn)元=11.2萬(wàn)元（二）學(xué)院方提供（約10.0萬(wàn)元資金）1、虛擬現(xiàn)實(shí)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(jì)1.0萬(wàn)元；學(xué)生專用設(shè)備，提供以下兩個(gè)方案：方案一：實(shí)驗(yàn)室容量為20名學(xué)生，購(gòu)買國(guó)產(chǎn)3glass頭戴顯示器，每?jī)擅麑W(xué)生用一個(gè)設(shè)備。（合計(jì) 10個(gè)*2000元=2.0萬(wàn)元）方案二：實(shí)驗(yàn)室容量為20名學(xué)生，購(gòu)買英國(guó)Oculus頭戴顯示器，每?jī)擅麑W(xué)生用一個(gè)設(shè)備。（合計(jì)10個(gè)*5000元=5.0萬(wàn)元）2、 投影設(shè)備，短焦投影儀及幕布一套。（合計(jì)1.0萬(wàn)元）3、 空調(diào)設(shè)備，機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)系統(tǒng)。（合計(jì)1.0萬(wàn)元）4、 實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)包括電路改造、網(wǎng)絡(luò)改造、儲(chǔ)物柜、教學(xué)白板。（合計(jì)1.5萬(wàn)元） 方案一:資金投入合計(jì)1.0萬(wàn)元+2.0萬(wàn)元+1.0萬(wàn)元+1.0萬(wàn)元+1.5萬(wàn)元=6.5萬(wàn)元 方案二:資金投入合計(jì)1.0萬(wàn)元+5.0萬(wàn)元+1.0萬(wàn)元+1.0萬(wàn)元+1.5萬(wàn)元=9.5萬(wàn)元5、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的布局效果如下附件1: 現(xiàn)今虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴顯示器最出名的有兩款，一款是國(guó)產(chǎn)的3glass頭戴顯示器；另一款是全球首款虛擬現(xiàn)實(shí)的Oculus頭戴顯示器。國(guó)產(chǎn)3glass頭戴顯示器簡(jiǎn)介：3glass是一款國(guó)產(chǎn)的頭戴顯示器，價(jià)格相對(duì)比較便宜，一般在2000元左右。可以盡情享受讓眼睛非常舒適的3D影像?？磳?shí)際測(cè)量閃爍程度的數(shù)據(jù)就能知道數(shù)據(jù)幾乎是零，不會(huì)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(guó)Oculus頭戴顯示器簡(jiǎn)介：Oculus Rift DK2全球首款虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴顯示器，它是一款專為游戲設(shè)計(jì)的頭戴式顯示器，價(jià)格在5000元左右。Oculus Rift，它具有兩個(gè)目鏡，每個(gè)目鏡的分辨率為640*800，雙眼的視覺(jué)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(jué)”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