VR实训室设计方案.docx

封面副题——某某之一
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虚拟现实技术实训室
设计方案
二〇一九年三月
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息资源进行全面的数字 化，最终实现训练的信息化，提高部队的训练水平和管理水 平。
(一) 教育意义
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虚拟仿真实验教学是信息化建设的重要内容，是信息技 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，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，推动教学改革与创新。
在传统教学中，长期以来人们不得不用抽象的概念表示 非常丰富的内容，如用平面图、剖面图、立面图等平面图形 成一些规定的符号来表示三维的立体建筑，用比较抽象的图 形和精练的语言来描述复杂的场景，以传递大量的信息。但 这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的职业、 知识结构及理解能力的影响，交流起来非常困难。
虚拟现实技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界，也可以表示 虚拟的世界。表示真实世界时，可以突破物理空间和时间的 约束，做到能“超越现实”；在表示虚拟世界时，又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感，以达到身临其境的感受， 最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互 作用的三维信息空间”。VR 技术为用户提供了一种新型的人机接口，它利用计算机生成交互式三维环境，不仅使参与者 能够感受到景物或模型的逼真存在，并且对参与者的运动和
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操作做出实时准确的响应。
引入 VR 实训室建设，将其沉浸性、交互性、自主性、多感知性等特性融入教学过程中，以实训室为依托，基于“互联网+”的手段实现教学模式创新、教学方法创新、教学内容与实际同步。
(二) 实习实训意义
VR 实训室建设将极大程度上解决实训、课堂教学以实际相互衔接，培养基础知识与专业职业技能的融合。同时一体 化的思路引入，将使得教学的深度、系统化更强，培养职业 管理型人才及综合素质较高的专业技术人才的目标将更加有利。
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，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、能实不虚的原 则。
四、 建设内容
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(一) VR 实训室的组成部分 1、VR 软件应用系统
定制开发型
2、沉浸式虚拟三维显示系统
在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备， 比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维 投影显示系统，而头盔显示器则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性，而在这些 所有的显示系统或设备中，头盔显示器是最能满足这项功能 要求的系统，因此，该种系统也最受广大专业仿真用户的欢 迎。头盔显示器是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿 真实现手段和方式，也是一种最典型、最实用、最高级别的 投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高 度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。
3、沉浸式虚拟现实交互系统
多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的精髓，离开实时交互，虚拟现 实应用将失去其存在的价值和意义，这也是虚拟现实技术与 三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应 用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设，它们 主要是 6 自由度虚拟交互系统，比如：力或触觉反馈系统、
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数据手柄、位置跟踪器或交互控制器等等。 ＶＲ技术的核心是通过计算机产生一种如同“身临其
境”的具有动态、声像功能的三维空间环境，而且使操作者 能够进入该环境，直接观测和参与该环境中事物的变化与相 互作用。因此，将ＶＲ技术应用于建筑工程仿真研究，不但 可以使得该领域内的计算机仿真方法得到完善与发展，而且 也将大大提高设计与施工的逼真性、实效性和经济性。
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