安全教育MR实训中心建设方案

VR（虚拟现实）产业尚处于一个发展的初步阶段，随着标准的制定、核心技术的研发与普及，将会衍生到各产业行业的众多技术变革与应用。为此学校在实训室的建设方面需要有一定的前瞻性。此MR安全教育实训中心建设方案的设计原则是在满足学校专业建设需求，及教学实训要求的情况下，充分考虑系统的可用性、稳定性、可靠性，同时兼顾系统的先进性、兼容性、可扩展性。

以MR安全教育实训教学系统为实训课程主体，MR创新实训室是以学生为中心的学习理念进行基础环境设计，对使用空间进行合理布局和规划。

按照40人/班的编制，在校建设一间实训室，配置一套沉浸式交互虚拟现实系统，实训室建议学校安排专门的老师负责。

其中，沉浸式交互虚拟现实系统设计尺寸为5m*4m*3m的多人互动实训空间，可完成教学内容的实时渲染播放、多人实时交互操作、远程交互操作等，方便老师交互演示和学生实操练习。

实验室效果图-----用于虚拟教学

使用沉浸式的方式进行课堂授课，通过视觉、听觉等全方位立体化手段打造沉浸式、可互动的学习体验。

浸式交互虚拟现实体验空间

CAVE,英文全称Cave Automatic Virtual Environment，中文称“洞穴状自动虚拟系统”。该系统可呈现在空间中2-6个面，或异型空间内，将虚拟现实场景以正确的透视投影到空间的上下左右、以及前后等呈现面上，所有参与者均完全沉浸在一个被高清晰画面包围的高虚拟仿真环境中。

MR沉浸式交互虚拟现实系统的核心技术在于利用曲面透视矫正技术，解决传统的CAVE VR技术在呈现面折边处存在的透视问题。该系统可在任意大小的两面、三面、四面、五面，或异型空间内呈现一个完整的投影虚拟空间，供多人交互参与，所有参与者均完全沉浸在一个被立体投影画面包围的高级虚拟仿真环境中。借助不同功能的虚拟现实交互设备(如数据手套、控制手柄、位置跟踪器、六自由度平台等)，使参与者获得一种身临其境的高分辨率全景视听影像体验和高自由度的交互感受。由于投影面能够覆盖用户的全部视野,所以该系统能提供给使用者一种前所未有的震撼性的沉浸感受。

该系统具体参数说明如下：

设备组成

动捕系统

LED动作捕捉式仿真实训通过光学动作捕捉摄像机、3D立体LED设备、交互3D眼镜和交互手柄等产品进行实训操作。实训过程中，不仅可以实现抓取移动、放大、缩小、360°全方位展示等基本功能，高度还原实际拆装场景和教学过程。

Ø 光学交互摄像头

配置光学交互摄像头，满足视频摄像/传播和动态图像捕捉等基本功能，简单易用、稳定可靠，具有良好的通用性、兼容性，内置大容量帧缓存，保证传输可靠与实时，超低延时触发电路设计，极速响应触发信号。

Ø 3D信号发射器

配置3D发射器，传输信号不再受限和干扰，眼镜和发射器一对一工作不受其他影响，眼镜和发射器同步无偏差，保证信号传输，还可通过调节适应不同3D显示设备。

Ø 三维交互手柄

配置三维交互手柄，按键功能齐全，操作反应灵敏，高精度6DOF交互手柄，定位速度快，使用流畅，为移动操作界面带来令人难以置信的沉浸感与自由度。

Ø 3D眼镜定位套件

配置带光学标记的3D眼镜，用于操作者与大屏进行实时互动，追踪操作者头部位置，实时调整3D显示画面视角，提升用户实时交互体验。

配置不带光学标记的3D眼镜，用于其他观看者，满足多人同时观看的需求，其他观看者佩戴后能够同步查看操作者的实时交互画面，适用于多人示教场景。

Ø LED大屏

Ø 应用优点：

Ø 1.显示尺幅大方便了对大尺度的研究对象进行观察

Ø 大尺幅的显示界面大大方便了我们对于大场景（如会场、战场、工厂等）的一比一还原能力，提升沉浸感，体验真实的历史事件与情景。为学院研究一些诸如景观设计、车辆工业设计等情景提供了便利的研究环境。

Ø 2.大尺幅可以提供超高分辨率的影像

Ø 高分辨率意味着可以显示更多的细节，高分辨率的影像不仅可以使画面显示更加细腻、同时也可以让观察者看到更多的内容细节。

Ø 3.方便教学，提升效率

Ø 可以实现一人操作、多人同时观看的教学效果，支持同时数十人上课，教师可以将复杂、抽象的教学内容在虚拟现实环境中呈现，学生可佩戴3D眼镜跟随教师的视角观看相应的场景，了解理论基础、生产场景、岗位实训等，增强课堂教学效果，提升课堂教学效率。

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