NGRAIN交互式开发平台介绍
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NGRAIN产品介绍
关于NGRAIN公司
NGRAIN公司是交互式三维仿真软件和维修保障训练解决方案 的卓越供应商。其创新的三维仿真技术和较好的训练效果得到 行业的广泛认可。
NGRAIN公司总部位于加拿大的温哥华市。其早期为加拿大 和美国军方提供三维交互式技术，后来研发了NGRAIN系列 软件。
NGRAIN公司的软件和解决方案被世界各大组织所采用，包括 美国国防部、美国国土安全部、加拿大国防部、英国国防部、 CAE公司、洛克希德马丁公司、通用动力公司地面系统、EADS 公司、AEgis公司、Adayana公司、SAIC公司、加拿大国家航 空维修训练协会。
解决方案
选用NGRAIN 3KO来提供对发电机程序的有效学习和培训 将NGRAIN三维仿真内容嵌入到政府承包商MTC技术公司 开发的基于计算机的发电机操作员培训课件中
成效
3千瓦战术静音发电机操作员培训课件被提供给了未部署 的士兵和战场上的士兵，作为保障训练的一部分 使新手快速成为发电机的维修专家，减少零件的过早失效
16
国外客户案例研究
客户
美国海军陆战队
挑战
现在的课程结构是没有经验的学员使用真实的迫击炮系统 进行训练，而学员与教官的比例是8：1，这导致较高的 错误操作率 由于无法显示真实装备内部组件的运作，M224型60毫米 迫击炮的击发装置的螺纹常常被损坏，仅炮筒螺母的维修 费每年高达23000美元
13
国外客户案例研究
客户
美国陆军航空兵卓越中心（USAACE）
挑战
在拉克堡飞行培训包括159小时关于系统操作的课堂学习 ，在这期间教员结合装备手册来讲课而不使用真实的装备 教员无法给学员详细显示复杂的飞机系统 学员无法了解被机体遮挡的设备的样子以及所处位置
解决方案
在课程中插入直升机系统和部件的NGRAIN®交互式三维仿 真内容——3KO 使用逼真的交互式的3KO文件来实现自由交互 使用NGRAIN Producer来更新、修改和扩展3KO
– John Scott 110航空旅货运处处长
14
国外客户案例研究
客户
美国陆军
挑战
为了在战区获得电力，美军配备有3千瓦战术静音发电机 为确保发电机正常运转，移动电源项目经理办公室（ PM-MEP ）制订了标准的启动、关机、维护程序 由于成本和时间的限制，只有数量有限的士兵接受了正规 的发电机的操作和维护培训，发电机稳定性大打折扣
2wk.baidu.com
关于NGRAIN系列软件
NGRAIN®系列软件，能够直接从现有产品的各种CAD三维数 据模型，快速生成交互的产品功能展示、维修和学习培训材 料，建立可供企业各部门共享的产品可视化技术平台，有效 地促进新产品的市场推广，提升产品维修服务和培训的效率、 质量，缩短从产品开发到交付最终用户的周期。
3
全产品生命周期管理现状
设置Viewer界面 将3KO部署到 HTML页面、 Word文档、PPT 幻灯片、PDF文 档 与其他应用集成 个性化桌面
创建交互式练习 任务
开发流程
10
国外客户案例研究
客户
美国陆军第187军械营轮式车辆维修技工学校
挑战
由于维修问题，高机动多用途轮式车辆(悍马)的平均使用 寿命由14年降至约5年 维修技工发现问题出在齿轮轮毂轴上止动垫圈没有更换或 安装不正确 学校的维修课程没有此项维修训练内容，需要增强现有的 训练来填补此空白
解决方案
使用 NGRAIN Producer制作维修程序的三维动画 在动画中加入语音解说和关键步骤的高亮提示 在不改变教学计划的情况下直接在课堂中使用该仿真内容
成效
毕业生联系导师说不再被悍马车轮问题所困扰 学生们也纷纷表示使用三维可视化内容学习效率更高，能 更好地了解刹车系统的内部动作 在不压缩教学课程的情况下缩短了训练时间
能制作简单的交 互练习任务 支持两者
不能制作
不能制作
不支持SCORM 支持集成到 Windows程序、 HTML、PDF、 PPT、Word
不支持SCORM
扩展性
支持集成到 Windows程序、 HTML、PDF、 PPT、Word
不能集成到 PDF、PPT、 Word
不能集成到 Word、PPT
9
NGRAIN® Producer®
NGRAIN® Viewer
用户与NGRAIN3D仿真（3KO）进行交互的免费应用程序； 用户用来探索虚拟设备、查看内部组件、体验零件运动约束、 观看三维动画、实时练习拆卸与更换零件。
NGRAIN® Integration Kit
利用NGRAIN的应用程序编程接口来建立3KO文件与第三方应 用程序（包括HTML和Flash）之间的双向通讯。
12
国外客户案例研究
客户
美国陆军某军校
挑战
该校的刹车模拟训练器采用的硬模拟器，大部分超期服役 ，更换费用高达130万美元，外加每年维护费8万美元 硬模拟器每次只允许两三个学员上机操作 学员、教员比例高，当学员犯错或出现问题时不能及时得 到纠正和协助
解决方案
采用 NGRAIN维修训练解决方案 制作三维虚拟刹车系统，将它们插入PPT和计算机课件中 制作操作程序的三维动画、维修任务
7
NGRAIN软件的主要特点
超轻量化的数据能够方便地通过广域网和局域网传播，还 可以使用便携PC甚至掌上电脑来传播； 数模转换成体素模型后不能再恢复成工程设计应用数据， 保护产品的知识产权； 其数据格式对运行平台要求低，无需3D图形加速卡支持； 软件用户界面采用微软标准的窗体结构和布局，用户无需 3D和编程经验； 支持ISO开放标准，能与其它应用很好地集成，如： windows应用程序、HTML页面、Word文档、PPT幻灯 片、PDF文档； 支持S1000D标准； 支持与SCORM兼容的任何学习管理系统LMS。
“NGRAIN提供了一种全新 方式降低培训成本，同时也 加快了维修培训。NGRAIN 三维虚拟装备能够快速制作 和部署基于任务的训练，满 足了任务的需要。”
– Mr. Larry Helms 美国陆军终身学习中心主任
成效
使用NGRAIN三维训练解决方案取代了原来的刹车模拟训练 器，节约了60%的成本 学员可以随时随地访问虚拟训练内容进行学习 学员对虚拟装备进行交互操作时可以得到实时反馈和跟踪
8
同类产品比较分析
对比项
对3D图形加速 卡的要求
NGRAIN
无要求
Cortona3D
有要求
3DVIA Composer
有要求
Deep Exploration
有要求
3D模型压缩 用于培训的交 互练习任务 对 S1000D/SCOR M支持
高轻量化
一般轻量化
一般轻量化
一般轻量化
能轻松制作交互练 习任务 支持两者
交互式三维仿真的一般开发流程
创建三维模型 转换为3KO 创建三维仿真内容 发布部署
根据真实设备创 建三维模型 主流的建模工具 皆可（如CATIA 、MAYA等） 有现成的CAD模 型，无需再建模
支持多种3D格式 导入 根据需要调转换 参数 转换完成最终得 到3KO格式文件
准备脚本和素材 为零件添加元数 据 制作三维动画
售后服务
直接利用企业已有CAD/PDM资源，节省了成 本 用统一的三维数据来创建虚拟培训、操作、维 护手册，大大减少开发成本； 三维动画和交互式练习任务大大提升产品维修 服务和培训的效率、质量。
6
NGRAIN产品组成
转换工具
NGRAIN3D转换引擎已与业内领先的3D转换解决方案TransM agic™和Okino PolyTrans®集成； 它将广泛的3D文件格式轻松转换成NGRAIN的3KO格式，并最 大能压缩掉95%的文件体积。 无与伦比的交互式3D仿真的快速创建工具； 以最快的方式制作三维动画、练习任务和测试，允许添加重要 的知识，如：零件详细信息、参考材料的链接等。
产品开发、文档制作、制 造和营销过程是顺序进行 的，开发周期长。
花费大量时间进行高分 辨率的屏幕捕获、创建 特殊的爆炸视图。
制造和装配指南依赖于文字和二维工程图， 描述不准确、理解困难。
制作产品维修、维护的培训 材料花费大量时间，但效果 不理想。
5
NGRAIN应用的主要效益
市场
直接利用CAD设计数据同步开发产品维护文档 和培训手册，使产品迅速推向市场； 在线交互三维仿真能迅速普及和推广产品的市 场； 全面改进传统的产品服务标准和方式，使产品 在市场上的形象更加与众不同；
市
场
产品研发
供应商协同
生
产
销
售
售后服务
PLM全产品生命周期管理
过去十几年PLM的应用和投入大多数都在产品研发过程，设计师和 工程师们有了功能强大的工具来设计、工程分析以及制造新产品。
4
PLM面临的挑战
研发过程中所创作的CAD模型的内在价值往 往最终体现为交付生产的二维工程图或打印 材料。 产品营销展示材料制作 成本高。 面对产品设计后的沟通 活动，CAD数据往往无 法直接拿来交流。
解决方案
制作M224迫击炮的3KO来进行三维虚拟训练 3KO内容包括触发器和燃烧室的截面动画和虚拟装配程序 的练习任务
成效
凭借独特的交互性和高重用性的NGRAIN解决方案，USAACE 克服了培训时缺乏对真实设备访问的困难 结合直升机维修培训课程，提高了维修效率
“我们看过很三维解决方 案，而NGRAIN是唯一一 个为我们提供了重用、重 新调整和开发自己的培训 的解决方案……在如何利 用这项技术上我们只触及 皮毛。”
解决方案
采用NGRAIN交互式三维技术和富数据的3KO文件，并与现有的来自 collabworx的计算机自主训练组件和安全实时协作平台相配合 第一部训练让士兵通过在线或光盘自主学习，第二部分通过一对一 的情景协作对已学内容进行演练
成效
在90天内开发了基于任务的交互式增强型三维培训内容，对来自 战场的新的训练需要给予了快速反应 为有条件进行虚拟练习的战场士兵进行了关键任务的战损评估培训 减少了教员前往的需要，随时随地提供对培训内容和教员的访问 将士兵沉浸于基于情景的模拟环境中提高了培训的有效性 增强了士兵对执行战损评估和修复任务的能力的信心
产品研发
减少产品研发过程中的可维护性设计错误；
供应商协同
轻量化的交互式三维对象更方便各供应商之间 交流； 用三维仿真代替二维图纸和文字描述，最大程 度降低语言翻译成本和不准确描述；
生产
提高产品装配和维护效率，使之更加适合操作 规范的要求
销售
直观的三维虚拟产品展示，更吸引顾客的眼球 迅速将CAD数据制作成展示材料，降低了销售 成本 快速获得用户反馈；
“随着NGRAIN加入到保障 训练中，我们希望看到由于 不正确的启动、关机程序所 导致的零件故障比例下降。 这是一项开创性的技能培训， 将满足对当今士兵紧急培训 的需求。”
– Alan Coady PM-MEP战术电源后勤处长
15
国外客户案例研究
客户
美国陆军
挑战
对美国陆军最主要的挑战是对来自战场的新的训练需求的快速反 应能力 需要将斯特瑞克（stryker）装甲车从战场反馈的结果对每个未部 署的士兵进行战损评估和维修的训练和认证 基于计算机课件的开发通常需要12至18个月，且需要接受培训的 士兵们分布在全国各地甚至海外
“我做这一行近20年 了……NGRAIN VTTs给 了我职业生涯中第一次看 到运动的内部系统操作的 机会，我将是更好的教官”
– Jones 美国陆军训练长官
成效
为学员提供了深入的培训，帮助他们更有效地解决问题 改变了以往学员围坐在教官身边听翻译讲解装备的内部工 作，而现在学员可以坐在桌前学习装备的操作 提高了故障排除正确率，为阿富汗国民军节约了资源
11
国外客户案例研究
客户
美国陆军
挑战
在阿富汗的重建过程中，美军希望阿富汗国民军担当更多 的防卫任务 美军教员对阿富汗国民军培训过程中存在语言障碍 由于阿富汗国民军不了解轻武器的操作方法和内部工作原 理，经常损坏或修坏武器
解决方案
使用 NGRAIN Producer创建三维虚拟装备 利用三维虚拟装备提供部件熟悉、武器拆解、操作流程、 维护维修程序等培训 制作成虚拟任务训练器（VTT），大量部署
关于NGRAIN公司
NGRAIN公司是交互式三维仿真软件和维修保障训练解决方案 的卓越供应商。其创新的三维仿真技术和较好的训练效果得到 行业的广泛认可。
NGRAIN公司总部位于加拿大的温哥华市。其早期为加拿大 和美国军方提供三维交互式技术，后来研发了NGRAIN系列 软件。
NGRAIN公司的软件和解决方案被世界各大组织所采用，包括 美国国防部、美国国土安全部、加拿大国防部、英国国防部、 CAE公司、洛克希德马丁公司、通用动力公司地面系统、EADS 公司、AEgis公司、Adayana公司、SAIC公司、加拿大国家航 空维修训练协会。
解决方案
选用NGRAIN 3KO来提供对发电机程序的有效学习和培训 将NGRAIN三维仿真内容嵌入到政府承包商MTC技术公司 开发的基于计算机的发电机操作员培训课件中
成效
3千瓦战术静音发电机操作员培训课件被提供给了未部署 的士兵和战场上的士兵，作为保障训练的一部分 使新手快速成为发电机的维修专家，减少零件的过早失效
16
国外客户案例研究
客户
美国海军陆战队
挑战
现在的课程结构是没有经验的学员使用真实的迫击炮系统 进行训练，而学员与教官的比例是8：1，这导致较高的 错误操作率 由于无法显示真实装备内部组件的运作，M224型60毫米 迫击炮的击发装置的螺纹常常被损坏，仅炮筒螺母的维修 费每年高达23000美元
13
国外客户案例研究
客户
美国陆军航空兵卓越中心（USAACE）
挑战
在拉克堡飞行培训包括159小时关于系统操作的课堂学习 ，在这期间教员结合装备手册来讲课而不使用真实的装备 教员无法给学员详细显示复杂的飞机系统 学员无法了解被机体遮挡的设备的样子以及所处位置
解决方案
在课程中插入直升机系统和部件的NGRAIN®交互式三维仿 真内容——3KO 使用逼真的交互式的3KO文件来实现自由交互 使用NGRAIN Producer来更新、修改和扩展3KO
– John Scott 110航空旅货运处处长
14
国外客户案例研究
客户
美国陆军
挑战
为了在战区获得电力，美军配备有3千瓦战术静音发电机 为确保发电机正常运转，移动电源项目经理办公室（ PM-MEP ）制订了标准的启动、关机、维护程序 由于成本和时间的限制，只有数量有限的士兵接受了正规 的发电机的操作和维护培训，发电机稳定性大打折扣
2wk.baidu.com
关于NGRAIN系列软件
NGRAIN®系列软件，能够直接从现有产品的各种CAD三维数 据模型，快速生成交互的产品功能展示、维修和学习培训材 料，建立可供企业各部门共享的产品可视化技术平台，有效 地促进新产品的市场推广，提升产品维修服务和培训的效率、 质量，缩短从产品开发到交付最终用户的周期。
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全产品生命周期管理现状
设置Viewer界面 将3KO部署到 HTML页面、 Word文档、PPT 幻灯片、PDF文 档 与其他应用集成 个性化桌面
创建交互式练习 任务
开发流程
10
国外客户案例研究
客户
美国陆军第187军械营轮式车辆维修技工学校
挑战
由于维修问题，高机动多用途轮式车辆(悍马)的平均使用 寿命由14年降至约5年 维修技工发现问题出在齿轮轮毂轴上止动垫圈没有更换或 安装不正确 学校的维修课程没有此项维修训练内容，需要增强现有的 训练来填补此空白
解决方案
使用 NGRAIN Producer制作维修程序的三维动画 在动画中加入语音解说和关键步骤的高亮提示 在不改变教学计划的情况下直接在课堂中使用该仿真内容
成效
毕业生联系导师说不再被悍马车轮问题所困扰 学生们也纷纷表示使用三维可视化内容学习效率更高，能 更好地了解刹车系统的内部动作 在不压缩教学课程的情况下缩短了训练时间
能制作简单的交 互练习任务 支持两者
不能制作
不能制作
不支持SCORM 支持集成到 Windows程序、 HTML、PDF、 PPT、Word
不支持SCORM
扩展性
支持集成到 Windows程序、 HTML、PDF、 PPT、Word
不能集成到 PDF、PPT、 Word
不能集成到 Word、PPT
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NGRAIN® Producer®
NGRAIN® Viewer
用户与NGRAIN3D仿真（3KO）进行交互的免费应用程序； 用户用来探索虚拟设备、查看内部组件、体验零件运动约束、 观看三维动画、实时练习拆卸与更换零件。
NGRAIN® Integration Kit
利用NGRAIN的应用程序编程接口来建立3KO文件与第三方应 用程序（包括HTML和Flash）之间的双向通讯。
12
国外客户案例研究
客户
美国陆军某军校
挑战
该校的刹车模拟训练器采用的硬模拟器，大部分超期服役 ，更换费用高达130万美元，外加每年维护费8万美元 硬模拟器每次只允许两三个学员上机操作 学员、教员比例高，当学员犯错或出现问题时不能及时得 到纠正和协助
解决方案
采用 NGRAIN维修训练解决方案 制作三维虚拟刹车系统，将它们插入PPT和计算机课件中 制作操作程序的三维动画、维修任务
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NGRAIN软件的主要特点
超轻量化的数据能够方便地通过广域网和局域网传播，还 可以使用便携PC甚至掌上电脑来传播； 数模转换成体素模型后不能再恢复成工程设计应用数据， 保护产品的知识产权； 其数据格式对运行平台要求低，无需3D图形加速卡支持； 软件用户界面采用微软标准的窗体结构和布局，用户无需 3D和编程经验； 支持ISO开放标准，能与其它应用很好地集成，如： windows应用程序、HTML页面、Word文档、PPT幻灯 片、PDF文档； 支持S1000D标准； 支持与SCORM兼容的任何学习管理系统LMS。
“NGRAIN提供了一种全新 方式降低培训成本，同时也 加快了维修培训。NGRAIN 三维虚拟装备能够快速制作 和部署基于任务的训练，满 足了任务的需要。”
– Mr. Larry Helms 美国陆军终身学习中心主任
成效
使用NGRAIN三维训练解决方案取代了原来的刹车模拟训练 器，节约了60%的成本 学员可以随时随地访问虚拟训练内容进行学习 学员对虚拟装备进行交互操作时可以得到实时反馈和跟踪
8
同类产品比较分析
对比项
对3D图形加速 卡的要求
NGRAIN
无要求
Cortona3D
有要求
3DVIA Composer
有要求
Deep Exploration
有要求
3D模型压缩 用于培训的交 互练习任务 对 S1000D/SCOR M支持
高轻量化
一般轻量化
一般轻量化
一般轻量化
能轻松制作交互练 习任务 支持两者
交互式三维仿真的一般开发流程
创建三维模型 转换为3KO 创建三维仿真内容 发布部署
根据真实设备创 建三维模型 主流的建模工具 皆可（如CATIA 、MAYA等） 有现成的CAD模 型，无需再建模
支持多种3D格式 导入 根据需要调转换 参数 转换完成最终得 到3KO格式文件
准备脚本和素材 为零件添加元数 据 制作三维动画
售后服务
直接利用企业已有CAD/PDM资源，节省了成 本 用统一的三维数据来创建虚拟培训、操作、维 护手册，大大减少开发成本； 三维动画和交互式练习任务大大提升产品维修 服务和培训的效率、质量。
6
NGRAIN产品组成
转换工具
NGRAIN3D转换引擎已与业内领先的3D转换解决方案TransM agic™和Okino PolyTrans®集成； 它将广泛的3D文件格式轻松转换成NGRAIN的3KO格式，并最 大能压缩掉95%的文件体积。 无与伦比的交互式3D仿真的快速创建工具； 以最快的方式制作三维动画、练习任务和测试，允许添加重要 的知识，如：零件详细信息、参考材料的链接等。
产品开发、文档制作、制 造和营销过程是顺序进行 的，开发周期长。
花费大量时间进行高分 辨率的屏幕捕获、创建 特殊的爆炸视图。
制造和装配指南依赖于文字和二维工程图， 描述不准确、理解困难。
制作产品维修、维护的培训 材料花费大量时间，但效果 不理想。
5
NGRAIN应用的主要效益
市场
直接利用CAD设计数据同步开发产品维护文档 和培训手册，使产品迅速推向市场； 在线交互三维仿真能迅速普及和推广产品的市 场； 全面改进传统的产品服务标准和方式，使产品 在市场上的形象更加与众不同；
市
场
产品研发
供应商协同
生
产
销
售
售后服务
PLM全产品生命周期管理
过去十几年PLM的应用和投入大多数都在产品研发过程，设计师和 工程师们有了功能强大的工具来设计、工程分析以及制造新产品。
4
PLM面临的挑战
研发过程中所创作的CAD模型的内在价值往 往最终体现为交付生产的二维工程图或打印 材料。 产品营销展示材料制作 成本高。 面对产品设计后的沟通 活动，CAD数据往往无 法直接拿来交流。
解决方案
制作M224迫击炮的3KO来进行三维虚拟训练 3KO内容包括触发器和燃烧室的截面动画和虚拟装配程序 的练习任务
成效
凭借独特的交互性和高重用性的NGRAIN解决方案，USAACE 克服了培训时缺乏对真实设备访问的困难 结合直升机维修培训课程，提高了维修效率
“我们看过很三维解决方 案，而NGRAIN是唯一一 个为我们提供了重用、重 新调整和开发自己的培训 的解决方案……在如何利 用这项技术上我们只触及 皮毛。”
解决方案
采用NGRAIN交互式三维技术和富数据的3KO文件，并与现有的来自 collabworx的计算机自主训练组件和安全实时协作平台相配合 第一部训练让士兵通过在线或光盘自主学习，第二部分通过一对一 的情景协作对已学内容进行演练
成效
在90天内开发了基于任务的交互式增强型三维培训内容，对来自 战场的新的训练需要给予了快速反应 为有条件进行虚拟练习的战场士兵进行了关键任务的战损评估培训 减少了教员前往的需要，随时随地提供对培训内容和教员的访问 将士兵沉浸于基于情景的模拟环境中提高了培训的有效性 增强了士兵对执行战损评估和修复任务的能力的信心
产品研发
减少产品研发过程中的可维护性设计错误；
供应商协同
轻量化的交互式三维对象更方便各供应商之间 交流； 用三维仿真代替二维图纸和文字描述，最大程 度降低语言翻译成本和不准确描述；
生产
提高产品装配和维护效率，使之更加适合操作 规范的要求
销售
直观的三维虚拟产品展示，更吸引顾客的眼球 迅速将CAD数据制作成展示材料，降低了销售 成本 快速获得用户反馈；
“随着NGRAIN加入到保障 训练中，我们希望看到由于 不正确的启动、关机程序所 导致的零件故障比例下降。 这是一项开创性的技能培训， 将满足对当今士兵紧急培训 的需求。”
– Alan Coady PM-MEP战术电源后勤处长
15
国外客户案例研究
客户
美国陆军
挑战
对美国陆军最主要的挑战是对来自战场的新的训练需求的快速反 应能力 需要将斯特瑞克（stryker）装甲车从战场反馈的结果对每个未部 署的士兵进行战损评估和维修的训练和认证 基于计算机课件的开发通常需要12至18个月，且需要接受培训的 士兵们分布在全国各地甚至海外
“我做这一行近20年 了……NGRAIN VTTs给 了我职业生涯中第一次看 到运动的内部系统操作的 机会，我将是更好的教官”
– Jones 美国陆军训练长官
成效
为学员提供了深入的培训，帮助他们更有效地解决问题 改变了以往学员围坐在教官身边听翻译讲解装备的内部工 作，而现在学员可以坐在桌前学习装备的操作 提高了故障排除正确率，为阿富汗国民军节约了资源
11
国外客户案例研究
客户
美国陆军
挑战
在阿富汗的重建过程中，美军希望阿富汗国民军担当更多 的防卫任务 美军教员对阿富汗国民军培训过程中存在语言障碍 由于阿富汗国民军不了解轻武器的操作方法和内部工作原 理，经常损坏或修坏武器
解决方案
使用 NGRAIN Producer创建三维虚拟装备 利用三维虚拟装备提供部件熟悉、武器拆解、操作流程、 维护维修程序等培训 制作成虚拟任务训练器（VTT），大量部署