虚拟现实技术实验室的建设方案

校企共建——虚拟现实技术实验室建设方案

一、虚拟现实技术实验室（）

虚拟现实（）,也称虚拟实境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，它利用计算机技术生成一个逼真的、具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。

与传统的模拟技术相比，虚拟现实技术的主要特征是：操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。

沉浸/临场感和实时交互性是虚拟现实的实质性特征，对时空环境的现实构想（即启发思维，获取信息的过程）是虚拟现实的最终目的。

虚拟现实技术的先进特性使得该项技术应用于各行各业的模拟仿真研究中，并切实有效地指导了生产实践。自从虚拟现实技术诞生以来，它已经在军事模拟、先进制造、城市规划/地理信息系统、医学生物等领域中发挥了巨大的经济、军事和社会效益。虚拟现实技术在不远的将来就会像当年的计算机一样应用于社会生产实践的各个领域，它与网络、多媒体将并称为21世纪最具应用前景的三大技术。

随着虚拟现实技术的成熟，人们开始认识到虚拟现实在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有利用率高，易维护等诸多优点。近年来，国内的许多重点高校都根据自身科研和教学的需求建立了虚拟现实技术实验室。

二、虚拟现实技术实验室的使用

利用虚拟现实技术，以数字化信息为基础，对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化，最终实现教育的信息化，提高学校的办学水平和管理水平。

虚拟现实技术实验室主要从事虚拟现实技术、可视化技术、计算机网络、图形系统工具、图像信息处理、分布式系统和人工智能等领域的科学研究和技术开发。

1、院校教学科研。

建设教学、科研、技术人员结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成一支教育理念先进，学术水平高，教学科研能力强，实践经验丰富，勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍。

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与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，以全面提高高校学生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，分年度建设一批具有示范、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，推动高等学校实验教学改革与创新。

2、建议学院发挥学校学科专业优势，开展实验教学。

结合河北传媒学院信息技术与管理学院的特色专业（如计算机科学与技术、计算机信息管理、影视多媒体等专业）和开设课程（如三维类、编程类、多媒体、网络设计等课程），发挥学校学科专业优势，积极利用企业的开发实力和支持服务能力，充分整合学校信息化实验教学资源，以培养学生综合设计和创新能力为出发点，创造性地建设与应用高水平软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等教学资源，提高教学能力，拓展实践领域，丰富教学内容，降低成本和风险，开展绿色实验教学。

虚拟现实技术实验是为本科教学而设计和实现的。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，学生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。

3、校企合作的实训环节使用。

建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台，高效管理实验教学资源，实现学院与企业的实验教学资源共享，满足学院的多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。探索校企共建共管的新模式和新途径，建立可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。

实训环节带领学生重点研究虚拟环境的快速三维建模与高效绘制、自然灾害现象模拟与仿真、多种数字媒体融合、增强现实等关键技术，并研究这些关键技术在公共安全事件模拟分析、影视产品制作、游戏动漫生成、数字媒体的生成、展示、管理、发布等方面的应用。

4、组织相关专业及有意向的学生，以兴趣小组的模式进行组建团队来进行虚拟现实的研发制作。

由企业方派专业技术工程师进行学生的授课指导，除带领团队对虚拟现实技术的研发工作外，还带领学生承接相关的虚拟现实技术项目进行实战演练。

三、虚拟现实技术实验室的组成部分

1、虚拟现实应用开发平台（包括软件开发平台和硬件研发平台）

2、高性能图像生成及处理系统（高性能数字图像即时演算系统）

3、沉浸式沉虚拟三维显示系统（头戴式虚拟现实显示器）

4、沉浸式虚拟现实交互系统（数据手套、体感座椅、交互控制器等）

5、数字化教学系统（投影、电子白板等）

四、虚拟现实技术实验室的建设

为了更好的应用虚拟现实技术，使其更好的应用于教学、科研和生产实践活动，推出全面的虚拟现实实验室整体系统建设方案。虚拟现实技术实验室建设由学院与企业共同出资建设，并共享研究成果。双方出资情况如下：

（一）企业方提供（约11.2万元资金）

1、实验室场地

2、实验室电脑设备（电脑20台*5000元合计10.0万元）

3、实验室桌椅（20套*600元合计1.2万元）

4、教师团队与实际项目

资金投入合计10.0万元+1.2万元=11.2万元

（二）学院方提供（约10.0万元资金）

1、虚拟现实设备（头戴式显示器）

教师专用设备，头戴式显示器两部，合计1.0万元；

学生专用设备，提供以下两个方案：

方案一：

实验室容量为20名学生，购买国产3头戴显示器，每两名学生用一个设备。（合计 10个*2000元=2.0万元）

方案二：

实验室容量为20名学生，购买英国头戴显示器，每两名学生用一个设备。（合计10个*5000元=5.0万元）

2、投影设备，短焦投影仪及幕布一套。（合计1.0万元）

3、空调设备，机房标准空调系统。（合计1.0万元）

4、实验室基础建设包括电路改造、网络改造、储物柜、教学白板。（合计1.5万元）

方案一:资金投入合计1.0万元+2.0万元+1.0万元+1.0万元+1.5万元=6.5万元

方案二:资金投入合计1.0万元+5.0万元+1.0万元+1.0万元+1.5万元=9.5万元