深圳市中视典数字科技有限公司

第4年
全息教室

全息教室

参考价格:¥500000.00
品  牌:中视典
产品型号:zsdqxjs02
适用范围:高教 职教 基教 幼教
所在地区:北京
上架时间:2017-08-10
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详细说明

一,全息教室概述

教学信息的全息化,是在多媒体环境下,综合运用文本、图形、图像、音频、视频、虚拟现实、人工智能等多种类型的信息手段开展多维度教学的方式。在全息的教学过程中,中视典独有的VRPIE 三维互联网编辑器、极光实时渲染引擎、VR 课件编辑器、VR 云课程平台、全息台、感知桌面等几大平台重新定义教室的硬件终端,给教学过程提供了全维度视角,提高了师生的效率,增加了学生的兴趣,这种利用科技手段完成实践的教学方式,能让抽象复杂的学科在虚拟现实与多维度交互环境中更易于掌握。

师生们应用中视典沉浸式的全息体验设备,可以身临其境的体验所学的知识在现实中的应用场景,多视角、多维度反映客观世界的知识体系,呈现出真实的知识场景和规律,启发和引导学生提高经验能力、鼓励学生通过知识大胆设计、敢于创新,轻松便捷、低成本的在虚拟系统中不断完善自己的创意和发明。我们的全息教室就是要跨越时间和空间,突破有形和无形的限制,彻底激发学生的创造力,释放学子的各种潜能!

中视典全息教室是现代教育发展的产物。我们将虚拟现实与增强现实多年积累的专利技术应用于授课与学习环节,以教学大纲为蓝本,以教学资源为核心,集多终端、云平台、人工智能于一体,将抽象的概念情境化、可视化,为老师与学生打造各个教育阶段的,高度融合、高度沉浸、高度交互的解决方案,为教师提供从课程内容制作直至教学数据的实用工具链,辅助高效率的备课以及教学分析,颠覆了传统教学环境、大大提升了教学质量。

中视典全息教室解决方案,其中有很多亮点是首次发布的专利产品。感知桌面以人性化交互为见长,三维可视化为亮点,教学数据库为基础,深层次构建教学演练专业平台;全息台以全息的、真实尺寸的模型交互方式,为教育培训提供一个即时交流和可持续创新的虚拟环境;VRPIE 则作为一款无需编程的交互设计利器为教师提供了一款快速制作线上三维课件的工具。中视典正在基于这些自主知识产权的VR 软硬件产品,建立一整套系统的、能让学生将知识要点融会贯通的可视化生态体系。

中视典全息教室背景

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,在实际的教学工作中,很多实验和实训都有一定的限制,导致学生无法将课堂上学到的理论知识与实际相结合。这类应用主要集中在商业案例角色演练与逻辑推演,医疗临床与医学培训的可视化,军事行动的推演与仿真训练;特别是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,全息教室可以提供可靠、安全和经济的实验项目。

例如:高危或极端的环境:危险核岛反应堆、化学实验的危险性和污染性、建筑工地等;

不可及或不可逆的操作:操作不熟练导致精密设备损坏、动物及人体的解剖的实训资源需求量无法满足、昂贵的能源及实验原材料的损耗等;

高成本、高消耗:高能耗设备的操作与模拟,如激光设备的操作、船舶舰艇的驾驶与维修等;大型综合实验实训:石油石化企业、钢铁冶金生产线和矿井矿下的工作环境、大型且综合的实训等;

全息教室是中视典采用VA/AR 技术、结合K12 及高、职教不同专业教学内容全新推出的教育教学解决方案。按照内容分类,分为全息商科教室、全息理工教室、全息医科教室及全息K12 教室

全息教室

传统教学,一般是将三维甚至更多维度空间事物的流程、原理等经过总结提炼成一维维度的语言表述或计算公式等抽象知识系统,在教学中为了让学生充分理解这些知识,往往采用通过二维逻辑或原理图的形式对知识进行解析,必要时还通过三维空间的实际实验或实习促进理解。但是二维解析和三维实验实习往往处于不同的时间和空间进行,而且由于实验或实习条件的限制,往往无法对知识进行准确、充分和全面的还原,从而对学生学习造成一定的障碍。

中视典全息教室解决方案,通过VR 三维呈现的仿真场景及专利技术的AR 台交互式教学,将三维形态和二维解析甚至抽象知识信息进行同步、对应和交互,使传统教学中的三个维度的教学内容有机的组合在同一教学场景内,有效的解决上述传统教学方式的弊端,帮助教师更有效的进行知识的教授;帮助学生更直观对知识进行理解和记忆。

全息教室

中视典全息教室解决方案,通过上下屏联动技术,充分将右脑的三维空间和形象思维与左脑的语言、数字和逻辑理解完美的结合,通过MARKER 交互的创造性教学方式,将学生动眼观察、动脑思考和动手操作同步统一,有效的提高学生的注意力和理解记忆效率。

全息教室

全息教室方案目标

全息教室模拟真实的实验环境,让学生在虚拟的三维环境下进行实验和实训练习,使用信息网络技术对用户进行实验和实训的数据进行采集,再通过虚拟仿真实验教学管理平台进行实验课程安排和实验效果的考察,从而打破教学过程中对于实验的高危险和高污染、时间和空间以及资源消耗大和成本高等限制。

中视典通过为各类大中专院校量身打造适合该院校的全息教室,可以帮助各类院校整合各种资源,完成学生实验与实践培训课程的安排与考核,从而增强学生的实操动手能力,在寓教于乐的虚拟教学环境下,提升学生的学习兴趣、提高学生的创新能力,并建立完善的教学效果考核、评价和反馈机制。

一,全息教室构成

1、三维空间显示大屏幕系统模块

全息教室

人类正在迎来到处都是屏幕的世界。大屏幕系统是中视典打造的一款针对教育培训的巨型液晶显示设备,配备3D 立体眼镜和动作捕捉,并具有多点触摸功能,可将平面图像转换为三维立体并可进行交互。

系统可供多人参与,学生可以将学生操作端图像实时发送到大屏幕系统上,可以细致地表达出学生们的想法。且大屏幕系统是一个双向沟通性设备,设备可以连接到每一个同学的设备上,可以毫不费力的共享内容,可以很容易的发送课堂内容和作业,不管是在课内还是课外,通过和全息设备之间的连接,每个人都可以看到内容是一样,都会呈现清晰的声音和高质量的视频课堂。

2、AR台交互系统模块

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AR 台(ARTable) 是中视典研发的一款获得国家专利的虚拟现实体验产品。 由OPEN-VRP 虚拟现实引擎、感知识别模块、AR 模块、交互体验系统等核心部分组成。

AR 台结合时下前沿科技,利用VR、AR、人机交互、三维数字等多种技术手段实现用户沉浸式体验。以教学演练、方案选型、展览展示为核心价值,为用户提供虚拟教学、仿真演练、家居设计、展示营销等整体解决方案。AR 台能够满足学校降低成本、快速部署、弹性扩张的需求。根据全息教室规模大小、学生数量多少、教室场地不同, 数量可以随意调节。

3、立体显示系统模块

全息教室

中视典自主研发的可以将平面图像转换为三维立体并可以交互的设备。当用户在佩戴超轻型人体工程学眼镜后,用户头部转动及观看视角被系统实时的捕捉,根据用户即时视角进行运动视差调整(Motion Parallax)。不再是传统的立体视(Binocular Parallax)仅仅提供的是纵深感(如前后距离),而是运动视差绑定,带给用户的是更贴近真实自然的视觉效果,即用户视角往左右偏离时,用户不仅仅看到前后景深感,同时还可以观测物体的左右侧。

通过手拿类似操控笔,系统可以捕捉到用户手部在空间中的位置信息,用户直接用该操控笔在空气中对眼前的全息图像进行交互。笔上的三个按键提供了简洁的交互方式,如选择、旋转、任意摆放和拼接物体等。用户可以自然地拖动呈现在“空气”中的物品靠近自己,从上面、侧面等多角度观看模型细节及透视,感受无与伦比的空间感和真实感,就像将一个真实的物品握在手中一样地自然,简单。

4、数据手套交互系统模块

全息教室

学生可借助数据手套等设备来操纵虚拟场景中的对象,数据手套中装有许多光纤传感器,能够感知手指关节的弯曲状态,观察者通过手指的活动来实现与虚拟场景互作用,数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取、移动、旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具。可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段,在虚拟装配和医疗手术模拟中,数据手套是不可缺少的虚拟现实硬件的一个组成部分。

数据手套把人手姿态准确实时地传递给虚拟环境,而且能够把与虚拟物体的接触信息反馈给操作者。使操作者以更加直接,更加自然,更加有效的方式与虚拟世界进行交互,大大增强了互动性和沉浸感。并为操作者提供了一种通用、直接的人机交互方式,特别适用于需要多自由度手模型对虚拟物体进行复杂操作的虚拟现实系统。

5、智能终端输入系统模块

打破传统的单向教学,实现师生双向互动,主要应用于全息教室的建设。其基于教师和学生手持设备,提供师生多屏互动、即时测评、资源共享等功能,打造研讨式、体验式的创新教学环境。

支持教师通过智能终端同步控制大屏幕系统课程内容的播放,并可通过智能终端直接对授课内容进行批注并同步至大屏幕和学生端;支持学生通过智能终端同步课程内容并实时接收教师推送的课堂任务或测验。该系统打破了传统多媒体教室中,教师被局限在讲台操控课件播放的状态,帮助教师脱离讲台与学生进行近距离沟通,并即时获得学生答题、投票反馈,掌握教学效果,即时调整课堂授课内容,提高课堂教学质量。

6、系统综合服务器系统模块

中视典云平台是中视典利用自主知识产权的三维互联网技术及优质教育教学资源,结合云服务技术,为教育行业打造的虚拟现实教育与培训云计算平台,为用户提供VR 教学课件的快速编辑与发布、影视级别实时渲染、智能课程、数据埋点、行为分析以及考核测验的整体解决方案。

利用中视典云平台可以良好地将整个教学过程串联起来,形成一个以教师、学生、知识为闭环的结构体,打破传统的教育信息化边界。中视典云平台可同时满足课堂教学、远程教学、协同教学应用。

一,全息教室分类

全息商科教室

为院校提供智慧教育解决方案(课程:⊙ARE ⊙V 综 ⊙V 财 ⊙沙盘 ⊙V 物流 ⊙V 电商),针对经管跨专业实习、财会专业、营销专业、开发专业及创新创业有不同解决方案支撑,将企业的真实业务流程、业务场景搬进校园,让学生在学校中能够仿真不同组织、不同岗位的工作内容和流程,实现“上学即上班”,“校内实训=校外实习”;利用中视典在行业中积淀多年的技术打造“智慧教育”,将信息化与实践教学深度融合,塑造学生探究式的学习环境。

ARE虚拟仿真教学平台

提供财务管理、工商管理、信息管理、营销管理等专业实训课程以及创新创业赋能课程,而且还能替代学生毕业前的企业实习。ARE 平台可创设出多维度结合的全脑学习环境,利用人机交互的场景化学习实践方式,模拟出立体逼真的企业工作场景,体验到与现实企业一样的工作情境。这种学习体验更容易激发学生的学习动机,促成主动学习、促进知识迁移。

V综——跨专业综合实训

全方位模拟现代真实商业社会环境,该商业社会环境对现代制造业、流通业及其与现代服务业进行全方位的模拟经营及管理。学生通过在多累社会组织中从事不同职业岗位“工作”,训练在现代商业社会中从事经营管理所需的综合执行能力、综合决策能力和创新创业能力,感悟复杂市场营销环境下的企业经营,学会工作、学会思考,从而培养自身的全局意识和综合职业素养,实现“把企业搬进校园”的教学理念。

V财——财务综合实训

VBSE 财务综合实践实训教学平台,以“把企业搬进校园”为产品理念,以制造企业典型业务为主线,以财务部门的各岗位技能培养为目标,为学生提供高仿真的企业工作环境、业务流程、业务数据,让学生通过任务驱动、角色扮演等方式的演练,理解企业生产经营业务与财务处理之间的逻辑关系,掌握各岗位财务技能,熟悉各财务岗位之间的协同关系,以及财务部门与商业社会环境中各组织间的工作关系,并通过信息化的训练让学生感知信息化处理流程与手工处理流程的差异,认知信息化下的财务处理流程。

沙盘模拟系列实训

包含企业经营模拟沙盘、新创业者电子沙盘、新商战电子沙盘、项目管理沙盘、营销实战沙盘、先天特质沙盘。通过直观的企业沙盘,模拟企业实际运行状况,让学生在游戏般的训练中体验企业经营过程,感受企业发展的典型历程,感悟正确的经营思路和管理理念。

V电商

通过模拟电子商务企业的整体运营过程,让学员进行订单/采购、应付/应收、票据资金、客户关系管理、工艺管理、生产管理、工资管理、进销存、自订报表、决策支持、固定资产、会计总账。在训练过程中,学员既能从战略高度来观察电子商务企业管理的全貌,也能从执行角度来亲身体验电子商务管理的主要环节,并学习如何解决实践中会遇到的典型问题。

V物流

根据不同的市场运输订单数据,模拟一个仿真的市场环境。 学生根据所分配的角色,利用自己所学的物流知识,在企业运营过程中针对物流管理进行一系列的决策及执行,包括整体战略规划、市场开拓决策、财务决策、固定资产配置决策、人员配置决策、运输决策等一系列管理决策活动。

全息理工教室

机械、制造类全息教室

•机械设计与制造(、模具设计与制造、机器人

•虚拟制造/虚拟设计/虚拟装配(CAD/CAM/CAE)/机械操作

•电气自动化、机电一体化=以操作为主体

针对开设机械制造类专业的院校客户,为客户建设学生学习机械装配方面课程的培训教室,把传统实体模型或真实设备拆装教学,使用虚拟环境来达到演示和操作的目的,可以将制造过程、装配过程、维护、维修过程制作成交互软件,使用者通过该软件即可了解整个过程,同时也可以亲手操作。安全性差、易损耗、学校采购及维护成本高、占地面积广、教学效率低、管理困难等.

中视典全息教室虚拟拆装提供的支持如下:

(1)设备操作流程模拟培训课件

(2)机械认知,配件名称、参数等相关信息展示

(3)虚拟制造、虚拟装配、虚拟设计、虚拟维修

中视典全息教室改革了院校原有的教学课程和实习模式。为学生提供一种既能学到理论知识,又能得到上岗技能锻炼的学习方式;为学校提供了一种既能解决设备拆装难、安全性差、易损耗等困难,又能辅助教师优化教学过程、提高教学质量创造信息化的培养模式。

水利水电类全息教室

•水电工程施工与管理

•流域水情分析

•水电站虚拟仿真

通过与电力信息系统紧密结合,逼真再现变电站现场场地、变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、操作机构、电压互感器、电流互感器、电抗器、电容器、高压熔断器、站用变压器等一次设备的操作过程和设备运行状态,从而为电力行业提供可视化系统解决方案,结合VRP-SDK 二次开发软件工具包,方便电力系统的开发人员针对电力行业的特点和需求开发专业功能。将现实世界的工业厂房及设备在计算机中虚拟化,利用数据库技术、数据采集与监视控制技术,

将生产设备的运行状态参数实时传回虚拟电站系统中,在三维虚拟场景中即可实现对设备的查询管理。本项目的预期目标是可以随时查询设备及生产运行数据,可进行设备操作、事故回放等动画演示;通过和生产管理信息系统、操作票管理信息系统等系统结合,在虚拟场景中实现设备基本信息查询、模拟五防操作等与电网安全生产相关内容,实现虚拟场景和现实场景的实时同步。

能源化工类全息教室

•核电、石油、电力、煤炭矿产(操作实训、线应急演练)

•无机化学、有机化学

能源的开采和开发涉及到很多模块,很多行业,常常需要对大量数据进行分析管理,并且由于职业的特殊性,对员工的业务素质也有很高要求。全息教室不但能够实现庞大数据的有效管理,还能够创建一个具有高度沉浸感的三维虚拟环境,满足企业对石油矿井、电力、天然气等高要求、高难度职位的培训要求,有效提高员工的培训效率,提升员工的业务素质。

军事科学类全息教室

•军事模拟、指挥、虚拟战场、电子对抗

•航空航天、战船战舰(驾驶、制造)

全息理工教室提高军队训练质量、节省训练经费,缩短武器装备的研制周期,提高指挥决策水平等都发挥着极其重要的作用。其突出的特点是不仅能够大大减少实战和实装训练中的人员、物资损失,节约训练经费,提高训练质量,而且还不受自然地理环境等其他条件的约束和限制。例如:单兵模拟训练、近战战术训练和联合指挥训练。

建筑土木类全息教室

•建筑设计与城市规划、地产漫游、室内设计

•文物古迹、虚拟旅游

•道路桥梁、地质灾害、土木测量

可以实现多种场景转换,使观者置身于虚拟现实技术构造的整个建筑环境中,对整个建筑进行全方位的了解。比如:通过方位跟踪器对建筑尺度范进行精确的测量,通过装置物件摆放检测其安全通道的合理性,或者置身于建筑物任何角度对建筑进行设计。

其他类型的全息教室

全息医科教室

•生物工程(基因/遗传/分子结构研究/制药)

•虚拟医学工程(虚拟手术/动物、人体解剖/医学分析)

为满足教学实验的需要,中视典以医学院校客户的需求为核心,利用虚拟现实技术可为学习者提供一个直观、逼真、形象、方便和可重复操作的实验环境,为解剖学实验教学开辟了一个崭新的教学模式”。目前在医学教育领域,应用较多的便有虚拟人体解剖学、手术训练教学、虚拟实验室、虚拟医院等。

(1)虚拟人体解剖学

虚拟人体解剖学,可在显示人体组织器官解剖结构的同时,显示其断面解剖结构,并可以任意旋转,提供器官或结构在人体空间中的准确定位、三维测量数据和立体图像。

(2)手术训练教学

用计算机图形学重构出虚拟人体软组织模型,模拟出虚拟医学环境,并利用触觉交互设备与之进行交互,逼真模拟临床手术的全过程。通过虚拟手术系统,学生可观察专家手术的过程,也可重复练习,大大减少手术培训时间,以及减少对昂贵实验对象的需求。而且,在虚拟环境中进行手术,不会发生严重的意外,能够提高学生协作能力。

全息K12教室

打造以VR 技术为主的教学空间,学生可通过自身与虚拟环境的相互作用,来获得知识、技能的VR 体验式学习方式。进入到虚拟世界当中,在虚拟多维空间中自由探索,将复杂抽象的概念可视化,从而激发学生的学习兴趣。老师在教学过程中,利用控制系统可以更好地管理和观察学生的学习过程,实时了解学生的学习习惯与关注点,并及时给予指导。

·能够真正模拟理想条件下的环境

·引导学生主动探究

·游戏化的方式让学生轻松学习

·学生可以独立,反复学习