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一、方案背景

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專(zhuān)業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是從理論走向?qū)嵺`的一種卓有成效的教育模式，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是國(guó)家實(shí)施“素質(zhì)教育”和高等教育“質(zhì)量工程”、全面提高教育質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

在實(shí)際的教學(xué)工作中，很多實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)都有一定的限制，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，例如：

真實(shí)無(wú)法開(kāi)展、高危險(xiǎn)和環(huán)境污染嚴(yán)重：危險(xiǎn)高壓電環(huán)境、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性和污染性、建筑工地等。

成本高、資源消耗大：操作不熟練導(dǎo)致精密設(shè)備損壞、動(dòng)物及人體的解剖的實(shí)訓(xùn)資源需求量無(wú)法滿足、昂貴的能源及實(shí)驗(yàn)原材料的損耗等。

大型綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)：核電站內(nèi)部無(wú)法進(jìn)入、礦山和礦井的工作環(huán)境、大型且綜合的實(shí)訓(xùn)等。

三維虛擬仿真定制開(kāi)發(fā)技術(shù)，可以徹底打破這些限制。

二、方案目標(biāo)

針對(duì)高校實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及高危或極端的環(huán)境，不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練等實(shí)驗(yàn)，采用Unity3d三維仿真技術(shù)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓用戶在虛擬的三維環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)練習(xí)，使用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程安排和實(shí)驗(yàn)效果的考察，從而可以解決實(shí)際實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題。

三、方案優(yōu)勢(shì)

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

擁有全平臺(tái)的三維仿真定制開(kāi)發(fā)的解決方案，在軟件及平臺(tái)的技術(shù)上，可以針對(duì)客戶需求實(shí)現(xiàn)高度定制開(kāi)發(fā)和高效快速的安裝部署。

1、多平臺(tái)，發(fā)布平臺(tái)包括：Windows、Mac、Android、IOS和Web等，可實(shí)現(xiàn)C/S、B/S和手機(jī)版等的多架構(gòu)發(fā)布。

2、三維技術(shù)，在三維建模和美術(shù)設(shè)計(jì)方面具有多年的經(jīng)驗(yàn)，可以快速制作出高質(zhì)量、逼真的三維仿真工具、儀器和三維仿真場(chǎng)景。

3、交互技術(shù)，采用的先進(jìn)的三維仿真開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)為三維仿真添加交互功能。通過(guò)三維引擎來(lái)模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。通過(guò)物理引擎來(lái)模擬真實(shí)的環(huán)境中的物體之間相互作用，如：重力和碰撞等。通過(guò)粒子系統(tǒng)來(lái)模擬真實(shí)環(huán)境中的特效，如：火、雨雪和煙霧等。從而實(shí)現(xiàn)三維虛擬仿真定制開(kāi)發(fā)。

4、管理平臺(tái)技術(shù)，三維虛擬仿真定制開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品可以與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)完美無(wú)縫集成，平臺(tái)提供了全方位的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助功能，包括：中心門(mén)戶網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)教務(wù)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)前理論知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程智能指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)批改、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放預(yù)約管理、互動(dòng)交流通知系統(tǒng)、系統(tǒng)管理等功能，同時(shí)該平臺(tái)可擴(kuò)展集成第三方的虛擬實(shí)驗(yàn)課程資源或自建課程資源，為各類(lèi)院校虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境提供服務(wù)并進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用。

5、定制流程，擁有標(biāo)準(zhǔn)化的三維虛擬仿真實(shí)驗(yàn)定制開(kāi)發(fā)流程，從定制意向到簽約啟動(dòng)以及最后的產(chǎn)品驗(yàn)收，都有標(biāo)準(zhǔn)的流程制度和相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員為客戶提供服務(wù)，使客戶隨時(shí)知悉項(xiàng)目的進(jìn)展和完成情況。