高校虚拟仿真实验教学中心建设

虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，是由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境—.—虚拟环境，用户投入这种环境中，就可与之交互作用、相互影响。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而也大幅度推进了计算机技术的发展。目前，虚拟现实技术已在建筑、教育培训、医疗、模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用，渐已成为21世纪广泛应用的—种新技术。模拟仿真是一种物理模拟技术的应用，它主要是通过模拟实车、实兵或实战环境，来培养单兵或小范围作战编组的作战技能。虚拟现实软硬件设备和系统培训课程，学生可以积极主动的学习虚拟现实技术，为未来拓宽就业方向。高校虚拟仿真实验教学中心建设

模拟经常采用虚拟具体假想情形的方法，也经常采用数学建模的抽象方法。利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统。这里所指的模型包括物理的和数学的，静态的和动态的，连续的和离散的各种模型。所指的系统也很较广，包括电气、机械、化工、水力、热力等系统，也包括社会、经济、生态、管理等系统。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果时，一般采用模拟的方式来完成。建筑慕课虚拟仿真实训基地虚拟仿真技术能够突破现实生活中时间、空间领域的局限。

虚拟现实实验室的建设，可以大幅度提高实验的体验效果，如虚拟现实 CAVE 系统， 通过艺术厂案例的三维展示，结合人机交互，使体验人员置身于虚拟现实情境之中， 让现实中艺术厂的实际情况在实验室里就能够轻易实现。虚拟现实实验室除了能够提 高体验效果，还可以在其他方面直接发挥教育作用。如教学阶段艺术生产车间(装置) 的工艺的设计流程与工艺展示、车间布局与管道布置设计，生产实习阶段可 1：1 模拟 车间的场景，随时都可以进行“现场”考察学习等。真实的场景还原，在光学位置追踪系统 的配合下，使学生和老师在沉浸式环境中实现寓教于乐，提高教学效率，激发学生思维等。

虚拟仿真是使人沉浸在三维合成环境中进行学习体验的仿真应用。虚拟仿真的基本原理是利用能反映现实情况的人称交互场景来开展训练、实验和研究。

虚拟仿真应用

1.1训练在使用实装开展训练太昂贵或太危险的情况下，虚拟仿真比现场训练更可取。虚拟仿真还为创建现实世界中难以设置的训练场景提供了可能性。

1.2进行研究和实验例如，研究人员使用高级驾驶模拟器来研究在分心或受影响时驾驶员的反应。

1.3发展战术、技术和流程(TTPs)虚拟仿真可用于开发和测试新的战术、有效的技术和安全的操作流程。

1.4人机系统集成原型系统可以使用虚拟仿真快速创建，对开发中的新系统在人为因素方面进行测试。研究人员使用虚拟和实时模拟来评估工作量，设计用户和物理接口，并在不同的条件和压力源下进行实验。 虚拟仿真编辑软件，是以虚拟现实技术为专门为本项目开发的虚拟现实系统。

虚拟仿真教学软件通过辅助安全教学，解决危险隐患，汽车、电力、化工、医疗等行业的部分教学实验实地操作危险系数大，通过虚拟仿真教学软件可以演示不正规的操作，学生实训中错误操作不会造成安全隐患，同时还可通过动画、语音进行提醒，起到加深学生记忆理解作用。

虚拟仿真教学软件加快授课进程，提高课堂效率，虚拟现实技术提供教学演示视频可反复用于新课、复习上，通过及时演示实验，加强学生对知识的融会贯通，提高了复习效率。 虚拟现实技术在科研教学的应用领域有虚拟校园。风景园林虚拟仿真教学资源库

学生在实际现场操作前，就可以使用虚拟仿真系统进行实训。高校虚拟仿真实验教学中心建设

VR/AR技术融入教育中，能够将一项技能或工种，细化到不同阶段、不同环节，并将这些环节具象为类似真实环境的3D动画，学生能够通过反复模拟操练，多方面了解具体细节。对于在线职业教育来说，如何增强临场感、拉近师生间的距离，一直是重要的探讨课题。VR/AR技术的运用，似乎天然为解决这一难题，师生可以跨越地理限制，同处于一间虚拟教室，从而提高学习效率。但是为了充分发挥这一优势，VR/AR技术还需要解决延时性、表情捕捉等技术问题。 高校虚拟仿真实验教学中心建设

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