沉浸式XR虚拟仿真体验教学中心建成落户江城武汉！

    传统的虚拟仿真实验实训中心是以学校的计算机房为基础建设或改造的，学生通过个人计算机终端，操作各种虚拟仿真软件，完成实验。这种方式虽然比较便捷，但是沉浸感较差，不能很好地满足某些对实验、实训的沉浸感要求较高的学科（如机械、心理学、艺术、医学等）以及特定的教育场景（如安全教育）的需求。结合本科高校、职业院校和中小学校实验教学的多样化需求，打造沉浸感更强、交互方式更丰富，同时兼具单人和多人协同实验实训功能，能够有效融合多种软硬件设备和资源的新型虚拟仿真实验实训环境是未来虚拟仿真实验实训中心的发展方向。

    2021年9月，教育部装备中心虚拟现实教育应用研究院在武汉落户打造了一个虚拟仿真实验实训教学软硬件一体化样板工程---沉浸式XR虚拟仿真体验教学中心。

    该中心主要由LED大屏立体显示系统、CAVE沉浸式立体显示系统、桌面VR交互系统、沉浸式VR交互系统、AR互动系统、MR互动系统、体感式互动系统等七大部分构成。自该中心建成后，已成功接待多所院校，并已逐渐成为广大院校参观体验、经验参考、交流互动的重要平台!

LED大屏立体交互体验区

    LED大屏立体显示系统是一套大屏幕显示输出设备，具有高分辨率、大尺寸、能够实现三维沉浸展示等特点，可以很好地满足虚拟仿真实训的大班教学。LED大屏幕立体显示系统可满足至少一个班级的一对多课堂教学，师生共同沉浸在同一虚拟环境中，以教师为主进行讲授，学生观看、听讲，可用于单位科研、教学、实验实践成果的展示，接待参观考察，以提升单位形象，引领示范作用。

桌面VR交互体验区

    学习者佩戴专用立体眼镜后，通过操控笔，即可进入3D视觉效果，通过亲自动手实操，可以加深对专业知识的理解，提高动手操作能力。桌面VR交互系统，既能让佩戴立体眼镜的单人观看，也能让旁观人群观看，适合小组式教学演练或一对一教学演练。

    桌面VR交互体验区主要适用于物体结构展示与拆装练习、原理认知等教学场景，如人体结构认知，分子原子结构认知，贵重、精密仪器设备的拆解和组装等。

沉浸式VR交互体验区

    沉浸式VR交互体验区融合了立体显示和传感技术、人机交互技术等多项技术。学习者通过佩戴VR头盔，在视觉上完全沉浸于虚拟教学环境中，使用手柄或数据手套还可进行单人或多人联机交互操作，从而更为直观快速的理解掌握相关知识。

    沉浸式VR交互体验区适用于需要学习者完全沉浸其中，并对实验者进行动作识别和定位的场景，如靶场射击练习、多人协同反恐演习、竞技滑雪、高空断桥心理测试、虚拟机械设备维修等。

AR互动展示体验区

    借助带有摄像头的终端显示设备，以AR技术为基础的互动教学系统能以更方便快捷的方式构建虚拟场景，仅仅需要通过手机、iPad等便携式电子设备，虚拟模型就可以呈现在眼前，并可以进行简单交互。

    AR互动系统属于轻量级应用，适合简单、快速的学习场景，如涉及器官、贵重仪器、微型生物的场景等。该系统可以更好地展现实物的各个细节，激发学生的学习热情。

MR互动教学体验区

    MR互动教学体验区最主要的设备是MR全息头盔，它是一台包含了全息显示技术的非传统意义的“计算机”，摆脱了线缆的束缚，不需要额外的高性能计算机支持，便可将全息影像呈现在现实环境中，可实现高清立体显示、同步定位、图形搭建、手势识别与追踪等功能。

    MR互动系统兼具眼球追踪、情绪感知、声音控制等高级功能，一般应用于需要虚拟实验对象与现实环境同时出现的学习场景，例如虚拟服装设计、虚拟交通控制、虚拟机械制造等。

体感式互动体验区

    体感式互动体验区最主要的功能是对使用者的各种行为、神态等进行识别捕捉，进而输入到虚拟仿真软件，由虚拟仿真软件做出相应反馈，实现与虚拟物品、场景的互动。体感式互动系统适用于依托操作者全身或手势的动作进行交互体验的场景，如服装设计中的虚拟试衣、体育运动中的跑跳闪避、音乐指挥中的手势动作等。同时还可以外接显示设备、VR头盔等沉浸式设备进行扩展应用。

CAVE沉浸式立体显示体验区

    CAVE沉浸式立体交互系统和LED大屏立体显示系统的原理大致相同，但由于全景式的屏幕设计，使得视场更加宽广，学习者在虚拟仿真场景中的代入感与沉浸感会更加强烈。

    该系统适用于小班教学，即一人佩戴VR主眼镜进行控制交互或讲解、其他人佩戴VR副眼镜跟随主视角进行学习或出谋划策，便于多人研讨操作学习。同样适用于:大型工程场景、工厂车间实训、高精仪器设备装配、建筑设计等大场景环境的虚仿教学。

    沉浸式XR虚拟仿真体验教学中心深度融合VR技术、AR技术、MR技术、人机交互技术、动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示、传感器技术和系统集成控制等新一代信息化技术，模拟了真实教学中高门槛、高投入、高消耗、难实施、难观摩、难再现的教学环境，可供用户沉浸式体验新一代信息技术带来的全新教学模式。

    沉浸式XR虚拟仿真体验教学中心诚邀各类大中专院校，或是对虚拟仿真、VR技术感兴趣的业界人士莅临参观体验，共同探讨、共同促进高校教育信息化的发展!