中視典全息教室
一，全息教室概述
教學信息的全息化，是在多媒體環境下，綜合運用文本、圖形、圖像、音頻、視頻、虛擬現實、人工智能等多種類型的信息手段開展多維度教學的方式。在全息的教學過程中，中視典獨有的VRPIE 三維互聯網編輯器、極光實時渲染引擎、VR 課件編輯器、VR 雲課程平臺、全息臺、感知桌面等幾大平臺重新定義教室的硬件終端，給教學過程提供了全維度視角，提高了師生的效率，增加了學生的興趣，這種利用科技手段完成實踐的教學方式，能讓抽象複雜的學科在虛擬現實與多維度交互環境中更易於掌握。
師生們應用中視典沉浸式的全息體驗設備，可以身臨其境的體驗所學的知識在現實中的應用場景，多視角、多維度反映客觀世界的知識體系，呈現出真實的知識場景和規律，啟發和引導學生提高經驗能力、鼓勵學生通過知識大膽設計、敢於創新，輕鬆便捷、低成本的在虛擬系統中不斷完善自己的創意和發明。我們的全息教室就是要跨越時間和空間，突破有形和無形的限制，徹底激發學生的創造力，釋放學子的各種潛能！
中視典全息教室是現代教育發展的產物。我們將虛擬現實與增強現實多年積累的專利技術應用於授課與學習環節，以教學大綱為藍本，以教學資源為核心，集多終端、雲平臺、人工智能於一體，將抽象的概念情境化、可視化，為老師與學生打造各個教育階段的，高度融合、高度沉浸、高度交互的解決方案，為教師提供從課程內容製作直至教學數據的實用工具鏈，輔助高效率的備課以及教學分析，顛覆了傳統教學環境、大大提升了教學質量。
中視典全息教室解決方案，其中有很多亮點是首次發佈的專利產品。感知桌面以人性化交互為見長，三維可視化為亮點，教學數據庫為基礎，深層次構建教學演練專業平臺；全息臺以全息的、真實尺寸的模型交互方式，為教育培訓提供一個即時交流和可持續創新的虛擬環境；VRPIE 則作為一款無需編程的交互設計利器為教師提供了一款快速製作線上三維課件的工具。中視典正在基於這些自主知識產權的VR 軟硬件產品，建立一整套系統的、能讓學生將知識要點融會貫通的可視化生態體系。
中視典全息教室背景
虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示範中心建設的重要內容，在實際的教學工作中，很多實驗和實訓都有一定的限制，導致學生無法將課堂上學到的理論知識與實際相結合。這類應用主要集中在商業案例角色演練與邏輯推演，醫療臨床與醫學培訓的可視化，軍事行動的推演與仿真訓練；特別是涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況時，全息教室可以提供可靠、安全和經濟的實驗項目。
例如：高危或極端的環境：危險核島反應堆、化學實驗的危險性和汙染性、建築工地等；
不可及或不可逆的操作：操作不熟練導致精密設備損壞、動物及人體的解剖的實訓資源需求量無法滿足、昂貴的能源及實驗原材料的損耗等；
高成本、高消耗：高能耗設備的操作與模擬，如激光設備的操作、船舶艦艇的駕駛與維修等；大型綜合實驗實訓：石油石化企業、鋼鐵冶金生產線和礦井礦下的工作環境、大型且綜合的實訓等；
全息教室是中視典採用VA/AR 技術、結合K12 及高、職教不同專業教學內容全新推出的教育教學解決方案。按照內容分類，分為全息商科教室、全息理工教室、全息醫科教室及全息K12 教室。
全息教室全景圖
傳統教學，一般是將三維甚至更多維度空間事物的流程、原理等經過總結提煉成一維維度的語言表述或計算公式等抽象知識系統，在教學中為了讓學生充分理解這些知識，往往採用通過二維邏輯或原理圖的形式對知識進行解析，必要時還通過三維空間的實際實驗或實習促進理解。但是二維解析和三維實驗實習往往處於不同的時間和空間進行，而且由於實驗或實習條件的限制，往往無法對知識進行準確、充分和全面的還原，從而對學生學習造成一定的障礙。
中視典全息教室解決方案，通過VR 三維呈現的仿真場景及專利技術的AR 臺交互式教學，將三維形態和二維解析甚至抽象知識信息進行同步、對應和交互，使傳統教學中的三個維度的教學內容有機的組合在同一教學場景內，有效的解決上述傳統教學方式的弊端，幫助教師更有效的進行知識的教授；幫助學生更直觀對知識進行理解和記憶。
中視典全息教室解決方案，通過上下屏聯動技術，充分將右腦的三維空間和形象思維與左腦的語言、數字和邏輯理解完美的結合，通過MARKER 交互的創造性教學方式，將學生動眼觀察、動腦思考和動手操作同步統一，有效的提高學生的注意力和理解記憶效率。
全息教室方案目標
全息教室模擬真實的實驗環境，讓學生在虛擬的三維環境下進行實驗和實訓練習，使用信息網絡技術對用戶進行實驗和實訓的數據進行採集，再通過虛擬仿真實驗教學管理平臺進行實驗課程安排和實驗效果的考察，從而打破教學過程中對於實驗的高危險和高汙染、時間和空間以及資源消耗大和成本高等限制。
中視典通過為各類大中專院校量身打造適合該院校的全息教室，可以幫助各類院校整合各種資源，完成學生實驗與實踐培訓課程的安排與考核，從而增強學生的實操動手能力，在寓教於樂的虛擬教學環境下，提升學生的學習興趣、提高學生的創新能力，並建立完善的教學效果考核、評價和反饋機制。
二，全息教室構成
1、三維空間顯示大屏幕系統模塊
全息教室大屏幕系統
人類正在迎來到處都是屏幕的世界。大屏幕系統是中視典打造的一款針對教育培訓的巨型液晶顯示設備，配備3D 立體眼鏡和動作捕捉，並具有多點觸摸功能，可將平面圖像轉換為三維立體並可進行交互。
系統可供多人蔘與，學生可以將學生操作端圖像實時發送到大屏幕系統上，可以細緻地表達出學生們的想法。且大屏幕系統是一個雙向溝通性設備，設備可以連接到每一個同學的設備上，可以毫不費力的共享內容，可以很容易的發送課堂內容和作業，不管是在課內還是課外，通過和全息設備之間的連接，每個人都可以看到內容是一樣，都會呈現清晰的聲音和高質量的視頻課堂。
2、AR臺交互系統模塊
AR臺交互桌面
AR臺交互硬件
AR 臺(ARTable) 是中視典研發的一款獲得國家專利的虛擬現實體驗產品。 由OPEN-VRP 虛擬現實引擎、感知識別模塊、AR 模塊、交互體驗系統等核心部分組成。
AR 臺結合時下前沿科技，利用VR、AR、人機交互、三維數字等多種技術手段實現用戶沉浸式體驗。以教學演練、方案選型、展覽展示為核心價值，為用戶提供虛擬教學、仿真演練、家居設計、展示營銷等整體解決方案。AR 臺能夠滿足學校降低成本、快速部署、彈性擴張的需求。根據全息教室規模大小、學生數量多少、教室場地不同， 數量可以隨意調節。
3、立體顯示系統模塊
立體顯示系統
中視典自主研發的可以將平面圖像轉換為三維立體並可以交互的設備。當用戶在佩戴超輕型人體工程學眼鏡後，用戶頭部轉動及觀看視角被系統實時的捕捉，根據用戶即時視角進行運動視差調整（Motion Parallax）。不再是傳統的立體視(Binocular Parallax)僅僅提供的是縱深感（如前後距離），而是運動視差綁定，帶給用戶的是更貼近真實自然的視覺效果，即用戶視角往左右偏離時，用戶不僅僅看到前後景深感，同時還可以觀測物體的左右側。
通過手拿類似操控筆，系統可以捕捉到用戶手部在空間中的位置信息，用戶直接用該操控筆在空氣中對眼前的全息圖像進行交互。筆上的三個按鍵提供了簡潔的交互方式，如選擇、旋轉、任意擺放和拼接物體等。用戶可以自然地拖動呈現在“空氣”中的物品靠近自己，從上面、側面等多角度觀看模型細節及透視，感受無與倫比的空間感和真實感，就像將一個真實的物品握在手中一樣地自然，簡單。
4、數據手套交互系統模塊
數據手套
學生可藉助數據手套等設備來操縱虛擬場景中的對象，數據手套中裝有許多光纖傳感器，能夠感知手指關節的彎曲狀態，觀察者通過手指的活動來實現與虛擬場景互作用，數據手套是一種多模式的虛擬現實硬件，通過軟件編程，可進行虛擬場景中物體的抓取、移動、旋轉等動作，也可以利用它的多模式性，用作一種控制場景漫遊的工具。可以為用戶提供一種非常真實自然的三維交互手段，在虛擬裝配和醫療手術模擬中，數據手套是不可缺少的虛擬現實硬件的一個組成部分。
數據手套把人手姿態準確實時地傳遞給虛擬環境，而且能夠把與虛擬物體的接觸信息反饋給操作者。使操作者以更加直接，更加自然，更加有效的方式與虛擬世界進行交互，大大增強了互動性和沉浸感。併為操作者提供了一種通用、直接的人機交互方式，特別適用於需要多自由度手模型對虛擬物體進行復雜操作的虛擬現實系統。
5、智能終端輸入系統模塊
智能終端輸入
打破傳統的單向教學，實現師生雙向互動，主要應用於全息教室的建設。其基於教師和學生手持設備，提供師生多屏互動、即時測評、資源共享等功能，打造研討式、體驗式的創新教學環境。
支持教師通過智能終端同步控制大屏幕系統課程內容的播放，並可通過智能終端直接對授課內容進行批註並同步至大屏幕和學生端；支持學生通過智能終端同步課程內容並實時接收教師推送的課堂任務或測驗。該系統打破了傳統多媒體教室中，教師被侷限在講臺操控課件播放的狀態，幫助教師脫離講臺與學生進行近距離溝通，並即時獲得學生答題、投票反饋，掌握教學效果，即時調整課堂授課內容，提高課堂教學質量。
6、系統綜合服務器系統模塊
中視典雲平臺是中視典利用自主知識產權的三維互聯網技術及優質教育教學資源，結合雲服務技術，為教育行業打造的虛擬現實教育與培訓雲計算平臺，為用戶提供VR 教學課件的快速編輯與發佈、影視級別實時渲染、智能課程、數據埋點、行為分析以及考核測驗的整體解決方案。
利用中視典雲平臺可以良好地將整個教學過程串聯起來，形成一個以教師、學生、知識為閉環的結構體，打破傳統的教育信息化邊界。中視典雲平臺可同時滿足課堂教學、遠程教學、協同教學應用。
三，全息教室分類
全息商科教室
全息商科教室全景圖
全息商科教室仰視圖
全息商科教室局部圖1
全息商科教室局部圖2
為院校提供智慧教育解決方案（課程：⊙ARE ⊙V 綜 ⊙V 財 ⊙沙盤 ⊙V 物流 ⊙V 電商），針對經管跨專業實習、財會專業、營銷專業、開發專業及創新創業有不同解決方案支撐，將企業的真實業務流程、業務場景搬進校園，讓學生在學校中能夠仿真不同組織、不同崗位的工作內容和流程，實現“上學即上班”，“校內實訓=校外實習”；利用中視典在行業中積澱多年的技術打造“智慧教育”，將信息化與實踐教學深度融合，塑造學生探究式的學習環境。
全息理工教室
全息理工教室全景圖
全息理工教室局部圖
全息理工教室局部圖2
❶機械、製造類全息教室
•機械設計與製造（、模具設計與製造、機器人
•虛擬製造/虛擬設計/虛擬裝配（CAD/CAM/CAE）/機械操作
•電氣自動化、機電一體化=以操作為主體
針對開設機械製造類專業的院校客戶，為客戶建設學生學習機械裝配方面課程的培訓教室，把傳統實體模型或真實設備拆裝教學，使用虛擬環境來達到演示和操作的目的，可以將製造過程、裝配過程、維護、維修過程製作成交互軟件，使用者通過該軟件即可瞭解整個過程，同時也可以親手操作。安全性差、易損耗、學校採購及維護成本高、佔地面積廣、教學效率低、管理困難等.
中視典全息教室虛擬拆裝提供的支持如下：
（1）設備操作流程模擬培訓課件
（2）機械認知，配件名稱、參數等相關信息展示
（3）虛擬製造、虛擬裝配、虛擬設計、虛擬維修
中視典全息教室改革了院校原有的教學課程和實習模式。為學生提供一種既能學到理論知識，又能得到上崗技能鍛鍊的學習方式；為學校提供了一種既能解決設備拆裝難、安全性差、易損耗等困難，又能輔助教師優化教學過程、提高教學質量創造信息化的培養模式。
❷ 水利水電類全息教室
•水電工程施工與管理
•流域水情分析
•水電站虛擬仿真
通過與電力信息系統緊密結合，逼真再現變電站現場場地、變壓器、母線、斷路器、隔離開關、接地刀閘、操作機構、電壓互感器、電流互感器、電抗器、電容器、高壓熔斷器、站用變壓器等一次設備的操作過程和設備運行狀態，從而為電力行業提供可視化系統解決方案，結合VRP-SDK 二次開發軟件工具包，方便電力系統的開發人員針對電力行業的特點和需求開發專業功能。將現實世界的工業廠房及設備在計算機中虛擬化，利用數據庫技術、數據採集與監視控制技術，
將生產設備的運行狀態參數實時傳回虛擬電站系統中，在三維虛擬場景中即可實現對設備的查詢管理。本項目的預期目標是可以隨時查詢設備及生產運行數據，可進行設備操作、事故回放等動畫演示；通過和生產管理信息系統、操作票管理信息系統等系統結合，在虛擬場景中實現設備基本信息查詢、模擬五防操作等與電網安全生產相關內容，實現虛擬場景和現實場景的實時同步。
❸ 能源化工類全息教室
•核電、石油、電力、煤炭礦產（操作實訓、線應急演練）
•無機化學、有機化學
能源的開採和開發涉及到很多模塊，很多行業，常常需要對大量數據進行分析管理，並且由於職業的特殊性，對員工的業務素質也有很高要求。全息教室不但能夠實現龐大數據的有效管理，還能夠創建一個具有高度沉浸感的三維虛擬環境，滿足企業對石油礦井、電力、天然氣等高要求、高難度職位的培訓要求，有效提高員工的培訓效率，提升員工的業務素質。
❹ 軍事科學類全息教室
•軍事模擬、指揮、虛擬戰場、電子對抗
•航空航天、戰船戰艦（駕駛、製造）
全息理工教室提高軍隊訓練質量、節省訓練經費，縮短武器裝備的研製週期，提高指揮決策水平等都發揮著極其重要的作用。其突出的特點是不僅能夠大大減少實戰和實裝訓練中的人員、物資損失，節約訓練經費，提高訓練質量，而且還不受自然地理環境等其他條件的約束和限制。例如：單兵模擬訓練、近戰戰術訓練和聯合指揮訓練。
❺ 建築土木類全息教室
•建築設計與城市規劃、地產漫遊、室內設計
•文物古蹟、虛擬旅遊
•道路橋樑、地質災害、土木測量
可以實現多種場景轉換，使觀者置身於虛擬現實技術構造的整個建築環境中，對整個建築進行全方位的瞭解。比如：通過方位跟蹤器對建築尺度范進行精確的測量，通過裝置物件擺放檢測其安全通道的合理性，或者置身於建築物任何角度對建築進行設計。
❻ 其他類型的全息教室
全息醫科教室
全息醫科教室全景圖
全息醫科教室局部圖
全息醫科教室局部圖
全息醫科教室局部圖
•生物工程（基因/遺傳/分子結構研究/製藥）
•虛擬醫學工程（虛擬手術/動物、人體解剖/醫學分析）
為滿足教學實驗的需要，中視典以醫學院校客戶的需求為核心，利用虛擬現實技術可為學習者提供一個直觀、逼真、形象、方便和可重複操作的實驗環境，為解剖學實驗教學開闢了一個嶄新的教學模式”。目前在醫學教育領域，應用較多的便有虛擬人體解剖學、手術訓練教學、虛擬實驗室、虛擬醫院等。
（1）虛擬人體解剖學
虛擬人體解剖學，可在顯示人體組織器官解剖結構的同時，顯示其斷面解剖結構，並可以任意旋轉，提供器官或結構在人體空間中的準確定位、三維測量數據和立體圖像。
（2）手術訓練教學
用計算機圖形學重構出虛擬人體軟組織模型，模擬出虛擬醫學環境，並利用觸覺交互設備與之進行交互，逼真模擬臨床手術的全過程。通過虛擬手術系統，學生可觀察專家手術的過程，也可重複練習，大大減少手術培訓時間，以及減少對昂貴實驗對象的需求。而且，在虛擬環境中進行手術，不會發生嚴重的意外，能夠提高學生協作能力。
全息K12教室
全息K12教室全景圖
全息K12教室局部圖
打造以VR 技術為主的教學空間，學生可通過自身與虛擬環境的相互作用，來獲得知識、技能的VR 體驗式學習方式。進入到虛擬世界當中，在虛擬多維空間中自由探索,將複雜抽象的概念可視化，從而激發學生的學習興趣。老師在教學過程中，利用控制系統可以更好地管理和觀察學生的學習過程，實時瞭解學生的學習習慣與關注點，並及時給予指導。
·能夠真正模擬理想條件下的環境
·引導學生主動探究
·遊戲化的方式讓學生輕鬆學習
·學生可以獨立，反覆學習
四，全息教室特點
震撼的三維場景呈現
中視典全息教室系列教學系統，採用國內唯一成熟商用的完全自由知識產權虛擬現實引擎VRP 平臺開發，具有業內領先的實時光影渲染畫質，為教育創造逼真震撼的三維場景效果。
創新的交互教學方式
AR教學臺設備
中視典全息教室，採用獨創的MARKER 識別和運動軌跡捕捉技術，實現二三維互動的電子沙盤式教學。其特點：①實現二三維聯動教學，②實現視覺、聽覺、觸覺同步教學，③實現左右腦同步運用教學，④克服常見VR 眼鏡教學影響課堂交流的弊端。
系統的交互教學內容
中視典全息教室教學系統，依託中視典十五年虛擬現實引擎底層開發經驗，整合用友新道、大風科技、雲幻科教等教學、內容、數學仿真算法等業內領先企業和清華大學、北京師範大學、中國科技大學等知名教育領先學府教學專家資源，為教育行業提供先進、系統、創新的教學系統和教學課程內容。
專業的模擬仿真後臺
中視典全息教室教學系統，後臺採用專業的數據仿真算法平臺，力求創造最具真實性、最科學性、靈活性和開放性的交互效果。
開放的內容生成工具
中視典全息教室教學系統，保持了充分的可拓展性和開放性，我們除了對系統和課程進行不斷的迭代升級開發工作之外，還對老師和第三方企業及個人開放內容製作工具，無需編程和建模能力，就可以容易的進行VR 內容的製作。
五、合作生態鏈
一個囊括軟件、硬件、內容發展的生態鏈已初見規模
HTC VIVE：塑造最真實的虛擬世界
唯一360度走動式體驗
最逼真的VR體驗
Room-scale房間就是虛擬空間
ZSPACE：創造全新的與現實世界有機整合的虛擬體驗
全新的3D顯示屏，可以跟蹤用戶的頭的轉動和手的動作
實時調整用戶看到的3D圖像
六、中視典全息教室優勢
團隊優勢
1 十六年虛擬現實行業積累，超過600 百所各類大專院校實驗室建設的成功經驗
2 國產商用化程度最高的虛擬現實軟件平臺，近1000 家三維設計企業選擇的虛擬現實開發工具
技術優勢
擁有自主知識產權的VRP 虛擬現實平臺，積累大量各類行業的教學資源庫，針對教育領域定製的三維仿真開發的解決方案，不僅可以依據客戶需求實現高度定製開發和高效快速的安裝部署，同時用戶也可結合自身的專業領域的特點，自主開發虛擬仿真實驗教學課件。
1、多平臺一鍵式發佈，更輕鬆的實現大小屏教學資源同步分享，發佈平臺包括：Windows 系列、Android、IOS、Mac 和Html5 等，可實現C/S、B/S 和移動（手機、平板）版。
2、硬件平臺教學資源聯動，教師和學生可快速將設計和製作的三維仿真課件內容部署到中視典各類硬件產品中，例如全息臺、AR 臺、環幕、裸眼立體、虛擬現實頭盔及CAVE（各類名稱還需更易辨識，或增加圖片，小短片的說明，如網頁宣傳，可直接加入鏈接）
3、實時渲染與交互技術，全球領先的OpenVRP 和極光渲染引擎可快速將創建的三維模型實時渲染，模擬出逼真度高、交互性強的三維虛擬場景，通過邏輯交互工具（腳本編輯器、時間軸、GUI我希望統一為邏輯交互模塊）可對場景的模型進行組態定義（李總的拆裝工具），快速實現工具庫、教學點、考核點的創建，在操作即所得的環境下進行虛擬實驗教學課件的創作。
4、實驗教學管理平臺建設，通過該平臺可將三維虛擬仿真教學資源與實驗教學管理平臺無縫結合，實現統一入口、統一推廣、統一標準、統一管理和統一部署，結合該平臺不僅可使三維虛擬仿真教學資源能夠與實驗教務系統、實驗教學管理、理論知識學習、實驗過程指導、實驗室預約管理、實驗成績查詢等結合，還可將孤島化的三維虛擬仿真教學資源通過該平臺在校內外、本地區乃至更廣範圍內進行資源共享，滿足多學科專業、多學校和多地區的虛擬仿真實驗教學需求。
5、項目實施流程，多年的項目實施和管理經驗，打造出標準化的三維虛擬仿真教學資源開發流程，從需求立項開始到項目驗收，均有專職的項目經理和各類專業技術人員為客戶提供服務，完備的項目管理流程和過程彙報體系可使客戶隨時知悉項目進展和完成情況。
七、成功案例
K12教育階段
高等教育、職業教育
商科、創客教育