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安防工程設計虛擬實訓系統

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《安防工程設計虛擬實訓系統》是曼恒數字以虛擬現實技術為核心專門為本項目開發的虛擬現實系統。

該套系統基于世界一流的虛擬現實軟件平臺開發,主要是通過圖片、視頻、動畫和使用計算機對安防工程場景、安防器材、實訓模擬等客觀實物進行三維仿真模擬,從而進行互動式教學的一套教學授課系統。系統操作者可通過鍵盤、鼠標對場景中的三維模型進行旋轉、平移、放大、縮小并操作園林機械進行針對性的使用訓練,同時,系統配以介紹和背景音樂,使軟件操作者不用到達實際訓練基地就可以進行教學培訓、授課、考核等教學工作。系統同時提供了豐富的系統設置功能:考試評估、課件編輯、數據管理等功能,它可以使教學老師擺脫繁重的教學工作,大幅度提高教學效率和學生的學習積極性,是一套技術先進與實用相結合的教學系統。

系統提供7個典型安防工程場景(家庭、小區、公司、辦公樓、校園、銀行、博物館),運用主流實時3D環境虛擬實境編輯軟件開發三維虛擬場景安防工程設計軟件。設計軟件具備漫游、模擬設計、入侵/防護對抗虛擬演練等功能;與主流3d建模軟件(如3DS Studio,AutoCAD等)兼容;配套擁有市場主流的安防產品器材庫。能夠為客戶實現以下功能:

1、虛擬場景:場景應具典型性,功能布局合理,能準確反映門窗、陽臺、樓梯、欄桿、墻體凹凸部位、通道、路燈、行道樹、障礙物等建筑結構與設施,尺寸比例合理;具有光源影響和陰影效果,但對于紋理貼圖可作簡化,對藝術美感無特殊要求。 2、場景自動變化功能:場景的效果能隨時間變化(或經菜單設置)自動產生各種天氣變化以及黑夜白晝的交替。 3、三維測量:可測量單點位置、兩點距離、多邊形面積、模型體積。可自定義選擇顯示單位。 4、具步行模式、飛行模式等漫游功能,提供自定義視點、路徑、標注、漫游熱鍵,支持標注的模糊搜索、飛行定位和批量修改,支持鼠標、鍵盤操作。 5、具鷹眼導航功能,快速截屏功能,支持漫游過程的錄制、播放和視頻輸出。可控制門窗的開關。 6、安防工程模擬設計功能:能在場景中自由添加、刪除安防設備,增添操作支持磁吸功能(即設備自動附著于光標所在的建筑物表面或地面)和位置角度調整。能簡單模擬管線的敷設。增添的安防設備從配套的安防產品器材庫中選擇。 7、安防產品器材庫中應具有以下主流安防設備各一個:緊急按鈕、門磁、被動紅外探測器、單光束主動紅外對射探測器、聲光警號、報警主機、控制鍵盤、安防監控攝像機、云臺、支架、立桿。并支持后期擴展。 8、能以類似于手電筒的方式表示被動紅外探測器和安防監控攝像機的防護區域,防護區域可按距離、形狀(如圓錐體或四棱錐)參數進行調整,并按照安裝位置、角度和周邊的建筑結構及障礙物自適應顯示。 9、能觀看安防監控攝像機所拍攝的畫面并輸出。 10、支持網絡合作完成設計作業、聯網入侵/防護對抗虛擬演練的功能,即入侵方(可多人)模擬入侵該場所,保衛方(應多人)依據設計好的技防系統實行防護對抗演練。

本系統是一套安防工程設計虛擬教學系統。通過圖片、視頻、動畫、模擬操作等技術滿足安全防范技術專業《安防工程設計》、《安防工程施工項目與質量控制》兩 門核心課程的理論與實踐教學需要,解決課程教學案例展示手段單一欠感性、實踐教學條件不足等問題。建立一套融合教學演示、個人實踐、虛擬實訓的仿真場景。 通過這種新穎、互動的新型教學模式,來強化學生的實際操作能力,鞏固教學成果,提高教學效率,探索并實踐出一條具有高度科學性的新時代教學之路。

比較項目
互動式教學
多媒體教學
傳統教學
知識傳輸方式
教學互動式
灌輸式
灌輸式
技術手段
使用虛擬現實技術,代表當今最先進的技術發展潮流
應用電子多媒體技術,當前流行的技術手段
使用傳統板書
生動性
仿真、模擬真實場景,把真實的景點、建筑等真實場景還原到教學課堂,逼真、生動、感染力極強,可以引起學生極大的興趣。
運用視頻、聲音、圖片等多媒體手段豐富課堂教學內容,使教學過程生動,但是,對于學生的吸引力有限,隨著多媒體技術的普及,學生的興趣下降。
板書、課本講義式的教學手段,單調、枯燥
交互性
完全體現虛擬現實技術交互性強的優勢,老師、學生均可與場景交互
單向式的教學內容輸出,交互性不強
單向式教學,完全主宰于老師個人手中,無法與教學內容交互
教學功能豐富性
擁有場景教學、 信息點展示、教學過程錄制、場景考試評估、自主課件設置等豐富的教學功能,在激發學生學習興趣的基礎上,給予老師更多的輔助教學功能。
提供比較豐富的教學功能
單一方式
實務教學有效性
在真實還原的場景里,使整個課堂如臨景點現場,最大程度的提供給老師、學生實務操作的機會,部分或完全取代景點實地教學
不能提供完善的實務操作教學環境,學生需要去景點現場真實了解實際情況,課堂教學與實地環境心理感覺偏差較大
完全依賴于實地
教學
教學效果
真實的虛擬場景教學,給學生最大的沉浸感,引起學生最大的學習興趣,借助豐富的輔助教學功能,猶如身臨其境,教學效果極佳
通過聲、光、電的結合,提高學生學習興趣,傳播大量知識,教學效果不錯
單一的教學方式
教學效果較差

由上表的對比可以看出,互動體驗式教學方式代表了現代教育發展的方向,先進的技術手段運用到旅游教學當中,極大的激發了學生的學習興趣,大大增強了教學效果。

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