基于混合现实(MR)的公共雕塑虚拟仿真教学实验
 

所属专业类:艺术学类 对应专业:影视与动画
学校:中国美术学院 负责人:宣学君 等

本实验教学项目着力于利用虚拟仿真平台解决传统导演课程体系里实践成本高,理论学习反馈慢的问题。让导演创作学习变得高效,高沉浸度,得到快速反馈。
课程创新性地改造了一些硬件设备,使得原来高成本、高风险的拍摄方案,变得简单、安全,打破了教学环境的空间壁垒,使学生在理论学习的基础上更加灵活、减少束缚,从而更有效地掌握本专业知识和技能,也为以后的导演创作提供了丰富多样的可能性。

   
 

 

   

4、技术架构:

 


系统架构图及简要说明

开放式虚拟仿真实验教学管理平台以计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托,具有良好自主性、交互性和可扩展性的虚拟实验教学平台。
架构共分为五层,每一层都为其上层提供服务,直到完成具体虚拟实验教学环境的构建。下面将按照从下至上的顺序分别阐述各层的具体功能。

(1)数据层
涉及到多种类型虚拟实验场景及数据,这里分别设置虚拟实验的实验课程库、案例示范库、标准答案库、规则库、实验数据、用户信息等来实现对相应数据的存放和管理。
(2)支撑层
支撑层是虚拟仿真实验教学与开放共享平台的核心框架,是实验项目正常开放运行的基础,负责整个基础系统的运行、维护和管理。支撑平台包括以下几个功能子系统:安全管理、服务容器、数据管理、资源管理与监控、域管理、域信息服务等。
(3)通用服务层
通用服务层即开放式虚拟仿真实验教学管理平台,提供虚拟实验教学环境的一些通用支持组件。以便用户能够快速在虚拟实验环境完成虚拟仿真实验。通用服务包括:实验教务管理、实验教学管理、理论知识学习、实验资源管理、互动交流、实验报告管理、教学评分、项目开放与共享等,同时提供相应集成接口工具,以便该平台能够方便集成第三方的虚拟实验软件进入统一管理。
(4)仿真层
仿真层主要针对该项目进行相应的场景建模,雕塑和公共艺术创作,提供通用的仿真预制物体和图案,最后为上层提供实验结果综合设计效果输出。
(5)应用层
基于底层的服务,最终本项目教学与开放共享。该框架的应用层具有良好的扩展性,实验教师可根据教学需要,利用服务层提供的各种工具和仿真层提供的相应的模型,设计各种典型实验案例,最后面向学校开展实验教学应用。
实验教学项目

开发技术

■AR ■MR
开发工具 ■Unity3D  ■3D Studio Max  ■SketchUp
■其他  IdeaVR 
运行环境 服务器
CPU  8  核、内存  16  GB、磁盘  256G固态+1TB
显存 6  GB、GPU型号  GTX 1660Ti  
操作系统
■Windows Server 具体版本  Windows10  
数据库
■SQL Server
项目品质(如:单场景模型总面数、贴图分辨率、每帧渲染次数、动作反馈时间、显示刷新率、分辨率等) 1.由于场景大小和模型多少等因素,每个场景的模型总面数有所差异。单场景最大总面数60000000;单场景最小总面数8000000。单场景最慢渲染10 FPS;单场景最快渲染90 FPS。
2.贴图分辨率 模型1024*1024。
3.显示刷新率 60Hz,分辨率1920 x 1080