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基于智能感知交互技術的沉浸式AI+XR數字孿生渲染工作站
1. XR合成與綜合渲染器
基于虛幻引擎的真三維多通道沉浸式演播室系統(tǒng)；三維實時渲染引擎；支持場景實時調整；貼圖分辨率：16*16-7680*4320之間可選；支持三維虛擬場景紋理貼圖大于等于5GB；支持三維模型場景三角形面片高清大于9000萬個、標清大于1億個；無需對云臺進行任何的加工改造，即可實現(xiàn)攝像機的推，拉，搖，移，跟蹤無滑步，圖像平滑連續(xù)、無抖動；系統(tǒng)支持不同種類的攝像機，如SONY、松下、佳能、ARRI等；支持實時渲染和實時播控骨骼蒙皮動畫，無需第三方工具實時疊加雪和煙花等三維粒子效果，可以從不同角度實時顯示；系統(tǒng)支持實時嵌入內視頻，支持4K、高清、標清視頻播放；支持虛擬角色接入，運用動作捕捉技術與虛擬角色互動；具有背景虛焦功能，可手動調節(jié)背景虛焦的程度；系統(tǒng)支持后臺統(tǒng)計系統(tǒng)，大數據用戶使用習慣分析。
2. 3D控制器：
輸入分辨率：支持 5800x2160@60Hz，最大支持12000x1260@60Hz(DP)
帶載能力：2600萬像素
供電電壓：AC 100-240V, 50/60Hz
控制方式：USB/TCP/IP
視頻接口：DP1.2×1，4 x DVI(DUAL DVI & SINGLE DVI切換)
視頻格式：RGB，YCrCb4:4:4， YCrCb4:2:2， YCrCb4:2:0
輸出接口：20路網口/光纖×2
視頻源位深：8/10/12bit
3.虛擬機器人搖臂系統(tǒng)
L型兩軸虛擬跟蹤云臺，承重5Kg（內置傳感器，電機，減速機，虛擬數據）；臂身可伸縮云臺節(jié)（云臺連接架），配重節(jié)（高強度航空鋁制臂身），臂身最長≥2.5m；跟蹤回轉機構（電機，伺服系統(tǒng)，傳感器，虛擬數據）；高精度數顯傾角儀；三套廣播級4K攝像機、攝像機承托設備、存儲及電源。
4. 運算控制系統(tǒng)：運行軟件系統(tǒng)的工作站及顯示屏；
5. 顯影系統(tǒng)：3D顯示屏幕及控制系統(tǒng)；
6. RTS動作捕捉系統(tǒng)：包括RTS紅外光學動捕相機、服務器和RTS Tracker軟件，主動式3D眼鏡，控制手柄，交互套件，標定桿，交換機，網線，相機安裝支架；
7. 全息3D開發(fā)平臺：開發(fā)平臺包含全息3D算法插件工具包，全息3D內容展示demo（涵蓋數字城市、室內空間、文創(chuàng)娛樂、汽車拆解工業(yè)模型等）；
8.立面屏，間距：≤P1.875mm，刷新頻率：3840HZ，掃描方式：恒流1/32掃，≥33平；
9. 地磚屏，間距：≤P3.91mm，≥24平；
10.接收卡：帶載能力512*512，RGB并行數據組：32，串行數據組：64，接收系統(tǒng)滿足3D顯示需求；
11.3D信號發(fā)射器
配合支持3D功能的控制器和3D眼鏡實現(xiàn)3D顯示效果；通過網線串接，獲取3D同步信號，可串聯(lián)到接收卡后；支持VESA 3D標準信號輸出接口，用于外接第三方外置3D發(fā)射器。
總體功能：
利用人工智能技術、擴展現(xiàn)實（Extended Reality，簡稱XR，包括虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR、混合現(xiàn)實MR等）技術、全息技術、3D顯示技術、智能感知和交互技術等先進技術來創(chuàng)建數字孿生體，并將其應用于教育領域，以創(chuàng)新教學方法和體驗。主要功能有：師生數字孿生體創(chuàng)建；智能感知技術集成，以收集教學環(huán)境中的數據；利用數字孿生體創(chuàng)建交互式學習環(huán)境，使學生能夠與虛擬對象或環(huán)境進行互動，提高學生的參與度和學習體驗；通過全息技術，教學內容可以以三維立體的形式呈現(xiàn)，教師可以更直觀地展示復雜的科學模型和概念，使得學習內容更加生動和直觀，提高教學效率和質量，也提高了學生的學習興趣和理解能力；設計和開發(fā)沉浸式的教學內容，將AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術與教學內容相結合，提供身臨其境的學習體驗；基于智能感知技術收集的數據，為學生提供個性化的學習路徑和資源；支持多個主視角，允許多名用戶同時從不同角度觀看和操控全息3D場景，實現(xiàn)多人協(xié)同學習和討論；探索、實驗和創(chuàng)新教學方法，利用AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術等先進技術增強學生的參與度和學習動機；教學模擬與訓練：利用AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術進行復雜概念或技能的模擬訓練；整合AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術與其他教學資源，以創(chuàng)造綜合性的教學解決方案；培養(yǎng)學生的空間感知、問題解決和創(chuàng)新思維等能力；收集學生在學習過程中的交互數據，分析學生的學習行為和互動模式，以評估學生學習效果和體驗及教學方法的有效性，用于改進教學內容、方法及科學研究；利用收集到的數據支持教育決策。
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主要功能有：數字孿生體創(chuàng)建，智能感知技術集成，虛擬交互式學習環(huán)境創(chuàng)建，教學內容三維立體呈現(xiàn)，智能輔助教學，沉浸式教學內容開發(fā)，基于智能感知技術的個性化學習路徑支持，多用戶協(xié)同學習和討論，AI+XR+全息技術+3D顯示技術的教學方法創(chuàng)新及教學資源集成，AI+XR+全息技術+3D顯示技術的教學模擬與訓練，學生空間感知、問題解決和創(chuàng)新思維等能力的培養(yǎng)，學生學習行為分析，數據驅動的教育決策。
新設備是一個專注于利用人工智能技術、擴展現(xiàn)實（Extended Reality，簡稱XR，包括虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR、混合現(xiàn)實MR等）技術、全息技術、3D顯示技術、智能感知和交互技術等先進技術來創(chuàng)建數字孿生體，并將其應用于教育領域，以創(chuàng)新教學方法和體驗。主要具備以下功能：
1.數字孿生體創(chuàng)建：支持通過技術來創(chuàng)建師生數字孿生體，即現(xiàn)實世界對象、系統(tǒng)或過程的虛擬表示。
2.智能感知技術集成：集成各種智能感知技術，如傳感器、攝像頭、語音識別等，以收集教學環(huán)境中的數據。
3.交互式學習環(huán)境：利用數字孿生體創(chuàng)建交互式學習環(huán)境，使學生能夠與虛擬對象或環(huán)境進行互動，提高學生的參與度和學習體驗。
4. 三維立體呈現(xiàn)：通過全息技術，教學內容可以以三維立體的形式呈現(xiàn)，教師可以更直觀地展示復雜的科學模型和概念，使得學習內容更加生動和直觀，提高教學效率和質量，也提高了學生的學習興趣和理解能力。
5.智能輔助教學：通過智能輔助教學系統(tǒng)，利用數字孿生體提供實時反饋和指導。
6.教學內容開發(fā)：設計和開發(fā)沉浸式的教學內容，將AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術與教學內容相結合，提供身臨其境的學習體驗。
7.個性化學習路徑：基于智能感知技術收集的數據，為學生提供個性化的學習路徑和資源。
8.多用戶協(xié)同操作：支持多個主視角，允許多名用戶同時從不同角度觀看和操控全息3D場景，實現(xiàn)協(xié)同學習和討論。
9.教學方法創(chuàng)新：探索和實驗新的教學方法，利用AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術等先進技術增強學生的參與度和學習動機。
10.教學模擬與訓練：利用AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術進行復雜概念或技能的模擬訓練，如教學技能、校園安全、工程操作等。
11.教學資源集成：整合AI技術、XR技術、全息技術、3D顯示技術與其他教學資源，如多媒體、在線課程等，以創(chuàng)造綜合性的教學解決方案。
12.教師培訓與發(fā)展：為教師提供使用培訓，幫助他們掌握如何將AI、XR、全息技術、3D顯示技術等先進技術應用于教學。
13.學生能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學生的空間感知、問題解決和創(chuàng)新思維等能力。
14.學習行為分析：收集學生在學習過程中的交互數據，分析學生的學習行為和互動模式，以評估學生學習效果和體驗及教學方法的有效性，用于改進教學內容和方法。
15.數據驅動的決策：利用收集到的數據支持教育決策，如課程設計、教學方法改進等。
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