长宁区虚拟仿真

    在2018年平昌冬奥会闭幕式上，“北京8分钟”用中国智慧惊艳了世界。轮滑表演、地面投影、动态视频、熊猫玩偶、隐形机器人……众多要素完美结合，共同展现了冰雪运动和中国文化的魅力，诠释了2022年北京冬奥会“人文奥运”和“科技奥运”的精神。这精彩的8分钟的呈现离不开幕后技术团队的强大支持，而北京理工大学也是其中之一。2017年6月，北京冬奥组委正式委托北理工软件学院丁刚毅团队组建虚拟仿真团队。他们利用高效的“黑科技”，为演出的前期创意设计和现场排练工作提供有力的技术保障，助力“北京8分钟”华丽登场。两套系统充当“眼睛”和“指挥棒”据北京理工大学软件学院院长、虚拟仿真团队负责人丁刚毅介绍，“北京8分钟”创意丰厚、炫酷精彩，但其效果的完美呈现面临众多技术上的难题。“要用线条的延伸体现中国元素，线条应该怎么描绘？演员移动能否跟得上线条？每个演员不同时刻要到哪个位置、又该怎么滑？整个演出要做到灯光、音响和演出内容的配合，机器人车台和运动员的配合，人物运动和虚拟图案的配合，需要十几个工种共同完成，如何进行准确对接？演出方案每天都在变，人工操作来不及又该怎么办？所有这些问题都需要解决。 继承了现有计算机仿真技术的优点，具有高度的灵活性。长宁区虚拟仿真

教育信息化的基本内涵，是指信息与信息技术在教育、教学领域和教育、教学部门的普遍应用和推广。我国教育信息化经过十多年的建设，已从加大教育信息化基础条件建设投入，转入注重信息技术与课程有效整合的发展阶段。然而，要切实提高教育教学质量，还必须实现信息技术与教育教学的深度融合，使信息技术进入教学活动全过程，注重信息化教学环境、教与学方式、教学结构、学科专业知识的融会贯通，而不是简单叠加、机械或表层应用，这就需要转变“将信息技术应用于教学就是教育信息化”的观念，以信息技术为支撑开展新的教育教学设计，在教学方式上，实现以知识传授为主向以能力素质培养为主转变;在学习方式上，实现以知识传授者为中心向以学习者为中心转变。长宁区虚拟仿真有非常多的学校慢慢地开始从VR到AR到MR的不断地探索，VR/AR实验室似乎也成为学校必备硬件设施。

教育部公布了2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目认定结果，浙江农林大学动物科技学院宋厚辉教授主持的“犬字韧带断裂修复虚拟仿真实验教学项目”、环境与资源学院徐文兵副教授主持的“无人机倾斜摄影测量虚拟仿真实验教学项目”双双入选。 “犬字韧带断裂修复虚拟仿真实验教学项目”是利用3D建模、虚拟现实及互联网等技术，开发出犬字韧带断裂修复虚拟仿真系统，通过虚拟动物医院场景，在三维立体的虚拟环境中复制犬字韧带断裂病例模型，开发出适用于病例接诊、模拟诊断、术前风险评估、手术的诊疗模块，解决了传统实践教学项目中实验动物不足的难题。

物理系的虚拟仿真有些“特别”。物理实验中心主任乐永康教授将物理的虚拟仿真实验分为“场景模拟仿真”和“物理场模拟仿真”两大类，“前者如立体电影，给你一个仿真的体验，而这类仿真能输出的内容是预先设好的，不会超出‘预设的空间’——就如电影没有拍摄到的区域和事情，是不会有的。物理场仿真则是基于真实的物理公式得到结果，只要构造的方程对体系的描述足够完善和准确，实验中发生的所有事情，都能在仿真软件里‘数字化’体现出来，是更真实的全参数空间的模拟仿真。”简单来说，一个在模拟实验操作输出既定结果，一个是通过模型在模拟现实情况。乐永康说，他们一直努力让学生做“物理场模拟仿真”，包括用已有的软件平台，或自己写软件。去年，乐永康带领本科在生物理楼一楼的成果展示室自主完成了氢原子波函数展示的虚拟现实互动系统，这一学期，物理系又进行了扫描电子显微镜（SEM）和俄歇电子能谱（AES）两种“**仪器”剖析的仿真实验项目建设。

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    ”针对参演要素多、创意过程复杂、排练关联复杂度高等特点，北理工团队利用了影视虚拟和数字表演与仿真技术，专门创新研发了广场表演预演系统和训练彩排与数字验证系统。其理念在于对表演创意进行数据化、模型化、系统化，从而将整场文艺表演的过程全部仿真，在各部门之间进行紧密协调，充当演出的“眼睛”和“指挥棒”。“黑科技”到底怎么发挥作用？团队成员、软件学院教师李鹏介绍了它们的工作原理。两大系统中，训练彩排与数字验证系统负责将前期创意动画进行分析，将其转化为执行数据，一方面能够确定每个时间点每个演员的位置、方向以及运动速度，为每个演员“量身定做”训练手册，帮助演员快速熟悉表演方案、识记动作路线、纠正动作偏差，另一方面能够快速对方案进行可行性验证，判断演员动作能否达到预期要求，从而帮助导演对难度过大的设计进行准确调整。在这一系统的基础之上，文艺表演预演系统发挥着关键角色。它可以利用定位系统，加入演员真实排练数据，并融入灯光、音乐、道具、视频、场景等，对演出全要素进行同比例建模，从而用可视化的界面将各种方案的真实效果进行逼真的线上“彩排”，帮助导演把控、决策和完善表演方案。值得一提的是。虚拟仿真教学资源建设研讨会在陕铁院召开。长宁区虚拟仿真

在三维可互动的虚拟场景中，虚拟出的“嘉宾”们轮番上场做致辞和报告，观众则可进行沉浸式体验。长宁区虚拟仿真

    将物理空间的真实场景和开放道路映射到数字世界，创造出地形、建筑和周边植被环境，实现对上海嘉定安亭区域500公里道路场景的还原，以帮助智能网联汽车企业进行虚拟自动驾驶测试和培训。上海国际汽车城（集团）有限公司副总工程师李霖表示：“近年来，上海国际汽车城在汽车‘新四化’方向均有布局，全力打造具有意义的汽车产业中心承载区。智能网联汽车从研发测试、示范应用到试点运营，逐步实现商业化落地是汽车行业面临升级的必然发展趋势。因此，本次与Unity合作，借助其的虚拟仿真技术，打造出对行业有价值的、可复制的‘样板式’案例。集双方合力赋能智能网联汽车产业在新一轮发展中的技术转型和创新。”Unity大中华区工业产品总监陈禄表示：“本次与上海国际汽车城合作中所使用的数字孪生技术不仅为复杂交通状态下的自动驾驶研发提供了完整解决方案，这个持续的、统一的、一致性的城市数据孪生体同时也可以被应用在智慧城市、智能交通、智慧文旅等等一系列应用中。Unity不仅会为不同场景和企业打造定制化解决方案，还会针对行业的共性需求进行专门的技术研发。目前国内有十几家和上海国际汽车城类似需求的单位可以复用本项目的技术，达到降本增效的目的。未来。长宁区虚拟仿真

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