VR系统开发技术要求

VR系统开发技术要求1、基于VR和人工智能技术的消防三维虚拟现实仿真系统一、面向道具的虚拟现实消防设备仿真子系统（侧重设备分解、使用）1）三维动态消防设备工作原理演示（包括：正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等，工作和使用的交互式三维动态展示，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）2）消防设备的长、宽、高、速度、角度等技术参数的交换式展示（根据展示系统的指标参数，包括：正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）3）消防设备的不同工作模式下，运行情况的展示（让开发人员先寻找正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等的使用视频，了解不同的工作模式，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）4）消防设备的关键内部构造展示（正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等设备的拆解，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）5）消防设备的使用仿真（出现一个虚拟的消防员，使用正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等设备的过程，使用者可以360度无死角观看过程），体现设备的外观、结构、性能、参数等（虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）6）多人场景下消防设备的使用仿真（出现多个虚拟的消防员，协同使用机动链锯、金属切割机、液压剪等设备的过程，使用者可以360度无死角观看过程，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）7）消防设备安装模拟（出现一个设备的零件，使用者对其进行组装，组装过程不正确的，给出提示。包括：正压式空气呼吸器、机动链锯、金属切割机、液压剪等，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）8）消防设备检修模拟（出现一个带伤设备，使用者对其进行检查的修理，更换受损部件。包括：正压式空气呼吸器、机动链锯、金属切割机、液压剪等，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）9）消防设备操作控制模拟（出现一个设备，使用者按照使用规程对其进行操作使用，包括：正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等，虚拟环境中包括文字、语音、4D微课等多种形式的讲解）以上均需：1）让学员在现场边走边学，进行设备的沉浸式使用学习与体验。在空间安全范围内漫游行走，现实和虚拟环境中位移保持一致。2）具有“快速位移”功能，对于超出空间安全规定范围的位置，学员可通过此功能实现位置的快速转化。3）通过手柄进行操作和互动，如漫游互动、可沉浸在场景中查看设备细节的三维模型以及隐蔽部位查看等，增强学员感官认知及知识内容地真实性体验。二、面向情景的虚拟现实消防实训子系统（侧重环境和场景构建、分值评价）1）实现带有场景的消防仿真模拟消防演练情景。2）可选择模拟白天或是黑夜，以及不同时段如早、中午、傍晚，通过光照、光影效果实现。3）可选择多种场景，包括：小区、工厂、医院、学校等典型场景4）在场景中可选择环境效果，包括：安静、嘈杂、吵闹等氛围5）对操作实训进行评分，开发考评系统6）对消防道具的使用进行组合（基于第一个子系统，可组合正压式空气呼吸器、机动链锯、绝缘手套、金属切割机、液压剪等的使用），形成多装备完整演练模拟7）模拟一个完整、典型的消防实训训练场环境，场景中需包含消防车等20种以上的消防道具等必要元素（查询一下消防实训训练需要哪些设备，并观看相应视频，达到真实）。8）实现从道具展示场景到实训场景的快速切换。三、面向消防的虚拟现实多人空间互动子系统1）实现基于网络的异地多人协同（基于Socket的位置、动作、场景信息数据同步），多个体验者在各自的视角浏览和操作同一场景，支持超过15人的同步体验数量。2）实现基于局域网的本地多人协同（基于Socket的位置、动作、场景信息数据同步），多个体验者在各自的视角浏览和操作同一场景，支持超过15人的同步体验数量。3）支持管理者的角色，可以管理参与协同的体验者，同时可以切换并监控各个体验者的视角4）实现将虚拟现实内容同屏投射，输送到网页端或客户端并进行内容同步呈现。四、消防软件实训管理子系统1）采用主流的MEAN框架（MEAN是一个Javascript平台的现代Web开发框架总称，它是MongoDB+Express+AngularJS+NodeJS四个框架的第一个字母组合。它与传统LAMP一样是一种全套开发工具的简称。见），同时使用MongoDB作为数据库系统，Express服务器框架，AngularJS前端框架，Nodejs服务器开发语言：JavaScript的服务器（Node和Express）；MVC模式的JavaScript客户端（AngularJS）；非关系型数据库（MongoDB）；用JSON对象来传输数据。2）消防在平台级的跟踪与管理，主要包括以下几部分：云计算管理：云计算管理系统为实训管理平台的基础系统。系统需提供了云服务器集群+虚拟主机+物理机的整体架构。通过对硬件设施进行虚拟化处理，形成虚拟层面的资源池系统。计算能力、存储能力和网络功能，可以适应变化的业务需求，能够实现“弹性”资源分配。学习行为监控：系统需将每个监控点定义为节点，每个节点在添加时将唯一定义在集群中的角色，监控管理功能将通过节点中的IP信息自动对节点中的每台机器进行使用状态、实训状态、操作状态、学习状态、使用时长、使用活跃度等用户使用行为。学习行为数据可视化：系统需将学习行为数据以可视化的方式进行完整呈现，并且可以将消防虚拟实训项目中的各类图表及数据（性能、配置、效果）云端存储长久使用。管理员可以随时更改数据的展示样式，包括趋势图、仪表盘、折线图、饼形图等常用的图表类型。学习行为分析：该系统需提供消防虚拟实训情境下的需求数据采集、可视化分析、模型库构建、素材存储等必要模块，同时实现数据关系的分析，学习与实验数据的对比，轨迹分析与课程案例分析等业务分析功能模块，跟踪学员的深度学习情况。