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第一篇:虚拟仿真实验与实时云渲染1.1(组图)

2022-07-24 09:01:48

第 1 部分:虚拟仿真实验和实时云渲染

1.1 虚拟仿真实验背景

自2017年教育部启动国家虚拟仿真实验教学项目以来,截至2020年,ilab-x实验空间的虚拟仿真实验教学课程已达2000+门。

2019年4月9日,中国MOOC大会,中国授予2017、2018年度国家虚拟仿真实验项目,要求信息化与教学相结合,提出“智能+教育”。

2019年11月,虚拟仿真实验教学项目改为虚拟仿真实验教学一级课程,即“虚拟仿真黄金课”,与线下成为五类“黄金课”,线上、线上线下混合,以及社会实践。黄金课程对实验教学的模式、内容和方法提出了更高的要求。

1.2 虚拟仿真实验现状及瓶颈

虚拟仿真技术★

真正的三维、身临其境、互动

趋势

√教育行政部门积极引导和推动

√各大高校越来越重视

√建设规模越来越大

√ 涵盖更多专业类别

√ 体验课程资源越来越丰富

√ 继续打开分享

发展瓶颈

× 教学资源整合开放共享程度低

× 跨专业融合度不够

× 资源利用率不高,分布不均衡

× 兼容性和扩展性差,后期维护困难

× 在线使用等待时间长,操作慢,友好度低

×课程资源的知识产权保护

规模,在线

★实时云渲染技术★

虚拟模拟黄金课程开课并分享最佳实践

1.3实时云渲染技术解决方案——虚拟仿真实验黄金课程的“加速器”

在云端运行虚拟仿真实验内容,在云端渲染,为各种泛终端(PC、手机/Pad、VR/AR眼镜、智能白板等)。

★ 随时随地访问,只要有网络就可以体验

★ 扩展和开放共享的最佳实践方法

1.4实时云渲染技术解决方案——解决师生做实验的三大痛点

提高用户友好性,让虚拟仿真实验更好“用起来”

☑无需等待

☑ 即点即用

☑ 几秒钟即可运行

↓解决三大痛点↓

1.5 实时云渲染技术解决方案——更多优势和价值

✔ 云端部署:课程的计算和渲染全部在云端实现,国家平台通过极简网页嵌入方式与国家平台无缝对接,符合教育部指标要求不下载,不打开网页,搭建B/S架构。

✔ 实时共享:实现现有虚拟实验资源的上传和在线使用,打破地域限制。在一定的网络范围内,可以实现可控的资源共享,解决虚拟实验资源利用效率低的问题。

✔ 集中管理:兼容不同架构的软件,搭建统一入口的资源管理平台,实现虚拟实验资源统一部署和集中管理的目的。集中管理可以保护数据安全,方便维护升级,解决运维管理成本高、扩展性差的问题。

✔ 多终端接入:大部分虚拟实验系统在运行时需要海量存储、高性能计算和图形渲染什么是虚拟仿真技术,对终端硬件配置要求较高。该方案将计算压力置于云端,从而降低了使用终端的虚拟实验系统的配置门槛,可以随时随地使用任意终端访问,解决了实验室硬件利用率低的问题。

✔极简操作:直接从浏览器访问,具备四大“无需”功能,从而解决使用繁琐不便的问题:无需下载安装应用,无需下载浏览器插件,无需下载仿真数据,无需预先下载,点击播放。

✔ 安全可靠:实时交互视频流在网络上传输。学生完成实验后,将操作过程、实验数据、实验报告和实验结果(以具体课程资源内容为准)传送给实验。教学平台无需对每个已建立的教学管理平台进行重构,课程无需下载到客户端,数据与用户分离,既保护了课程的知识产权和技术特性资源,还实现了高校教务平台的统一管理。 .

1.6实时云渲染技术纳入《虚拟仿真实验教学课程建设与共享应用规范》

2020年版《虚拟仿真实验教学课程建设与共享应用规范》首次正式提出实时云渲染的技术路线,为虚拟仿真课程的在线化发展指明了方向。

并行云作为Cloud XR领域的先行者,以实时云渲染和云交互为核心技术,致力于为客户提供可靠、便捷、高效的实时云渲染部署解决方案。

截至目前, Cloud已帮助多所高校搭建了基于实时云渲染技术的虚拟仿真实验教学项目和校级云平台,得到了高校教师的高度评价。

1.7 实时云渲染技术赋能不同类型的虚拟仿真实验教学系统

☞B/S虚拟仿真实验教学系统

☞C/S虚拟仿真实验教学系统

采用实时云渲染技术,C/S型桌面虚拟仿真实验教学系统可以在利用C/S型课程高清画面的基础上,无缝转换为B/S型,丰富的课程内容,兼顾B/S架构浏览器轻量级使用的特点,避免了B/S架构对软件资源包和课程精细度的限制。

☞Cloud VR虚拟仿真实验教学系统

采用实时云渲染技术,PCVR头戴式虚拟仿真实验教学系统可以快速轻松地转换成适合VR一体机的使用模式,解决PCVR头戴式的高要求设备、使用不便、难以适应规模集群教学场景

第二部分:产品介绍

2.1 产品介绍

是一套基于GPU云化、图形容器、音视频实时编解码、网络传输优化等核心技术的从云到端的Cloud XR全链路标准化产品。便捷的全行业Cloud XR应用实时云渲染部署解决方案什么是虚拟仿真技术,帮助客户快速实现技术、产品和平台的云化转型。

可部署于公有云、私有云、混合云等不同的网络环境,经过数百家客户的部署实践,具有高性能、高稳定性、功能齐全的特点,大大降低实时云渲染的应用。该门槛允许合作伙伴专注于他们最擅长的领域,并专注于为垂直领域的用户创造更好的 Cloud XR 体验。

,平行云自主研发产品,在服务层、网络层、终端层三个方面做了大量的研发、优化和适配。

服务层

具有弹性伸缩系统部署功能、综合集中管理功能、各种系统监控和统计功能、顶级实时云渲染服务功能。兼容各种工具开发的SR/VR/AR应用,轻松实现XR内容上云、资源统一管理、统一运维,为合作伙伴提供实时云渲染解决方案,降本增效。

网络层

优化全网传输控制,实现XR内容流畅运行,提升用户体验。

终端层

广泛适配各种硬件设备,实现XR内容的跨平台、跨系统操作,丰富行业应用场景。

2.2 个特点

★ 多种产品形态可供选择,适用于不同场景

√软件授权:适用于现有IaaS资源的场景需求;

√ Lark Nest(软硬件一体化):适合自建IaaS资源的场景需求; Lark Nest配备专用GPU,预装系统,无授权限制,最大化激活软硬件性能;

√ Lark Pub(云托管):适用于开箱即用、轻资产弹性需求场景。

★ 多种软件版本可供选择,适合不同规模和发展阶段

根据业务需求选择合适的软件版本:

√免费版:扫描二维码申请,轻松开启Cloud XR体验;

√商务版:根据是否需要二次开发,可选择基础版或开发版;

根据部署需要选择合适的软件版本:

√单机版:适合开发和测试;

√ 简单集群版:多个管理功能模块集中部署在一台服务器上,与GPU渲染节点组成集群,方便部署,适合小规模应用;

√ 高级集群版:多个功能模块单独部署,支持主从热备+负载均衡,适用于大规模、高可靠场景。

★GPU资源灵活调度

√ 采用独有的GPU云技术,将计算能力分部,分部,实现GPU资源的灵活调度。 (单台物理机支持多个应用同时运行,最大化GPU活跃使用率)

★弹性伸缩,业务不停机

√ 无需考虑用户数超出当前设备所能承受的范围;一键添加/删除渲染节点,秒级升级升级,无需重新部署。

★ 连接任意显示终端

√广泛适配电脑、手机、平板、全息、大屏、VR/AR眼镜、机顶盒等不同终端;

★ 连接到任何交互式设备

√ 支持键盘、鼠标、触摸屏、VR/AR交互设备、体感设备等交互设备;

★ 连接任何内容

√同时支持SR、VR、AR等多种形式的内容,兼容Unity等不同引擎开发的XR应用;

★ 连接到任何云

√ 在多云集成环境下,客户可以根据业务需求选择公有云、私有云、混合云等不同的部署环境;

★ 连接任何系统

√ 兼容Linux、MacOS、iOS等主流操作系统;开发一套应用程序,实现跨平台、跨系统操作;

★ XR应用一键分享,实时多屏远程交互

√ 实现屏幕共享、同步协同操作、分时协同操作等应用场景。

★ XR应用+视频/普通应用,云端多维融合

√ XR应用嵌入网页的应用场景。

√ 3G GIS+多路监控视频云端集成,实现手机一图监控。

★ 多租户管理

支持多用户管理和维护所属应用程序的系统。

★支持二次开发,满足行业个性化需求

√在系统层面,提供大量API接口和便捷的接入方式,帮助合作伙伴开发定制化的后台管理系统。

√ 设备层面,提供丰富的终端SDK​​,支持合作伙伴接入更多终端设备,丰富用户的XR体验。

√ 支持第三方系统集成,赋能合作伙伴实现业务创新,打造垂直领域个性化服务平台。

2.3 产品优势

★ 优秀的用户体验

★ 简化管理,提高效率

云端统一后台管理XR内容、IT资源和用户,大大降低运维复杂度,实现统一管理、统一运维。

★ 快速部署,操作简单

是标准化产品,易于部署,可实现快速交付和运营;产品不断优化升级,为合作伙伴提供稳定优质的产品;更多功能组件不断开放,未来能力更值得期待。

无需开发周期,即时安装和交付! ! !

第三部分:典型应用案例

★助力中国MOOC大会5G+VR场景

平行云是国内唯一一家为5G+云VR优质内容实时传输提供技术支持和解决方案的技术服务商。依托具有自主知识产权的云VR产品,利用云计算能力对工业大数据进行改造,将复杂的交互内容在一体机上实时展示和操作,实现远程、远程的学习场景。远程多人协同教学,助力虚拟仿真“金课”成为中国高等教育现代化的强大动力。

“中国慕课大会上展示的远程多人协同教学,结合了5G网络低时延、大带宽的优势,同时通过平行云科技提供的Cloud VR解决方案,计算VR内容的渲染和渲染都放在云端,既保证了计算效率和传输速度,又提供了高清、高品质的VR体验。借助云计算能力,工业大数据和复杂的交互操作在移动VR设备上进行交互展示。”

——教育部高等教育司

★ 协助国家级虚拟仿真实验教学项目建设与评审

基于实时云渲染技术的并行云近年来成功应用于数十项国家级虚拟仿真实验教学项目和校级仿真实验平台项目的建设,并获得相关部门的认可教育部领导、学校和教师高度评价,真正将开放共享应用到师生日常教学过程中,轻松便捷地实现在线轻量级共享学习模式。

★ 赋能校级虚拟仿真实验云平台建设

并行云帮助多所高校搭建统一管理的虚拟仿真实验管理教学云平台,改变以往高校间管理分散、互不兼容、难以共享的现状。交互式仿真实验云平台展示了校园教学管理和资源开放共享的成果和特点。

目前,已有多家高校与我司达成深入合作意向,相关工作正在开展中。

“ Cloud Cloud XR解决方案推动高校虚拟仿真教学和实验的规模化发展,改变实验应用模式。通过统一管理和各种数据接入的连接,学校可以更好地收集数据和深入分析,优化虚拟仿真课程,判断课程质量。”

​——河海大学

★高校机械工程学科虚拟仿真实验教学共享平台

济南科铭数字科技有限公司作为国内领先的机械工程领域仿真实验资源开发商,打造了基于并行云的高校机械工程学科虚拟仿真实验教学共享实时云渲染技术。平台。

疫情期间,为全球师生提供在线模拟教学支持,实现“停课不停学”

“并行云实时云渲染解决方案不仅解决了虚拟仿真实验课程对终端硬件和学习环境的要求,而且从根本上改变了仿真实验课程的教学方式,让学生可以随时随地使用任何终端,随处可见,Click-to-learn,以简朴为理念,教与学双向融合,为实践教学注入新的活力。”

——济南科铭数码科技有限公司

★ 助力中国移动打造“5G+AR”智慧校园示范工程

平行云与中国移动政企分公司联合打造5G规模组网建设及应用示范项目——智慧校园AR沉浸式互动教学场景。中心节点与边缘计算云有机结合,依托5G网络条件和PXY Cloud XR实时云渲染技术,服务深圳、北京示范中学近百名学生,打造5G时代实时AR交互一种新的教学模式。

“中国移动5G网络建设已经非常成熟,我们也在不断寻找5G技术下的爆发式增长需求。VR/AR作为5G时代最大的消费场景,需要依托Cloud XR技术和5G网络无缝连接,这座桥就是 Cloud等Cloud XR服务商,未来我们将携手打造更多示范项目,推动应用落地。”

——中国移动政企分公司

第四部分:更多应用场景

4.1教育领域更多应用场景

✔国家级虚拟仿真实验教学项目建设与应用

✔ 国家虚拟仿真实验教学一流课程(虚拟仿真实验金课)

✔校级虚拟仿真实验共享云平台

✔ 行业虚拟仿真实验云平台

✔虚拟现实技术的专业应用

✔ 5G+VR/AR 智慧课堂

✔职业教育(国家双高)

✔ K12 教育

✔STEAM 教育

✔中学生理化学实验

✔ 非学术教育(专业技能、语言学习等)

✔ 更多...

4.2 更多行业应用场景

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