一．建設背景

虛擬仿真技術(shù)，是以計算機仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為依托，專(zhuān)業(yè)理論知識多等方面技術(shù)和知識技能的結晶，融合多類(lèi)型硬件及裝置。對實(shí)驗、實(shí)訓、教學(xué)過(guò)程中的重、難、泛知識點(diǎn)通過(guò)虛擬仿真，針對不同的臨床實(shí)驗環(huán)境進(jìn)行模擬，通過(guò)豐富的學(xué)習資源，讓參與教學(xué)過(guò)程中的教師和學(xué)生，能夠在一個(gè)安全、高效、擬真的環(huán)境中完成預定的學(xué)習項目。

隨著(zhù)人工智能技術(shù)的發(fā)展、多元信息技術(shù)的融合，虛擬仿真技術(shù)也已從簡(jiǎn)單的虛擬化真實(shí)再現功能，提升到多元化智能應用，虛擬仿真技術(shù)可以提供可靠、安全和經(jīng)濟的教學(xué)、實(shí)驗、實(shí)訓項目，達到教學(xué)互動(dòng)、資源共享、不受時(shí)空限制、全天候的信息化實(shí)驗、教學(xué)的目的。目前，虛擬仿真技術(shù)在各個(gè)學(xué)科教學(xué)、實(shí)驗、科研等不同應用場(chǎng)景中已有較成熟的發(fā)展，在醫療領(lǐng)域也有較廣泛的應用。同時(shí)，虛擬現實(shí)技術(shù)不斷發(fā)展，技術(shù)推陳出新的時(shí)間日趨縮短，項目建設設計之初依托目前虛擬仿真技術(shù)，根據項目本身設計需求，設定技術(shù)標準，保障項目實(shí)施不受技術(shù)更新迭代影響，同時(shí)根據技術(shù)發(fā)展趨勢預留升級通道，保障后續可持續開(kāi)發(fā)利用。

二．項目介紹

（一）環(huán)屏3D立體虛擬現實(shí)交互系統

實(shí)訓室采用環(huán)屏3D立體虛擬現實(shí)交互技術(shù)，通過(guò)佩戴3D眼鏡支持多用戶(hù)共享交互的虛擬仿真環(huán)境呈現系統，不同于一般的虛擬環(huán)境，它既能夠給用戶(hù)提供超大范圍視野的高分辨率、高質(zhì)量立體影像，同時(shí)系統在不同交互設備的支持下，適配各類(lèi)交互程序和交互方式，結合實(shí)際空間搭建的環(huán)形屏幕，營(yíng)造大視野虛擬沉浸空間，提供給用戶(hù)一種前所未有的沉浸感?？蓪?shí)現單人、多人協(xié)同訓練、示教展示，支持多形式的多人同時(shí)在虛擬現實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行團隊協(xié)同模擬演練。

該系統支持多人觀(guān)看交互操作，學(xué)生需要戴3D眼鏡，可交互操作；結合動(dòng)作捕捉技術(shù)，虛擬物品跟隨視野運動(dòng)并可以交互?？蓾M(mǎn)足多人同時(shí)查看。 具體為操作者佩戴主動(dòng)式3D眼鏡以及跟蹤單元，觀(guān)看軟件呈現的生動(dòng)逼真的3D效果，通過(guò)手勢傳感器直接利用抓、握、捏等手勢抓取3D對象，多個(gè)角度旋轉觀(guān)察，更清晰直觀(guān)，也可直接通過(guò)手勢切換下一操作步驟，同時(shí)頭部跟蹤會(huì )對人的位置進(jìn)行定位，實(shí)時(shí)移動(dòng)場(chǎng)景，非常方便快捷。

（二）虛擬仿真軟件

1、在原有教學(xué)手段上進(jìn)行補充，將傳統教學(xué)手段無(wú)法展現的一些視角盲點(diǎn)，以三維虛擬交互的形式使學(xué)生熟悉流程，掌握規范。

2、用于教學(xué)示教、學(xué)生虛擬練習、信息化教學(xué)、增加教學(xué)的趣味性與生動(dòng)性。

3、臨床思維情景化護理技能操作，通過(guò)預設的病例，由學(xué)生進(jìn)行流程步驟的操作判斷，系統通過(guò)對學(xué)生操作的驗證，和過(guò)程的評價(jià)，自動(dòng)生成形成性分析評價(jià)，在實(shí)訓過(guò)程中培養學(xué)生的臨床應變能力、臨床思維能力、綜合評判能力及溝通能力。

4、虛實(shí)結合訓練：在虛擬沉浸的場(chǎng)景下，結合真實(shí)模型，既有沉浸性，又有真實(shí)的觸覺(jué)反饋。

環(huán)屏3D立體醫學(xué)虛擬仿真實(shí)訓室，是培養高素質(zhì)醫學(xué)護理人才的重要實(shí)踐性環(huán)節，它有利于學(xué)生鞏固和加深對理論知識的理解，鍛煉在實(shí)踐中發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。將不斷提高學(xué)生的實(shí)踐能力、研究能力、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)，有利于學(xué)校探索并建立出開(kāi)創(chuàng )性的的教學(xué)新模式。

三、系統兼容性

硬件系統即能應用于虛擬仿真專(zhuān)項教學(xué)實(shí)訓，也能在傳統課堂教學(xué)中使用，硬件系統對軟件的兼容性強，支持后續定制化虛擬仿真軟件的開(kāi)發(fā)使用，同時(shí)，未來(lái)可開(kāi)放線(xiàn)上虛擬仿真的教學(xué)，學(xué)生在課堂以外，可以不受場(chǎng)地限制，隨時(shí)隨地的進(jìn)行虛擬仿真的練習，老師可以通過(guò)虛擬仿真平臺發(fā)布任務(wù)，學(xué)生練習后可以反饋成績(jì)，進(jìn)行有針對性的教學(xué)和實(shí)訓。