元宇宙虚拟数字人实训室建设方案-元宇宙-长虹佳华

方案系統

系統的核心——元宇宙 QVS 虛擬直播工作站，采用了高性能渲染平臺。圖形渲染工作站安全可靠。可適應高強度連續工作條件。充分保證系統的穩定性、安全性、可靠性。
虛擬演播錄課系統：
采用 QVS 虛擬直播數字人系統進行虛擬畫面合成，集成 Unreal Engine 虛幻引擎實現高級材質的三維背景渲染。支持 4 路不同視頻源輸入，包括 HDMI、網絡攝像頭（包括專業單反或通過 USB 連接的普通攝像頭）、視頻、播放列表、屏幕截取，并支持分別進行內置色鍵器摳像。可以實現主持人視頻源、場景、虛擬屏幕等虛擬物體的位置、旋轉以及縮放的編輯。虛擬場景可以設置 8個虛擬攝像機鏡頭，并且可模擬真實攝像機的推、拉、搖移及搖臂的鏡頭運動效果。軟件內部調用 OBS 推流軟件，對輸出畫面進行推流至相應網絡平臺。
光學跟蹤系統：
采用 VIVE Mars CamTrack（VIVE 景象處理套裝），整合 VIVE 追蹤器、SteamVR 定位器以及其他設備和工具套件的解決方案，協助將虛擬現實追蹤技術融入虛擬制片項目。基于VIVE Mars CamTrack，元宇宙虛擬數字人實訓室將能夠更輕松、靈活且經濟創建專業級虛擬內容，增加了對FreeD協議的支持，以更好服務于虛擬內容制作。在拍攝中，攝像機會通過VIVE Tracker（VIVE 追蹤定位器）將現實的機位與虛擬引擎中的機位進行完全的復制與復現并通過軟件進行校正，使攝影師運動實體相機的時候，虛擬相機也會百分之百的跟隨實際相機一樣的運動。FreeD是相機位置數據的行業標準協議，目前已被增強現實（AR）和擴展現實（XR）解決方案商采用，將復雜工作流程轉化為緊湊即插即用模塊化設備以幫助簡化這一過程
視頻及音頻系統
視頻畫面拍攝采用 4K 攝錄一體機，支持 UHD、HD 圖像的拍攝及傳輸，將畫面傳輸至虛擬數字人系統。配套專業廣播用三腳架及腳輪。
采用高清流程實現導播切換、畫面監看等功能。配備提詞器放置攝像機前端，滿足主持人拍攝過程中提詞功能以及視線不漂移。具備 8 路專業現場數字調音臺，專業無線領夾話筒實現收音,及專業監聽耳機實現導播室內聲音播放。
聲裝、綠箱及聲裝舞美
定制標準燈光系統配備補光燈，定制綠箱采用鋼木結構、專業影視摳像漆-及綠箱專用地膠，專業墻面聲學隔音及導播區、服化間改造。

方案價值

營造教學現場感、增強課程可視性

電視畫面最基本的特點是以視覺形象為主，以活動影像為主。運用 QVS 虛擬演播技術制作精品課程，可以發揮豐富的場景功能和強大的數字特技，主講教師背景畫面可以隨講授內容的變化而變化，從而有效的保持受眾的注意力，對發揮電視媒體的傳播特性、提高精品課程的可視性非常有用。
元宇宙 QVS 虛擬直播技術可以根據教學內容創設出形象鮮明的學習環境，將傳統的學習內容從平面的文字形式轉化為空間的結構形式，學生通過視聽覺的感性認識來加深理解，強化對教學內容的直觀感受，進而實現立體知。
同時不同場景中拍攝的素材的引用可以豐富演播室內容的表現形式，使畫面富于變化，增強傳播內容的真實性，從而有效地保持學生的注意力，有利于記憶的保持和鞏固

加大課堂內容密度，提高教學效率

經過虛擬演播室技術后期加工過的課程，視覺內容的比重較傳統課程大大增加，融合了主講教師、視聽攝像人、后期視頻制作人的智慧和心血，整個課堂的信息經過“導演”之后合成輸出。
多樣化、多場景、多維度的視聽結合表現形式，節省了教師板書、作圖等時間，使教學內容密度成倍放大，進一步提高課程的教學效率。而這種“抽象”與“直觀”相結合的課堂表現形式更具可視性和趣味性，比教師單純口授有著更為廣闊而形象的時空觀感，能創造出生動、高效的課堂學習氛圍，有效吸引學生注意力，并不會導致學生產生疲勞感。

創設實驗環境，再現立體實訓

對于一些演示試驗或者動作、技能類的教學內容，可以不受真實條件的約束，而是通過虛擬演播室的融合以直觀的形式展現在學習者的面前，這樣不僅可以加強學習者對學習內容的理解，還可以方便學習者觀察、模仿，達到事半功倍的學習效果。
而且實驗類課程在編制上就更為靈活，教師可以在演播室講授實驗理論，對需要實驗操作的內容，事先可以在實驗室錄制好。剪輯過程中，跟隨教師口授的步驟，將準確細致的實驗畫面穿插演示，很好地實現教師連貫講授與多角度多環節實驗過程之間的無縫鏈接。學生甚至不用去實驗室，就能身臨其境地獲得豐富直觀的“操作”體驗，極大地方便實訓教學的開展和學生技能水平的提升。

幫助解決實驗演示教學中的教學難題

對一些關鍵的實驗步驟，在視頻拍攝中，可以用特寫鏡頭加以放大，在后期剪輯中，也可以對該段內容進行多次重現，這樣可以大大減少教師的試驗次數，縮短重復工作時間，增加對學生的指導時間。

節約資金，省時省力

利用虛擬技術，可以方便地對虛擬場景（教具）增刪、移位等變化，這位教學的設計創意提供了極大的方便；此外，同一教室能為多套教學內容所用，不需要增加額外的置景費用，使教室資源得到充分利用，從而大大降低了由于教育課程（節目）多樣化帶來的對空間、時間和財力的要求。

實現多人互動的沉浸式虛擬現實方案

實現多人互動的沉浸式虛擬現實方案，多人交互應用研究，虛擬藝術創作，程序開發，展示體驗，參賽實訓、商用推廣平臺：
在各學科人才培養計劃基礎上，依托虛擬數字人系統、動作捕捉課程、技術培訓與服務、外部專家和社會實踐資源，實現學生創意三維動畫、游戲制作、元宇宙內容、數字人作品的產出。（適用專業：數字媒體技術、數字媒體藝術、三維動畫制作、美術設計、虛擬現實交互、虛擬影視制作、游戲設計開發、文產創意設計、融媒體營銷創意、人因工程、工業產品設計、舞臺表演、體育運動分析、生物力學分析、視覺算法模型等）。

對未來人才培養的意義

元宇宙虛擬數字人實訓室以教學、實操（實訓）于一體，內含技術水平領先的虛擬演播系統及應用硬件設備及軟件設施等。能夠提供更專業的虛擬影視制作與實操環境、更科學的學習理念、更實用的人才指導和提升平臺，并將促進團隊、企業和社會的共同進步

實訓室布局

案例

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