虚拟仿真实训基地是怎么建的？虚拟仿真实训基地建设指南

学校建设虚拟仿真实训基地是一个系统性工程，涉及顶层设计、硬件搭建、软件资源开发、教学应用和管理运营等多个层面。

一、明确建设目标与定位

1、为什么建？

应对真实实训中设备昂贵、耗材损耗大、操作危险（如特种作业、化工、医疗）、场景不可及（如航空、深海、核能）等问题。解决复杂设备操作难、内部原理不可见、故障难以复现、训练过程不可逆等问题。适应新兴产业（如人工智能、大数据、智能制造）对人才实践技能的新要求。

2、建什么？

聚焦学校的主干专业、特色专业或人才紧缺专业。例如：工科类：智能制造、机器人、新能源汽车、航空航天、土木建筑。医学类：护理、外科手术、解剖、急救。农林类：智慧农业、虚拟农场、植物保护。现代服务业：虚拟导游、智慧物流、数字媒体等。

二、构建硬件基础设施

1、中心机房与网络：

计算与存储：部署高性能服务器集群，用于运行大型虚拟仿真软件和处理数据。配备大容量存储设备，用于存放模型和实训数据。

网络环境：千兆/万兆有线网络全覆盖，高速Wi-Fi6支持移动VR/AR设备。保障数据低延迟、高速传输。

高性能服务器：如视景仿真程控系统、智慧交互指挥官、虚拟仿真中控系统等，用于处理大规模虚拟场景的实时渲染、多用户数据交互和系统算力支持。

XR数字融合工作站：恒点XR数字融合工作站为高校实验实训提供高度仿真的虚拟环境。作为硬件和软件的高度集成平台，既可以作为普通电脑使用，也可以支持支持AR、VR、MR等虚拟仿真操作，全面服务实训管理、数据采集、评价报告等工作。

2、沉浸式显示系统：

（1）VR（虚拟现实）设备

头显设备：如HTC Vive Pro、Oculus Quest 3等，用于呈现360°虚拟场景，让用户在虚拟空间中自由移动。

手柄/控制器：配合头显使用，支持手势识别和精准操作，模拟抓取、点击、操作工具等动作（如虚拟拆装机械零件、操作仪器按钮）。

数据手套：通过传感器捕捉手指关节动作，实现更精细的虚拟手部交互（如医疗手术仿真中持针、缝合的动作模拟）。

（2）AR（增强现实）设备

AR眼镜：如Microsoft HoloLens 2，可将虚拟信息叠加在真实环境中，适用于需要结合实物操作的场景（如工业设备维修时，虚拟指引叠加在真实机器上）。

AR扫描设备：如深度相机（Intel RealSense），用于捕捉真实物体的三维数据，将其导入虚拟场景进行融合交互。

（3）MR（混合现实）设备

MR大空间协同系统：

恒点MR大空间协同系统能够实现对虚拟空间与现实空间的精准融合，通过视觉识别功能，将实物设备与预设的虚拟影像进行虚实匹配，学生通过对虚拟影像的交互操作，进行高风险、高难度、高成本的设备演练，释放教师教学压力。

3D-LED交互显示系统：

通过3D-LED交互显示系统，教师可以通过可视化演示、实时示范、交互式教学和实时注释等功能进行讲授，并提供逼真的虚拟环境供学习者进行实践训练。学生可以在虚拟场景中进行模拟操作、协同演练和决策训练，以提高技能和应对复杂情况的能力。

MR智能互动沙盘：

恒点MR智能互动沙盘利用光学空间定位技术，能够将复杂的地理环境、建筑结构、历史场景、产品内部结构等以立体、动态的虚拟形式呈现在面前。

3、数据采集与输入设备

用于捕捉用户动作、环境数据，或将真实设备状态同步到虚拟系统中。

（1）红外大空间协同交互系统

恒点红外大空间协同交互系统具有高精度、低延时、精准生物力学贴点、实时反馈、多目标捕捉能力、强抗干扰性、卓越的适应能力、开放性和灵活性等技术特点。系统广泛应用在数字娱乐、军事推演、医疗康复、运动分析、仿真医学等科研领域与教育情景。

（2）数据传感器

如温度、压力、加速度传感器，用于采集真实设备的运行数据，同步到虚拟系统中实现“数字孪生”（如模拟真实生产线的设备参数变化）。

三、 开发与整合软件资源

1、平台方面

虚拟仿真实训教学管理及资源共享平台用于对虚拟仿真实训教学场所、虚拟仿真实训设施设备和虚拟仿真实训资源进行跨专业、跨院校、跨地域的统筹管理。

2、环境方面

虚拟仿真实训教学场所一般由专业虚拟仿真实训中心、公共虚拟仿真实训中心、虚拟仿真体验中心和虚拟仿真研创中心组成。其中，第一个中心为必建内容，其它三个中心为选建内容。

3、资源方面

要根据先进行业企业岗位职责和技能对职业院校人才培养提出的新要求，厘清实训教学过程中的“三高三难”问题，有针对性地开发虚拟仿真实训资源，并随着产业转型升级持续更新升级，切实遵循“以实带虚、以虚助实、虚实结合”原则，避免“为虚而虚”。

四、结语

虚拟仿真实训基地建设作为高等教育和职业教育数字化转型的核心抓手，旨在借助数字化技术赋能，突破传统实训模式的瓶颈，推动产教深度融合。