云XR智慧教育平台系统 严选

一、产品概述
兰亭数字《云XR智慧教育平台》，是基于5G与千兆网络传输技术、云计算与云渲染技术、集约化运维技术为特色的数字化、沉浸式虚拟现实教育云平台解决方案。平台支持第三方VR/MR/AR教育资源内容聚合，可广泛应用于VR智慧教室、VR主题体验角、VR创客教育、MR全息智慧教学等创新教学实践。方案由 “云XR智慧教育平台”、“VR智慧教室”、“VR公共角”、“MR全息智慧教学”、“VR直播”组成。
二、平台架构
云 XR教育平台架构分为四个层面，分述如下：
内容层：
1、依托业务层接口聚合多家内容CP厂商的丰富内容，按照教育教学的主题、科目、知识点进行分类归纳；
2、依托统一运营平台的云编辑功能可以进行VR教学课件的设计制作；
3、通过导播子系统支持完成VR 4K或8K全景视频实时直播；
平台层：
1、面向各VR/MR/AR终端设备厂商提供统一的一体机或头显设备中间件SDK及云渲染SDK；
2、针对业务管理层及能力层提供实际业务接口及第三方平台接口；
3、提供视频转码、视频分发、云渲染、云存储、云编辑、视频直播、云拼接、云导播等云端算力和媒体分发控制功能；
网络层：
基于5G、千兆光网的网络传输，确保VR/MR对高带宽低延迟的网络支撑；
应用设备层：
1、方便终端厂商快速接入Cloud XR平台服务及能力；
2、android\ios\unity多种平台播放器可支持一体机、头显、手机端、机顶盒端等多种终端类型的应用；
3、针对VR直播支持全景VR摄像机接入。
三、教育教学场景
（一）VR教学场景
兰亭云XR 智慧教育方案是VR/MR/AR等内容聚合的虚拟现实资源云平台，按主题和学科知识点分类，符合国家教育标准，由众多国内外优秀内容制作机构、厂商提供内容资源。
VR + K12学科教育：含小学、初中、高中语数外、物理、生化、化学、地理、科学等学科内容。通过VR沉浸式的体验互动学习方式，将课程抽象化的难点变得直观易懂，提升学习兴趣，提高教学质量和学习成绩。
VR + 创客教育：集编程、设计、VR体验、交互探究为一体，充分调动学生的艺术设计、逻辑思维、数理知识、空间感知、创意思辨的潜力，是创新创客教育实践的较佳模式之一。
VR + 科普教育：通过VR沉浸式的体验互动学习方式，将复杂的科普课程原理简单化，学生身临其境于科学环境之中，深入学习、体验自然科学和社会科学知识，传播科学思想，倡导科学方法，掌握科学技术应用的活动。
VR +安全教育：通过VR技术，将消防、地震、用电、交通、食品等日常生活中所涉及的安全危险、灾害危险、食品卫生安全等，让学生进行如身处现场的沉浸式体验，并进行安全防护仿真操作，具有现场感强、过程安全、成本低廉、高频次使用等优点。
VR +德育教育：包括党团历史内容、红色主题内容、国学教育内容等，通过VR技术重现革命历程中的经典场景与事迹，有助于青少年了解党史国情，感受自强不息、艰苦奋斗的革命传统。国学知识场景让学生以沉浸式、体验式学习经典文化、民族智慧和人生哲理，从而奠定学生道德根基、增强语言能力、陶冶品格、提高人文素养。
（二）MR教学场景
MR可适用于危险性实验教学、协作学习、实训互动等形态，优化学习过程。
1、混合现实学习
通过混合现实创造一个全息空间，在空间内学生可看到自己所处真实环境，也能看到虚拟形式呈现的立体教学内容。
2、多人协作
利用混合现实技术方案将异地多人同时带入虚拟环境， 而师生将以全息形象呈现在教学空间内，随时交流。
3、多屏显示
MR协同互动可以将学生的学习画面、教师的教学画面随时共享到智慧黑板，投影到大屏终端，随时随地查看学习效果。
4、手势操作
MR协同互动可以直接使用手势姿态、语音、眼镜凝视来操作虚拟教学内容，自由释放教师双手，随意教学。
5、多人协作课堂教学
通过教师视角、大屏、多人视角、手势互动等，可呈现出惊人的教学效果，极大激发学生学习探究的积极性，并增强对知识及技能的深刻领会。与科学、技术、工程、数学等学科上的应用相契合，适合教学课题的设计与创新。
（三）校园8K/4K VR全景直播系统
1、公开课VR直播：VR全景拍摄无死角，能够全面记录课堂过程中师生场景，通过网络，非现场用户可以通过VR头盔、手机收看直播课程，可以根据自己的需要选择观赏角度。将能比其他方式更好的让学员建立起对学习的概念和兴趣。这种身临其境的模式，可以全方位调动学员运用感官和思维去学习。
2、学校运动会、文艺汇演、科技嘉年华等活动：对于场地面积较大、人员位置不固定、记录视角变化多样的拍摄与等直播诉求，VR直播具有更好的对比优势。
VR全景直播收看，或是通过Cloud VR收看点播，均可获得超强临场感，享受“前排视角”，创造“完全在现场”的效果，弥补因时间空间限制而无法亲临的遗憾，同时，由于360度全景拍摄，一次摄制，可获取各个角度的现场人物、实物、景象、动态事物和场景过程，弥补传统拍摄工具和手段所遗漏的事物或场景。
四、校园应用示例
（一）VR教育应用形式
1、VR公共角
主要用于学校图书馆、科技馆、少先队或团队活动室、教学楼大厅等场地，可开展科普、旅游、安全、德育、消防、卫生等丰富多彩的内容体验。
2、VR智慧教室或创客教室（VR实验室）
VR头盔20-50台左右，配置教师主控PAD、投屏机顶盒和网络设备,以班级形式轮流到实验室上课。
3、未来教室：VR+智慧云课桌
课桌由可翻转的平板触摸电脑构成，即可成为普通课桌，又可成为多媒体触摸屏电脑，通过光纤接入，并配备VR设备，实现每桌千兆、教室万兆上网，各类学科均可在教室内以传统教学方式施教，也可进行在线学习、在线考试、多媒体创作、VR体验与探究等富媒体信息化辅助学习。
（二）MR教育应用形式
1、 MR混合现实教学实验室
基础教学区主要用于日常设计课程的教学，教师通过教室前方的大屏进行授课，学生以5人为一小组，分坐于教室两侧，分组进行课程学习和作品设计。
中央共享设计区可将不同的学生带入不同的全息教学空间，完成方案讨论和设计修改，用先进技术为创新型教学创造无限可能。
2、科技文化展示
观看者佩戴MR眼镜后，可以看到超越现实的奇幻效果。通过混合现实技术，打破时空界限，将虚拟与现实相融合，为挂图、科技作品、文化作品带来更多想向空间和认知角度，具有更高的观赏体验性。
3、文艺作品欣赏
MR一体机识文艺作品（例如图片）后生成对应虚拟的三维模型，观看者可以伸手触碰并操作三维模型
（三）校园全景直播应用形式
1、 VR全景直播教室
用于需要全景拍摄和直播的公开课、教研活动、班会等，室内需要相对固定的机位，能够将室内几乎所有人物活动过程都能如实记录、高清直播和录制。
2、 校园移动直播
全景拍摄和直播学校文体创活动、开学与毕业典礼等活动。
五、核心功能特点
（一）云端管理平台系统
1、用户系统
不同用户登录平台显示不同权限和管理内容，根据需要任意创建管理员、教师等不同角色用户。
2、资源库系统
平台将会涉及到XR视频资源、全景图片、交互式课件、应用等教学相关的辅助性教材资料，资源被纳入系统统一进行管理与使用。
教师可以在课前编辑、浏览所有课件资源库及课件详情，做好备课，熟悉课件本身、教学建议、学生活动及配套的视频、图片、应用等信息。
3、终端授权
平台在服务器端进行用户认证授权及终端登录鉴权操作，统一进行终端设备的管理。
（二）课堂播控系统
1、教学管控
整个学习过程，可由教师通过PAD端统一同屏控制所有学生VR学习终端设备上课件内容的打开、播放、停止和关闭，增强了教师对课堂进度的掌控力度，自由控制课堂的教学节奏。
2、无线投屏
PAD端可以与教室中的智能电视、投影等大屏幕相连，可以选择某一VR设备直接将屏幕同步显示在大屏幕上，实时同步教学信息。
3、设备管理
通过PAD端可实时查看各VR设备在线状态、电量状态，可以远程统一关机所有VR设备。
4、课件组合发布
教师通过PAD端可以创建并在内容库选择部分内容组合成教学课件，可以将创建的课件统一发布至VR学生端进行管控授课。
（三）XR学习终端系统
1、统一界面
教室中所有学生的XR学习终端都具有统一的教学内容使用界面。
2、受控模式
所有XR学习终端可以统一被PAD管理端控制，统一同步观看讲师操作步骤及资源内容。
3、自由模式
自由模式下各XR学习端可自主浏览观看各自想要学习的资源。