VR虚拟实现zSpace部分方案.docx

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VR虚拟实现zSpace部分方案

虚拟现实3D交互课堂

体验中心－zSpace

zSpaceInc.

2016年6月

一.关于我们（zSpace）

zSpace是一家尖端技术供应商，旗舰产品是以公司名称命名，致力于为人们提供一种全新的学习方式，以融入真实世界为宗旨。

zSpace是一家拥有风险投资的公司，总部位于美国加州硅谷。

公司拥有超过30项专利创新技术，提供虚拟现实3D桌面式交互产品zSpace300一体机，将同学们带入虚拟现实的世界。

二.产品介绍

ZSPACE300一体机是zSpace公司2015年新推出的一款基于3D虚拟现实呈现和交互的桌面式产品，特别适合中小学虚拟现实3D交互体验使用。

ZSPACE300产品显示器具备头部跟踪功能，还能够显示左眼和右眼立体图像。

图像随着眼睛在跟踪区域内的位置变化而调节，从而确保眼睛的舒适度。

★跟踪摄像头使操作笔能够与跟踪区域内任意位置的虚拟物体进行交互。

★可以配无反射器的眼镜，供旁观者使用，透过眼镜可以观察到无重影的平面影像。

基于ZSPACE300产品独有的沉浸感交互性，以及由zSpace以及教育软件内容供应商提供的课程内容具有多样化的特征，涵盖自然科学、生命科学、地理及空间科学、美术设计等学科，这些学科的应用可以给学生带来不同的学习体验，学生自主学习，并通过交互深入理解抽象概念。

zSpace能够引导学生积极投入到复杂的课程中，同时降低实验室的意外风险。

ZSPACE300包装内容包含：

·zSpace300设备

·操作笔

·鼠标&键盘

·一副3D眼镜

·一副2D眼镜（供观看者）

·电源适配器

·快速向导

ZSPACE部分

眼镜

为了看到立体效果，在使用时必须佩带3D眼镜，眼镜包括了5个追踪点，显示器可以通过判断追踪点的位置来追踪头部。

zSpace同时包含了没有跟踪点的2D眼镜，观看者可以佩带此眼镜。

操作笔

3D应用软件是用操作笔来进行交互操作，它能够在六个自由度随意操作。

而鼠标则不能再3D空间中来操作。

跟踪系统

跟踪系统提供给用户一个极致的3D体验，在使用时移动头部，视角会根据你的头部位置在变化，就像是在现实生活中。

触屏

用户可以用一到两根手指来操作2D或者3D应用软件，当然也可以用鼠标或者操作笔来操作。

鼠标和键盘

该系统包括一个有线USB1.1鼠标和键盘。

每一款软件都支持鼠标和键盘输入。

摄像头

摄像头也是zSpace的一部分，可以用它视频聊天或是视频会议。

综合支架

在调整角度时，用一只手抓住设备最上方，另一只手抓住支架来调整，我们推荐角度在30度到65度之间。

侧面板

在侧面板的上方有两个USB2.0端口，下方有两个USB3.0端口，同时配有音频输入输出端口。

推荐鼠标键盘接入USB2.0。

可以使用3.5毫米音频输入设备的单声道耳机，立体声耳机，或单声道/立体声耳机与麦克风。

后面板

后面板配有电源接口、一个操作笔接口，一个HDMI端口、一个USB2.0端口、和一个以太网端口。

电源

电源按钮位于设备最上方。

zSpace使用Windows电源管理工具。

默认情况下，电脑将在30分钟后进入睡眠模式，在15分钟后显示屏将关闭，若从睡眠模式恢复，按回车键或电源按钮。

若要调制电源设定，请使用Windows控制面板的电源选项来进行设定。

三.zSpace虚拟现实3D交互课堂

zSpace推出的交互式软硬件平台，可以让学生在虚拟的三维空间中自由想象、创造、探索，提供深度的数字化学习体验。

zSpace给学生带来终极的沉浸式学习体验，学生通过交互深入理解抽象立体概念。

zSpace能够引导学生积极投入到复杂的课程中，同时降低实验室的意外风险，提供激发学生探索知识的兴趣，zSpace作为前瞻性的教学工具会成为教育变革的助推力。

内容提供：

1.zSpaceExperience效果展示

提供初次学习的经验分享，包括主题世界，同学们可以获得以下的经验感受：

1）3D虚拟现实的体验

⏹通过3D眼镜感受3D效果

⏹理解虚拟现实的概念和感受虚拟现实的效果

2）和虚拟现实世界做交互

⏹通过操作笔的应用来拖，拉物体，达到交互的效果

⏹通过操作笔的功能键深度交互，标签／分割／透视化等等

3）深度探究虚拟世界

⏹解剖还原物体等，探索我们无法看到的部分

5大主题内容的深度探究

●蝴蝶的一生

●心脏的探索

●机械手臂的奥秘

●房子的由来

●学生世界

2.zSpaceStudio3D软件平台

Studio3D软件平台提供了丰富的模型探究及展示工具，允许学生对模型进行对比、拆分、分析、测量、注释操作，并且zSpace模型库中有800多个模型供学生探究，学生还以将自己创建的3D模型载入，作为拓展学习的工具。

3.Leopoly3D制作平台

Leopoly3D制作平台提供一个简单，用于早期3D建模培训的平台，可以让学生个性化创造自己的3D模型。

辅助配合其他-3D打印

3D打印教育则是实施创客教育的首选方式，美国已经以实际行动给出了答案。

在美国，从基础教育到高等院校几乎都开设了3D打印的课程，通过对青少年进行3D打印创新意识、技术手段的培养，3D打印做为“美国智造”的有力手段，已经成为了中美制造业竞争的重要砝码。

　　在国内，3D打印技术正在逐渐从高等教育走向基础教育，走进中小学的课堂;试想，在数学课上，打印出一个几何体的模型，便可以更直观地帮助学生了解几何内部各元素之间的联系，解析几何的大题是不是会有更多的人解出?

而在美术课上，将平面设计的作品制作成3D版本的艺术品以及一些基本的模型，已经成为现实;化学课上，老师可以将分子模型打印出来展示，是否更有利于学生理解化学反应的过程?

生物课上，打印出细胞、病毒、器官和其他重要的生物样本，比起平面图要直观得多。

ZSPACEStudio3D软件平台

软件概述

ZSPACEStudio3D软件平台提供了基于ZSPACE设备上使用的丰富的3D模型库，用于模型探究及展示工具。

并具有以下功能：

1.目前现成有700多个模型供学生探究，允许学生对模型进行对比、拆分、分析、测量、注释操作。

我们还在扩充更多的模型中。

2.可以通过专业机构或者公司进行3D建模后，建立个性化的3D模型，并导入ZSPACEStudio软件平台，供教学等使用。

3.学生还可以通过专业软件，如Leoploy等将学生自己创建的3D模型载入，作为个性化拓展使用。

软件快速入门

工具（Tools）

量尺（Ruler）添加标尺，

剪切平面（CuttingPlane）放置切平面到模型内部。

提示：

不适用模型内部是空的情况。

摄像机（Camera）将摄像机指向模型，摄像机的拍摄场景出现在画中画窗口。

Backpack

模型库（ModelGallery）选择模型，拖拽至你的课程设计场景中。

导入模型（ImportModel）从你的电脑中选择模型添加到场景中。

StudioBar

提示：

当用操作笔指向物体后，有些选项也可以通过右键菜单获得。

重新装配模型（ReassembleModels）返回已拆卸的部分至原始位置。

显示模型维度（ShowModelDimensions）显示模型尺寸。

尺寸对比（CompareSizes）按照模型的实际尺寸重新调整2个或多个模型的尺寸。

整理（Organzie）调整模型至最适合观看。

调整大小（Resize）改变模型尺寸。

右键菜单（ContextMenu）

按住操作笔右键出现以下菜单内容，指向场景或物体时会出现不同的选项。

移动（Move）通过拖拽的方式移动场景中的物体。

拆解（Dissect）拆分模型的局部。

添加注释（AddNote）通过拖拽将文本附给物体。

显示/隐藏标签（Show/HideLabels）添加文本。

拖拽、添加标签到场景中物体。

删除（Delete）移除场景中的物体。

添加图片（AttachImage）为注释添加图片

文本转语音（TexttoSpeed）听文本内容。

Studio3D软件平台模型库

模型类型和数量统计：