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中藥學虛擬仿真系統用來解決什么問題？為什么選擇中藥學虛擬仿真系統教學？中藥學虛擬仿真系統和實訓室、實驗室建設的意義是什么？這些問題總結歸納如下：
中藥學虛擬仿真系統解決的問題：
1.認知功能——解決從理論知識點到實際工作環境中應用認識問題。
2.交互功能——解決實際操作業務流程認知學習的問題。
3.訓練功能——解決實際操作技能訓練的問題。
4.考核功能——解決技能鑒定問題。
為什么選擇中藥學虛擬仿真系統：中藥學虛擬仿真系統是以計算機虛擬現實和三維仿真技術為核心，利用計算機圖形學、仿真技術、多媒體技術、人工智能技術、計算機網絡技術，使人能夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，使用者能夠通過虛擬現實系統身臨其境的在虛擬環境中學習。虛擬現實技術綜合多種仿真技術為支撐。在計算機環境中構建的虛擬實驗環境，使實驗者可以像在真實的環境中一樣運用各種虛擬實驗器械和設備，對實驗對象進行虛擬操作，完成各種預定的實驗項目，起到學習訓練的作用。
中藥學虛擬仿真系統和實訓室、實驗室建設的意義：通過醫學三維仿真模擬技術建立的仿真模型，不僅增加學生對知識點了解的興趣，更能將抽象的畫面具體化、形象化，給學員能夠留下深刻的記憶，也給教師的教學提供了便利，提高了教學品質和效率。中藥學虛擬仿真系統可以使學生通過認藥識藥模塊掌握的詳細知識圖文信息，包括藥材的名稱，科屬、采收加工、主產地和性味歸經，對應植物形態的圖片以及飲片，藥材性狀、藥用部位等知識內容；也可以進行復雜的綜合知識學習如判定藥材真偽。教學實施的過程由簡單到復雜，使理論教學與實踐教學結合，這對學員積累臨床經驗，培養臨床思維能力是有利的。
（二）系統架構
中藥學虛擬仿真系統部分主要由CGSIMS（Computer Graphics & Simulation）多人協同引擎平臺及VR內容資源平臺解決大數據一體化立體顯示、協同設計交互功能。CGSIMS可直接實時獲取多種3D輔助設計軟件數據內容，無需數據轉化，減少數據損壞或丟失；結合3D立體沉浸式投影系統和交互設備，虛擬教學、仿真可視化等交互。
CGSIMS擁有強大的擴展功能，提供了足夠豐富的軟件接口，能夠提供滿足客戶需要的定制化開發能力，通過對自主核心引擎的編輯，幫助客戶解決在這些領域內的問題。中藥學虛擬仿真系統底層采用CGSIMS核心，加入數據層和表現層。數據層采用服務器端sqlserver數據庫和客戶端SQLite數據庫并行的處理模式。表現層采用多種表現形式并存的模式，投入市場時候根據客戶需要選擇表現方式，表現方式有：1、3DLED動捕系統相結合的三維交互式大屏；2、瀏覽器webGL互聯網模式；3、電教室HTC/Oclus等VR設備表現；4、Zspce交互式電腦；5、普通電教室普通電腦鼠標鍵盤交互模式；
系統硬件部分由顯示系統，圖形工作站系統，人機交互系統等組成，并充分依據系統可行性，拓展性，穩定性進行綜合設計，滿足日常教學，實訓實驗，沉浸體驗等多個環節的應用。
1、認藥識藥
中藥材及飲片鑒別中藥學虛擬仿真系統，提供不少于350種中藥材的詳細知識圖文信息，包括藥材的名稱，科屬、采收加工、主產地和性味歸經，對應植物形態的圖片以及飲片，藥材性狀、藥用部位等知識內容； 系統內置搜索引擎，方便進行藥材資料的搜索；
2、真偽鑒別
中藥學虛擬仿真系統展現真偽藥材鑒別的詳細知識點信息，包含真偽藥材的圖文信息，其中文字信息需包含：藥材性狀信息，如形狀、尺寸、顏色、表面紋理、質地氣味等。 中藥材包含不少于80種真品及其偽品，每種藥材真品圖片2-3張，偽品圖片1-2張，圖片均為高清實拍圖片，圖片分辨率不得低于1000*500，并具有特征說明。
3、顯微學習
中藥學虛擬仿真系統包含不少于以下44種藥材顯微鏡下特征圖文說明： 大黃、牡丹皮、五味子、黃連（味連）、厚樸、補骨脂、甘草、肉桂、小茴香、人參、黃柏、檳榔、當歸、大青葉、麻黃、黃芩、番瀉葉、薄荷、白術、丁香、穿心蓮、半夏、洋金花、豬苓、浙貝母、金銀花、茯苓、天花粉、紅花、珍珠、黃芪、山茱萸、石膏、川貝母（松貝或青貝）、砂仁。 每種藥材都包括詳細的圖文說明，圖文說明包括藥材的橫切面顯微特征圖以及粉末特征圖。 根據不同藥材特性，展示的高清顯微圖像要配有文字描述。 所有藥材可按照12類功效分類也可以按照歸經分類，方便檢索和學習；
4、考核訓練
中藥學虛擬仿真系統考核模塊包含：理論考核和實訓考核兩部分構成成績，理論考核部分系統從題庫抽題分選擇題和判斷題，進行理論知識考核，實訓考核包含：內置中藥材圖片，藥名、功效等知識信息點。 在練習模式下學生可根據中藥材的模型或圖片填寫藥品名稱和藥品功效，可以驗證對錯； 學生可根據中藥材粉末的圖片判定藥材名稱，可以驗證對錯； 學生可根據真偽中藥材圖片判定藥材真偽，可以驗證對錯。
自主測試模塊：軟件采用真實藥材三維模型或圖片的方式，通過軟件學習藥材的類別、藥材特征、藥材的鑒別等進行學習和練習；
5、知識庫（資源庫）
中藥學虛擬仿真系統知識庫教師端可以上傳各類教學資源、課件、微課視頻、PPT等。學生端可以學習和下載老師或系統中提供的各種學習資料。
中藥方劑近600個方劑的詳解，2200個中成藥詳解。中藥培育技術詳解160例。
6、VR模塊（3D交互式大屏、Zspce、HTC VIVE）
中藥學虛擬仿真系統VR模塊是系統硬件支持擴展模塊，該模塊支持3D交互式大屏、Zspce、HTC VIVE等硬件環境，接入對應的硬件后啟動VR模式即可用硬件進行交互控制。學校根據自己的實際應用情況來配置硬件環境，默認是電教室普通計算機上鼠標鍵盤控制的仿真操作，如果具備條件的情況下后續購買配置一定的虛擬仿真設備就可以無縫對接這些設備。
7、系統管理
中藥學虛擬仿真系統管理包含：組織架構管理：對學校內院系、專業和班級信息進行增刪改查。教師管理：對教師進行增、刪、改、查。學生管理：支持對學生進行增、刪、改、查，批量導入。考試管理：考核權重，分數統計等。系統日志：系統日志方便管理員和老師查看學生的學習記錄情況。
中藥學虛擬仿真系統，是一個高度集成化的系統。可以實現實驗教學、課程實訓、方案推演、科研、學生實踐等諸多功能，本系統具備高度開放性，硬件方案采用開放式架構，根據實際應用需求可以選配方案中的任意一種或多種設備進行集成應用。
3D顯示系統提供良好的人機交互體驗，豐富的軟件硬件接口，讓參與者能夠直接和虛擬世界的三維模型進行交互，并提供豐富的交互功能體驗。（3D交互式大屏、Zspce、HTC VIVE）都可以完成不同形式的3D交互式仿真體驗。
包含小間距LED顯示系統，交互系統，圖形圖像渲染系統，U3D立體插件，虛擬教學軟件平臺及配套系統幾大部分。各個系統子系統通過局域網絡連接，協調作業滿足虛擬實驗中心的教學科研任務要求。
中藥學虛擬仿真系統網絡拓撲結構圖如下所示：
2、HTC Vive頭盔硬件支持
HTC Vive借助精準的移動追蹤和自然的操控手柄手勢，體驗空間定位游戲。借助前置攝像頭，在需要時打量一下真實世界。無需摘下頭戴裝置即可打開應用程序和游戲。這是完全的沉浸式虛擬現實體驗。
令人沉醉的耳機音效
一旦佩戴上Vive頭戴式設備，您將進入一個充滿驚喜的世界。您可以自由行走、盡情探索-陪護人指引系統能確保您在游戲區域內安全無虞。令人驚艷的視圖效果讓您同時感受真實而又夢幻的體驗。
全方位的掌控
高清觸覺反饋和直觀的手勢讓您能夠輕松自然地玩游戲并與虛擬世界進行互動。Vive的兩臺無線控制器配備的24個感應器使移動暢通無阻，讓您在虛擬現實中獲得前所未有的多樣化體驗。
基站提供助力
由于突破性的基站技術能幫助頭戴式設備和控制器在空間中追蹤其準確位置，您可以借助Vive實現360? 動態追蹤。自由探索并與虛擬世界互動。空間定位虛擬現實讓您處于萬物的中心。
zSpace通過在一體式計算機和筆記本電腦中集成最新的AR / VR技術，提供了令人驚嘆的交互式體驗。zSpace利用三種感官特性創造出自然直觀的體驗。每個zSpace系統都在顯示屏中內置了跟蹤功能。這些傳感器可跟蹤您的zSpace觸筆和眼鏡。當您傾斜頭部以環顧對象時，zSpace會動態更新以完整，高清顯示正確的視圖。從金屬框架的追蹤眼鏡到輕量級的非追蹤眼鏡，zSpace眼鏡是必不可少的。追蹤眼鏡提供完整的體驗，而非追蹤眼鏡允許同伴加入和參與。zSpace觸筆像鋼筆一樣握持。通過6個自由度，使用者可以在拾取和檢查物體時自然地旋轉手腕。觸筆上的按鈕根據打開的應用程序執行不同的操作。
