中藥學(xué)虛擬仿真系統用來(lái)解決什么問(wèn)題？為什么選擇中藥學(xué)虛擬仿真系統教學(xué)？中藥學(xué)虛擬仿真系統和實(shí)訓室、實(shí)驗室建設的意義是什么？這些問(wèn)題總結歸納如下：
中藥學(xué)虛擬仿真系統解決的問(wèn)題：
1.認知功能——解決從理論知識點(diǎn)到實(shí)際工作環(huán)境中應用認識問(wèn)題。
2.交互功能——解決實(shí)際操作業(yè)務(wù)流程認知學(xué)習的問(wèn)題。
3.訓練功能——解決實(shí)際操作技能訓練的問(wèn)題。
4.考核功能——解決技能鑒定問(wèn)題。
為什么選擇中藥學(xué)虛擬仿真系統：中藥學(xué)虛擬仿真系統是以計算機虛擬現實(shí)和三維仿真技術(shù)為核心，利用計算機圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，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(guò)虛擬現實(shí)系統身臨其境的在虛擬環(huán)境中學(xué)習。虛擬現實(shí)技術(shù)綜合多種仿真技術(shù)為支撐。在計算機環(huán)境中構建的虛擬實(shí)驗環(huán)境，使實(shí)驗者可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣運用各種虛擬實(shí)驗器械和設備，對實(shí)驗對象進(jìn)行虛擬操作，完成各種預定的實(shí)驗項目，起到學(xué)習訓練的作用。
中藥學(xué)虛擬仿真系統和實(shí)訓室、實(shí)驗室建設的意義：通過(guò)醫學(xué)三維仿真模擬技術(shù)建立的仿真模型，不僅增加學(xué)生對知識點(diǎn)了解的興趣，更能將抽象的畫(huà)面具體化、形象化，給學(xué)員能夠留下深刻的記憶，也給教師的教學(xué)提供了便利，提高了教學(xué)品質(zhì)和效率。中藥學(xué)虛擬仿真系統可以使學(xué)生通過(guò)認藥識藥模塊掌握的詳細知識圖文信息，包括藥材的名稱(chēng)，科屬、采收加工、主產(chǎn)地和性味歸經(jīng)，對應植物形態(tài)的圖片以及飲片，藥材性狀、藥用部位等知識內容；也可以進(jìn)行復雜的綜合知識學(xué)習如判定藥材真偽。教學(xué)實(shí)施的過(guò)程由簡(jiǎn)單到復雜，使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)結合，這對學(xué)員積累臨床經(jīng)驗，培養臨床思維能力是有利的。
（二）系統架構
中藥學(xué)虛擬仿真系統部分主要由CGSIMS（Computer Graphics & Simulation）多人協(xié)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(xié)同設計交互功能。CGSIMS可直接實(shí)時(shí)獲取多種3D輔助設計軟件數據內容，無(wú)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(xué)、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(mǎn)足客戶(hù)需要的定制化開(kāi)發(fā)能力，通過(guò)對自主核心引擎的編輯，幫助客戶(hù)解決在這些領(lǐng)域內的問(wèn)題。中藥學(xué)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(wù)器端sqlserver數據庫和客戶(hù)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(chǎng)時(shí)候根據客戶(hù)需要選擇表現方式，表現方式有：1、3DLED動(dòng)捕系統相結合的三維交互式大屏；2、瀏覽器webGL互聯(lián)網(wǎng)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(pán)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(jìn)行綜合設計，滿(mǎn)足日常教學(xué)，實(shí)訓實(shí)驗，沉浸體驗等多個(gè)環(huán)節的應用。
1、認藥識藥
中藥材及飲片鑒別中藥學(xué)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(chēng)，科屬、采收加工、主產(chǎn)地和性味歸經(jīng)，對應植物形態(tài)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(jìn)行藥材資料的搜索；
2、真偽鑒別
中藥學(xué)虛擬仿真系統展現真偽藥材鑒別的詳細知識點(diǎn)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(zhì)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(shí)拍圖片，圖片分辨率不得低于1000*500，并具有特征說(shuō)明。
3、顯微學(xué)習
中藥學(xué)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(shuō)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(shù)、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(shuō)明，圖文說(shuō)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(lèi)功效分類(lèi)也可以按照歸經(jīng)分類(lèi)，方便檢索和學(xué)習；
4、考核訓練
中藥學(xué)虛擬仿真系統考核模塊包含：理論考核和實(shí)訓考核兩部分構成成績(jì)，理論考核部分系統從題庫抽題分選擇題和判斷題，進(jìn)行理論知識考核，實(shí)訓考核包含：內置中藥材圖片，藥名、功效等知識信息點(diǎn)。 在練習模式下學(xué)生可根據中藥材的模型或圖片填寫(xiě)藥品名稱(chēng)和藥品功效，可以驗證對錯； 學(xué)生可根據中藥材粉末的圖片判定藥材名稱(chēng)，可以驗證對錯； 學(xué)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(shí)藥材三維模型或圖片的方式，通過(guò)軟件學(xué)習藥材的類(lèi)別、藥材特征、藥材的鑒別等進(jìn)行學(xué)習和練習；
5、知識庫（資源庫）
中藥學(xué)虛擬仿真系統知識庫教師端可以上傳各類(lèi)教學(xué)資源、課件、微課視頻、PPT等。學(xué)生端可以學(xué)習和下載老師或系統中提供的各種學(xué)習資料。
中藥方劑近600個(gè)方劑的詳解，2200個(gè)中成藥詳解。中藥培育技術(shù)詳解160例。
6、VR模塊（3D交互式大屏、Zspce、HTC VIVE）
中藥學(xué)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(huán)境，接入對應的硬件后啟動(dòng)VR模式即可用硬件進(jìn)行交互控制。學(xué)校根據自己的實(shí)際應用情況來(lái)配置硬件環(huán)境，默認是電教室普通計算機上鼠標鍵盤(pán)控制的仿真操作，如果具備條件的情況下后續購買(mǎi)配置一定的虛擬仿真設備就可以無(wú)縫對接這些設備。
7、系統管理
中藥學(xué)虛擬仿真系統管理包含：組織架構管理：對學(xué)校內院系、專(zhuān)業(yè)和班級信息進(jìn)行增刪改查。教師管理：對教師進(jìn)行增、刪、改、查。學(xué)生管理：支持對學(xué)生進(jìn)行增、刪、改、查，批量導入?？荚嚬芾恚嚎己藱嘀?，分數統計等。系統日志：系統日志方便管理員和老師查看學(xué)生的學(xué)習記錄情況。
中藥學(xué)虛擬仿真系統，是一個(gè)高度集成化的系統?？梢詫?shí)現實(shí)驗教學(xué)、課程實(shí)訓、方案推演、科研、學(xué)生實(shí)踐等諸多功能，本系統具備高度開(kāi)放性，硬件方案采用開(kāi)放式架構，根據實(shí)際應用需求可以選配方案中的任意一種或多種設備進(jìn)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(jìn)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(xué)軟件平臺及配套系統幾大部分。各個(gè)系統子系統通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò )連接，協(xié)調作業(yè)滿(mǎn)足虛擬實(shí)驗中心的教學(xué)科研任務(wù)要求。
中藥學(xué)虛擬仿真系統網(wǎng)絡(luò )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(dòng)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(shí)打量一下真實(shí)世界。無(wú)需摘下頭戴裝置即可打開(kāi)應用程序和游戲。這是完全的沉浸式虛擬現實(shí)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(jìn)入一個(gè)充滿(mǎn)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(wú)虞。令人驚艷的視圖效果讓您同時(shí)感受真實(shí)而又夢(mèng)幻的體驗。
全方位的掌控
高清觸覺(jué)反饋和直觀(guān)的手勢讓您能夠輕松自然地玩游戲并與虛擬世界進(jìn)行互動(dòng)。Vive的兩臺無(wú)線(xiàn)控制器配備的24個(gè)感應器使移動(dòng)暢通無(wú)阻，讓您在虛擬現實(shí)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(shù)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(shí)現360? 動(dòng)態(tài)追蹤。自由探索并與虛擬世界互動(dòng)?？臻g定位虛擬現實(shí)讓您處于萬(wàn)物的中心。
zSpace通過(guò)在一體式計算機和筆記本電腦中集成最新的AR / VR技術(shù)，提供了令人驚嘆的交互式體驗。zSpace利用三種感官特性創(chuàng )造出自然直觀(guān)的體驗。每個(gè)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(huán)顧對象時(shí)，zSpace會(huì )動(dòng)態(tài)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(guò)6個(gè)自由度，使用者可以在拾取和檢查物體時(shí)自然地旋轉手腕。觸筆上的按鈕根據打開(kāi)的應用程序執行不同的操作。
