發(fā)布時間：2020-11-16 11:31:14
1.1 虛擬仿真實驗背景
自2017年教育部開展國家級虛擬仿真實驗教學項目建設開始，截止至2020年，ilab-x實驗空間上共有2000+虛擬仿真實驗教學課程。
2019年4月9日中國慕課大會，中頒發(fā)2017年和2018年國家虛擬仿真實驗項目,要求信息化與教學相結(jié)合，提出“智能+教育”。
2019年11月虛擬仿真實驗教學項目改為虛擬仿真實驗教學一流課程， 即“虛擬仿真金課”，與線下、線上、線上下混合、社會實踐成為五大類型“金課”，金課對實驗教學模式、內(nèi)容和方式提出更高的要求。
1.2 虛擬仿真實驗現(xiàn)狀與瓶頸
★ 虛擬仿真技術(shù) ★
真三維、可沉浸、可交互
↓
發(fā)展趨勢
√ 教育行政部門積極引導和推動
√ 各大高校重視程度越來越高
√ 建設規(guī)模越來越大
√ 覆蓋的專業(yè)類別更加多樣
√ 驗課程資源日臻豐富
√ 持續(xù)開放共享
發(fā)展瓶頸
× 教學資源整合與開放共享程度較低
× 跨專業(yè)融合程度不足
× 資源利用率不高、分配不均衡
× 兼容性、可拓展性差，后期維護困難
× 線上使用等待時間長、運行卡頓，友好度低
× 課程資源的知識產(chǎn)權(quán)保護問題
規(guī)模化 ↓ 線上化
★ 實時云渲染技術(shù) ★
虛擬仿真金課開放共享最佳實踐途徑
1.3 實時云渲染技術(shù)解決方案 —— 虛擬仿真實驗金課開展的“加速器”
將虛擬仿真實驗內(nèi)容運行上云、渲染上云，通過網(wǎng)絡，將真三維、可沉浸、可交互的實驗體驗傳遞至各種泛終端（PC、手機/Pad、VR/AR眼鏡、智慧白板等）。
隨時隨地接入，有網(wǎng)的地方就可以做實驗
規(guī)�；㈤_放共享的最佳實踐途徑
1.4 實時云渲染技術(shù)解決方案 —— 解決師生做實驗的三大痛點
提升使用友好度，讓虛擬仿真實驗更好的 “用起來”
☑ 無需等待
☑ 即點即用
☑ 秒級運行
↓ 解決三大使用痛點 ↓
1.5 實時云渲染技術(shù)解決方案 —— 更多優(yōu)勢與價值
✔ 云端部署：課程的計算渲染全部在云端實現(xiàn)，通過極簡的網(wǎng)頁端嵌入方式無縫接入ilab-x.com國家級平臺，符合教育部不下載、網(wǎng)頁端打開，B/S架構(gòu)建設的指標要求。
✔ 實時共享：實現(xiàn)已有虛擬實驗資源的上傳、在線使用，打破地域限制。在一定網(wǎng)絡范圍內(nèi)，實現(xiàn)可控的資源共享，解決虛擬實驗資源使用效率不高的問題。
✔ 集中管理：兼容不同架構(gòu)軟件，搭建統(tǒng)一入口的資源管理平臺，實現(xiàn)統(tǒng)一部署、集中管理虛擬實驗資源的目的。集中管理可以保護數(shù)據(jù)安全，便于維護升級，解決運維及管理成本高、擴展性差的問題。
✔ 多端訪問：多數(shù)虛擬實驗系統(tǒng)運行時需要用到海量存儲、高性能計算和圖形渲染，對于終端硬件配置要求高。本方案將計算壓力放到云端，從而降低虛擬實驗系統(tǒng)使用終端的配置門檻，可隨時隨地使用任意終端訪問，解決實驗室硬件利用率不高的問題。
✔ 極簡操作：直接使用瀏覽器訪問，具有四個“無需”的特點，從而解決使用繁瑣不便的問題：無需下載安裝應用程序，無需下載瀏覽器插件，無需下載仿真數(shù)據(jù)，無需預載、即點即用。
✔ 安全可靠：傳輸在網(wǎng)絡上的是實時交互的視頻流，學生完成實驗后，即將操作過程、實驗數(shù)據(jù)、實驗報告和實驗成績等（以具體的課程資源內(nèi)容為準）傳到實驗教學平臺，無需對各個已建教學管理平臺進行重構(gòu)，課程也無需下載到客戶端，數(shù)據(jù)與用戶分離，既保護了課程資源的知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)特色，也實現(xiàn)了高校教學教務平臺的統(tǒng)一管理。
1.6 實時云渲染技術(shù)納入《虛擬仿真實驗教學課程建設與共享應用規(guī)范》
2020年版《虛擬仿真實驗教學課程建設與共享應用規(guī)范》，首次正式提出了實時云渲染的技術(shù)路線，為虛仿課程的在線化發(fā)展指明了方向。
平行云作為Cloud XR領(lǐng)域的先行者，以實時云渲染云交互為技術(shù)核心，致力于為客戶提供可靠、便捷、高效的實時云渲染部署解決方案。
截止目前，平行云已幫助多所院校搭建了基于實時云渲染技術(shù)的虛擬仿真實驗教學項目以及校級云平臺，并得到了院校老師的高度贊賞。
1.7 實時云渲染技術(shù)賦能不同類型虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)
☞ B/S型虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)
☞ C/S型虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)
使用實時云渲染技術(shù)，可將C/S 型桌面級虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)無縫轉(zhuǎn)為B/S 型，在發(fā)揮 C/S 型課程畫面精細度高、課程內(nèi)容豐富的優(yōu)勢基礎(chǔ)上，兼顧B/S 架構(gòu)瀏覽器輕量化使用的特點，避免B/S 架構(gòu)對軟件資源包和課程精細度的限制。
使用實時云渲染技術(shù)，可將PCVR 頭戴式虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)快速簡便的轉(zhuǎn)為適用 VR 一體機的使用模式，解決PCVR 頭戴式對終端要求高、使用不便捷、難以適應規(guī)�；夯虒W場景
2.1 LarkXR 產(chǎn)品介紹
LarkXR是一套基于GPU云化、圖形容器、音視頻實時編解碼、網(wǎng)絡傳輸優(yōu)化等核心技術(shù)的Cloud XR從云到端全鏈路標準化產(chǎn)品，為全行業(yè)Cloud XR應用領(lǐng)域提供 高效、便捷 的實時云渲染部署方案，幫助客戶快速實現(xiàn)技術(shù)、產(chǎn)品及平臺的云化轉(zhuǎn)型。
LarkXR可以部署在公有云、私有云、混合云等不同網(wǎng)絡環(huán)境中，經(jīng)過上百家客戶的部署實踐，具有 高效能 、高穩(wěn)定性、功能完善 等特點，極大的降低實時云渲染應用門檻，讓合作伙伴聚焦最擅長的領(lǐng)域，專注在垂直領(lǐng)域為使用者打造更好的Cloud XR體驗。
LarkXR，平行云自主研發(fā)產(chǎn)品，在服務層、網(wǎng)絡層和終端層三個方面做了大量研發(fā)、優(yōu)化和適配。
服務層
LarkXR擁有彈性伸縮的系統(tǒng)部署功能、全面的中心管理功能、多樣的系統(tǒng)監(jiān)控統(tǒng)計功能和頂級的實時云渲染服務功能，兼容各類工具開發(fā)的SR/VR/AR等應用，實現(xiàn)XR內(nèi)容輕松上云以及資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運維，為合作伙伴提供降本增效的實時云渲染解決方案。
網(wǎng)絡層
LarkXR優(yōu)化了整個網(wǎng)絡傳輸控制，實現(xiàn)XR內(nèi)容流暢運行，提高用戶體驗度。
終端層
LarkXR廣泛適配各類硬件設備，實現(xiàn)XR內(nèi)容跨平臺、跨系統(tǒng)運行，豐富行業(yè)應用場景。
2.2 LarkXR 產(chǎn)品特色
★ 多種產(chǎn)品形態(tài)可選，適用不同場景需求
√ 軟件授權(quán)：適用于已有IaaS資源的場景需求；
√ Lark Nest（軟硬一體）：適用于自建IaaS資源的場景需求；Lark Nest配置專屬GPU，預裝LarkXR系統(tǒng)，無授權(quán)限制，最大化激活軟件和硬件性能；
√ Lark Pub（云托管）：適用于即開即用、輕資產(chǎn)的彈性需求場景。
★ 多種軟件版本可選，適用不同規(guī)模與發(fā)展階段
根據(jù)商務需求選擇合適的軟件版本：
√ 免費版：掃碼申請，輕松開啟Cloud XR體驗；
√ 商務版：根據(jù)是否需要二次開發(fā)，可選擇基礎(chǔ)版或開發(fā)版；
根據(jù)部署需求選擇合適的軟件版本：
√ 單機版：適用于開發(fā)、測試階段；
√ 簡易集群版：多個管理功能模塊集中部署在一臺服務器，與GPU渲染節(jié)點組成集群，便捷部署，適用于小規(guī)模應用；
√ 高級集群版：多個功能模塊分別部署，支持主從熱備+負載均衡，適用于大規(guī)模、高可靠場景。
★ 靈活調(diào)度GPU資源
√ LarkXR采用獨有的GPU云化技術(shù)，將算力化整為零、化零為整，實現(xiàn)靈活調(diào)度GPU資源。(單物理機支持多個應用同時運行，最大化激活GPU使用率）
★ 彈性伸縮、業(yè)務不停機
√ 無需考慮用戶數(shù)規(guī)模超過當前設備所能承受的范圍；一鍵增加/刪除渲染節(jié)點，秒級升降配，無需重新部署。
★ LarkXR連接任意顯示終端
√ 廣泛適配電腦、手機、平板、全息、大屏、VR/AR眼鏡、機頂盒等不同終端；
★ LarkXR連接任意交互設備
√ 支持鍵盤、鼠標、觸屏、VR/AR交互設備、體感設備等交互設備；
★ LarkXR連接任意內(nèi)容
√ 同時支持SR、VR、AR等多種形式的內(nèi)容，兼容Unity、Unreal等不同引擎開發(fā)的XR應用；
★ LarkXR連接任意云
√ 在多云融合的環(huán)境中，客戶可以按照業(yè)務需求選擇公有云、私有云、混合云等不同部署環(huán)境；
★ LarkXR連接任意系統(tǒng)
√ 兼容Windows、Linux、MacOS、 Android、iOS等主流操作系統(tǒng)；開發(fā)一套應用，實現(xiàn)跨平臺、跨系統(tǒng)運行；
★ 一鍵分享XR應用，實時多屏遠程互動
√ 實現(xiàn)畫面分享、 同時協(xié)同操作、分時協(xié)同操作等應用場景。
★ XR應用+視頻/普通應用，云端多維融合
√ XR應用嵌入網(wǎng)頁中的應用場景。
√ 3G GIS+多路監(jiān)控視頻在云端融合，實現(xiàn)可移動化一張圖監(jiān)控。
★ 多租戶管理
一套系統(tǒng)，支持多用戶分別管理維護歸屬應用。
★ 支持二次開發(fā)，滿足行業(yè)個性化需求
√ 系統(tǒng)層面，LarkXR提供大量的API接口，便捷的接入方式，助力合作伙伴開發(fā)自定義的后臺管理系統(tǒng)。
√ 設備層面，LarkXR提供豐富的終端SDK，支持合作伙伴接入更多的終端設備，豐富用戶的XR體驗途徑。
√ LarkXR支持第三方系統(tǒng)集成，賦能合作伙伴實現(xiàn)業(yè)務創(chuàng)新，打造垂直領(lǐng)域的個性化服務平臺。
2.3 LarkXR 產(chǎn)品優(yōu)勢
★ 優(yōu)質(zhì)的用戶體驗
★ 管理簡化，提高效率
在云端統(tǒng)一后臺管理XR內(nèi)容、IT資源和用戶，極大的降低了運維復雜度，實現(xiàn)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運維。
★ 快速部署，輕松運營
LarkXR屬于標準化產(chǎn)品，部署便捷，可實現(xiàn)快速交付和運營；產(chǎn)品持續(xù)優(yōu)化升級，為合作伙伴提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的產(chǎn)品；更多功能組件持續(xù)開放中，未來能力更值得期待。
無需開發(fā)周期，即時安裝交付�。�！
★ 助力中國慕課大會5G+VR場景
平行云作為中國慕課大會唯一提供5G+云VR高質(zhì)量內(nèi)容實時傳輸技術(shù)支持及解決方案的技術(shù)服務商，依托具有自主知識產(chǎn)權(quán)的云VR產(chǎn)品，借助云端的算力將工業(yè)大數(shù)據(jù)以及復雜的交互內(nèi)容在一體機上進行實時顯示與操作，實現(xiàn)了遠程異地多人協(xié)同教與學的學習場景，助力虛擬仿真“金課”成為中國高等教育現(xiàn)代化的強大推動力。
“中國慕課大會現(xiàn)場展示的遠程多人協(xié)同教學，在結(jié)合5G網(wǎng)絡低時延、大帶寬的優(yōu)勢同時，通過平行云科技提供的Cloud VR方案，將VR內(nèi)容的計算和渲染放在云端，既保證了計算效率和傳輸速度，又提供了高清、優(yōu)質(zhì)的VR體驗，借助云端的算力將工業(yè)大數(shù)據(jù)以及復雜的交互操作在移動VR設備上進行交互顯示�！�
——教育部高等教育司
★ 助力國家級虛擬仿真實驗教學項目建設與評審
平行云LarkXR基于實時云渲染技術(shù)成功應用于近幾年數(shù)十個國家級虛擬仿真實驗教學項目、以及校級仿真實驗平臺等項目的建設中，得到了教育部相關(guān)領(lǐng)導及校方和老師們的高度評價，真正做到將開放共享應用于師生日常教學過程中，輕松便捷的實現(xiàn)了線上輕量化共享學習模式。
★ 賦能校級虛擬仿真實驗云平臺建設
平行云助力多所高校建設統(tǒng)一管理的虛擬仿真實驗管理教學云平臺，改變以往學院之間分散管理、互不兼容、難以共享的現(xiàn)狀，通過集中校級優(yōu)勢力量，打造多學科跨院系的交互仿真實驗云平臺，彰顯了校內(nèi)教學管理與資源對外開放共享的成績與特色。
目前已有多所高校與我司達成深度合作意向，正在進行相關(guān)工作的開展。
“平行云 Cloud XR解決方案促進了高校虛擬仿真教學和實驗規(guī)�；l(fā)展，變革實驗應用模式，通過統(tǒng)一管理和各類數(shù)據(jù)接入的打通，使得學�？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù)收集和深度分析更好的優(yōu)化虛擬仿真課程，評判課程質(zhì)量�！�
——河海大學
★ 高等學校機械工程學科虛擬仿真實驗教學共享平臺
濟南科明數(shù)碼技術(shù)股份有限公司作為國內(nèi)領(lǐng)先的機械工程領(lǐng)域仿真實驗資源建設方，基于平行云實時云渲染技術(shù)打造了百余所高校聯(lián)合使用的高等學校機械工程學科虛擬仿真實驗教學共享平臺。
疫情期間，為各地師生提供在線仿真教學支持，實現(xiàn)“停課不停學”
“平行云實時云渲染解決方案不僅解決了虛擬仿真實驗課程對終端硬件、學習環(huán)境的要求，更從根本上改變了仿真實驗課程的教學方式，讓學生可以使用任意終端、隨時隨地、即點即學，用大道至簡的理念，讓教與學雙向融合，賦予實踐教學新活力。”
——濟南科明數(shù)碼技術(shù)股份有限公司
★ 助力中國移動打造“5G+AR”智慧校園示范工程
平行云與中國移動政企分公司攜手打造了5G規(guī)模組網(wǎng)建設及應用示范工程—智慧校園AR沉浸式互動教學場景。中心節(jié)點與邊緣計算云的有機結(jié)合，依托5G的網(wǎng)絡條件以及PXY Cloud XR實時云渲染技術(shù)，服務于分布在深圳和北京兩地的示范性中學的近百名學生，打造了5G時代下AR實時互動教學新模式。
“中國移動的5G網(wǎng)絡建設非常成熟，我們也在不斷尋找5G技術(shù)下的爆發(fā)式增長需求。VR/AR作為5G時代下的第一大消費場景，需要依托Cloud XR技術(shù)方與5G網(wǎng)絡無縫對接，這條橋梁就是平行云這樣的Cloud XR服務商。未來我們將攜手共同打造更多的示范工程，推動應用落地。”
——中國移動政企分公司
4.1 更多教育領(lǐng)域應用場景
✔ 國家虛擬仿真實驗教學項目建設與申報
✔ 校級虛擬仿真實驗共享云平臺
✔ 行業(yè)虛擬仿真實驗云平臺
✔ 虛擬現(xiàn)實技術(shù)專業(yè)應用
✔ 5G+VR/AR智慧教室
✔ 職業(yè)教育（國家雙高計劃）
✔ K12 教育
✔ STEAM 教育
✔ 中學生理化生實驗
✔ 非學歷教育（專業(yè)技能、語言學習等）
✔ 更多...
4.2 更多行業(yè)應用場景
5.1 平行云簡介
平行云科技（北京）有限公司，以實時云渲染云交互為技術(shù)核心，致力于為客戶提供可靠、便捷、高效、低成本的企業(yè)級Cloud XR（SR/VR/AR）產(chǎn)品、技術(shù)及解決方案。助力客戶高效搭建XR云平臺，打造XR相關(guān)的云化產(chǎn)品和業(yè)務。
目前平行云已為上百家企業(yè)、院校和運營商客戶提供了產(chǎn)品與服務，通過合作共贏與服務支持，全面賦能生態(tài)伙伴與客戶，為XR產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新，數(shù)字化升級，以及商業(yè)模式優(yōu)化變革提供強大且安全可控的技術(shù)保障。
5.2 合作伙伴
5.3 伙伴心聲
“平行云利用云渲染技術(shù)，在虛擬仿真開放共享方面做了很多探索，為在線實驗教學提供更有利的支撐和更優(yōu)質(zhì)的體驗。”
—— 高教社 | 虛擬仿真實驗教學創(chuàng)新聯(lián)盟執(zhí)行秘書長及國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺負責人王宏宇先生
“去年教育部舉辦的中國慕課大會，虛擬仿真教學項目作為“金課”之一，驚艷亮相了大會。當時平行云使用實時云渲染推流的技術(shù)，解決了現(xiàn)場三地師生 協(xié)同實驗遇到的很多棘手問題，這場秀也展示了信息技術(shù)帶給中國以及其他地區(qū)和國家在教育領(lǐng)域當中的發(fā)展機遇�！�
—— 高教社 | 國家虛擬仿真實驗教學項目工作網(wǎng)負責人王妍女士
“環(huán)境工程作為同濟大學的優(yōu)勢專業(yè)，仿真實驗資源內(nèi)容精美交互性強，卻由于需要長時間下載大大降低用戶體驗。平行云方案徹底改變了我校課程的評審局限性，無需下載、即點即用、快速打開、多人交互，極大提升了使用體驗，成功助力我校仿真實驗教學項目通過國家評審，在未來的教學實踐中也將使用該方案建設。”
—— 同濟大學 | 劉佳 高級工程師
“平行云 Cloud XR解決方案促進了高校虛擬仿真教學和實驗規(guī)模化發(fā)展，變革實驗應用模式，通過統(tǒng)一管理和各類數(shù)據(jù)接入的打通，使得學�？梢酝ㄟ^數(shù)據(jù) 收集和深度分析更好的優(yōu)化虛擬仿真課程，評判課程質(zhì)量�！�
—— 河海大學 | 教務處張云飛
“平行云解決方案不僅解決了虛擬仿真實驗課程對終端硬件、學習環(huán)境的要求，更從根本上改變了仿真實驗課程的教學方式，讓學生可以使用任意終端、 隨時隨地、即點即學，用大道至簡的理念，讓教與學雙向融合，賦予實踐教學新活力�！�—— 濟南科明數(shù)碼技術(shù)股份有限公司
“諾時教育在線學習平臺此次快速搭建裝配式建筑仿真實訓軟件，實現(xiàn)數(shù)字化教育升級，特別感謝平行云提供云渲染云交互的強大核心技術(shù)。為此次優(yōu)化變革提供了強大且安全可控的技術(shù)保障，共同構(gòu)建實時共享、集中管理、極簡操作的線上實訓室�！�
—— 諾時教育
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