2021年8月,教育部科技發展中心印發了《職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設指南》,提出要適應國家戰略和數字經濟發展要求,緊盯產業轉型升級,融合新《職業教育專業目錄》規定,將職業教育示范性虛擬仿真實訓基地打造成集教學、實訓、培訓、科研、競賽、科普等功能于一體的綜合性實訓基地、虛擬仿真實訓教學資源校企協同開發平臺和虛擬仿真實訓技術成果展示與應用推廣平臺;解決實訓教學過程中高投入、高損耗、高風險及難實施、難觀摩、難再現的“三高三難”痛點和難點;服務新時代復合型技術技能人才培養、服務“雙師型”教師隊伍建設、服務企業員工和各類人員就業培訓、服務區域經濟轉型升級和鄉村振興、服務行業企業技術創新、服務“一帶一路”沿線國家和地區發展;發揮示范、引領、輻射、帶動作用,為推動現代職業教育高質量發展增效賦能。
為了實現這個建設目標,就需要建設與實際職業情境對接的虛擬仿真實訓環境,增強實訓教學與行業企業崗位實踐的吻合度。其中尤其提到了云渲染技術。那么什么是云渲染技術呢?
云渲染技術——依托云計算、引擎技術和邊緣計算等技術,順應5G發展趨勢,將仿真運算程序和3D模型資源部署在服務器上,僅將仿真和渲染后的3D界面推送給“瘦客戶端”,降低信息處理開銷和數據傳輸總量,使用戶無需配置高性能、高成本的計算終端,也無需配置額外的適配終端解決兼容性問題。
隨著軟件技術和硬件(尤其是顯卡)的不斷發展創新,云渲染技術的發展也越來越成熟。通過云渲染技術,一方面,用戶不必每隔一段時間就購買新的硬件即可運行最新、最出色的應用;另一方面用戶可以在具有屏幕和互聯網連接的任何設備上開啟任何高端應用。
云渲染技術在院校虛擬仿真教學中可以發揮積極的作用:
1.可以構建更加具有感知性、沉浸性、交互性、構想性、智能性的虛擬仿真實訓教學場所,搭建以實帶虛、以虛助實、虛實結合的虛擬仿真實訓系統,通過配置相應的虛擬仿真實訓設備,能夠有效解決實訓教學過程中的“三高三難”痛點和難點。例如,利用3DCAT實時渲染云平臺,可以實現一套系統綜合管理所有院校內課程,同時,系統兼容各種終端,無論是PC、平板、手機還是VR/AR頭盔,都可以用一套系統管控。
2.可以有針對性地制定建設規劃和實施方案,將云渲染技術和院校原有的智慧校園平臺整合、融合。云渲染技術默認支持網頁鏈接等接入形式,易于和原有平臺整合。
3.有利于資源共享、便于管理。在尊重保護院校和企業知識產權與資源版權的前提下,云渲染技術有利于保證優質虛擬仿真實訓資源的開放共享和持續應用,提高其利用率和應用效益。
3DCAT平臺
3DCAT是集實時計算、實時3D可視化、云渲染等相關技術服務于一身的實時渲染云平臺。利用云端的海量GPU算力處理繁重的圖像渲染計算并串流同步輸出到終端設備,從而實現終端設備的輕量化,讓高質量三維圖形應用變得無處不在。用戶可以使用任何聯網的普通設備,訪問托管在3DCAT云中的三維應用程序,同時無需下載安裝應用。3DCAT支持能在Windows平臺運行的幾乎所有渲染引擎,支持NVIDIA RTX實時光線追蹤功能的開啟。
3DCAT實時渲染云平臺通過提供專業的技術服務,幫助用戶實現相關產品及工藝降本增效。目前,3DCAT實時渲染云平臺已在深圳職業技術學院、山東科技大學、解放軍某軍事學院等多所院校中進行了應用,為相關學校育訓結合、教學創新提供了有效保障。