虚拟仿真实训硬件设备盘点

虚拟仿真实训基地的硬件设备需结合“虚拟交互”与“实训操作”的核心需求，通常涵盖输入输出设备、交互体验设备、数据处理设备及辅助支撑设备等，具体分类及常见设备如下：

 一、核心交互与体验设备

这类设备是实现虚拟场景沉浸式交互的关键，直接影响用户的操作感和真实感。

1、VR（虚拟现实）设备

头显设备：如HTC Vive Pro、Oculus Quest 3等，用于呈现360°虚拟场景，让用户在虚拟空间中自由移动。

手柄/控制器：配合头显使用，支持手势识别和精准操作，模拟抓取、点击、操作工具等动作（如虚拟拆装机械零件、操作仪器按钮）。

数据手套：通过传感器捕捉手指关节动作，实现更精细的虚拟手部交互（如医疗手术仿真中持针、缝合的动作模拟）。

2、AR（增强现实）设备

AR眼镜：如Microsoft HoloLens 2，可将虚拟信息叠加在真实环境中，适用于需要结合实物操作的场景（如工业设备维修时，虚拟指引叠加在真实机器上）。

AR扫描设备：如深度相机（Intel RealSense），用于捕捉真实物体的三维数据，将其导入虚拟场景进行融合交互。

3、MR（混合现实）设备

MR大空间协同系统：

恒点MR大空间协同系统能够实现对虚拟空间与现实空间的精准融合，通过视觉识别功能，将实物设备与预设的虚拟影像进行虚实匹配，学生通过对虚拟影像的交互操作，进行高风险、高难度、高成本的设备演练，释放教师教学压力。

3D-LED交互显示系统：

3D-LED交互显示系统由显示渲染、交互追踪以及中心控制三大核心技术构成，老师还可以根据课程需要，增加异地互联系统、VR、AR、MR等硬件设备。通过3D-LED交互显示系统，教师可以通过可视化演示、实时示范、交互式教学和实时注释等功能进行讲授，并提供逼真的虚拟环境供学习者进行实践训练。学生可以在虚拟场景中进行模拟操作、协同演练和决策训练，以提高技能和应对复杂情况的能力。

二、数据采集与输入设备

用于捕捉用户动作、环境数据，或将真实设备状态同步到虚拟系统中。

1、红外大空间协同交互系统

具有高精度、低延时、精准生物力学贴点、实时反馈、多目标捕捉能力、强抗干扰性、卓越的适应能力、开放性和灵活性等技术特点。系统广泛应用在数字娱乐、军事推演、医疗康复、运动分析、仿真医学等科研领域与教育情景。

2、数据传感器

如温度、压力、加速度传感器，用于采集真实设备的运行数据，同步到虚拟系统中实现“数字孪生”（如模拟真实生产线的设备参数变化）。

三、计算与存储设备

支撑虚拟场景的渲染、数据处理和系统稳定运行。

1、高性能服务器

如视景仿真程控系统、智慧交互指挥官、虚拟仿真中控系统等，用于处理大规模虚拟场景的实时渲染、多用户数据交互和系统算力支持。

2、边缘计算终端

在本地处理部分数据，降低延迟，确保复杂场景（如虚拟手术、飞行模拟）的实时响应。

3、存储设备

如NAS（网络附加存储）、磁盘阵列，用于存储海量虚拟模型、实训数据和用户操作记录。

四、实训场景辅助设备

结合具体行业需求，模拟真实操作环境的物理装置。

1、XR数字融合工作站

XR数字融合工作站为高校实验实训提供高度仿真的虚拟环境。作为硬件和软件的高度集成平台，既可以作为普通电脑使用，也可以支持支持AR、VR、MR等虚拟仿真操作，全面服务实训管理、数据采集、评价报告等工作。

2、网络设备

高性能路由器、交换机、5G/Wi-Fi 6模块，确保多设备、多用户的低延迟数据传输（如多人协同的虚拟团队实训）。

3、安全与供电设备

如应急电源、设备接地装置、VR设备防绊线（避免用户在移动中摔倒），保障实训过程的安全稳定。

五、其他辅助设备

1、音频设备

3D环绕音响、降噪麦克风，增强虚拟场景的听觉沉浸感（如模拟机器运转声、警报声）。

2、人体工学设备

如VR专用座椅、防滑地垫，提升用户长时间操作的舒适度。

3、监控设备

摄像头、传感器，用于监控用户状态（如是否超出安全范围）和设备运行情况。

结语

不同行业的虚拟仿真实训基地（如医疗、工业、教育等），会根据场景需求侧重不同设备，例如医学实训更依赖力反馈和高精度的动捕设备，如MR大空间协同系统、3D-LED交互显示系统；而工业实训则需结合XR数字融合工作站与数字孪生系统。这些设备的协同作用，最终实现“虚拟场景还原真实操作、物理交互反馈虚拟数据”的实训效果。