在当今数字化时代，教学技术也经历着深刻的数字化变革，曾经虚拟现实、增强现实等前沿技术陆续被引入课堂或实验室，为教学模式的创新带来了空间提升。随着遍布全国的虚仿基地或者教室落地，虚拟仿真系统一度被寄予厚望，业内普遍期望借此提升教学质量，为学生带来更加沉浸式、互动性强的学习体验。然而从虚拟仿真走入校园十余年以来，从用户侧反馈回来的信息却不尽如人意，主要体现在不少虚拟仿真系统在落地之后，陷入了使用率低、少有老师能够驾驭的境地。
深入探究这一现象背后的原因，主要集中在几个关键方面。首先，3D课件的制作难度极高，它不仅要求创作者具备深厚的学科知识，还需熟练掌握复杂的3D建模、动画制作等技术。这对于日常教学任务繁重的老师们来说，无疑是难以逾越的大山，有心无力之下，再高等级技术装备也无法充分发挥优势。其次，现有的虚拟仿真系统中大部分都预装了定制化的应用软件，各方因素导致应用更新难以为继，后续若想根据教学实际情况进行修改、调整，也会面临诸多不便，虽然有少数系统也配备了课件编辑后台，但往往缺乏便捷、易上手的工具，学习成本和上手的复杂度，往往也会让老师望而却步。再者，3D课件的资源获取渠道狭窄，缺乏丰富多样的创作来源，进一步制约了虚拟仿真系统在教学中的广泛应用。
面对这些行业性难题，云视图研推出的全息教室，它以其独特的轻量化3D 交互思路，基本上解决了3D教学难以落地的困境，真正让3D教学在课堂中“活”了起来。
- 交互教学轻松：超高清+真裸眼+50倍画幅的显示尺寸
云视图研全息教室的最大亮点之一，便是其能够实现超高清裸眼3D的交互教学体验。传统的教学模式中，学生主要通过二维的书本、屏幕等媒介获取知识，这种方式对于一些抽象、复杂的概念，学生理解起来往往较为困难。而全息教室运用先进的全息光学成像技术，将教学内容以逼真的3D形式呈现在学生眼前，无需借助任何额外的穿戴设备，即能实现比以往55英寸左右3D显示屏大50倍的立体画面，学生即可身临其境地感受知识的魅力，老师也不在拘泥于设备，可更自然的投入到知识的演绎和师生互动中。因此也意味着全息教室不仅将裸眼3D教学带到了教室，也将课堂本来的面貌带回了教室。
在尤其重视知识结构化展示的工程学教学中，裸眼3D交互教学同样具有不可比拟的优势。以机械设计课程为例，60-100名学生都可以通过全息教室，全方位、多角度地观察复杂机械零件的结构和装配过程。以往在二维图纸上难以理解的空间关系，在全息影像中变得一目了然。学生还可以对机械模型进行虚拟操作，模拟其在不同工况下的运行状态，分析可能出现的故障原因及解决方法。老师可以进行随堂问答或者组织分组讨论，并鼓励学生自主体验，这种亲身体验式的学习方式，能够让学生更好地掌握机械设计的原理和方法，形式转换后带来的是教与学的效率的极大提升，全息课堂中一节课的学习内容甚至可以超过传统课堂三节课的知识量。
云视图研全息教室的立体视场以学生视角为中心设计，学生坐在教室任何位置均能获得舒适的视觉体验，经实测在45分钟内完全不会产生眼晕、眼胀的感觉，而常规的裸眼3D中依靠透镜或者光栅对视角进行强制偏离，所实现的图像悬浮感和出屏感十分强烈，但也极容易产生不适感。
- 课件创作轻便：3D课件和创作PPT一样简单
为了解决教师在3D 课件制作和编辑方面的难题，云视图研全息教室为教师提供了一套功能强大且操作简便的3D 课件轻量化编辑工具。这套工具最大的特点在于，它支持零代码操作，即使是没有任何编程基础和专业3D 制作经验的教师，也能轻松上手。
教师只需通过简单的拖拽、点击等操作，即可对3D课件进行知识点的添加、删除、修改以及动画效果的编辑。以生物课上讲解细胞结构为例，教师只需10秒就可以直接从素材库中调取细胞的3D模型，并根据教学重点，对模型的颜色、透明度等属性进行调整，突出显示细胞核、线粒体、内质网等重要细胞器。同时，教师还可以利用模板库中的动画模板，制作出细胞分裂过程的动态演示，让学生更加直观地理解细胞分裂的各个阶段。
这种轻量化编辑工具的出现，赋予了教师极大的创作自主权，使他们能够根据自己的教学风格和学生的实际需求，灵活地定制个性化的3D 课件。这不仅提高了教师的教学积极性和主动性，也为提升教学质量提供了有力保障。
此外，云视图研也创造性的将AI生成大模型接入到了全息教室的备课系统中，以进一步丰富3D素材的创造来源。2024年，云视图研与湖南马栏山计算媒体研究院共同研发的云图3D生成模型，从实测效果看与腾讯的混元大模型旗鼓相当，而且由于支持灵活的本地化部署，在响应时延上的体验还优于腾讯的混元。不过，基于AI生成的3D模型当前在精度方面还无法全面满足本科教学的要求，但已经为3D模型的无限创作打开了一扇窗。
三、系统使用轻巧：一分钟开课下课
云视图研为全息教室设计了移动式教学控制终端和固定式教学讲台，满足不同情境的全息教学，不同的终端连接同一个平台，数据和系统状态均能保持实时同步，老师无论是走动式教学还是在讲台边站立式教学，都能便捷的开启3D交互模式。
在系统的中央控制方面，只设计了四组按键，开机-上课-下课-关机，初衷就是要减少老师的操作步骤，从诸多的需求中抽取出核心的几步，最终实现关键步骤都是一键式操作。例如，调用全息PPT，只需两步；调用全息3D课件，只需两步；全息录课，只需一步；全息录课回放，只需一步；即使最复杂的3D编辑系统，全部是无需代码基础的拖拉拽式的菜单化或者组件式操作。对模型的交互也是如此，相比传统VR系统中复杂的手柄操作，云视图研全息教室中的3D交互可谓“零门槛”，上手即用，比游戏的走位控件更简单。
云视图研全息教室的出现，不仅仅是一种教学技术的革新，更是对传统教育模式的一次深刻变革。它以其轻量化3D 交互思路，成功解决了3D教学中课件制作难、编辑难、资源获取难等一系列问题，为当前及未来一个时期的教育数字化创新带来了全新的破局思路。
