引言

　　隨著擴展現(xiàn)實(XR)技術(shù)與人工智能的深度融合，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型迎來新機遇。基于XR沉浸式演播室解決方案，提出一種以大模型為智能中樞、數(shù)字人為交互載體、XR為場景支撐的創(chuàng)新教學(xué)模式。通過整合虛擬大模型、高精度追蹤系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)及虛實渲染技術(shù)，構(gòu)建了具備情境理解、情緒動作可控、多語言交互能力的數(shù)字人教師，并依托XR沉浸式環(huán)境實現(xiàn)跨空間教學(xué)互動。實證表明，該系統(tǒng)顯著提升了教學(xué)臨場感、互動效率與資源利用率，為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供技術(shù)范式。受教育信息化2.0、教育新基建推動虛實融合教學(xué)的政策驅(qū)動。XR技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閺膯我籚R向“Al+大模型+數(shù)字人"多模態(tài)交互演進的趨勢。為了解決傳統(tǒng)虛擬教學(xué)存在交互生硬、場景單一、制作成本高等問題。構(gòu)建以大模型為“腦"、數(shù)字人為“體”、XR為“場"的智能教育系統(tǒng)，實現(xiàn)“教-學(xué)-評"閉環(huán)升級。

　　核心技術(shù)架構(gòu)

　　01

　　設(shè)備支持

　　1.虛擬演播室系統(tǒng):創(chuàng)建出真實感、色彩逼真、富有動感的圖像，實時渲染、SDI輸出、支持PBR  渲染引擎、支持HDR渲染、可以 導(dǎo)入FBX模型、虛擬相機、貼圖紋理、廣電級渲染能力、物理仿真

　　2.AI自主拍攝︰人臉跟蹤+廣播級云臺+智能跟蹤軌道機器/智能拍攝搖臂機器人，依靠AI智能的強大算法，可以實現(xiàn)對人物進行實時的面部識別，從而進行智能跟蹤，可以做到真正的現(xiàn)場無人化拍攝，實現(xiàn)無人化授課

　　02

　　場景支撐

　　場景支撐:

　　1.XR沉浸環(huán)境:LED大屏+PBR渲染技術(shù)，支持多場景切換

　　2.植入跟蹤、虛擬遮擋：三維物體、字幕、 圖片，以豐富制景的表現(xiàn)方式及更強的沉浸式體驗

　　教育應(yīng)用場景

?

　　1.虛實融合課堂:

　　教師數(shù)字人在XR環(huán)境中講解三維地理/歷史場景，學(xué)生通過手勢交互操作虛擬對象。

　　2.智能實訓(xùn):

　　醫(yī)學(xué)解剖等高風(fēng)險操作通過數(shù)字人示范+XR模擬降低實訓(xùn)成本。