在教育數字化轉型浪潮中,數字孿生體作為現實教育場景的虛擬映射,正成為智慧教育發展的關鍵技術支點。傳統教育模式面臨師資資源分布不均、個性化教學難以覆蓋、跨時空教學場景受限等痛點,而數字孿生體通過構建高仿真虛擬教育主體(如教師、管理者數字分身),可實現24小時智能教學服務、跨地域知識傳遞及教學流程的數字化重構。于高校而言,數字教育孿生體不僅能突破時空限制拓展教學場景,更能通過虛擬形象的常態化運營,提升教育服務效率與學生互動體驗,為教育創新提供技術基座。
多相機掃描設備可用于數字教育孿生體打造 ,以“光學采集+算法重建”技術路徑,為數字教育孿生體的高效構建提供核心支撐。
該設備采用半環繞式多相機陣列與工業級補光系統,可在3分鐘內完成人臉圖像采集,通過掃描重建算法自動生成毫米級精度的3D模型,并同步輸出人臉貼圖,大幅縮短數字孿生體的建模周期。
工業級硬件配置:集成多臺高像素工業相機與均勻補光系統,確保人臉細節(如皺紋、毛孔)的精準捕捉,性能穩定且操作簡易。
動態數據采集:支持4D掃描功能,可實時記錄微笑、眨眼等動態表情,生成包含豐富神態信息的三維模型,為數字孿生體賦予自然生動的表現力。
高效建模流程:無需復雜人工干預,從圖像采集到模型生成全流程自動化,相較傳統手工建模效率提升數十倍。
一、結合AI技術用于智能服務——心理輔導、數字教育、教務管理
將掃描生成的數字教師孿生體與AI技術深度融合,可構建智能化教育服務體系。在心理輔導場景中,數字孿生體通過NLP技術與學生實時對話,提供個性化心理疏導;教學場景中,可實現“一對一”虛擬助教功能;教務管理方面,數字孿生體可全天候處理課程查詢、成績反饋等高頻事務,降低行政服務壓力。
二、數字孿生體實訓室構建——培養學生從數字人模型制作到運營的全棧式技能
依托多相機掃描設備,高校可搭建數字孿生體實訓室,構建“掃描建模-動畫制作-場景應用”的全流程教學體系。學生通過實操設備掌握人臉掃描、三維模型優化、骨骼綁定等核心技術,結合UE5等引擎完成數字孿生體的動態驅動與場景搭建。同時,實訓室可模擬數字人直播、主持、視頻生成等多元應用場景:
數字人直播:學生借助動捕設備驅動數字孿生體開展線上課程直播,掌握虛擬直播的流程設計與互動技巧。
數字人主持:通過實時動作映射技術,讓數字孿生體主持校園活動或學術會議,提升跨媒介內容創作能力。
數字人視頻生成:利用AIGC技術,基于教學文案自動生成數字孿生體講解視頻,賦能輕量化教學內容生產。
多相機人臉掃描設備以其高精度、高效率的技術特性,成為數字教育孿生體構建的“加速器”。通過打通“物理形象數字化-虛擬形象智能化-應用場景多元化”的全鏈條,該技術不僅推動教育服務模式的創新升級,更通過實訓體系培養復合型技術人才,為教育數字化轉型提供技術與人才的雙重支撐,助力智慧教育生態的深度構建。