2020未来商业生态链接大会暨第五届金陀螺奖颁奖典礼（简称“FBEC2020”）由陀螺科技主办，将于今年12月上旬在深圳开幕。

金陀螺奖旨在对优质作品/项目及优秀企业做出嘉奖，鼓励创业者、从业者们不断进步，其公正性与权威性获得了业界的极大好评与认可，具有极高的权威性和代表性。

本届金陀螺奖VR/AR版块设立16大奖项，涵盖硬件、解决方案、游戏、影视、线下娱乐、教育、投资机构、人物等多个类别。根据全年度、全行业的产品市场表现、质量、人气为评选标准，以行业数据、线上投票、专家评审等年度数据为依据展开评选，嘉奖优秀企业、个人、团队、产品，鼓励从业者进取突破，推动行业良性可持续发展，携手行业同仁共庆金陀螺奖五周年盛典。

即日起，VR陀螺将对参赛的优质VR/AR项目逐一推荐，本次推荐的是：厦门立方幻境科技有限公司-基于VR／AR／MR技术的临床助产培训系统

公司介绍：

厦门立方幻境科技有限公司是一家致力于医学领域图形图像软件定制与相关增值业务的高新技术企业，专注于医学领域三维图形设计、虚拟和仿真、人机交互技术产品的研发与推广。公司研发团队主要由海外留学人员组成，团队以数字三维技术为核心，是一支拥有国外一流技术的高素质、充满创造力的团队，提供产品及技术服务。公司自成立以来，核心团队在多年研究国外先进技术和产品的基础上，一直致力于三维虚拟仿真技术应用市场的研发，对医学行业应用领域的产业特性、经营特点、管理模式、业务流程和客户需求有较为深入的理解和全面的把握，能够根据用户的个性化需求提供产品定制与开发。

公司专注于助产、口腔、临床护理、基础医学、中医学等医学三维虚拟仿真技术的研发。公司的主要产品（服务）包括：提供VR虚拟现实系统、MR/AR系统、纳米微晶3D立体显示系统、大型Cave系统等解决方案，构建试验教学平台、微创手术系统、教育培训系统、虚拟仿真平台等。

参评奖项：

年度优秀VR行业应用奖

参评作品介绍：

一、产品（技术）的定义及概念

本产品依托自主知识产权的虚拟现实平台软件，基于三维数据显示技术、虚拟环境建模技术和真实感受绘制技术，结合虚拟现实（VR）、增强现实(AR)、混合现实（MR）与人机交互技术所研发，现阶段专注于助产培训领域的虚拟现实产品研发、设计、销售和服务，为用户提供实用、先进和专业的产品及整体解决方案。该系统可通过PC终端建立系统平台实现交互式操作，还可嵌入3D头盔与模拟人相结合实现增强现实操作，将传统模拟人无法展现的一些视角盲点，通过三维透视和剖视，将孕妇自然分娩过程以任意角度实时呈现，让医学院学生及产科工作者在课堂及实训中快速理解和掌握符合国内产科技术的操作规程，打破传统的教育信息化边界，使教师及指导者在教学过程中能够深入透彻地解释教学疑难点。

本产品将服务定位于产科培训市场，针对医学类院校提供PC端及移动端虚拟现实3D交互式助产培训解决方案；针对现代高端产科护理体系，如妇幼保健院、月子中心，进行软硬件标准建设和服务流程软件开发；针对新生儿和孕产妇提供人工智能网络及移动端产科、婴幼儿诊断平台等，未来还将成熟的软硬件技术应用于更多现实领域。

二、产品（技术）开发的背景及总体思路

(一)总体思路

本项目依托自主知识产权的虚拟现实平台软件，基于三维数据显示技术、虚拟环境建模技术和真实感受绘制技术，结合虚拟现实（VR）、增强现实(AR)、混合现实（MR）与人机交互技术所研发，现阶段专注于助产培训领域的虚拟现实产品研发、设计、销售和服务，为用户提供实用、先进和专业的产品及整体解决方案。该系统可通过PC终端建立系统平台实现交互式操作，还可嵌入3D头盔与模拟人相结合实现增强现实操作，将传统模拟人无法展现的一些视角盲点，通过三维透视和剖视，将孕妇自然分娩过程以任意角度实时呈现，让医学院学生及产科工作者在课堂及实训中快速理解和掌握符合国内产科技术的操作规程，打破传统的教育信息化边界，使教师及指导者在教学过程中能够深入透彻地解释教学疑难点。

(二)产品（技术）开发实施情况

公司专注于医学领域三维图形设计、虚拟、仿真和人际交互技术产品的研发与推广，以“打通全生育链，成为全国医科院校助产专业三维仿真软件权威的提供商、医疗VR内容行业领先提供商”为目标，组建了一支拥有国内外一流技术的高素质高创新能力的团队。团队拥有专业的临床助产及计算机图形技术专家，以数字三维技术研发为核心合力研发出多款首创虚拟现实产品，其中自主研发的基于VR／AR／MR技术的临床助产培训系统，在多位国内助产权威人士试用后获得高度评价，并被中国妇幼保健协会纳入助产士培训机构体系的标准制定。

公司拥有多项技术专利及多年深耕于医学领域三维技术服务的经验，经过2年的研发期，系统于2019年面市销售并受到资本市场的青睐，目前与人民卫生电子音像出版社、福建省妇幼保健院、福建医科大学、天津医高专等多所知名机构达成深度合作，当前公司正积极开拓与国内外企事业单位的互助合作，已与福建医科大学合作研发“新一代妇产科虚拟现实系统”；成为泉州母婴健康协同创新中心核心成员单位；与人民卫生出版社签约联合出版“助产学虚拟数字化”教材；与新西兰奥克兰理工大学助产系签订联合研发“新西兰版/国际版助产虚拟仿真培训系统”等，致力为医学类院校客户提供现实培训解决方案，帮助国内助产临床与教学内容建立统一的标准，提升医疗与VR融合的经营效率，优化医疗市场生态圈，通过平台实现用户、资源、数据的循环、交汇和互赢互利，未来可延伸为高端制造、能源、国防军工、教育科研、科普文博等领域提供一站式解决方案。

三、产品（技术）的开发内容和独特性

(一)产品（技术）的获得方式

本项目团队经过2年的艰苦自主研发，组建了一支技术过硬、团结创新的年轻人才队伍，目前掌握了多项知识产权，建立了高技术壁垒。由团队自筹资金，投入了大量研发和试验设备，包括智能终端设备、发射器、转换器、开发套件、机械臂等等，现已完成“助产三维虚拟仿真软件系统”、“助产三维虚拟现实模拟操作系统”、“助产三维增强现实模拟操作系统”、“助产仿真CAVE四面融合沉浸式交互式教学系统”等多款产品的研发并投入市场，同时与知名出版社、国内外知名医学院校和医疗机构建立合作，合力推进产学研用合作创新，助力本公司快速占领相关市场，成为行业领头羊。

(二)产品（技术）原理及产成品说明

1.产品运用的关键技术

1)数据获取：通过三维扫描仪扫描实际物体形成三维数据（硬件：三维扫描仪；软件：VXelements、ArtecStudio）

2)分析建模：

• 根据扫描数据进行模型逆向重建（软件：点云处理软件Geomagic、逆向软件Rapidform）
• 根据图片进行模型创建（软件：建模软件3DMAX、ZBrush）

3)绘制展现：将模型进行贴图创建，包括纹理贴图、光照贴图、法线贴图、AO贴图等（软件：UV软件：3DMAX、UVlayout；贴图软件：XNormal、SubStanceDesigner、SubstancePainter）

4)传感交互：通过编程设定将软硬件结合输出（软件：编程软件Unity；硬件：VR头盔、力反馈、动捕设备等）

2.产品主要功能说明

该系统软件模块部分由平产接生、人工流产、分娩机制、四步触诊、臀位助产、影响产妇的四个因素等六大模块组成，同时针对客户个性化需求配备辅助八大操作系统，如桌面混合现实显示系统、助产三维虚拟现实模拟操作系统、四部触诊虚拟现实训练系统、助产三维增强现实模拟操作系统、全息3D操作平台、MR混合现实模拟操作训练系统、助产仿真CAVE四面融合沉浸式交互教学系统和助产护理仿真医学可移动3DVR交互墙教学系统等。

通过该系统的不同模块和多种产品形式，可以完整、清楚地展示枕前位分娩机制的衔接、下降、俯屈、内旋转、仰伸、复位和外旋转七个步骤,从多种模式、多个方位观看枕前位分娩机制，同时可在各视角模式下显现分娩时胎体转动的情况，并提供原理模式，在该模式下，可以清楚了解每个步骤胎头各相应径线和骨盆入口平面、中骨盆平面及出口平面的相互关系，同时可以观察到胎头的前囟门和后囟门，将胎儿在子宫内部通过软产道和骨产道的运动过程通过三维透视和剖视实时呈现。具体内容如下：

1)平产接生模块

2)臀位助产模块

3)四步触诊模块——在透视模式下可以显示出子宫内胎儿情况

4)人工流产模块——在透视模式下可以显示出器械与子宫的情况。

5)四个因素模块——在原理模式下可以观看四个因素的对孕妇分娩的影响,完整、清除地展示了产力、骨产道、软产道及胎儿对孕妇分娩的影响。

6)分娩机制模块——可以从多种模式、多个方位观看枕前位分娩，可以在透视模式下显现分娩时胎体转动的情况。

3.辅助操作系统

1)桌面混合现实显示系统：可以实现桌面VR功能，操作者佩戴专用3D眼镜直接控制甚至抓取虚拟环境中的物体，达到高度仿真的效果。

2)助产三维虚拟现实模拟操作系统：沉浸式体现，仿佛置身真实的产房，全三维查看，交互操作。

3)四部触诊虚拟现实训练系统：用户可根据自己的操作判别胎儿的位置，操作结束后，系统会自动判断是否正确，可选择透视模式实时查看孕妇子宫内部情况。

4)助产三维增强现实模拟操作系统：通过扫描真实的物体，即可呈现虚拟的3D物体，使得真实物体与虚叠，并可以多角度，内外任意并且动态的查看。

5)全息3D操作平台：具备微型投影三维扫描全息及双屏交互操作功能。

6)MR混合现实模拟操作：虚拟的3D模型可以与现实结果进行拖拽，移动，操作者可以走动各角度自由查看；可将虚拟模型拖动到现实的桌子上进行操作。

7)助产仿真CAVE四面融合沉浸式交互教学系统：虚拟仿真CAVE系统项目，系统采用VirtualReality技术，际空间搭建的4面CAVE幕框架，营造前面、左面、右面和地面的四面虚拟间，参观者如同身临其境的感觉。

8)助产仿真医学可移动3DVR交互墙教学系统：3D虚拟展示、交互操作，虚拟物品跟随视野运动，可满足多人同时含动作捕捉系统，随时跟踪操作者的位置。

4.其他系统功能

1)透视视角：人物的表面皮肤将以透明形式展现，用户可通过此模式任意角度观察子宫，阴道，胎儿等。

2)旋转视角人物以完整形式展示，用户可通过此模式任意角度观察操作流程，按住鼠标右键可旋转视图。

3)剖视视角：人物以解剖形式展现，用户可通过此模式任意角度观察人体内部变化。

4)第一人称视角：用户可通过此模式在场景中任意走动，自主选择观看的位置及角度。(WSAD控制用户上下左右移动，鼠标控制视图旋转)

5)默认视角：用户可通过此模式以非常好的视角进行观察操作。

6)原理视角：查看胎儿径线与头骨位置的关系。

(三)国内外研究开发现状

在国际虚拟现实产业中，美国曾长期处于虚拟现实相关专利的领导地位，以至于全球的虚拟现实专利申请状况都与之高度相关，鉴于大量核心技术专利仍紧握在国外大公司手中，中国公司仍需在创新深度方面继续努力。相比发达国家的技术，虚拟现实技术在我国的起步比国外发达国家较晚，同时也存在一定的差距。国内的一些重点院校，也积极投入展开这一领域的研究工作。在国内较早进行虚拟现实技术研究的重点院校有北京航空航天大学计算机系，浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室，而北京航空航天大学在研究探索中着重研究虚拟环境中实体的物理特性应如何表示以及处理的解决方法；在虚拟环境与现实环境的接口中对视觉接口方面开发出部分硬件，相应提出有关算法及实现方法；实现了DIVE的网络设计，可以提供实时三维动态数据库、虚拟现实演示环境、虚拟现实应用系统的开发平台等。

凭借广阔的市场空间和坚实的信息产业基础，我国发展虚拟现实产业拥有较大优势。国内企业和资本正在加速跟进，产业体系不断完善，但在核心技术、内容生产、高端产品、生态构建等方面，与国外相比仍存在差距。核心关键技术存在短板，应用生态体系仍不完善，在产品形态、应用场景、内容提供等方面普遍缺乏定义能力，应用开发工具缺乏，系统集成能力不足。面向医疗、娱乐、教育、工业制造、商业等领域的应用场景、目标需求尚未明确，应用生态和服务体系尚不健全。

而在虚拟现实临床产科应用领域，国内目前仅有本项目团队一枝独秀，且已在该领域深耕多年，国外相关领域的应用寥寥无几，其中澳大利亚纽卡斯尔大学（TheUniversityofNewcastle）于2017年5月推出了一个类似的虚拟现实项目，教导助产士如何安全地在“生死攸关的情况下”进行接生，此项目将助产学生置于虚拟的接生室中，并要求助产士迅速采取行动，对新生儿进行复苏。经过团队分析和取证，认为纽卡斯尔大学此项目的技术仍处于初期应用阶段，应用层面单一，与本项目团队自主研发的产科培训系统还有较大差距。

(四)本公司该项产品（技术）独特性

本产品以医疗产科细分市场为切入点，各环节技术日趋成熟，系统硬件和平台软件同时开发，通过自主研发“助产三维虚拟仿真软件系统”、“助产三维虚拟现实模拟操作系统”、“助产三维增强现实模拟操作系统”、“助产仿真CAVE四面融合沉浸式交互式教学系统”等高端产品并成功推向市场，获得2项国家知识产权局发明专利授权，分别为“一种三维交互式投影成像方法”、“手持高速三维扫描成像显示一体机及其数据传输方法”，开发软件“产科护理虚拟仿真软件V1.0”获得国家版权局计算机软件著作权，高技术壁垒使得项目在市场中持续保持高竞争力，属国内首创，暂无直接竞争者。此外，通过和人民卫生电子音像出版社共同研发“产科三维虚拟仿真实训系统”，领先成为标准的制定者；通过和助产专业名列世界前茅的AUT奥克兰理工大学合作，争取成为国际产科权威标准的制定者。

https://www.fbec.info/goldenTopAward

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