Extron 为 NCSU Hill 图书馆构建沉浸式学习环境

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Extron 为 NCSU Hill 图书馆构建沉浸式学习环境

与 Extron 长达 15 年的成功合作经验，使我们坚信其产品是 Hill 图书馆的理想之选。无论何时何地，Extron 的支持和服务都是让我们可以百分百信赖的。
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Ryan C. Hunter, CTS, EAVA, ECP
$ d( I3 P0 G2 {& x$ YAV 技术负责人
NCSU
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& l$ c5 M: K6 |6 y  L4 HNCSU Hill 图书馆 2021 新增的视音频空间包括：上图显示的可视化工作室 - 360° 沉浸式投影；创新工作室 - 采用虚拟现实及其它新兴技术的场馆；以及数据体验实验室 - 数据科学、可视化及分析的交互式协作空间。此类及其它高科技的空间将 Hill 图书馆打造成为集学习、教学、研究、协作和实验于一体的一站式教学中心。
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北卡罗莱纳州立大学 (NCSU) 内， 拥有藏书超过 100 万册的 D. H. Hill Jr. 图书馆是以其英语教授 Daniel Harvey Hill, Jr. 的名字命名的。他是 NCSU 最早的五名教师之一， 并曾在 20 世纪初，担任多年校长职务。图书馆的建造曾历时数十年，分阶段完工。2021 年，学校对整幢建筑实施了大规模的改造升级。

3 x( n0 ?# y. f项目挑战
本次项目旨在对现有建筑进行全方位改造，当中涉及诸多高新技术，包括引入和升级最先进的视音频系统设施。旨在将 Hill 图书馆打造成为集学习、教学、研究、协作和实验于一体的一站式教学中心。2021 新增的视音频空间包括：创新工作室 - 采用虚拟现实及其它新兴技术的场馆，可视化工作室 - 360° 沉浸式投影，以及数据体验实验室 - 数据科学、可视化及分析的交互式协作空间。与此同时，馆内已有的同类空间也得到进一步的增加和拓展，如：小组研习室、学习实验室及演示空间等。Extron AV 切换、分配及控制产品为以上空间系统的正常运行中发挥着至关重要的作用。
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" ~8 i, h) L) W6 w可视化工作室内部采用 360° 投影， 其外部造型请参照本文上方的封面图片

解决方案
NCSU 的 AV 技术团队决定为 Hill 图书馆选用 Extron AV 切换、分配及控制产品，部分是由于其使用 Extron GlobalViewer Enterprise 软件集中管理校内多个已部署 Extron 系统的教学场馆。学校 AV 技术负责人 Ryan Hunter 表示：“我们看中Extron 的服务支持水平，且其近在咫尺的罗利大本营”。

: N* [. z# N  b4 Y可视化工作室带来沉浸式观看体验
) ?/ k. i# J; X7 a# Q9 B; I- Z可视化工作室是一个为能够带给观众沉浸式体验的环形剧场，用于演示校内师生制作的各类生动有趣的内容。8 台投影机和 12 只扬声器可为沉浸式教学、科研讲座、专项课题及各类大型活动提供流畅的 360° 视频演示和 Dolby Atmos® 环绕声音效。
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1 台 XTP II CrossPoint 1600 16x16 的矩阵切换器通过单根屏蔽双绞线实现对节目内容及控制信号的传输并分发至投影机。每台投影机配备的 XTP 接收器负责为其接收 HDMI 视频及 RS-232 控制信号。
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6 S9 q5 ^# K* p6 X( b音频系统集成有 XPA U 1002-70V 和 NetPA 1001-70V AT 功率放大器，它们将来自模拟及 Dante 信号源的音频进行放大后，传输至分布在墙面及天花板的扩声系统。该系统由围绕观众席安装的 7 只 SM 28T 表面安装型扬声器和 4 只悬垂于天花板的 SF 26PT 悬垂式扬声器构成。

, V4 C1 [  Z; a室内的 AV 功能及灯光可通过安装了 Extron Control App 的 iPad mini 进行控制。IPCP Pro 555 控制处理器根据触摸屏发出的控制指令，执行对所有 AV 系统设备的控制，而 IPCP Pro 250 则负责执行灯光控制。

/ P) u. {* n9 X2 g创新工作室实现访客与演示画面的 3D 互动
创新工作室作为一种新型的学习空间，主要通过交互式投影来展示师生的作品。10' x 5' 的画面被投射在室内的 4 个桌面上，每个桌面由四张桌子拼合而成。每个画面均由上方天花板，垂直于桌面安装的 4K 激光投影机直接投射下来。当访客与投影画面互动时，深度摄像机可感知到桌面上方 3D 空间内访客的手势动作，与之展开互动。这样的互动体验依赖于 Relative Scale LLC 提供的软件。该公司总部位于罗利，员工中有多名为 NCSU 的校友。



关闭投影并移动带滚轮的桌子，可对场地进行重新布置，以用于研讨会等活动。3 台常规安装的投影机及配套的下拉屏幕此时可用于内容演示。
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2 x2 ?0 M6 ~4 D- o! v6 Z5 u同样的，XTP II CrossPoint 1600 矩阵切换器和 XTP SR HD 4K HDMI 接收器负责为投影机和音响系统提供视音频信号的切换及分配。上述 4 个桌面展台的信号源内容分别来自 4 台 PC。常规演示内容则由 3 台 HDMI 墙面板发送器 XTP T HWP 101 4K 负责信号传输。5 台 MPA 601 单声道功率放大器可驱动桌上方及演示区域的 10 只天花板扬声器。AV 系统的操作由墙面的 12" TouchLink Pro 触摸屏 TLP Pro 1220MG 通过 IPCP Pro 555 控制处理器来完成。

数据体验实验室及南区学习实验室的AV 系统
大大增强了数据可视化体验
数据体验实验室及附近的南区学习实验室提供了各种工具，以促进校内师生掌握数据科学及数码学术的专业技能。这里的工作人员可指导同学们组织和利用数据集，并通过基于不同图形及地理空间的方法来创建数据可视化。专注于数据科学和数字研究的校内团体也将这里作为其会议中心。多媒体是此类实验室践行数据可视化技术的关键。数据体验实验室多用于小组演示。南区学习实验室则是可用于大、小组学习讨论的主动学习教室。




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& N- D4 W& g7 q; y: X数据体验实验室配备 86" 交互式触摸显示器。来自 PC、无线连接端或 HDMI 墙面连接器的 HDMI 视频及音频通过 HC 404 会议室协作系统被传输至显示器。显示器的触控端口及其无线键盘及鼠标通过 1 对 USB Extender Plus 发送器/接收器连接至 PC。用户可通过墙面安装的 NBP 106 D 网络按键面板对其进行控制。

南区学习实验室部署了多个 AV 信号源及显示器。XTP II CrossPoint 1600 矩阵切换器用于内容及控制信号的路由及分配。同学们可通过连接任一 XTP T HWP 101 4K HDMI 墙面板发送器（共 6 台）或无线连接端（共 7 个），实现 HDMI 内容共享。教师讲台配备 1 台 PC 及 1 个访客 HDMI 连接端，两者均可通过 XTP 发送器传输信号至矩阵切换器。用户还可从连接至讲台 PC USB 端口的 PTZ 摄像机获取视频。2 台安装在天花板的投影机，和 6 台 48" 主动学习显示器均接收来自 XTP 矩阵切换器的信号。

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8 J0 |6 k. H! \0 J+ {室内音频系统包括天花板麦克风阵列、无线麦克风及由矩阵切换器传输的来自模拟及 Dante 网络源的节目音频。MPA 601 功率放大器为室内扬声器提供音频放大。


  a( p) w9 o4 F5 q. d左图：可视化工作室 AV 机柜；右图：创新工作室 AV 机柜

0 k5 S1 G' U- x- g以上 AV 系统通过 IPCP Pro 555 控制处理器进行集中控制。这里提供两个触摸屏用户界面：1 个是安装有 Extron Control App 的 iPad mini，另一个是位于讲台的 12" TouchLink Pro 桌面型触摸屏 TLP Pro 1220TG。

楼内所有集成 AV 功能的小组研习室
( ]$ v- j# a4 S. m皆是便捷的协作空间
+ W9 J* l8 s' ^7 A' ?小组研习室是讨论、分享创意的绝佳场所。每张桌子配备四个座位，侧墙为白板，桌前方安装有 48" 平板显示器。与会者可通过 HC 402 会议室协作系统实现 HDMI 内容共享，其连接方式可选择与 HC 402 墙面板发送器的有线连接或通过无线连接端。与墙面板发送器相邻的 NBP 106 D 按键面板可用于 AV 系统控制。
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/ C6 f" ^. V( g, C7 E, `整个图书馆的九个楼层均设有小组研习室

" ~2 k0 a, o# `/ [成果反馈
+ _( g, U3 T7 U& D, |. @伴随 2021 秋季学期返校之际，NCSU 在 Hill 及 Hunt 图书馆举行了为期多天的欢迎活动，以此来宣传图书馆提供的服务、空间乃至专业知识，包括全新改造的 Hill 图书馆大楼。因新冠疫情中断了一年之后，各类虚拟及面授的研习班、研讨会等活动排满了整个 2021 秋季的时间表，活动多以 HyFlex 线上线下融合的方式开展，使得在全新 AV 空间的同学和远程的同学能够同时参与其中。场馆内展示的部分有趣且富有教育性的内容包括：由 NCSU 校友在当地创办的企业所策划的 16 mm 复古电影、新闻短片和纪录片，以及一系列讲座活动，如通过图层构建地图实现地理空间数据分析及可视化。经过一段时间的试运行，为部分师生提供体验机会之后，Hill 图书馆及其所有的新型高科技空间于 2021 年 8 月中旬正式面向全校师生开放。鉴于其在悠久历史中的数次改造创新， Hill 图书馆将继续迎向未来更高的创新升级。就目前而言，最先进的视音频技术令步入这里的人们受益匪浅，即使是新生也对此抱有极大的兴趣，他们早已习惯于让日渐普及的技术渗透至生活的方方面面。
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