仿真创新设计赛道参赛说明(2025年)

发表时间:2025-04-20 11:12

仿真创新设计赛道参赛指南(2025版)


一、竞赛背景及目的

随着科技的飞速发展,仿真技术作为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法,在电子信息、通信、自动化、机械、建筑、电气、文创等多个领域扮演着越来越重要的角色。仿真技术能够模拟真实系统的行为和性能,帮助工程师在设计阶段预测和优化系统性能,从而提高设计效率和产品质量。

本赛道汇聚了政府、高校、企业等多方力量,为参赛者提供展示自己才华的平台,同时作为促进产学研用深度融合的桥梁,推动仿真技术在相关领域的广泛应用和产业化发展。竞赛紧密结合国家重大战略需求,关注各领域的前沿技术和热点问题,融合多学科知识设计竞赛内容,注重创新性和实用性,旨在培养参赛者工程素养、工程设计能力、实践动手能力、创新和工程研发能力。

本赛道中的仿真技术是指继理论和实验/观察之外的又一种科学研究手段,以建模与仿真理论为基础,以计算机系统、物理效应设备及仿真器为工具,根据研究目标,建立并运行模型,对研究对象进行认识和改造的一种科学研究范式,其可以帮助人们深入一般的科学及人类生理活动难以到达的宏观或微观世界中去进行研究和探索一切现象及活动。

本赛道以“仿真驱动设计创新”为理念,征集电力、建造、电子信息等领域的仿真设计成果,促进科技与创意融合及成果转化,加强院校仿真技术人才培养,助力制造业转型升级。仿真创新设计赛道设置了以下选题方向:机械仿真设计、电路仿真设计、电气仿真设计、建筑仿真设计、虚拟现实创意设计、数字文创艺术设计、数字仿真微课制作。


二、竞赛内容

(一)电路仿真设计方向(嵌入式系统仿真组)

嵌入式仿真实验教学平台(https://app.puliedu.com)是国际领先的基于芯片指令集的嵌入式实验平台,平台不需要用户安装任何软件,打开浏览器登录账号就拥有了嵌入式开发全流程的开发环境,打造了云端做实验的学习新体验。平台集成了代码编辑器,通过语法分析,辅助代码补全、注释提示、代码导航等现代IDE的功能,也支持将STM32CubeMX或Keil代码包直接上传到平台。平台提供了比真实硬件和Keil更强大的仿真调试功能,可以进行反汇编、单步、断点、寄存器、内存、函数栈、数据结构等复杂调试功能。平台提供了交互式仿真模型,可以像真实硬件一样在仿真平台进行操作。

参赛队伍报名后,指导老师前往训练平台(网址:https://app.puliedu.com)注册教师账号,注册审核通过后,根据提示发布相关训练课程给参赛队伍,参赛队伍可以学习相关课程,并在训练平台设计作品的demo。报名参赛队伍可以加入QQ群:976909552,为大家提供比赛期间的各项答疑。

9月中旬会开放作品提交的竞赛平台(网址:vs.puliedu.com),开放后会短信通知参赛队伍。竞赛平台开放后,参赛队伍可以正式的在竞赛平台完善并提交作品,提交截止时间为:2025年10月15日24:00(北京时间)。

竞赛内容具体要求如下:

1.选题要求

参赛者需要设计一个基于虚拟仿真平台的嵌入式创意作品,作品应包含控制器(STM32、STC等任选一款)、输入设备(按键、传感器等)、输出设备(LED、灯带、显示屏等)等模块,通过多种交互方式呈现科技创新与艺术设计,探索人机交互的多样性与艺术表达的新形式。作品需兼具技术性、艺术性与实用性,体现创新性和社会价值

2.功能要求

技术要求:要求支持至少2种输入或输出方式,需实现输入与输出的动态联动,确保功能逻辑清晰、运行流畅功能合理。

艺术要求:要求作品实现丰富的动态视觉效果和设计理念(如环保、科技等)。

实用要求:作品可结合传感器提升产品实用价值,如作品可以在不同温度下呈现不同的表现。鼓励作品与真实场景结合,如智慧农业、健康监测、工业控制等方向

3.搭建仿真电路

要求进行电路搭建,正确配置单片机引脚的输入输出功能,正确连接线路,器件摆放整齐。电路中可以包含传感器按键、RGB报警灯、彩色液晶显示屏等器件

4.编写仿真程序

代码风格简洁美观,有必要的注释和说明。

有能力的团队可选择移植操作系统,使用第三方驱动或算法(在设计报告中说明),提升作品竞争力。

5.本科选题要求

本次比赛本科组和高职组的作品分开评审和颁奖。本科组需要提交的材料包括:电路图、代码包、演示PPT、演示视频、设计报告、关键技术实现方案。

6.高职选题要求

本次比赛本科组和高职组的作品分开评审和颁奖。高职组需要提交的材料包括:电路图、代码包、演示PPT、演示视频、设计报告、程序流程图

7.作品提交说明

参赛作品需要上传文件夹,该文件夹为总文件夹,文件夹命名格式为:电路仿真设计+参赛学校+联系人姓名+参赛总文件夹。以张为例,则其文件夹名为:电路仿真设计+北京大学+三+参赛总文件夹。

在总文件下包含以下文件夹:

(1)报名信息文件夹(必须有)

命名规则:联系人姓名_报名信息。以张三为例,该文件夹名为:张三_报名信息。本文件夹包括:(1)报名信息表;(2)参赛队员学生证扫描版;(3)作品原创性声明扫描版。

(2)作品与答辩材料(必须有)

命名规则:联系人姓名_作品与答辩材料。以张三为例,该文件夹名为:张三_作品与答辩材料。本文件夹包括:

①作品包含中文项目说明的word文档;

②作品答辩过程中的ppt文档;

③作品演示视频。录制仿真电路演示视频,视频展示仿真电路运行状态,并演示其工作方式。视频长度3~5分钟,MP4格式,分辨率不低于720P,大小200MB以内。

④答辩视频。录制作品答辩视频。视频长度5分钟,MP4格式,分辨率不低于720P,大小300MB以内;包括但不限于作品创新点、采用的关键技术、应用场景等。

(3)设计技术文档与源码(必须有)

命名规则:联系人姓名_设计技术文档与源码。以张三为例,该文件夹名为:张三_设计技术文档与源码。 本文件夹包含:

①作品设计技术文档。要求在作品设计技术文档中用截图或者录屏说明仿真电路工作状态。

②仿真平台的程序源码,要求从仿真平台直接下载,然后重命名。重命名格式为:参赛学校+联系人姓名。


(二)电路仿真设计方向

Proteus Design Suite集混合模式仿真器、微控制模型、外设模型、集成开发环境、PCB设计于一体,涵盖了微控制系统开发的整个过程。其强大的仿真功能和协同的集成开发环境,为创新设计和科研开发提供了良好的平台和解决方案。

1.本竞赛内容分为研究生组、本科组和高职组。

(1)研究生参赛者需要设计一个完整的物联网应用程序,学生需要在Proteus IoT前面板编辑器中为他们的手机或平板电脑设计一个前面板,然后使用简单的可视化设计流程图或C++代码来编程,实现UI控件与硬件的交互。在竞赛期间,我们将向所有参赛的学生提供Proteus IoT Builder软件。

(2)本科生参赛者需要设计一个完整的基于Cortex-M3系列微控制器的应用作品。作品包含完整人机交互显示界面、基础按键、控制、数据采集、存储和输出等功能模块,可以加载现代通信协议,如I2C、SPI、以太网和USB等,可以结合传感器技术、控制对象和网络技术来实现较复杂的智能应用系统。

(3)高职参赛者需要以51系列单片机为核心控制芯片设计完成一个完整的系统仿真。作品包含完整人机交互显示界面、基础按键、控制、数据采集、存储和输出等功能模块,可以加载现代通信协议,如I2C、SPI、以太网和USB等,可以结合传感器技术、控制对象和网络技术来实现较复杂的智能应用系统。

2.仿真作品将采用Proteus软件绘制电路原理图、编程和调试、技术文档撰写同步竞赛的方法进行。

(1)作品需要在Proteus ISIS原理图绘制界面设计好完整项目的应用原理图,并且完成Proteus VSM Studio集成开发环境(IDE)中设计好仿真电路程序。提交的工程必须100%完成,能够在Proteus上仿真;有条件和有能力的参赛队伍可以在实际硬件上运行,比赛作品不能在Proteus现有设计示例的基础上设计。所有提交内容应使用流程图编辑器和可视化设计库的外设及传感器模块进行编程。

(2)作品提交以设计文档、答辩PPT、作品演示视频、图文阐述等方式上传到大赛官网。

在竞赛期间,我们将向所有参赛者提供最新正版Proteus Design Suite软件,我们将保证竞赛所提供的软件在竞赛时间内的正常运行,软件将于竞赛结束后失效。竞赛作品的版权在提交材料时转交给主办单位,主办单位将保留所有提交内容用于营销的权利。参赛学生分组别进行比赛及评审。若单组别作品较少,将合并到相邻组别进行共同评审。

各参赛者需要在报名截止时间之前登录官网注册报名并将完整的作品信息上传到大赛官网,填写作品信息时要仔细核对队员姓名、作品名称、指导老师及相关信息,信息必须正确无误。提交模板见附件下载材料。

3.作品提交说明

在总文件下包含以下文件夹:

(1)报名信息文件夹(必须有)

命名规则:联系人姓名_报名信息。以张三为例,该文件夹名为:张三_报名信息。本文件夹包括:①报名信息表;②参赛队员学生证扫描版;③作品原创性声明扫描版。

(2)作品与答辩材料(必须有)

命名规则:联系人姓名_作品与答辩材料。以张三为例,该文件夹名为:张三_作品与答辩材料。本文件夹包括:

①作品包含中文项目说明的word文档;

②作品答辩过程中的ppt文档;

③作品演示视频。录制仿真电路演示视频,视频展示仿真电路运行状态,并演示其工作方式。视频长度3~5分钟,MP4格式,分辨率不低于720P,大小200MB以内。

④答辩视频。录制作品答辩视频。视频长度5分钟,MP4格式,分辨率不低于720P,大小300MB以内;包括但不限于作品创新点、采用的关键技术、应用场景等。

(3)设计技术文档与源码(必须有)

命名规则:联系人姓名_设计技术文档与源码。以张三为例,该文件夹名为:张三_设计技术文档与源码。 本文件夹包含:

①作品设计技术文档。

②所有程序的源码


电气仿真设计方向

选题1:参赛者需要建立一个能正确运行的仿真模型或设计一个仿真应用软件,学生结合自身专业知识,围绕电磁场与电路、超导与电工材料、电机及其系统、电力系统与综合能源、高电压与放电、电力电子系统、电能存储等领域仿真设计方案,内容包含可视化模型(三维、二维、2.5D均可)、可调变量的输入输出界面、动态状态曲线演示等。本竞赛对建模方法及程序开发不做限定,可使用开源软件CloudPSS(www.cloudpss.net)等或商业软件PSASP、Matlab、Ansys等,国产软件优先,对仿真使用的操作系统平台亦不做限制(windows、linux或andorid均可)。根据实验的合理性及易用性、理论公式推理的正确性、结算结果与实际的准确性、模型的细粒度进行评分。

选题2:比赛基于PocketBench便携式电力电子硬件在环实时仿真器。参赛队面向PocketBench所支持的电力电子变换器和电机驱动系统,针对复杂工程问题,自由选择参赛作品题目和控制器,实现电力电子变换器控制器方案,并利用PocketBench验证算法的正确性。重点关注参赛队基于硬件在环实时仿真技术解决复杂工程问题的能力。比赛协办方将向参赛队免费提供PocketBench仿真器试用机。

PocketBench.png

图1 PocketBench实时仿真器及其典型部署方式

PocketBench是我国自主开发的便携式电力电子硬件在环实时仿真器。它以约1微秒的步长实时模拟电力电子变换器。用控制电路向PocketBench施加触发脉冲激励时,仿真器可以根据所选择的变换器模型实时计算并输出电压电流等响应信号。使控制器获得和真实电力电子变换器相同的电压电流信号反馈,实现电力电子变换器的闭环控制。这从根本上消除了电力电子变换器实验安全隐患。同时它具有功耗低和体积重量小的特点。在保证实践体验的前提下,它赋予了师生和研究人员在任何时间任何地点安全自由地开展电力电子实践学习和研究的新能力。PocketBench可能是目前全球范围内体积重量最小,单位功耗仿真能力最强的功率变换器硬件在环实时仿真器。在实践教学领域可以替代RTLAB,Dspace,Typhoon以及RTBOX等国外产品。它的性能指标如下表所示。

参数

指标

尺寸

106mm*114mm*26mm

重量

251g

供电

USB直接驱动,功耗约1W

求解器

反向欧拉法

对于Buck变换器、Boost变换器、BuckBoost变换器:

步长为0.625微秒,延时小于2.5微秒

对于其他变换器:

步长为1.25微秒,延时小于4微秒

PWM输入

6通道,支持3.3V、5V输入电平

数字输出

6通道数字输出端口,用于模拟正交位置编码器信号输出

支持3.3V电平标准

模拟输出

5通道模拟信号输出

0-3.3V,用于电压电流模拟信号输出

控制器接口

DB25

端口保护

ESD保护,符合IEC-61000-4

支持功率变换器模型

支持13种功率变换器模型:Boost变换器, Buck-Boost变换器, Buck变换器, 单相PWM并网逆变器,

单相PWM整流器, 三相PWM并网逆变器, 三相PWM整流器,三相永磁同步电机驱动系统,

永磁有刷直流电机驱动系统,单相晶闸管整流器,

三相晶闸管整流器,正激变换器,反激变换器

PC软件

用于配置模型和波形显示,虚拟示波器指标为:

通道数量:8通道;采样率:400Ksps;

触发模式:连续触发、上升沿触发、下降沿触发;

时基范围:200us/div-100ms/div;支持频谱分析功能

转接板

TI LaunchPadST Morpho接口转接板

表1   PocketBench 技术指标

参赛队伍面向PocketBench仿真器所支持的电力电子变换器和电机驱动系统模型,根据评审标准,自行选择参赛题目。利用PocketBench仿真器和参赛队所选择的控制器构建半实物实验平台,实现并验证所提出控制方案的正确性和有效性。对参赛队选择的控制器形式没有限制,可以是单片机(MCU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程逻辑器件(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或模拟电路等。

提交作品要求:(1)设计方案PDF格式,大小100MB以内;作品图文阐述,需简单明了,必须包含但不限于:a.参赛作品的背景和目标;b.参赛作品设计思路、建模方法及开发工具和理论推导公式等内容c.参赛作品的创新点/应用性d.作品成果展示,包括外观图片、功能介绍、演示效果等,并提供必要的使用说明(2)建模或仿真程序演示视频视频长度3-5分钟,MP4格式,大小200MB以内;包括但不限于重要制作过程、作品操作和演示过程等。


(四)数字文创艺术设计方向

本赛项鼓励参赛者以数字文创方式对中华优秀传统文化、民俗文化、民族精神等内容进行创新设计及展示,主题为“赓续中华文脉、坚定文化自信、展示大国形象、推动文明互鉴”。本方向侧重考察作品的先进性、创新性、艺术性、设计合理性等方面。

1.现将自主选题的竞赛内容进行简要介绍。

(1)传统文化是指在文明的演化过程中汇集成的反映民族特质和风貌的文化,是各民族历史上各种思想文化、观念形态的总体表现。而传统文化要实现创造性的转化和创新性的发展,就要找到传统文化与现代生活的连接点,不断满足人民日益增长的美好生活需要。因此对于传统文化的传承与发展,既要保护性传承也要开发性利用。本自选方向鼓励参赛者自选题目,就传统文化(如非遗手工艺)进行创造性转化与开发性利用,通过数字技术的加持来助力传统文化的弘扬。

(2)民俗文化是指人民群众在生产生活中所形成或创造的、共享、传承的风俗生活习惯。留得住记忆、看得见文化、记得住乡愁,民俗文化来源于人民、扎根于人民、发扬于人 民,传承于人民,要让民俗文化在人民群众力量传承中发扬光大。本自选方向鼓励参赛者自选题目,就民俗文化(如乡风民俗等)的创新性传承(如乡土文化与乡村振兴等)进行创新性的设计开发,增强民俗文化自信,在文化的激荡中站稳脚跟,永远记得回家之路。

(3)民族精神是指在民族传统文化中维系、协调、指导、推动民族生存和发展的精粹思想,是一个民族生命力、创造力和凝聚力的集中体现。不同时代的民族精神有着不同的意义和内涵,也在发挥着不同的积极作用。本自选方向鼓励参赛者自选题目,对民族精神(如红色文化精神、长征精神等)进行意义与内涵的深度挖掘,并在此基础上运用数字技术进行民族精神的创新性传承。

2.竞赛作品类型

(1)数字视听设计类

数字影像形式包括但不限于微纪录片、短视频、互动视频、动画片、微剧、文化宣传片、广告包装、数字音乐

数字视觉形象形式包括但不限于海报、广告设计、数字插画设计、数字文化IP、古建 IP、品牌数字视觉、数字头像或表情包、数字摄影

数字文创产品利用数字技术对主题内容进行创新性文创设计,形式包括但不限于数字文创产品设计、数字藏品设计

要求:可以是单件作品,也可以是系列作品(组图或系列片等),作品主题需与传统文化、民俗文化、民族精神相关,作品需为原创设计作品,并体现一定的创意性、艺术性。

作品提交形式:

每件作品需提交作品报名表(附件)与主展板(用于获奖宣传与展示),展板要求:A3竖版(297mm*420mm),300dpi,JPG,单幅大小不超 5MB。

②影视类型作品,时长不超过5分钟,编码为H264,分辨率不低于1280*720,视频格式MP4或MOV格式,大小不超3GB。设备不限,作品要求无版权争议。(提交作品需附带能播放或运行该作品的程序的安装包)

海报、广告设计、数字插画设计、摄影平面展示类作品,A3幅面297mm*420mm)、竖版横版、300dpi、JPG、RGB\CMYK,不超过5MB,系列作品不超过5张。数字头像或表情包类,每个表情包大小为240*240像素,单个表情包作品大小为14*14cm,静态表情包格式为PNG,300dpi,设置为透明背景,动态表情包格式为GIF,大小不超5MB。

④需提交作品说明,内容包含产品设计名称、设计理念、产品设计图等,A3幅面297mm*420mm)、竖版横版、300dpi、JPG、RGB\CMYK,不超过5M,系列作品不超过5张。数字藏品在取得数字藏品证书之后,将参赛作品、藏品证书提交即可大小不超过30MB格式不限,作品可提交必要的视频展示(即有些作品已经做出实物形式的可以拍摄成动态视频来展现需要呈现的角度),mp4格式,时长不超5分钟,大小不超500MB。

(2)数字交互设计类

H5:移动端交互设计,展示主题相关内容的创新性传播

微信小程序如非遗资源库微信小程序、线上文创购物平台等设计

网页如文化景观展示、非遗文化科普等网页

APP如数字博物馆APP 设计、文化互动社区等

互动游戏如互动剧本杀、互动小游戏等

界面设计:界面交互设计

其他如:虚拟现实交互、元宇宙应用、数字虚拟人等。

要求:所有交互设计需与传统文化、民俗文化、民族精神相关,界面编排需美观个性、具有较强的互动性与创新性,风格积极向上,不得使用超链接到其他与比赛无关的网页或资源,提交的参赛作品可以运行在计算机、智能手机、网络、数据库系统之上的软件。原创也需要提及,涉及非原创素材需要列出。

作品提交说明:

每件作品需提交作品报名表(附件)与主展板(用于获奖宣传与展示),展板要求:A3竖版(297mm*420mm),300dpi,JPG,单幅大小不超5MB。

需提供可执行文件或是相应的安装包,如涉及其他常规关联库附文档说明(如Java runtime),特殊关联库需一并提供相应的安装文件(如插件支持),压缩包(zip形式)不超1GB。

③以视频形式演示或讲解作品,采用MOV、AVI或MP4等格式,作品分辨率不小于1280P像素,视频大小不超500MB;互动剧本杀只需提供剧本设计(PDF格式提交,大小不超30MB与玩法视频,视频MP4格式,大小不超500MB)。

④运行环境需要说明,如元宇宙作品需要什么型号的硬件配套,且应与主办方联系确定是否提供相应的硬件。数字虚拟人需要完成一定的交互。

(3)数字空间设计类:数字景观、数字展厅、数字舞台、交互装置、装置艺术类

围绕主题进行如虚拟建筑、景观及空间场景、非遗手工艺展厅设计、会展设计、线上直播间空间舞台设计、非遗手工艺传承互动、灯光互动等设计。

要求:所完成的作品应能够体现对传统文化、民俗文化或民族精神等方面的创新性的传承与发展,设计图意图明确、构图饱满、特色鲜明、色调和谐、造型合理、比例正确、模型布线合理、材质应用和渲染效果精致优美、禁止抄袭和剽窃。

作品提交形式:

(1)每件作品需提交作品报名表(附件)与主展板(用于获奖宣传与展示),展板要求:A3竖版(297mm*420mm),300dpi,JPG,单幅大小不超5MB。

(2)需打包工程文件(含贴图、模型、材质文件、渲染效果图),大小不超1G。

(3)需提交作品说明,内容包含设计名称、设计理念、设计图等,A3幅面(297mm*420mm)、竖版、300dpi、JPG、RGB\CMYK,不超过5MB,说明展板不超过5张。

(4)需提供数字空间设计视频讲解,要求视频时长不超3分钟,MP4格式,高清500MB以内。装置不需提供实物,提供展示情况或能充分呈现效果的影像或虚拟影像即可。


(五)数字仿真微课制作方向

竞赛主要是围绕实际教学中学生的学习需求,探索仿真技术融入教学内容的途径,建设具有一定开放性、沉浸性、科学性、趣味性的仿真教学资源,并完成一个独立完整的数字仿真微课作品

请在以下五大类选题中任选一个参赛:

1.文科:教育类、经济管理类、历史学类、哲学类、体育类、艺术学类、文学类、新闻传播类、法学类、金融类。

2.理科:天文学类、化学类大气科学类地球物理学类地质学类物理学类地理科学类海洋科学类生物科学类心理学类

3.工科:力学类材料类海洋工程类机械类兵器类航空航天类仪器类能源动力交通运输类矿业类测绘类土木类建筑类地质类水利类电气类自动化类农业工程类电子信息类计算机类林业工程类公安技术类纺织类生物工程类环境科学与工程类轻工类化工与制药类食品科学与工程类核工程类生物医学工程类安全科学与工程类

4.医学:基础医学类、护理学类、中医类、临床医学类、法医学类、药学类、医学技术类、公共卫生与预防医学类。

5.农学:动物类、自然保护与环境生态类、植物类。

提交作品要求:(1)数字仿真微课设计方案:据模板填写后转为PDF格式,大小100MB以内;作品图文阐述,需简单明了,必须包含但不限于:参赛作品的背景和目标;参赛作品设计思路;制作过程的具体步骤,配合图片和文字说明参赛作品的特色和创新点作品成果展示,包括外观图片、功能介绍、演示效果等,并提供必要的使用说明;队伍成员介绍和工作分工说明(2)数字仿真微课:围绕单个知识点或知识组群的带交互功能的仿真微课,包含必备的教学资料,体现仿真技术在教学中的应用。不限制作工具和形式。(3)答辩PPT答辩PPT控制在20页以内,提交时应转为PDF格式,大小在100MB以内。


(六)虚拟现实创意设计方向

1.作品类型:

(1)视觉设计类:使用VR/AR视频设备拍摄或使用AR/VR/AI等工具进行创新性影像制作,如虚拟制片、全景短视频、全景直播、互动视频等,最终输出的作品形态为图像、视频文件静态展示的作品。

2)交互开发类:利用虚拟现实技术,使用VR/AR/Unity/UE4/Blender等工具开发,最终输出的作品形态为桌面、移动应用的作品。

2.展现形式:可观看的视频、可实现交互的应用、HTML5的二维码或链接。展示终端可以选择VR/AR头盔或眼镜,也可以是手机、PAD、电脑等

3.内容类型:新闻报道、展览展示、文化旅游、剧情演绎、非遗文创、社交通讯、公众服务艺术展示、互动广告、虚拟装扮、漫游导览等均可,尽量结合国家和社会发展需要,深化虚拟现实与各行业领域有机融合。参赛选题可以参考《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》中的多行业多场景应用:

1)虚拟现实+工业生产

围绕重点垂直行业领域,通过虚拟现实和工业互联网深度融合,支持虚拟现实技术在设计、制造、运维、培训等产品全生命周期重点环节的应用案例,可与数字孪生模型及数据的兼容,展现工业生产全流程一体化、智能化。利用虚拟现实技术优化生产管理与节能减排,体现提质增效降本的作用。

2)虚拟现实+文化旅游(AR景区导览、文物活化叙事)

基于文化展馆、旅游场所、特色街区开发虚拟现实数字化体验产品,让优秀文化和旅游资源借助虚拟现实技术“活起来”。可用于行前预览、虚实融合导航、导游导览、艺术品展陈、文物古迹复原等虚拟现实创新应用,鼓励与一二级博物馆、具有条件的旅游活动场合作开展作品创作。

3)虚拟现实+融合媒体(虚拟主播新闻播报、沉浸式赛事直播)

可以通过虚拟现实全景摄像机、三维扫描仪、声场麦克风、裸眼沉浸式呈现等设备,应用新型导演叙事、虚拟拍摄技术,在新闻报道、体育赛事、影视动画、游戏社交、短视频等融合媒体内容制作领域,以虚拟现实技术制作广播电视及网络视听新形态作品,诸如虚拟化身、虚拟影院等。

4)虚拟现实+教育培训(VR 化学实验室、AI 辅助个性化学习平台)

可以结合中小学校、高等教育、职业学校的批虚拟现实课堂、教研室、实验室与虚拟仿真实训,面向实验性与联想性教学内容,制作基于教学大纲的虚拟现实数字课程,具有与各类虚拟物品、复杂现象与抽象概念的互动实操,实现教与学的自主探究、协作学习的沉浸式新课堂。

5)虚拟现实+体育健康(智能健身镜、VR 心理干预系统)

聚焦“大体育,大健康”发展需求,结合体育用品、运动设施、健身软件及平台,利用虚拟现实终端及内容兼容适配,适合虚拟现实在训练、赛事中的应用,制作线上线下相结合的数字化、智能化、沉浸化的新型体育运动的作品。可以参考虚拟现实在医学教育、临床诊治、康复护理、成瘾戒断、心理辅导、关怀探视、手术导航等场景应用。

6)虚拟现实+商贸创意(元宇宙会展、虚拟试穿购物平台)

结合在智慧家装、虚拟看房、大型会展、时尚创意、视频会议、远程办公、智慧商圈、外卖零售等领域的虚拟现实技术支撑的典型案例,制作线上线下同步互动、有机融合的商贸活动体验新模式的作品。

7)虚拟现实+演艺娱乐(线上虚拟演唱会、非遗互动剧场)

基于虚拟现实线上演播摄制播出环境,实现舞台艺术、综艺、非物质文化遗产等优质资源网络展演,探索观众与表演区新型互动方式与适合线上观演的原生线上演播内容,制作沉浸式业态体验的作品。

8)虚拟现实+安全应急(矿山逃生模拟、消防 VR 演练系统)

针对矿山安全、危化品安全、自然灾害防治等场景,制作沉浸式虚拟演练作品。有利于智慧警务与应急管理的信息化创新建设,探索增强现实智能单兵系统,实现安防综合信息的全要素集成联动。

9)虚拟现实+残障辅助(视障语音导航 APP、肢体康复训练游戏)

结合出行辅助、技能训练、精神关怀与文旅休闲、社交通讯、教育就业、生活购物等场景,利用虚拟现实赋能残障弱势人群的应用实践,为残障弱势人群制作虚拟现实的作品,助力“信息无障碍”服务建设。

10)虚拟现实+智慧城市(LBS 智慧商圈导览、城市数字孪生管理平台)

结合虚拟现实在城市治理中的融合应用和城市可视化管理,基于用户地理位置服务(LBS)和高精度视觉定位服务(VPS)的技术,探索室内外实景三维商业化建设模式,面向交通出行、餐饮购物、文娱休闲等场景,制作虚实融合、高效便捷的个性化智慧生活信息服务的作品。

以上虚拟现实+各行业应用可自选场景自设主题,也可参考以下几项主题。

参考选题一:红色记忆·数字新生

以重现中国共产党百年奋斗历程中的标志性场景或人物故事,结合现代数字艺术风格(如赛博朋克、国潮风),展现红色文化与科技融合的魅力。需包含党史关键节点(如南湖红船、长征、改革开放等)的数字化重构;鼓励融合地方特色(如延安精神、井冈山革命根据地)与虚拟现实技术,体现“科技赋能文化传承”理念;

提交作品需附技术说明,阐述如何通过虚拟现实技术或算法优化提升红色主题的艺术表现力,突出红色文化传承与科技创新的融合,展现“科技向党”的理念。

参考选题二:教育公平·智慧未来

通过虚拟现实技术生成作品,描绘科技如何缩小城乡教育差距,例如“虚拟教师走进偏远山区课堂”、“虚拟实验室助力教育资源均衡分配”等场景。需体现教育场景的普惠性(如乡村儿童使用智能设备学习);结合“人才强国”战略,展现虚拟现实辅助个性化教育、激发青少年创新潜力的画面;

作品需兼具科技感与人文关怀,避免过度技术化导致的冰冷感。呼应“人才强国”战略,展现技术对教育公平的推动作用。

参考选题三:绿水青山·智能守护

以“人与自然和谐共生”为核心,生成虚拟现实作品展现人工智能在生态保护中的应用,如“虚拟现实监测濒危物种”、“智能机器人植树造林”、“数字孪生技术修复污染区域”等。需突出科技手段与自然景观的融合(如无人机与森林、AI算法与河流治理);参考可持续发展目标,强调技术应用的伦理价值(如算法如何避免生态干扰);

建议使用多模态生成技术,增强场景真实性与视觉冲击力。强调“人与自然和谐共生”,体现技术对可持续发展的贡献。

参考选题四:智造强国·工匠精神

聚焦“科技自立自强”,通过虚拟现实技术做出作品,表现新时代工匠精神与智能制造的结合,例如“青年工程师与工业机器人协同创新”、“虚拟现实技术优化航天器精密制造流程”等。需包含典型工业场景(如芯片制造、新能源装备生产线);突出“人才引领创新”理念,展现技术人员与虚拟现实技术工具的高效协作;

建议采用未来主义风格,强化科技强国主题的视觉表达。弘扬“科技自立自强”与新时代工匠精神。

参考选题五:温情社区·智慧民生

以“构建和谐社会”为目标,虚拟现实技术的作品描绘智能技术如何服务民生,如“虚拟现实助老机器人陪伴独居老人”、“社区健康监测系统预警疾病”、“智能垃圾分类提升居民环保意识”等。需体现技术普惠性,避免过度商业化设计;结合“以人民为中心”的发展思想,突出细节中的温情元素(如人物表情、社区互动);

可参考多智能体协同技术,增强叙事逻辑性。传递“以人民为中心”的发展思想,凸显技术普惠性。

提交作品要求:1.参赛作品:图片(AIGC组别图像类作品应为JPG或GIF格式,RGB色彩模式,分辨率300dpi,大小不超过20M)、音频(MP3格式)、视频(MP4格式,清晰度1080P(1920*1080),编码格式H•264)、二维码、链接地址或者移动/桌面应用。2.作品说明:能够阐述创意核心思路,包括设计目的和意义、设计内容、执行/操作步骤、自我评价等内容。3.答辩PPT;4.作品如果是移动/桌面应用或者特殊交互式作品(基于AR/VR头戴设备),须提供作品介绍短视频:不超过5分钟,200M以内,MP4格式;


(七)机械仿真设计方向

主题一:智慧农机装备助推农业现代化

1.本主题为积极响应国家全面推进农业农村现代化,强化农业科技和装备支撑,开展智慧农业、微耕技术、绿色种养等有关农机装备的研究开发,推动农业绿色高质量发展,加快数字乡村建设。

2.参赛内容围绕农业耕、种、养、管、收等智能农业机械装备的设计与制造,主要包括以下几个方面:

(1)辅助种植机械:助力解决种植水果、蔬菜、粮食农作物产业发展的机械装置或工具;

(2)辅助养殖机械:助力解决养殖畜禽、水产产业发展的机械装置或工具;

(3)辅助管控机械:辅助解决灌溉、施肥、病虫防治、环境监控等服务农产品种养过程管理与环境控制的机械装置或工具;

(4)辅助收获机械:辅助人工收获水果、蔬菜、粮食等农作物的小型机械装置或工具。

主题二:智能特种装备助力高质量发展

本主题为积极响应国家制造强国战略,建设现代装备制造业大国,推动装备制造业升级,提高装备制造核心竞争力,开展不限于安全防护、应急救援、工程机械、石化矿产机械等有关特种机械装备及部件的设计仿真,推动制造业高质量发展。

参赛作品必须以机械仿真设计为主,综合运用所学设计原理与方法,注重作品原理、功能、结构上的创新性;同时对作品的评价不以机械结构为单一标准,而是对作品的功能、设计、结构、成本、先进性、创新性、实用性等多方面进行综合评价。

提交作品要求:(1)作品项目研究报告PDF格式,大小100M以内;项目研究报告图文阐述,需简单明了,必须包含但不限于:a.设计背景和目标;b.设计思路;c.各模块功能介绍;d.创新点;e仿真分析;f.结论;g.参考文献。模板详见附件。(2)作品视频视频时长3~5分钟,MP4、AVI、MOV或FLV格式,大小200M以内;包括但不限于小组讨论场景、设计过程、作品仿真分析等。(3)作品的三维图源文件。


(八)建筑仿真设计方向

鼓励参赛者以仿真方式对当下城市、小城镇及乡村中的建筑、街区、景观构筑、市政工程及服务设施等内容进行创新设计及展示,主题为“智慧仿真、推动城乡可持续性发展”。本竞赛侧重考察作品的先进性、创新性、艺术性、设计合理性等方面,鼓励多专业交叉合作参与竞赛某一方向,每个专业用一至两种仿真软件达到合理和优化设计的目标。

仿真软件如建筑信息模拟使用revit,Rhino,Sketch Up等;内部交通模拟使用cube,pathfinder等,材料软件使用WUFI等,能耗模拟使用energy plus,open studio,pkpm,斯维尔,DeST等。结构模拟软件如Ansys,Sap2000,Etabs,Abaqus,Pkpm等。市政软件如Open Roads Designer、Open Rail Designer等。

参赛作品内容可以从以下五个选题选择(包括但不限于以下选题,每个作品应采用建筑仿真、结构仿真、性能仿真或其他仿真方法中的2种及以上方法用于该项目的辅助设计):

1.城乡历史建筑保护中的可持续性发展(重点关注风貌保护、性能提升、防灾减灾等);

2.城乡既有建筑改造中的可持续性发展(重点关注风貌改造、结构改造、性能提升等);

3.城乡新旧建筑共生中的可持续性发展(重点关注风貌协调、空间协同、性能提升等);

4.城乡基础设施提升中的可持续性发展(重点关注城乡管网改造、消防性能提升、景观绿化改造、灯光亮化改造等);

5.城乡环境性能运维管理中的可持续性发展(重点关注智慧建造、智慧监测、智慧管理等)。

城乡各态场所中各种空间类型的建筑效能、结构效能、环境效能、运维效能、视觉效能、体验效能等均属于可持续性发展的组成部分。

提交作品要求:(1)设计方案:阐述创意核心思路和完整的设计创意,包含设计图纸、可行性分析、设计思路、设计创意、设计计算书等;如有需要,参赛队伍也可提供其他形式的相关附件;(2)建筑设计和模拟计算仿真视频(3~5分钟,不大于40M,MP4格式)。(3)答辩PPT或作品介绍视频(3~5分钟,不大于40M,MP4格式)。

以上所有选题方向,参赛作品完成后,须在报名截止日前将参赛作品与作品信息表、诚信承诺书通过百度网盘生成分享链接提交组委会。方法:在百度网盘中新建一个文件夹,以“参赛单位+作品名称+联系人姓名”形式命名,将作品信息表、诚信承诺书与参赛作品上传到此文件夹后,将此文件夹生成分享链接(请设置永久有效),将此链接上传至大赛官网指定位置。


三、时间安排

1.报名时间:2025年5月1日-1015日

2.初赛时间:202510中旬

3.省赛区决赛时间:202510月下旬

4.全国总决赛时间:2025年11月

具体时间、地点将另行通知,请及时关注大赛官网http://www.siac.net.cn和微信公众号仿真创新应用大赛


四、参赛对象及要求

1.参赛对象为全国高等院校的在读研究生、本科生以及职业院校的在校学生;

2.学生参赛,可以个人1人)或团队(2~5人组队)形式参赛指导教师1~2名在校教师。

3.报名建议由参赛单位负责人统一填写报名信息;独立报名个人或团队由个人或团队联络人登录大赛官网注册报名,填写参赛信息。


五、报名及缴费

竞赛采取注册参赛的形式,报名要求如下:

1.5月1日后参赛单位和个人可登录大赛官网填写参赛报名信息;

2.按照每个作品300元收取报名费。

3.大赛的详细内容及进展情况,将在官网和微信公众号上及时更新,请各参赛者及时关注。为做好参赛组织工作,建议各参赛单位选派1名工作人员负责与大赛组委会的日常联络;

4.费用可在大赛官网或公众号上直接支付,也可采用汇款方式。

汇款信息如下:

账   户:北京信诚博源教育咨询有限公司

开户行:招商银行北京分行亚运村支行

账   号:110916013610902

汇款时请备注“仿真创新设计赛道+单位名称+汇款人姓名”。


六、赛制说明

竞赛为初赛、省赛区决赛和全国总决赛三级赛制。

1.初赛

对参赛人员进行资格审查对作品思想内容等进行审核如有违规,一经查实,取消参赛资格。

2.省赛区决赛

对通过初赛的作品按照标准进行评审,具体形式(线上、线下)由各省赛区办公室确定。省赛的获奖名单将于评审结束后3个工作日内由各省组委会公示

(1)所有作品以截止日期前收到的文件作为初赛和省赛区决赛评审依据。组委会对逾期提交文件的按照弃赛处理。

2)评审按照分数高低确定排名。

3.全国总决赛

通过省赛区遴选出的优秀作品,组委会将通知参赛者参加全国总决赛。全国总决赛由组委会统一组织,采用汇报演示、作品展示和专家提问等方式进行,考察参赛者的作品操作能力、现场表达能力以及表演展示能力(演示形式不限)等。缺席全国总决赛的参赛者将被视为自动弃权。

(1)总决赛作品可以在提交的省赛作品的基础上进行完善。截止时间进入赛后通知。

(2)比赛顺序按抽签决定出场顺序进行

(3)陈述形式说明

鼓励参赛围绕参赛作品主题及内容选择恰当的演示形式,鼓励参赛者在答辩过程中重点展示作品创新点、技术点等内容。作品陈述不设人数限制,凡报名参赛均可参加。陈述过程可辅以工具、视频、PPT等配合演示

4评审标准详见附件。


七、奖项说明及推荐说明

1.奖项说明

初赛由大赛组委会和省赛区办公室联合进行,通过初赛进入省赛区决赛的名单将会在全国仿真创新应用大赛官网公示。省赛遴选出的优秀作品参加全国总决赛。

省赛区决赛的奖项按照全国总决赛的相关规定设置一二三等奖、优秀指导教师等奖项,由工业和信息化部人才交流中心颁发证书;全国总决赛设置一二三等奖、优秀指导教师奖、最佳组织奖及单项奖(创新探索奖、前沿突破奖、应用转化奖、交叉融合奖),由工业和信息化部人才交流中心颁发证书。

同一竞赛方向省内有6组及以上作品开展省级评审,不足评审基数要求的不开展省级评审,由本竞赛方向全国分委会统一评审,按照该作品应有的质量确定是否进入国赛。全国总决赛获奖比例为一等奖比例不超过总决赛团队数量的15%二等奖比例不超过总决赛团队数量的25%三等奖比例不超过总决赛团队数量的40%

2.参赛说明

(1)参赛人员可通过专家推荐集体报名或自主报名参赛。专家推荐参赛,建议各省拟邀请4-6所院校参赛,推荐24参赛作品。

(2)2024年获得省赛一等奖的参赛团队可推荐1组作品参加同一竞赛方向提前批次报名,进入省级决赛,无需缴纳报名费。

(3)鼓励全国性一级学术组织使用大赛竞赛方案组织内部征集,评选后可推荐3-5组优秀作品参加大赛相关竞赛方向,经大赛专家委员会审核后进入全国总决赛。

(4)同一团队同一赛道最多报2组参赛作品。如有特殊情况,请联系大赛组委会。


八、培训及其他说明

1.组委会将针对参赛内容等事项安排相关培训,请密切关注大赛官网和公众号。

2.如因不可抗力等因素导致决赛无法正常举行,组委会将酌情变更举办地或比赛方式,希望各参赛单位和广大参赛者能够理解并支持。

3.参赛者不同意或不符合下列要求说明之一的,将视为自动放弃比赛:

(1)参赛作品需符合国家法律法规。

(2)参赛项目或作品必须为原创,版权所属明确,若有涉及版权侵权等法律纠纷,由参赛者自行承担由此引发的所有后果及法律责任。

(3)凡参加过往届本赛事的作品在其他相关或相似赛事中获奖的作品原则上须更新30%及以上的内容可参加本届赛事。

4)投稿作品后如作品入围,大赛组委会与官方授权合作组织机构有权无偿在公共媒体上对作品作非营利性展示、展播、结集出版,或用于公益宣传与传播教育等非商业性活动。参赛者特别申明不得使用除外。

5)参赛期间,参赛者不得将参赛作品所有权转让给任何第三方。任何个人或组织在未取得全国组委会授权下,不得将本次大赛作品用于任何商业用途,但可用于非商业的公益传播,以扩大作品的社会影响力。

6)本次比赛期间以外,参赛作品产生的一切后果与责任由参赛者本人承担。

7)凡提交作品参赛,即被视为接受大赛各项条款,大赛组委会保留对本次大赛的最终解释权和改评、追回奖项等权利。



主办单位:工业和信息化部人才交流中心
承办单位:全国仿真创新应用大赛组委会
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报名电话:13621202247
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