本产品基于虚拟现实（VR）及大数据与人工智能技术，采用虚幻引擎重构案发现场及痕迹物证，遵循中华人民共和国国家标准《现场照相、录像要求》与《火灾技术鉴定物证提取方法》、中华人民共和国公共安全行业标准《物证的封装要求》及《火灾现场勘验规则》、公安部《公安机关刑事案件现场勘验检查规则》等国家与行业标准，由勘训VR主机设备、VR交互设备、大数据平台服务器、教官客户端、警员客户端、管理客户端等构成，获2019年公安部刑事侦查局首届刑事技术“双十计划”公关创新大赛银奖，进入公安部《2020年公安科技成果推广引导计划》推广目录。

堪训仿真教学平台简介

堪训仿真教学系统由堪训VT、堪训PC、堪训VR 三个部分组成，让学生通过观看视频、上机操作、VR 沉浸式授课、仿真实操考核等多维度培训手段由浅入深循序渐进进行培训考核。将虚拟现实（VR）技术及大数据与人工智能技术应用于刑事侦查领域，创建刑侦现场勘验智能实践教学与考核平台，由勘训VR一体设备、勘训PC、勘训VT、勘训平台服务器、勘训大数据平台、VR设备（VR头盔、数据手套、定位器、追踪器）、勘训教官客户端（APP）、勘训学生客户端（APP）、勘训管理客户端等构成。该平台功能包含全国典型案例实际案发现场真实还原与构建、虚拟现场痕迹物证编辑、考点分值设置、现场保护、现场访问、沉浸式操作、痕迹物证提取、现场分析、现场侦查、勘验数据实时采集、考核自动评判、成绩自动生成、卷宗制作、勘验能力综合评估、视频教学、理论考核等。该平台搭建，打破了传统实验方式，扩展了模拟教学范围，开创了实践教学新模式、新方式，该平台可大幅度提升刑侦专业学生的现场勘验技能、勘验意识及规范操作实践能力。

实验室建设目标

建设勘训仿真实验室，为实验教学搭建一个现场勘验实战模拟智能训练平台，打破传统实验教学方式，扩展实验教学范围，开创实验教学新模式，实现实验教学虚拟化、数据化、信息化、网络化、个性化和智能化。其目的在于较大幅度降低传统实验教学中模拟现勘训练的人力、物力、财力、时间等各项成本，在全国公安院校发挥重要实验教学示范作用，在公安系统刑侦技术领域取得良好实际应用效果。实验室建设的总体目标是开展不同形式、不同规模的各种实验教学、实战训练及专业考核，每年接纳5000人次以上参加不同形式的实验教学与训练考核。实验室的建设目标具体包含如下几个方面。

1. 开展实践教学

在实验室，针对刑侦专业或其他专业学生，进行现场勘验的系统性视频教学与虚拟现场实践教学。观看视频教学并完成相应测试后，教官可以带领学生一同进入虚拟现场，进行沉浸式现场勘查实践教学。教官一边示范，一边讲解。学生一边观看教官示范，一边进行实际操作。学生还可以在系统配置的教学模式下，一边观看教学内容或根据教学模式的提示，一边进行实际操作练习，完成虚拟现场实践教学。在系统配置的训练模式下，反复操作，直到熟练掌握规范流程。实验室每月可开展4批实践教学，每批允许48人参加，每月接纳192人，每次集中在1天内完成。每年开展40批实践教学，接纳1920人以上参加。

2. 开展技能训练

在班级或学院，实验室用于学生日常训练，帮助学生提高现场勘验基础技能。根据班级或学生个人需要，可以选择不同类型刑事案件场景，针对勘查流程中的不同环节，进行反复训练，提高对勘验流程重要性的认识。在案发中心现场，对现场救援、现场保护、设置警戒线等操作进行针对性训练，提高勘验规范性意识。发现现场重要痕迹物证时，按照规范进行提取，提升刑侦专业技能。仔细观察现场，分析嫌疑人进出路线及其行为轨迹，刻画嫌疑人画像，提高勘验现场分析能力。搭建的勘训平台实时采集训练数据，对学生综合能力进行评估，学生可随时查看其结果。参照评估结果，学生可在缺失的技能上加强，进行针对性训练。实验室每天接纳4批次以上人员进行日常技能训练，每批次训练4人参加、分配1-2小时实验时间。每月接纳60批次以上240人次训练，每年接纳500批次以上2000人次日常技能训练。

3. 实施集中训练

实验室用于班级或以年级为单位的集中培训，教官编辑考核虚拟现场，在其中部署痕迹物证、设置考点分值，规定训练考核时长。在同一时间，所有参加集中训练的学生进入规定虚拟现场，按照考核要求开始训练，教官可以实时观看训练进展及考核情况。训练结束时，系统生成考核成绩，大数据平台对考核成绩进行多维度统计分析。院领导及教官可以立即查看考核结果，参加训练的每一个学生可以查看自己的考核成绩。实验室每月可开展2次集中训练，每次集中训练允许48人参加，训练集中在1天内完成。每年开展20次以上集中训练，接纳960人次以上参加。

4. 举行刑侦大比武

学院范围或公安刑侦实战部门，可在实验室举行年度现勘大比武。由组织单位设计大比武案发现场，制定大比武考核规范，指定大比武举行日期时间。所有参加人员在规定大比武时间分批次进入大比武虚拟现场，开始大比武勘验考核。领导及教官可从实验室大屏幕，实时观看大比武进行情况。教官可监督各参赛单位参加大比武考核现场，及时发现问题，对大比武现场发出指令。每个季度，实验室可开展一次大比武，多批次展开，集中在1天内完成，参加人数可达100人。每年举行4次大比武，接纳400人以上参加。

5. 举办专家技术交流

针对特重大案件或疑难案例，实验室提供一种有效的技术手段，刑侦专家进入该案件虚拟现场，与进入该现场的所有刑侦技术人员进行沉浸式现场勘查技术交流，专家一边示范，一边分析、讲解。其他刑侦技术人员一边观看专家示范，一边根据身临其境所感知的现场情况深入思考，理解专家的分析与讲解，学习专家的刑侦勘查思维方式，提针对高特重大案件及疑难案件的实际勘验水平。实验室每年可举办多次专家技术交流，每次允许10人以上参加。

6. 展示现勘实况演练

在实验室，向领导或专家展示各种类型案件现场勘查实战演练，观摩人员可进入虚拟现场，身临其境体验案发虚拟现场及观摩在现场的勘查操作。同时，可与多台勘训VR设备联机，进行协同勘查，给领导或专家展示网络化勘验平台跨时空的实战演练。实验室随时进行实况演练，每次参加演练4人，观摩领导及专家可达10人以上。

实验室功能

勘训仿真实验室的建设满足刑事侦查实验课程的训练考核需要，提供系统性现勘实验教学、日常学生现勘技能训练、定期理论与实践相结合考核、实验课程与训练考核管理等功能，为提高刑侦专业学生整体现场勘查能力与水平发挥重要作用。为达到现勘实战训练考核的目的，实验室基于实际案件资料，真实还原现场及现场中物体与物品和痕迹或物证，搭建“数据-模型-案例”耦合驱动的真实案件还原虚拟现场，为全国各类典型案件的研判与展示及仿真提供技术手段，为学生在实验课程中的训练考核进行沉浸式操作提供真实还原的虚拟现场。

1. 现勘视频教学

通过刑侦技术工作相关的系列视频教学及理论测试与虚拟现场实践教学，实验室为学生个人及班级或年级提供系统性现勘实验教学功能。教官在实验室进行指导与监督，学生个人及班级或年级可根据课程需要或教学计划进行预约。首先，学生可根据训练计划或安排，观看《侦查技术工作系列微视频教学》中如下视频教程：1）《现场保护》；2）《现场勘查》；3）《指纹发现与提取》；4）《指纹样本提取》；5）《足迹发现与提取》；6）《DNA提取》；7）《现场照相》；8）《现场录像》；9）《视频侦查》；10）《电子物证提取》。其学习结果上传到平台服务器。之后，学生进入与视频教学内容对应的理论测试，平台系统对测试结果进行自动评分，测试结果保存在平台服务器。最后，学生进入指定VR虚拟现场，在教学模式下进行现勘实践教学训练，训练数据实时上传到平台服务器。

2. 现勘技能训练

实验室另外一个重要功能是为学生个人及班级或年级提供现勘技能训练，学生个人及班级或年级可根据自己的课程需要或教学计划进行预约。本实验室在建立勘训大数据基础上，针对学生当前训练或者历史训练数据进行技能诊断分析，其结果包含：1）规范流程错误率；2）严重错误发生次数；3）痕迹物证提取率；4）工具熟练度；5）考核成绩在班级与年级或学院排名；6）长期训练后技能提升曲线等。在综合能力诊断的基础上，针对学生能力缺失进行分析。在勘验过程中，有的学生操作熟练，但有效痕迹提取率不高。有的学生痕迹提取率很高，但操作严重错误率也很高。有的学生对流程很熟悉练，但痕迹提取率很低。究竟能力缺失在哪里，通过从建立的数据模型所获得的结果进行分析，找到学生能力缺失的具体原因。

勘训平台支持2人以上的多人勘验，多人联机进入同一场景，进行分工协作，实施包含现场指挥、现场协调、现场沟通、现场示范、现场指导、现场纠错、现场分析、现场总结等在同一虚拟现场中协同完成现场勘验的工作任务。另外，实验室搭建的勘训平台提供一种技术手段，使学生进入虚拟场景后，所有操作全程以di一人称视角录制下来并上传平台服务器，供学生或教官查看训练过程，发现训练中出现的问题，进行自主纠错。

3. 现勘实战考核

实验室为班级或学院范围的定期现勘实战训练考核提供所必要的平台功能，各班级可根据训练考核目标，设定嫌疑人行为轨迹，编辑现场痕迹物证，构建训练考核虚拟现场。平台提供同场景、可变化的实战训练考核，每次考核可进行针对性训练，实现勘验训练考核的差异化与个性化。

考核过程中，系统实时采集传统培训无法获取的所有学生勘验操作数据，其中包含操作时间、所在位置、使用工具、提取痕迹、操作结果及考点得失分、训练时间、训练时长、重大操作错误等数据。系统自动记录现场操作数据，并自动评判学生操作流程与规范，规避教官主观判断，保证考核公正、判断精准。将传统人工讲述评判，提升为系统自动考评的高效实训模式。同时，形成勘验实战训练大数据，系统对所有原始数据进行深度挖掘，创建技能诊断神经网络，对数据模型进行训练，对学生的现场勘验实战技能水平进行综合评估，针对学生技能缺失情况及其原因，提供相应改善建议。

4. 实验教学管理

实验室勘训平台对所有用户（教官、学生、管理员）进行统一管理，所有教官及每个学生分配独立账号，教官与学生拥有不同访问权限。学生参加系统性现勘实验教学、日常现勘技能训练及定期现勘实战考核时，要求登录其用户账号。在此基础上，实验室勘训平台对所有学生训练考核成绩实行统一管理。学生可在学生APP上或勘训VR设备主控端查看其考核成绩及详细训练记录，教官可在教官APP或管理客户端上查看所有学生考核成绩及其详细训练记录。管理员则统一管理所有用户，并对系统与平台进行运营维护。

实验室特色

学生在现场勘查中对刑事案件现场处置规范流程及痕迹物证搜索发现、固定、提取与现场分析等勘验能力参差不齐，在实验教学中现场勘验实战模拟训练不可缺少，对学生的勘验技能和思维培养尤为重要。然而，传统实体模拟训练存在诸多弊端，具体表现在：1）场景布置仿真程度不高，学生无法沉浸式勘查，思维训练效果不好；2）设置案件场景、予置痕迹物证，实施一次训练需消耗大量时间成本、人力成本、财物成本；3）无法针对大量学生个体勘验技能短板实行针对性、差异化训练，很难实现以学为核心、个性差异的实验教学。

勘训仿真实验室的建设基于虚拟现实技术，使模拟方式由传统模仿跃迁到高技术仿真，训练形式由低效线下实作升级为高效线上沉浸式操作，评判手段由考官主观性判断打分转型为实时、客观、精准的系统自动评估。本仿真实验室提供的培训，过程更加高效、评价更加客观，实施方式更加灵活，可根据学生情况，布置不同场景，实现差异化、针对性训练，实现以人为本、以学为核心、个性差异实验教学。实验室特色具体表现在如下几个方面：

1. 创建模拟现场勘验新模式：通过VR技术，真实还原犯罪现场，学生在虚拟现场中身临其境，进行沉浸式实地勘验。可根据以学为核心、个性差异，设计相应难易程度的实验课件，创建基于真实案件的虚拟现场，配置场景设施，编辑痕迹物证，设置考点分值，制定训练考核规范。

2. 建立勘验技能纠错新方式：教官不需跟踪式观察，勘验训练结束后，系统对勘验过程各环节所设置的考点进行自动评分，并生成学生勘验操作回放视频。同时，根据设置的考核现场，系统重现嫌疑人行动轨迹。学生对照观看，找出自己勘验操作中存在的问题或错误，建立学生勘验技能自主纠错新方式。

3. 实现勘验实训考核智能化管理：系统实时采集传统培训无法获取的所有学生勘验操作数据，形成勘验实训大数据。所有学生训练及考核数据上传到大数据平台，并将考核结果传输至综合管理系统，建立个人技能训练档案，为人员精细化管理提供数据化依据，实现刑侦现勘训练考核智能化管理。

4. 开创元宇宙实践教学崭新未来：实验室的建设广泛涉及计算机图形、计算机仿真、人机交互、传感技术、人工智能及计算机网络及其并行处理等多个具有挑战性的交叉技术及前沿学科与研究领域，采用计算机与思维科学相结合，用自然方式与创建的虚拟环境进行无障碍、沉浸式交互，在虚拟空间完成精细操作，改变传统训练中除非亲眼看见或亲身经历，只能间接认识模拟环境的思维模式，有效地扩展认知手段和现勘意识，为开创元宇宙实践教学崭新未来奠定坚实的技术基础。

5. 堪训仿真教学系统由堪训VT、堪训PC、堪训VR 三个部分组成，让学生通过观看视频、上机操作、VR 沉浸式授课、仿真实操考核等多维度培训手段由浅入深循序渐进进行培训考核。  

实验室建设必要性

实验教学促进理论与实践相结合，是高校培养专业人才的关键环节，对培养学生实践与创新能力及专业素质起不可或缺的重要作用。通过实验教学，不仅可以巩固学生的理论知识，更重要的是培养学生的动手操作能力、分析和解决实际问题的能力以及团队协作沟通能力。优良的实验教学与先进的实验教学方法，可以激发学生对课程的学习兴趣、巩固学到的理论知识、开拓专业领域的创新视野。

为此，基于虚拟现实及大数据与人工智能技术并作为全国公安院校示范，建设刑侦现勘仿真实验室，对加强刑事侦查技术实验教学十分必要。目前，公安院校除了传统的模拟现场勘查训练方式外，对现场勘查比较缺乏高仿真系统性实验教学及实战性训练考核，严重影响学生整体现场勘查技能与专业水平的巩固提高。因此，建设基于虚拟现实技术的勘训仿真实验室，对刑事侦查学院学生进行常态化实践教学及系统化训练考核，是公安院校实验教学工作中的迫切需要。

充分利用各种教育技术建设面向未来元宇宙的勘训仿真实验室，通过构建现实一样甚至超越现实的虚拟场景、在虚拟场景里进行身临其境的自然交互、在教学元宇宙中建立教与学的社交关系，确保学生与老师在元宇宙获得完整课堂教学体验。