实验准备

进入虚拟仿真实验主页（如图），确定后进入主界面，选“实验简介”，了解实验目的、实验原理、实验内容、操作步骤、实验要求等。在进行每个环节实验之前，学生需要自备参考资料，以便于在线进行设计参数等数据的查询和设计方案准备。如果有不清楚的地方，可以查阅相关文献或联系在线服务教师进行咨询，系统提供步骤引导、知识角、讨论区，知识角是作为实验前的储备知识，预备知识，供学生实验前学习和了解，也可以结合实验项目一起翻转，知识角包含知识点创建功能，并能将知识点与实验操作步骤一一关联，学生在实验操作过程中，但凡有不会操作的步骤，都可以点击知识提示按钮，查看本步骤的详细知识点，供学生知识提示，短暂学习。下方图三为三层步骤引导弹出窗口界面及互动区，做好充分的实验准备，以保证实验效果。

学生完成实验准备后，老师有考核，考核合格方能进行下面的实验。

开始实验

1）学生进入主页面，进入虚拟仿真实验；

2）“单项实验”，即完成其中一个实验环节，服务于课程或者学生大创项目；“综合递进式实验”为综合式的创新型实验，一般服务于学生大创项目或者毕业设计，学生或个人或团队合作模式。学生可以任选，界面三个环节选项卡：飞机客舱人机设计环节（人机设计）、飞机客舱内饰造型设计（造型设计）、飞机客舱内饰CMF设计（CMF设计）。其中，如果是“单项实验”，可点击任意一个进入相应的实验环节，完成实验；如果是“综合递进式实验”，三个环节必须按顺序完成，首先是（人机设计）其次为（造型设计）最后一个是（CMF设计），只有该环节实验完成后方可进入下一个环节，直至全部完成。

下面分别介绍“飞机客舱人机设计环节、飞机客舱内饰造型设计环节、飞机客舱内饰CMF设计环节”的实验步骤。

步骤1

座椅尺寸设计

座椅尺寸参数查表计算。场景显示座椅模型，并给出座椅设计要求：满足大多数（90%）成年人需求的宽高尺寸。学生查询相关坐姿人体测量尺寸（坐姿臀部高度，臀部宽度），根据设计要求确定座椅的宽度、高度、并在场景中拖动座椅相关位置，使其达到期望的尺寸数值，并确认设计参数。目的是让学生熟悉并掌握成年人坐姿臀部高度和臀部宽度数据的运用。

步骤2

座椅尺寸参数验证。系统提示学生验证自己的设计参数，界面提供5%-95%人群的最小尺寸(5%)和最大尺寸(95%)人体模型(分别包含男性和女性)验证，系统显示相关人体模型坐在座椅上的效果（如图所示），如有问题，在相应位置进行高亮提示。设计如存在问题学生需返回上一步重复，直到设计参数完全符合要求为止。如图。最后提交设计结果。目的是让学生及时发现座椅尺寸设计可能存在的问题，并产生座椅人机关系的直观印象。

步骤3

过道宽度设计

阅读并理解客舱过道宽度设计准则及相关标准。系统给出设计要求：机舱过道宽度会影响到乘客在舱内活动行走的舒适度，请根据以下设计准则确定机舱过道最小宽度，并合理排布座椅。目的是让学生了解客舱过道宽度设计中的需要考虑的重要因素及相关行业标准。

设计准则：

① 保证标准登机箱能在过道顺利拖拉

② 符合中国民航相关适航标准（CCAR-25-R4 25.815）

③ 满足90%以上的成年人在过道中错开座椅靠背位置站立时，餐车可顺利通过

步骤4

过道宽度参数计算。学生线下计算过道宽度数据，并在场景中调整过道宽度（如图所示）。目的是让学生掌握人机尺寸设计中多个约束条件下的决策方法。

步骤5

座椅横向布局方案。学生根据客舱宽度及过道宽度完成座椅横向排布，学生可尝试2-3-2、2-4-2、3-3-3三种不同布局方式。目的是让学生了解飞机客舱设计中常见的座椅布局方式。

步骤6

过道宽度参数验证。系统提示学生验证自己的设计参数，场景通过动画演示乘客靠过道一侧（错开座椅靠背位置）空乘刚好可以推餐车通过，如过道宽度小于最优值则动画显示餐车不能通过，学生需返回上一步重复，直到设计参数大于等于最优值为止。目的是给学生的过道宽度设计方案反馈，从而及时发现设计中存在的问题。

步骤7

座椅间距工效设计

座椅排距参数查询。场景显示客舱内座椅排布，同时弹出座椅排距设计规范（范围）及乘客体验与座椅排距关系图（如图所示）。系统随机给出设计目标，保证乘客体验指数大于x（在0.6-1.0之间随机生成）的前提下，尽可能地增加座位数量。学生在曲线上查询x对应的座椅排距值并记录。目的是让学生了解乘客舒适度与座椅排距的关系并依据该关系选择合适的排距参数。

步骤8

座椅排距参数提交及验证。学生调整舱内座椅排距（限制在0.64-0.89米之间），3D场景实时更新，学生需判断当前设计是否满足设计目标，如果满足则确认提交。系统判断设计方案是否最优，排距过大或过小都会给出反馈，并要求重新设计，直到符合设计为止。如图所示为该环节界面。目的是给学生的排距设计方案反馈，从而及时发现设计中存在的问题。

步骤9

行李舱参考高度及把手位置设计

行李舱参考高度参数计算。系统给出人体身高数据，学生根据数据计算行李舱高度，在仿真系统中输入行李舱高度，行李舱底板移动到相应高度，同时允许学生直接上下拖动行李舱底板位置，界面实时显示高度数值。如图。目的是让学生了熟悉人体主要尺寸身高数据的运用。

步骤10

行李舱把手高度位置计算。系统给出手臂功能上举高数据，学生根据数据计算行李舱把手高度，在仿真系统中输入行李舱把手高度，把手移动到相应位置，也允许学生通过拖放操作直接移动把手高度，界面实时显示高度数据。目的是让学生了熟悉人体功能尺寸立姿双手功能上举高数据的运用。

步骤11

行李舱参考高度参数验证。学生选择不同性别、百分位参数，系统生成相应人体模型，人体模型行走到目标位置，仿真系统根据是否碰到头部给出相应提示。如果发生碰撞，系统给出提示并返回9）重新计算。目的是给学生的行李舱参考高度设计方案反馈，从而及时发现设计中存在的问题。

步骤12

行李舱把手高度位置验证。系统运用上一步中的人体模型验证把手高度位置，如果高度适合，人体模型抬手打开并关闭行李舱，否则无法打开行李舱，系统给出提示并返回第10步重新计算。目的是给学生的行李舱把手高度设计方案反馈，从而及时发现设计中存在的问题。

步骤13

娱乐系统显示屏姿态设计

显示屏位置高度计算。基于上一步设计完成的座椅排距，场景展示一个虚拟人坐姿在一个特定的座位上，前方是娱乐系统显示屏，界面弹出显示屏人机工效设计准则及设计要求。学生调节显示屏高度，通过辅助线测量相关参数，从而判断显示屏是否符合人机工效。设计完成后学生提交设计方案。目的是让学生熟悉视觉显示终端作业岗位尺寸。

步骤14

显示屏位置高度验证。系统针对设计方案给出反馈，如有不符合设计要求的情况，显示相应提示，学生返回修改设计方案直到符合全部设计要求。如图。目的是给学生的显示屏位置高度设计方案反馈，从而及时发现设计中存在的问题。

步骤15

实验环节报告

生成本环节实验报告。实验环节完成后，学生点击生成报告，检查报告后确认提交。如图，为系统生成实验环节报告界面。目的是给学生提供整个人机设计环节实验表现的反馈，从而让学生了解自己对相关知识点的掌握情况。

步骤1

在主页面点击造型设计，首先进入造型设计环节项目选择界面，（本实验分为商务舱和经济舱两项，可以自由选择先后顺序）鼠标点击选择经济舱。如图所示。

经济舱的造型设计分为5个部分，分别是（1）灯光顶板、（2）行李架壁板、（3）舷窗侧围、（4）座椅、（5）空调灯光调节面板，每个部分提供多套不同设计方案供学生设计选择（模型方案是打乱顺序排列的）。如果是“综合递进式实验”，学生需要首先选择自己完成的第一个环节（飞机客舱人机设计环节）结果数据模型，在下拉菜单两个选项中选择生成数据模型，等模型生成完成后选择下载模型格式，可以选择生成三维模型格式后再下载；如果是“单项实验”，系统提供缺省的数据模型。

灯光顶板造型设计：进入经济舱，打开步骤引导，根据步骤引导的提示，在线完成下面的操作，如图。

点击灯光顶板，页面右侧弹出弹框，随机展示多种设计方案，展示图片和名称，光标放置在方案上时，放大展示该方案造型；如图：

将所选方案拖动至点击的造型上，弹出提示：是否替换原造型？点击确认可变更设备造型；如图：

确认保存方案后，可继续变更造型、收起弹框或点击其他设备进行造型设计，未确认保存的操作不做保存。

本步骤目的是灯光顶板位于整个环境顶部，能够充分把环境空间感体现出来，其造型的形式美对于营造整体造型氛围至关重要。另外，灯光顶板造型的面积大小，也与整体环境应具有的照明功能息息相关。因此，该步骤能够让考核学生对于产品与空间，产品机能和造型的形式美的掌握程度。

步骤2

行李舱壁板造型设计：点击行李舱壁板，页面右侧弹出弹框，随机展示多种设计方案，展示图片和名称，光标放置在方案上时，放大展示该方案造型；

将所选方案拖动至点击的造型上，弹出提示：是否替换原造型？点击确认可变更设备造型；

确认保存方案后，可继续变更造型、收起弹框或点击其他设备进行造型设计，未确认保存的操作不做保存。如图。

本步骤目的是行李舱壁的造型确定了行李舱的容积大小和高度位置，同时位于整体环境的顶部，视觉面积较大。因此该步骤能够考核学生造型与机能关系，整体产品形式美表现的把握。

步骤3

空调灯光调节面板造型设计：点击空调灯光调节面板，页面右侧弹出弹框，随机展示多种设计方案，展示图片和名称，光标放置在方案上时，放大展示该方案造型；

将所选方案拖动至点击的造型上，弹出提示：是否替换原造型？点击确认可变更设备造型；

确认保存方案后，可继续变更造型、收起弹框或点击其他设备进行造型设计，未确认保存的操作不做保存。

本步骤目的是空调灯光调节面板在整体环境中，视觉面积略小。但重复使用，能够营造很好的节奏形式感。另外，该区域与用户操作息息相关，其造型的语言应能引导用户进行功能操作。因此，该步骤能够考核学生对于造型形式美，造型与机能，造型语义等各环节的掌握程度。

步骤4

舷窗侧围造型设计：点击舷窗侧围，页面右侧弹出弹框，随机展示多种设计方案，展示图片和名称，光标放置在方案上时，放大展示该方案造型；

将所选方案拖动至点击的造型上，弹出提示：是否替换原造型？点击确认可变更设备造型；

确认保存方案后，可继续变更造型、收起弹框或点击其他设备进行造型设计，未确认保存的操作不做保存。

本步骤目的是舷窗位于整体环境的两侧，其造型关系两侧的空间感，其重复性能表达侧面的节奏形式感，另外，舷窗的造型与窗户的结构稳定性也有很大关系。因此，该步骤能够考核学生对于造型与空间，造型与机能以及造型形式美法则的掌握程度。

步骤5

座椅造型设计：点击座椅，页面右侧弹出弹框，随机展示多种设计方案，展示图片和名称，光标放置在方案上时，放大展示该方案造型；

将所选方案拖动至点击的造型上，弹出提示：是否替换原造型？点击确认可变更设备造型；如图。

确认保存方案后，可继续变更造型、收起弹框或点击其他设备进行造型设计，未确认保存的操作不做保存。

本步骤目的是座椅的造型直接与人机关系紧密联系，其造型的体积大小与用户行为空间又息息相关。因此，该步骤能够充分考核造型与机能，造型与空间感之间关系的把握。

步骤6

保存设计结果与系统评分：当五个步骤设计完成，系统会弹出对话框，提示是否合成并保存造型模型文件，点击合成+保存。

当保存完成系统会自动对已保存文件进行渲染并生成环境场景，学生可以按住鼠标中键，旋转模型场景，查看整体效果，如果发现有设计错误可以点击撤销场景渲染，并返回之前的操作进行重新选择。如图：

如果学生觉得自己的设计方案无误，就可以点击确认并打分系统将根据设定好的设计标准，自动对该客机经济舱造型设计方案给出优、良、中、差、不及格五个评价，如果评价结果为不及格，系统将会退回到未确认方案之前的步骤，并提示学生需返回之前的选择设计步骤，调整方案，直至系统给出“差”以上的评价，本实验环节才算结束，学生才可以进入下一个环节，“客机商务舱内饰造型设计界面”。

当系统给出“差”以上的评价，系统会弹出:客机机舱平面图，鼠标点击商务舱，进入客机商务舱内饰造型设计界面，

可以选择商务舱造型设计，重复前述步骤（商务舱也分为6步骤），完成所有造型设计并保存方案。最后，点击界面底端的实验报告选项，生成造型设计设计的实验报告。

所有设计完成后，可点击设计完成按钮，弹出确认弹框；若未设计完成，点击设计完成按钮页面报错。如图：

本步骤目的是学生通过上述各步骤的操作，进行保存。让学生对于各部件与整体环境的协调关系有一个明确判断。各部件造型设计行成了整体的空间感，形成了整体的风格美感。所以，该步骤能够充分考核学生对于部件与整体环境的协调关系，整体环境的形式美感，整体环境的空间感的把握。系统评分也给学生的整个实验环节做一个客观的评价。

步骤7

生成实验环节报告：实验完成后，学生点击生成报告，检查报告后确认提交。如图。本步骤目的是该报告能够看出学生对于环境整体感的把握，学生根据此报告也能够进行反思，探讨各部件与整体之间协调性如何统一。

步骤1

机舱内饰CMF仿真设计分为经济舱和商务舱两个环境（学生可以自由选择先后顺序）如图：

熟悉仿真实验环境：点击"CMF设计" ，选择 "经济舱CMF设计"，进入经济舱内饰CMF设计系统；

初始进入时，系统展示客舱虚拟环境与初始客舱内饰造型设计效果，如图：

目的是引导实验者了解经济舱内环境，对下一步CMF设计有初步认识。

步骤2

了解客机内饰设计行业标准：在知识角查找并阅读《HB7045-1994 民用飞机客舱内部装饰设计要求》，目的是引导实验者熟悉并掌握民航客机内饰设计的相关行业标准。

步骤3

选择座椅椅面设计材料：点击座椅椅面，在操作界面右侧弹出的浮动面板上选择合适的材质球类型，鼠标左键按住该材质球并拖移至椅面位置，放开鼠标左键，完成材质赋予，目的是要求实验者掌握“常用造型材料的理化特性及其感性表现”的知识点，并明确设计定位，为后续的椅面色彩、纹理设计做好准备。

步骤4

座椅椅面色彩及纹理设计:完成椅面材质赋予后，在浮动面板上颜色色板区域点击鼠标左键，选择椅面颜色；然后点击浮动面板上的纹理图案，切换椅面的纹理效果，这时系统会将纹理本身的颜色会与选定的椅面颜色进行混合计算；最后移动粗糙度滑块，调节椅面材料的表面粗糙度，如图。本步骤包含的知识点主要为造型材料的质感与肌理、表面处理工艺、色彩设计调和理论等，目的是引导实验者掌握CMF设计的基本方法，完成椅面CMF设计。

步骤5

座椅扶手CMF设计：点击座椅扶手，在浮动面板上选择合适的材质球类型，鼠标左键按住该材质球并拖移至扶手位置，放开鼠标按键，完成材质赋予；然后在浮动面板上颜色色板区域点击鼠标左键，选择扶手颜色，并移动粗糙度滑块，调节扶手材料的表面粗糙度，如图。本步骤要求学生掌握常用材料的理化特性、成型工艺、表面处理工艺、材质质感与肌理的感性联想以及色彩调和理论等知识点，目的是引导实验者掌握CMF设计的基本方法，完成座椅扶手CMF设计。

步骤6

舷舱侧围CMF设计：点击客舱的舷舱侧围，在浮动面板上选择合适的材质球类型，鼠标左键按住该材质球并拖移至舷舱位置，放开鼠标左键，完成材质赋予；然后在浮动面板上颜色色板区域点击鼠标左键，选择颜色，完成舷舱色彩设计，并移动粗糙度滑块，调节舷舱侧围的表面粗糙度，如图。本步骤包含的知识点主要为常用材料的成型工艺、材料的质感与肌理、表面处理工艺以及色彩设计调和理论等，目的是引导实验者掌握CMF设计的基本方法，完成舷舱CMF设计。

步骤7

行李架壁板CMF设计：点击行李架壁板，在浮动面板上选择合适的材质球类型，鼠标左键按住该材质球并拖移至行李架位置，放开鼠标左键，完成材质赋予；然后在浮动面板上颜色色板区域点击鼠标左键，选择颜色，完成行李架壁板的色彩设计，并移动粗糙度滑块，调节行李架的表面粗糙度，如图。本步骤要求学生掌握常用材料的成型工艺、表面处理工艺、材质质感与肌理的感性联想以及色彩调和理论等知识点，目的是引导实验者掌握CMF设计的基本方法，完成行李架壁板CMF设计。

步骤8

了解客机照明设计行业标准：在知识角查找并阅读《HB7484-2014 民用飞机客舱照明要求》，目的是引导实验者掌握民机客舱照明设计的行业标准。

步骤9

设计经济舱照明强度：根据《HB7484-2014 民用飞机客舱照明要求》，确定经济舱内灯光照明强度，目的是引导实验者重视行业标准，同时掌握灯光照明的设计方法。

步骤10

客舱顶板灯光设计：点击顶板灯光，在灯光设计浮动面板上的颜色面板区域选择灯光颜色；然后在照明度区域移动亮度滑块，调节顶板灯光的照明强度，如图。本步骤要求实验者掌握灯光照明的生理及心理作用、灯光情景照明理论等知识点，目的是引导实验者掌握灯光设计的方法，设计符合功能要求并令人愉悦的舱内照明环境。

步骤11

客舱空调面板灯光（阅读灯）设计: 点击空调面板灯光，在灯光设计浮动面板上的颜色面板区域选择灯光颜色，；然后在照明度区域移动亮度滑块，调节阅读灯的照明强度，如图。本步骤包含的知识点为灯光照明的生理及心理作用、客舱阅读灯设计要点等知识点，目的是引导实验者掌握阅读灯设计方法，设计舒适的乘坐照明环境。

步骤12

保存设计方案：上述步骤完成后，在浮动面板下方点击“保存方案”，目的是保存经济舱CMF设计结果。

商务舱内饰CMF设计（本环节包括12个步骤）

商务舱内饰CMF设计实验包含同样12个步骤，从步骤1至步骤12，与经济舱内饰CMF设计实验步骤类似。商务舱CMF设计实验可参照经济舱设计实验步骤进行，不再赘述。

步骤13

生成实验报告：完成飞机客舱内饰CMF设计环节所有24个实验步骤后，返回选择页面，在页面下方点击实验报告，生成报告内容，检查后确认提交。下图为系统生成实验环节报告界面。目的是学生根据此报告也能够进行反思，探讨各部件与整体之间CMF设计协调性等特性如何统一。

实验互动

无论在实验准备阶段还是实验实操阶段，系统提供了学生和实验老师，以及学生和企业导师，学生和学生之间的互动讨论区，学生可以向老师提问，在线老师可以实时提供答疑和指导，如图所示。