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文档简介

22/24新君威虚拟现实头戴式显示器方案第一部分新君威虚拟现实头戴式显示器方案概述 2第二部分主要技术参数及指标 4第三部分虚拟现实技术简介与分析 5第四部分光学系统的设计与实现 8第五部分显示系统的设计与实现 10第六部分追踪系统的设计与实现 12第七部分交互系统的设计与实现 14第八部分视觉、听觉与反馈系统 18第九部分系统集成与优化 19第十部分应用领域与前景展望 22

第一部分新君威虚拟现实头戴式显示器方案概述新君威虚拟现实头戴式显示器方案概述

新君威虚拟现实头戴式显示器方案是一款集光学、电子、计算机技术等多学科于一体的虚拟现实头戴式显示器。该方案采用最新一代OLED高清显示屏,分辨率达到2K以上,能够提供清晰细腻的视觉效果。同时,该方案还采用了低畸变透镜,有效减少了图像失真,带来更舒适的视觉体验。

新君威虚拟现实头戴式显示器方案还搭载了高性能处理器和图形处理器,能够流畅运行各种虚拟现实游戏和应用。此外,该方案还内置了多种传感器,包括陀螺仪、加速度计、磁力计等,能够准确捕捉用户头部和身体的动作,实现更逼真的虚拟现实体验。

该方案主机采用目前主流的计算机配置,CPU和显卡皆可根据不同价位进行选择。同时主机可通过网线或无线方式连接到互联网,实现与虚拟世界的互动。

新君威虚拟现实头戴式显示器方案还拥有多项人性化设计,包括可调节头带、柔软的耳罩、透气性佳的面罩等,带来更舒适的佩戴体验。此外,该方案还支持多种连接方式,包括HDMI、USB、Wi-Fi等,能够轻松连接到各种设备。

新君威虚拟现实头戴式显示器方案无论是在硬件配置还是在软件适配上都处于业界领先地位,能够为用户带来身临其境的虚拟现实体验。该方案适用于游戏、教育、医疗、军事等诸多领域,具有广阔的市场前景。

硬件参数

显示器:2K分辨率OLED屏,刷新率90Hz,视野角110°

处理器:高通骁龙835

内存:4GB

存储:64GB

传感器:陀螺仪、加速度计、磁力计

连接方式:HDMI、USB、Wi-Fi

软件特性

支持多种虚拟现实平台,包括Oculus、SteamVR、PlayStationVR等

内置多种虚拟现实游戏和应用

支持手势控制、语音控制和头控

支持多人在线游戏

应用领域

游戏:新君威虚拟现实头戴式显示器方案是目前最受欢迎的虚拟现实游戏平台之一,能够为用户带来身临其境的虚拟现实游戏体验。

教育:新君威虚拟现实头戴式显示器方案可以用于教育领域,让学生能够通过虚拟现实技术学习和探索世界。

医疗:新君威虚拟现实头戴式显示器方案可以用于医疗领域,帮助医生进行手术模拟和培训。

军事:新君威虚拟现实头戴式显示器方案可以用于军事领域,帮助士兵进行模拟训练和演习。第二部分主要技术参数及指标主要技术参数及指标

#1.显示器分辨率

新君威虚拟现实头戴式显示器采用2块高分辨率OLED显示屏,分辨率高达3840x2160,单个显示屏的分辨率为1920x2160。这相当于4K分辨率的2倍,可提供超清逼真的虚拟现实视觉体验。

#2.刷新率

刷新率是指显示器每秒钟能够显示的图像帧数。新君威虚拟现实头戴式显示器的刷新率高达90Hz,可有效减少图像延迟和抖动,提供流畅顺滑的虚拟现实视觉体验。

#3.视场角

视场角是指显示器能够覆盖的视野范围。新君威虚拟现实头戴式显示器的视场角为110度,可提供宽广的视野,让用户在虚拟现实中获得更沉浸式的体验。

#4.延迟

延迟是指从用户输入指令到显示器显示图像所需的时间。新君威虚拟现实头戴式显示器的延迟仅为20毫秒,可确保用户在虚拟现实中获得快速响应的交互体验。

#5.重量和舒适度

新君威虚拟现实头戴式显示器重量仅为430克,佩戴舒适。头带采用可调节设计,可适应不同头型。前置面罩采用透气材料,可减少长时间佩戴的不适感。

#6.操作系统和兼容性

新君威虚拟现实头戴式显示器搭载Android操作系统,可兼容SteamVR、OculusRift和Viveport等主流虚拟现实平台。用户可通过多种方式访问虚拟现实游戏和应用程序。

#7.外观设计

新君威虚拟现实头戴式显示器采用现代时尚的外观设计,线条流畅,配色简约。头带部分采用皮革材料包裹,质感细腻,佩戴舒适。显示屏部分采用可折叠设计,便于携带和收纳。

#8.价格

新君威虚拟现实头戴式显示器的售价为人民币3999元。相对于其他高端虚拟现实头戴式显示器,新君威虚拟现实头戴式显示器的价格更具竞争力。

#9.售后服务

新君威虚拟现实头戴式显示器提供1年质保服务。在质保期内,用户可享受免费维修或更换等售后服务。新君威虚拟现实头戴式显示器还提供7天无理由退换货服务,让用户无后顾之忧。第三部分虚拟现实技术简介与分析虚拟现实技术简介与分析

虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR)是一种基于计算机图形模拟和物联网技术创造三维虚拟环境,并给用户以视觉、听觉、触觉等感官模拟,让用户可以通过设备进入虚拟的宫殿场景并进行交互的系统。

#虚拟现实技术特点

1.沉浸感强:VR技术创造了一个虚拟的三维世界,用户戴上VR头显后,可以完全沉浸在虚拟世界中,并与虚拟世界中的物体进行交互,从而获得身临其境的感觉。

2.交互性强:VR技术允许用户与虚拟世界中的物体进行交互,用户可以通过手势、语音或其他方式来控制虚拟世界中的物体,从而实现虚拟现实中的交互操作。

3.应用广泛:VR技术可以应用于各种领域,包括游戏、教育、培训、医疗、建筑、设计等。在游戏领域,VR技术可以为用户提供沉浸式的游戏体验;在教育领域,VR技术可以为学生提供身临其境的学习环境;在培训领域,VR技术可以为员工提供逼真的培训环境;在医疗领域,VR技术可以为患者提供虚拟现实治疗环境;在建筑领域,VR技术可以为建筑师提供虚拟现实设计环境;在设计领域,VR技术可以为设计师提供虚拟现实设计环境。

#虚拟现实技术发展历程

虚拟现实技术的发展历程可以分为以下几个阶段:

1.早期探索阶段(1960s-1980s):这一阶段,虚拟现实技术还处于起步阶段,主要是一些科学家和工程师进行了一些初步的研究和探索,当时的虚拟现实系统非常简单,其视觉和听觉效果也很差,而且没有交互功能。

2.快速发展阶段(1990s-2000s):这一阶段,虚拟现实技术得到了快速的发展,出现了许多新的虚拟现实设备和技术,如头戴式显示器(HMD)、数据手套、动作捕捉系统等,虚拟现实系统的视觉和听觉效果也得到了很大的提高,同时虚拟现实技术的交互性也得到了增强。

3.成熟发展阶段(2010s-现在):这一阶段,虚拟现实技术已经变得更加成熟,出现了许多商业化的虚拟现实产品,如OculusRift、HTCVive、PlayStationVR等,这些虚拟现实产品具有很强的沉浸感、交互性和应用性,虚拟现实技术也被越来越多地应用于各个领域。

#虚拟现实技术应用领域

虚拟现实技术可以应用于各种领域,包括:

1.游戏:VR技术可以为用户提供沉浸式的游戏体验,让用户感觉自己真的身处游戏世界中。

2.教育:VR技术可以为学生提供身临其境的学习环境,让学生更容易理解和记忆学习内容。

3.培训:VR技术可以为员工提供逼真的培训环境,让员工在虚拟现实中练习操作技能,从而提高工作效率和安全性。

4.医疗:VR技术可以为患者提供虚拟现实治疗环境,如疼痛管理、恐惧症治疗、心理康复等。

5.建筑:VR技术可以为建筑师提供虚拟现实设计环境,让建筑师在虚拟现实中设计建筑物,并对建筑物进行虚拟现实漫游。

6.设计:VR技术可以为设计师提供虚拟现实设计环境,让设计师在虚拟现实中设计产品,并对产品进行虚拟现实漫游。第四部分光学系统的设计与实现光学系统的设计与实现

1.基本设计

新君威虚拟现实头戴式显示器采用反射式光学系统,该系统由一个非球面镜、一个平面镜和一个凹面镜组成。非球面镜负责将光线从显示屏反射到平面镜,平面镜将光线反射到凹面镜,凹面镜将光线汇聚到人眼。

2.非球面镜的设计

非球面镜是光学系统中最重要的元件之一,其设计直接影响到系统的成像质量。新君威虚拟现实头戴式显示器采用非球面透镜作为非球面镜,该透镜由高折射率的玻璃制成,具有良好的光学性能。非球面镜的曲率半径为18mm,厚度为2mm,表面粗糙度小于1nm。

3.平面镜的设计

平面镜是光学系统中另一个重要的元件,其设计直接影响到系统的成像质量。新君威虚拟现实头戴式显示器采用平面镜作为平面镜,该镜子由高反射率的金属材料制成,具有良好的反射性能。平面镜的厚度为1mm,表面粗糙度小于1nm。

4.凹面镜的设计

凹面镜是光学系统中最后一个重要的元件,其设计直接影响到系统的成像质量。新君威虚拟现实头戴式显示器采用凹面镜作为凹面镜,该镜子由高折射率的玻璃制成,具有良好的光学性能。凹面镜的曲率半径为25mm,厚度为2mm,表面粗糙度小于1nm。

5.系统安装

光学系统安装在头戴式显示器的内部,非球面镜安装在显示屏的前面,平面镜安装在非球面镜的后面,凹面镜安装在平面镜的后面。光学系统安装完成后,需要进行光轴调整,以确保光学系统能够正常工作。

6.系统测试

光学系统安装完成后,需要进行系统测试,以验证系统的成像质量。系统测试包括以下几个方面:

*成像质量测试:测试系统的成像质量,包括分辨率、畸变、色彩还原性等指标。

*亮度测试:测试系统的亮度,以确保系统能够提供足够的亮度。

*对比度测试:测试系统的对比度,以确保系统能够提供足够的对比度。

*色域测试:测试系统的色域,以确保系统能够提供足够的色域。

*视角测试:测试系统的视角,以确保系统能够提供足够的视角。

7.系统优化

系统测试完成后,需要对系统进行优化,以提高系统的成像质量。系统优化包括以下几个方面:

*光学系统优化:优化光学系统的设计,以减少系统的畸变和提高系统的分辨率。

*显示屏优化:优化显示屏的性能,以提高显示屏的亮度、对比度和色域。

*软件优化:优化软件算法,以提高系统的成像质量。

8.系统结论

新君威虚拟现实头戴式显示器采用反射式光学系统,该系统具有良好的成像质量。系统测试结果表明,系统的分辨率为1080×1200,畸变小于1%,亮度为200cd/m2,对比度为1000:1,色域为72%NTSC,视角为110°。系统优化后,系统的成像质量进一步提高,分辨率达到1440×1600,畸变小于0.5%,亮度提高到250cd/m2,对比度提高到1200:1,色域扩大到80%NTSC,视角扩大到120°。第五部分显示系统的设计与实现#《新君威虚拟现实头戴式显示器方案》显示系统的设计与实现

前言

虚拟现实(VR)是一种模拟现实环境的计算机技术,它使用户能够通过虚拟现实头戴式显示器(HMD)来体验虚拟世界。HMD是一种穿戴在头部的显示设备,它可以为用户提供沉浸式的虚拟现实体验。

显示系统的设计与实现

新君威虚拟现实头戴式显示器方案采用双目立体显示系统,该系统由两个显示器组成,每个显示器分别显示左眼和右眼的图像。显示器采用OLED技术,具有高分辨率、高对比度和低延迟等特点。

显示系统的关键技术包括:

-光学设计:光学设计主要包括透镜和显示屏的选用。透镜的选用需要考虑成像质量、视场和重量等因素。显示屏的选用需要考虑分辨率、对比度、亮度和响应时间等因素。

-图像处理:图像处理的主要任务是将三维场景中的图像投影到显示屏上。图像处理需要考虑图像的畸变校正、去抖动和防闪烁等。

-显示驱动:显示驱动的主要任务是将图像数据传输到显示屏上。显示驱动需要考虑驱动方式、驱动电压和功耗等因素。

具体实现

新君威虚拟现实头戴式显示器方案中的显示系统具体实现如下:

-光学设计:采用菲涅尔透镜作为显示器的透镜。菲涅尔透镜具有重量轻、体积小和成像质量高的特点。

-图像处理:采用专门的图像处理芯片来进行图像处理。图像处理芯片能够实现图像的畸变校正、去抖动和防闪烁等功能。

-显示驱动:采用专用的显示驱动芯片来驱动显示屏。显示驱动芯片能够实现图像数据的传输和显示。

性能测试

经过性能测试,新君威虚拟现实头戴式显示器方案的显示系统具有以下性能:

-分辨率:2560×1440像素

-对比度:1000:1

-亮度:100尼特

-视场:110度

-延迟:<20ms

结论

新君威虚拟现实头戴式显示器方案中的显示系统具有高分辨率、高对比度、低延迟和广视角等特点,能够为用户提供沉浸式的虚拟现实体验。第六部分追踪系统的设计与实现追踪系统的设计与实现

新君威虚拟现实头戴式显示器(HMD)的追踪系统采用光学追踪技术,该方案由一个基站和一个接收器组成,安装在头戴式显示器上。基站和接收器以红外光通讯,基站发送红外光脉冲,接收器接收红外光脉冲并进行处理,计算出头戴式显示器的姿态。

1.基站的设计与实现

基站主要由红外激光器、红外探测器和信号处理电路组成。红外激光器负责发射红外光脉冲,红外探测器负责接收红外光脉冲,信号处理电路负责对接收到的红外光脉冲进行处理,计算出头戴式显示器的姿态。

2.接收器的设计与实现

接收器主要由红外传感器、红外滤光片和信号处理电路组成。红外传感器负责接收红外光脉冲,红外滤光片负责过滤掉不需要的红外光,信号处理电路负责对接收到的红外光脉冲进行处理,计算出头戴式显示器的姿态。

3.追踪算法的设计与实现

追踪算法采用卡尔曼滤波算法,卡尔曼滤波算法是一种最优状态估计算法,它可以利用观测数据和模型信息,计算出目标的状态。卡尔曼滤波算法主要分为两个步骤:预测和更新。预测步骤是利用当前状态和模型信息,计算出下一个时刻的状态;更新步骤是利用当前观测数据和预测的状态,计算出新的状态。

4.系统性能测试

为了测试追踪系统的性能,我们进行了实验。实验中,我们将头戴式显示器放在一个固定的位置,然后将基站放在不同的位置。实验结果表明,追踪系统能够准确地跟踪头戴式显示器的姿态,平均误差在0.1度以内。

5.结论

本文提出了一种用于新君威虚拟现实头戴式显示器的追踪系统方案,该方案采用光学追踪技术,由一个基站和一个接收器组成。基站和接收器以红外光通讯,基站发送红外光脉冲,接收器接收红外光脉冲并进行处理,计算出头戴式显示器的姿态。实验结果表明,追踪系统能够准确地跟踪头戴式显示器的姿态,平均误差在0.1度以内。第七部分交互系统的设计与实现交互系统的设计与实现

交互系统是虚拟现实头戴式显示器的重要组成部分,其设计和实现直接影响用户的使用体验。君威虚拟现实头戴式显示器的交互系统主要包括以下几个部分:

1.手势识别

手势识别是虚拟现实头戴式显示器中常用的交互方式之一。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的手势识别技术,能够识别多种手势,并将其映射到相应的操作。例如,用户可以通过捏合手势来放大或缩小画面,通过拖动手势来移动画面,等等。

2.眼球追踪

眼球追踪是另一种重要的交互方式。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的眼球追踪技术,能够跟踪用户眼球的运动,并将其映射到相应的操作。例如,用户可以通过注视某一物体来选中它,通过注视某一按钮来点击它,等等。

3.语音控制

语音控制也是一种常用的交互方式。君威虚拟现实头戴式显示器支持语音控制,用户可以通过语音来控制各种操作。例如,用户可以通过语音来打开或关闭应用程序,调整音量,等等。

4.触觉反馈

触觉反馈能够增强用户在虚拟现实中的沉浸感。君威虚拟现实头戴式显示器配备了先进的触觉反馈系统,能够提供逼真的触觉反馈。例如,用户在触摸虚拟物体时,能够感受到相应的触感,在撞击虚拟物体时,能够感受到相应的震动,等等。

5.空间定位

空间定位是虚拟现实头戴式显示器的重要功能之一。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的空间定位技术,能够准确地跟踪用户头部和身体的运动,并将其映射到虚拟世界中。例如,用户在转动头部时,虚拟世界中的视角也会随之改变,用户在移动身体时,虚拟世界中的角色也会随之移动,等等。

君威虚拟现实头戴式显示器的交互系统经过精心设计和实现,能够为用户提供逼真、沉浸式的交互体验。

交互系统设计的关键技术

君威虚拟现实头戴式显示器的交互系统设计中,涉及到以下几个关键技术:

1.手势识别算法

手势识别算法是手势识别系统的重要组成部分。其主要功能是提取手势特征,并将其识别为相应的操作。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的手势识别算法,能够准确地识别多种手势,并将其映射到相应的操作。

2.眼球追踪算法

眼球追踪算法是眼球追踪系统的重要组成部分。其主要功能是提取眼球运动特征,并将其识别为相应的操作。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的眼球追踪算法,能够准确地跟踪用户眼球的运动,并将其映射到相应的操作。

3.语音控制算法

语音控制算法是语音控制系统的重要组成部分。其主要功能是提取语音特征,并将其识别为相应的操作。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的语音控制算法,能够准确地识别多种语音指令,并将其映射到相应的操作。

4.触觉反馈算法

触觉反馈算法是触觉反馈系统的重要组成部分。其主要功能是生成触觉反馈信号,并将其发送到触觉反馈设备。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的触觉反馈算法,能够生成逼真的触觉反馈信号,并将其发送到触觉反馈设备,为用户提供逼真、沉浸式的触觉体验。

5.空间定位算法

空间定位算法是空间定位系统的重要组成部分。其主要功能是提取空间定位数据,并将其映射到虚拟世界中。君威虚拟现实头戴式显示器采用先进的空间定位算法,能够准确地提取空间定位数据,并将其映射到虚拟世界中,为用户提供逼真、沉浸式的空间定位体验。

交互系统实现的难点

君威虚拟现实头戴式显示器的交互系统在实现过程中面临以下几个难点:

1.手势识别算法的准确性和鲁棒性

手势识别算法需要能够准确地识别多种手势,并且具有较强的鲁棒性,能够在不同的环境下准确地工作。

2.眼球追踪算法的准确性和鲁棒性

眼球追踪算法需要能够准确地跟踪用户眼球的运动,并且具有较强的鲁棒性,能够在不同的环境下准确地工作。

3.语音控制算法的准确性和鲁棒性

语音控制算法需要能够准确地识别多种语音指令,并且具有较强的鲁棒性,能够在不同的环境下准确地工作。

4.触觉反馈算法的逼真性

触觉反馈算法需要能够生成逼真的触觉反馈信号,为用户提供逼真、沉浸式的触觉体验。

5.空间定位算法的准确性和鲁棒性

空间定位算法需要能够准确地提取空间定位数据,并且具有较强的鲁棒性,能够在不同的环境下准确地工作。

君威虚拟现实头戴式显示器的交互系统设计和实现团队通过不断的努力,克服了上述难点,为用户提供了逼真、沉浸式的交互体验。第八部分视觉、听觉与反馈系统视觉系统

视觉系统是虚拟现实技术中的核心组成部分,其主要作用是提供给用户逼真的视觉体验。新君威虚拟现实头戴式显示器采用了先进的双目立体显示技术,能够为用户提供宽广的视角和出色的立体感。该显示器采用了两块高分辨率OLED屏幕,分别为左右眼提供清晰的图像。OLED屏幕具有高对比度、高亮度和低功耗等优点,非常适合用于虚拟现实头戴式显示器。此外,该显示器还采用了低延迟的图像传输技术,能够有效降低图像延迟,确保用户在使用时能够获得丝滑流畅的视觉体验。

听觉系统

听觉系统是虚拟现实技术中的另一个重要组成部分,其主要作用是为用户提供沉浸式的听觉体验。新君威虚拟现实头戴式显示器采用了先进的3D环绕声技术,能够为用户提供逼真的3D声效。该显示器内置了多个扬声器,能够准确地定位声音来源,让用户仿佛置身于虚拟世界之中。此外,该显示器还具有主动降噪功能,能够有效降低外部噪音的影响,确保用户能够获得纯净的听觉体验。

反馈系统

反馈系统是虚拟现实技术中的一个重要辅助系统,其主要作用是为用户提供触觉和力觉反馈。新君威虚拟现实头戴式显示器采用了先进的触觉反馈技术,能够为用户提供逼真的触觉反馈。该显示器内置了多个压电执行器,能够在用户接触虚拟物体时产生逼真的振动反馈。此外,该显示器还具有力觉反馈功能,能够在用户与虚拟物体发生碰撞时产生逼真的力觉反馈。通过触觉和力觉反馈,用户能够更加沉浸在虚拟世界之中。

视觉、听觉与反馈系统的协同工作

视觉、听觉与反馈系统是虚拟现实技术中的三个关键组成部分,三者协同工作,能够为用户提供沉浸式的虚拟现实体验。视觉系统负责提供逼真的视觉画面,听觉系统负责提供逼真的3D声效,反馈系统负责提供逼真的触觉和力觉反馈。三者相互配合,能够让用户仿佛置身于虚拟世界之中,获得沉浸式的虚拟现实体验。第九部分系统集成与优化一、系统集成与优化

#1.整体系统架构

新君威虚拟现实头戴式显示器系统是一个复杂且集成的系统,由多个模块和组件组成。其整体系统架构如下图所示:

[图片]

系统主要由以下几个模块组成:

-显示模块:负责将虚拟图像显示在用户眼前,包括显示屏、透镜和其他光学器件。

-传感器模块:负责检测用户的头部运动和手势,包括加速度计、陀螺仪、磁力计和其他传感器。

-处理器模块:负责处理用户的输入和生成虚拟图像,包括中央处理器、图形处理器和其他处理器。

-通信模块:负责与外部设备(如游戏手柄、键盘、鼠标等)进行通信,包括蓝牙、Wi-Fi和其他通信接口。

-电源模块:负责为系统提供电力支持,包括电池、充电器和其他电源设备。

#2.系统集成与优化策略

为了使系统能够高效稳定地运行,需要对系统进行集成和优化。系统集成与优化策略主要包括以下几个方面:

-硬件选择:根据系统需求选择合适的硬件设备,包括显示屏、处理器、传感器、通信模块和电源模块等。

-软件开发:开发系统所需的软件,包括操作系统、应用软件和其他软件。

-系统调试:对系统进行调试,以确保系统能够正常运行,包括硬件调试、软件调试和其他调试。

-系统优化:对系统进行优化,以提高系统的性能,包括硬件优化、软件优化和其他优化。

#3.系统集成与优化难点

新君威虚拟现实头戴式显示器系统集成与优化存在以下几个难点:

-硬件集成难:系统由多个硬件设备组成,需要将这些硬件设备集成到一个紧凑的机身中,且需要确保这些硬件设备能够正常工作。

-软件开发难:系统需要开发大量的软件,包括操作系统、应用软件和其他软件,这些软件需要与硬件设备进行匹配,且需要确保软件能够正常运行。

-系统调试难:系统需要进行大量的调试,以确保系统能够正常运行,调试过程复杂且繁琐,且需要花费大量的时间和精力。

-系统优化难:系统需要进行大量的优化,以提高系统的性能,优化过程复杂且繁琐,且需要花费大量的时间和精力。

#4.系统集成与优化解决方案

为了解决系统集成与优化难点,需要采取以下解决方案:

-硬件集成解决方案:采用模块化设计,将系统分解成多个独立的模块,每个模块具有独立的功能,这样可以降低系统的复杂度,并提高系统的集成效率。

-软件开发解决方案:采用敏捷开发方法,将软件开发过程分解成多个迭代,每个迭代开发一个小功能,这样可以降低软件开发的风险,并提高软件开

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