T/UNP 318-2024 三维动画教学系统技术规范

ICS 37.060.99
UNSPSC 82.14.17
CCS A 15
团体标准
T/UNP 318—2024
三维动画教学系统技术规范
Technical specification for 3D animation teaching system
2024 - 11 - 28 发布2024 - 11 - 28 实施
中国联合国采购促进会 发布

目次
前言................................................................................. III
引言.................................................................................. IV
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语、定义和缩略语.................................................................. 1
术语和定义...................................................................... 1
缩略语.......................................................................... 1
4 系统框架............................................................................ 2
5 功能要求............................................................................ 2
教学管理........................................................................ 2
动画渲染........................................................................ 3
曲面修改........................................................................ 3
立体教学........................................................................ 3
课件录制........................................................................ 3
直播教学........................................................................ 3
导播............................................................................ 4
音频处理........................................................................ 4
6 性能要求............................................................................ 4
响应时间........................................................................ 4
存储容量........................................................................ 4
并发用户数...................................................................... 4
故障恢复时间.................................................................... 4
CPU 使用波动率...................................................................4
7 接口要求............................................................................ 4
接口设计........................................................................ 4
接口通信........................................................................ 5
接口管理........................................................................ 5
接口更新........................................................................ 5
接口安全........................................................................ 5
8 数据要求............................................................................ 5
数据采集........................................................................ 5
数据存储........................................................................ 5
数据处理........................................................................ 6
数据备份........................................................................ 6
9 安全要求............................................................................ 6
安全机制........................................................................ 6
信息安全........................................................................ 7
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II
10 运维要求........................................................................... 7
定期巡检....................................................................... 7
安全检测....................................................................... 7
用户反馈处理................................................................... 7
应急响应....................................................................... 7
参考文献............................................................................... 8
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III
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由武汉深夜数字艺术传播有限公司提出。
本文件由中国联合国采购促进会提出并归口。
本文件起草单位：武汉深夜数字艺术传播有限公司、武汉睿林互娱网络科技有限公司、武汉时钟塔
科技有限公司、武汉热火文化传播有限公司、武汉深夜教育科技有限公司。
本文件主要起草人：田正均、喻倩、陈卓、余婧婷、黄金铃。
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IV
引言
为助力中国企业参与国际贸易，推动企业高质量发展，中国联合国采购促进会依托联合国采购体系，
制定服务于国际贸易的系列标准，这些标准在国际贸易过程中发挥了越来越重要的作用，对促进贸易效
率提升，减少交易成本和不确定性，确保产品质量与安全，增强消费者信心具有重要的意义。
联合国标准产品与服务分类代码（UNSPSC，United Nations Standard Products and Services Code）
是联合国制定的标准，用于高效、准确地对产品和服务进行分类。在全球国际化采购中发挥着至关重要
的作用，它为采购商和供应商提供了一个共同的语言和平台，促进了全球贸易的高效、有序发展。
围绕UNSPSC进行相关产品、技术和服务团体标准的制定，对助力企业融入国际采购，提升国际竞争
力具有十分重要的作用和意义。
本文件采用UNSPSC分类代码由6位组成，对应原分类中的大类、中类和小类并用小数点分割。
本文件UNSPSC代码为“82.14.17”，由3段组成。其中：第1段“82”为大类，表示“编辑和设计以
及图形和美术服务”，第2段为中类，“14”表示“平面设计”，第3段为小类，“17”表示“三维3D
可视化服务”。
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三维动画教学系统技术规范
1 范围
本文件规定了三维动画教学系统的系统架构、功能要求、性能要求、接口要求、数据要求、安全要
求、运维要求。
本文件适用于三维动画教学系统的设计与应用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 28827.3 信息技术服务运行维护第3部分：应急响应规范
GB 50198 民用闭路监视电视系统工程技术规范
3 术语、定义和缩略语
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
动画animation
软件系统（或系统的某一重要部分）的模拟仿真运行，以显示系统行为的主要面貌，以适当形式或
系统设计的高级表述来表示要求规范。
注： 动画可增进人们对规定行为的认识，可提高人们对系统满足要求的置信度。
[来源：GB/T 20438.4—2017，3.8.14，有修改]
3.1.2
分辨率resolution
反映仪器分辨本领的一项指标，以像面上1 mm内能被分开的线对数来度量，常用于照相物镜。
[来源：GA/T 748—2008，3.4]
3.1.3
渲染rendering
在产品的几何模型上附加一定的材质、纹理、色彩及图案，并加上光源、风力和重力等，通过计算
机的计算生成具有真实感效果的图形。
[来源：GB/T 25108—2010，2.1.10]
缩略语
下列缩略语适用于本文件。
API：应用程序编程接口（Application Programming Interface）
AAC：文件压缩格式（Advanced Audio Coding）
APP：应用程序（Application）
BOM：物料清单（Bill of Materials）
CPU：中央处理器（Central Processing Unit）
FTP：文件传输协议（File Transfer Protocol）
HTTPS：超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）
JDBC：Java数据库连接（Java Database Connectivity）
JSON：JavaScript对象表示法（JavaScript Object Notation）
MP3：数字音频编码格式（MPEG-1 Audio Layer 3）
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NetflowSSH：思科网络流安全外壳协议（Cisco NetFlow Secure Shell）
ODBC：开放数据库互连（Open Database Connectivity）
RESTful：表述性状态转移（Representational State Transfer）
Syslog：系统日志协议（System Logging Protocol）
SNMP：简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol）
SCP：安全复制协议（Secure Copy）
UTF-8：字符编码方式（Unicode Transformation Format-8-bit）
4 系统框架
三维动画教学系统框架见图1。
图1 三维动画教学系统系统框架
5 功能要求
教学管理
5.1.1 教学工具
教学工具应包括但不限于：
a) 建模技术：多边形建模、曲线建模、雕刻建模等；
b) 动画编辑工具：关键帧动画、骨骼动画、物理模拟动画等编辑功能；
c) 材质编辑工具：具备材质球创建、纹理映射、材质参数调整等；
d) 渲染引擎：支持多通道渲染、场景节点树渲染、可选嵌入式渲染，并可设置渲染参数，包括
分辨率、采样率、光线深度等渲染方式。
5.1.2 教师端管理
5.1.2.1 教师端应能创建新的三维动画课程，准确填写课程名称、简介、目标及适用对象等基础信息。
5.1.2.2 教师端可对已创建三维动画课程进行修改完善，包括但不限于：
a) 更新教学内容；
b) 调整章节顺序；
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c) 修改课程目标。
5.1.2.3 教师完成课程准备工作后，应能自主选择将课程，并通过系统发布给特定的学生群体或班级。
5.1.3 学生端管理
5.1.3.1 学生端应可通过系统注册流程创建账号，并填写个人信息。
5.1.3.2 系统管理员或教师端有权查看和编辑学生的个人信息，包括但不限于：
a) 联系方式；
b) 学习进度；
c) 成绩。
5.1.3.3 系统后台应可实时记录学生在每个课程中的学习进度，包括但不限于：
a) 已学习的章节；
b) 完成的作业；
c) 参加的测试。
动画渲染
5.2.1 应支持对动画场景进行无限层级的划分与渲染管理，每一层均可设置不同的渲染参数，包括分
辨率、质量、输出格式等。用户端可根据需要灵活添加、删除或调整层级顺序。
5.2.2 应集成先进的三维渲染引擎，利用CPU 加速技术，大幅度提升渲染速度与效率。
5.2.3 支持分布式渲染，多台计算机间协同工作，且可应对大规模复杂场景的渲染挑战。
5.2.4 应提供直观的渲染进度条与任务管理器，支持批量渲染任务提交与优先级设置。
曲面修改
5.3.1 应集成多种曲面修改工具，包括但不限于拉伸、缩放、弯曲、扭曲、平滑等。
5.3.2 支持用户自定义修改参数，包括修改强度、方向、范围等。
5.3.3 应提供直观的一键操作界面，用户无需复杂设置即可快速启动曲面修改流程。
立体教学
5.4.1 应在平面教学的基础上，通过三维模型、动画、视频等多媒体手段，局部展示立体结构或效果，
增强教学的直观性和互动性。
5.4.2 应集成三维建模、渲染和交互技术，开发专用的教学软件或插件。
课件录制
5.5.1 课件实时录制宜具有“资源模式”、“电影模式”、“画中画模式”、“多画面模式”等多种录制
模式。
5.5.2 课件实时录制应能把整个课堂情景实时录制下来，包括教师的授课过程、板书内容、学生的课
堂表现以及教学过程中的各种多媒体展示。
5.5.3 根据网络环境和课件录制需要，可为用户提供根据实际需要选择的录制配置参数。
5.5.4 应采用先进的存储技术，对录制的课件进行合理的存储管理，确保录制的视频文件能安全、可
靠地保存。
直播教学
5.6.1 网络直播教学可与其他录播互联互通且共享资源平台。
5.6.2 网络直播教学应支持高清、标清直播。
5.6.3 网络终端使用播放器连接网络宜可观看直播。
5.6.4 网络直播教学分辨率宜根据网络速度进行调整：
a) 当网络终端接入下行速度＞1.5 MB/S，网络终端观看课件分辨率宜采用高清直播模式；
b) 当网络终端接入0.6 MB/S＜下行速度＜1.5 MB/S，网络终端观看课件分辨率宜采用标清直播模
式。
5.6.5 网络终端直播音视频可根据录播室内的教师视频画面、教师计算机屏幕画面和学生视频画面自
动切换。
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5.6.6 网络直播教学可嵌入到资源管理平台内，实现通过浏览器访问观看。
导播
5.7.1 应能实现视频手动导播和自动导播，其主要内容如下：
a) 手动导播应能通过人工手动操作方式实现不同画面的切换、操作等。
b) 自动导播应能通过自动控制技术实现不同画面的自动切换操作，并能控制摄像机自动聚焦及
云台旋转。
5.7.2 应支持同时监控多个输入源画面，包括但不限于摄像机拍摄的不同角度画面、电脑屏幕内容、
教学课件画面等。
5.7.3 应提供直观、易用的导播台交互界面，界面布局应合理，操作流程应简洁明了。
音频处理
5.8.1 应采用先进的音频降噪算法，有效去除环境噪声、电流噪声等各种干扰噪声，提高音频的清晰
度和纯净度。
5.8.2 可进行回声消除，防止音频信号在传输过程中产生回声，影响声音质量和听觉体验。
5.8.3 可通过均衡器调整音频的频率响应，增强或削弱某些频段的声音，满足不同的音频需求。
5.8.4 可通过压缩器控制音频的动态范围，防止声音出现过大或过小的情况。
5.8.5 可通过混响器模拟不同的声学环境，为音频添加空间感和立体感。
5.8.6 支持MP3、AAC 等音频编码格式，并能根据实际需求选择合适的编码参数，在保证音频质量的前
提下，尽量减小音频文件的大小，降低网络传输带宽的占用。
6 性能要求
响应时间
6.1.1 系统登录响应时间不应超过2 s。
6.1.2 页面加载响应时间不应超过1.5 s。
6.1.3 点击按钮、选择菜单、输入文本等常见操作响应时间不应超过1 s，大型模型的加载、动画的渲
染等复杂操作，响应时间不应超过5 s，并在操作过程中应实时显示进度条或提示信息。
存储容量
可采用横向扩展的存储集群技术，通过增加存储节点来实现存储容量的线性增长，系统的数据存储
容量在初始阶段不少于1000 GB。
并发用户数
在设计系统架构时，应采用分布式系统架构和负载均衡技术，将用户请求合理分配到多个服务器节
点上，支持并发用户数不少于500个。
故障恢复时间
在系统出现硬件错误、软件错误等故障时，系统应能在10 min内自动恢复到正常运行状态。
CPU 使用波动率
CPU使用率波动不应超过10%。
7 接口要求
接口设计
接口的设计要求包括但不限于：
a) 安全性：应采用加密和身份验证，防止未授权访问；
b) 兼容性：应遵循RESTful 风格，可跨平台调用；
c) 稳定性：应保持稳定，避免频繁修改影响使用；
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d) 方法标准：应根据操作类型，使用GET、POST、PUT、DELETE 等方法；
e) 错误处理：应返回标准化的错误码和说明信息。
接口通信
接口的通信要求包括但不限于：
a) 传输协议：应使用HTTPS 协议传输，确保数据安全；
b) 数据格式：接口数据交互应统一使用JSON 格式；
c) 字符编码：接口字符编码应采用UTF-8，支持多语言字符。
接口管理
接口的管理要求包括但不限于：
a) 接口文档：应包含完整的接口描述、参数说明和使用示例；
b) 版本控制：接口应对版本号进行管理，避免对旧版本的影响；
c) 错误码定义：应提供详细的错误码说明。
接口更新
接口的服务更新要求包括但不限于：
a) 通知机制：接口更新前应通知相关用户；
b) 版本并行：重大更新时，新旧接口应并行运行；
c) 灰度发布：应逐步发布接口更新，确保系统稳定。
接口安全
接口安全的要求包括但不限于：
a) 身份认证：应通过API 密钥或OAuth2.0 进行身份验证；
b) 访问控制：应根据用户角色限制接口访问权限；
c) 日志记录：应记录接口访问日志。
8 数据要求
数据采集
数据采集要求包括但不限于：
a) 应支持结构化数据采集，包括但不限于BOM 数据、计划数据和生产数据等；
b) 应支持高频时序数据采集，包括但不限于APP、接入终端、安全防护设备等所产生的数据；
c) 实时数据应能自动导入，包括但不限于本地导入和远程导入等；
d) 应支持工业数据库实时或准实时采集；
e) 应支持数据批量和增量采集；
f) 应对数据采集和获取过程进行跟踪和记录；
g) 应在日志中记录数据采集任务执行状态、执行结果和异常信息；
h) 应对数据采集进行监控；
i) 应支持通过多种协议对数据进行采集，包括但不限于Syslog、SNMP、JDBC、NetflowSSH、FTP
和SCP 等协议；
j) 宜具有远程自动采集数据模式。
数据存储
数据存储要求包括但不限于：
a) 应支持数据上传、数据下载、目录查看、目录创建、目录删除、权限修改等操作；
b) 应支持标准、开放的数据访问API 对数据进行操作；
c) 应提供数据加载工具，满足大数据存储与处理系统和传统关系型数据库、其他文件系统之间
交换数据和文件；
d) 应具备关键节点（部件）高可用性设计与要求；
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e) 宜支持数据自动备份和手动备份；
f) 宜支持数据批量更新、删除等数据管理；
g) 宜支持流式的实时数据入库，支持实时查询。
数据处理
数据处理模块的基本要求包括但不限于：
a) 应支持与常见数据库系统和业务系统进行连接，可使用ODBC、JDBC 和JSON 等方式访问系统
数据；
b) 应具有批处理计算能力；
c) 应支持数据表二次加工，进行数据聚合、多表关联和建表；
d) 可对数据进行定期同步、批量同步和增量同步等；
e) 宜支持对数据处理任务显示的编排以及任务执行并行调度；
f) 宜支持对多种编程语言和脚本语言进行数据处理；
g) 宜支持对数据图形化的数据流程进行编排，包括数据拆分、数据归并、格式转换、条件判断
和多表关联等。
数据备份
数据备份基本要求包括但不限于：
a) 在备份、恢复过程中对数据的完整性进行检验；
b) 在备份和恢复过程中利用编码、协议等方式增加数据传输安全性；
c) 应能以非明文的方式将备份数据存储于备份介质上；
d) 提供完整性校验机制，保证备份数据的完整性，发现完整性被破坏应及时发出告警。
9 安全要求
安全机制
9.1.1 身份鉴别
9.1.1.1 鉴别方法
在管理员或用户进入系统之前，系统应鉴别身份。鉴别时应采用口令、证书、生物特征等机制并在
每次进入系统时进行。口令输入不可回显，并在存储和传输时加密保护。
9.1.1.2 鉴别失败处理
当失败登录次数超过三次时，应阻止该管理员或用户的进一步鉴别尝试。
9.1.2 访问控制
9.1.2.1 访问控制策略
应对系统中与安全相关的所有操作设置访问控制策略，包括但不限于备份作业、日志访问、策略管
理等。
9.1.2.2 超时锁定
应具有登录超时锁定功能，即登录后如在设定的时间段内没有任何操作，系统应自动终止会话，需
再次进行身份鉴别时才重新操作。最大超时时间应由授权管理员设定。
9.1.2.3 会话锁定
应提供锁定其本身交互会话的功能，锁定后需再次进行身份鉴别才能重新管理、使用系统。
9.1.2.4 访问历史
应具有显示访问历史记录的功能，为登录用户提供登录活动的有关信息。用户登录成功后，显示如
下数据：
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a) 上次成功登录系统的日期、时间、来源等情况；
b) 上次成功登录系统以来身份鉴别失败的情况；
c) 口令距失效日期的天数。
信息安全
9.2.1 隐私保护
9.2.1.1 应尊重用户的隐私，保护用户的个人信息。在采集用户信息时，应遵循合法、正当、必要的
原则，明确告知用户信息的采集目的、方式和范围，并获得用户的同意。
9.2.1.2 应对用户的个人信息进行加密存储和传输，防止信息被窃取和泄露。
9.2.1.3 不应将用户信息用于非法目的或向第三方透露。
9.2.2 版权安全
教学资源的版权应合法合规，在使用和传播教学资源时，不应擅自复制、修改、传播未经授权的教
学资源。对于自有版权的教学资源，应采取申请版权登记、使用数字版权管理技术等有效的措施进行保
护，防止资源被侵权和盗版。
10 运维要求
定期巡检
10.1.1 应定期对系统进行全面检查，包括服务器状态、数据库运行情况、网络连接等。
10.1.2 应检查系统的关键性能指标，包括响应时间、存储容量等。
安全检测
10.2.1 应定期进行系统漏洞扫描，查找可能存在的安全隐患。
10.2.2 应对系统进行病毒、恶意软件的检测和清除。
用户反馈处理
10.3.1 应采集用户的使用反馈，了解用户在使用过程中遇到的问题和需求。
10.3.2 应处理用户反馈的问题，改进系统功能和用户体验。
应急响应
系统应急响应应符合GB/T 28827.3的规定。
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参考文献
[1] GB/T 20438.4—2017 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第4部分：定义和缩
略语
[2] GB/T 25108—2010 三维CAD软件功能规范
[3] GA/T 748—2008 指纹投影比对仪通用技术要求