基于3D和Virtools技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、實(shí)驗(yàn)是科學(xué)普及、高等教育和遠(yuǎn)程教育中不可缺少的一環(huán)，目前的實(shí)驗(yàn)基本上是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的，運(yùn)作方式存在著投入大、損耗大、效率低、周期長(zhǎng)、維護(hù)困難、危險(xiǎn)性等缺點(diǎn)。在采用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的各種虛擬實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，所取得的學(xué)習(xí)或訓(xùn)練效果等價(jià)于甚至優(yōu)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果。 本文先介紹了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外虛擬實(shí)驗(yàn)及虛擬實(shí)驗(yàn)室開發(fā)相關(guān)技術(shù)，對(duì)這些技術(shù)做了一些簡(jiǎn)要比較，接著論述了虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)VIRTO

2、OLS的概念、模組、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。然后結(jié)合課題“基于Web服務(wù)的可擴(kuò)展建模與仿真技術(shù)理論基礎(chǔ)研究”，提出了一種基于3D和VIRTOOLS技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)室開發(fā)方案，其中詳細(xì)論述了虛擬實(shí)驗(yàn)的開發(fā)方法、虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理解決途徑和虛擬實(shí)驗(yàn)室的架構(gòu)和功能模塊的設(shè)計(jì)。最后應(yīng)用該技術(shù)具體開發(fā)了一個(gè)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)。實(shí)踐證明，采用該技術(shù)開發(fā)的虛擬實(shí)驗(yàn)室具有減小開發(fā)難度、縮短開發(fā)周期、真實(shí)性好、交互性強(qiáng)等特點(diǎn)。 本文在進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)過程中

3、，主要作了以下三個(gè)方面工作：(1)、提出了一種虛擬實(shí)驗(yàn)開發(fā)方法-VVE，即用3DMAX構(gòu)建3D實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景、制作3D動(dòng)畫，用VIRTOOLS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，交互控制；(2)、根據(jù)常規(guī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，提出了兩種虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法，一種使用VIRTOOLS模塊實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理，另一種使用JSP外部程序語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理；(3)、提出了一種虛擬實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)，并詳細(xì)闡述了其中的功能模塊及實(shí)現(xiàn)途徑。最后，本文對(duì)開發(fā)項(xiàng)目作了一個(gè)總結(jié)，并對(duì)今后的工作發(fā)展作