虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件建模的研究.pdf

1、虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的重要應(yīng)用。虛擬實(shí)驗(yàn)是指通過計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等模擬教學(xué)中的各種實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)教學(xué)設(shè)備的不足，是輔助教學(xué)的重要手段。虛擬實(shí)驗(yàn)的推廣可以降低教學(xué)成本，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。
　　 虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件是設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。本文介紹了已有的虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的建模方法，提出了自己的虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示和建模方法，并以我們的建模方法為基礎(chǔ)開發(fā)了交互式虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件設(shè)計(jì)軟件。
　　 論文

2、的主要研究?jī)?nèi)容及貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面：
　　 首先，我們提出了虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示方式。虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示考慮了虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的可視信息、功能信息、多狀態(tài)信息。虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示基于SVG標(biāo)準(zhǔn)，保證了虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件描述格式的完備性。虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示基于矢量圖形標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)件在放大或縮小時(shí)不失真。該虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件數(shù)據(jù)模型為虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的設(shè)計(jì)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景都可以調(diào)用利用該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件，提高了軟件

3、的復(fù)用性。
　　 然后，我們提出了基于圖像的虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的建模方法。用數(shù)碼相機(jī)采集實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的圖像，然后用分割算法提取圖像中實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的前景，再對(duì)圖像用八叉樹顏色量化算法進(jìn)行顏色量化，最后對(duì)圖像進(jìn)行分層，追蹤出每一層的輪廓曲線，輸出為SVG格式的矢量圖。用上面的方法得到虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的可視信息后，再添加虛擬實(shí)驗(yàn)構(gòu)件的功能信息和多狀態(tài)信息。在文中的該部分，我們改進(jìn)了原有的基于八叉樹的圖像矢量化算法，在不增加輸出文件大小的情況下提高了輸出