虛擬實(shí)驗(yàn)的場景建模和可視化技術(shù)研究.pdf

1、虛擬實(shí)驗(yàn)室是指采用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、仿真等技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中建立的虛擬環(huán)境，與在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)體實(shí)驗(yàn)一樣，實(shí)驗(yàn)者可以在其中完成各種預(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)甚至優(yōu)于在真實(shí)環(huán)境中所取得的效果。與實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，基于虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)具有使用方便、成本低廉、干擾少、容易實(shí)現(xiàn)相同條件下的重復(fù)實(shí)驗(yàn)、不受時(shí)空限制、受益面廣等優(yōu)點(diǎn)。因此，當(dāng)前虛擬實(shí)驗(yàn)一直是研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。
　　 論文介紹了國內(nèi)外虛擬實(shí)驗(yàn)研究的現(xiàn)狀，并給出

2、了虛擬實(shí)驗(yàn)場景的通用模型和可視化技術(shù)的設(shè)計(jì)與研發(fā)，最后從仿真逼真性和高交互性為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ActiveX的虛擬實(shí)驗(yàn)仿真軟件，并進(jìn)行了部署。
　　 論文的主要研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面：
　　 首先，針對虛擬實(shí)驗(yàn)在可擴(kuò)展性和重用性方面存在的不足，提出了虛擬實(shí)驗(yàn)的通用模型。將實(shí)驗(yàn)元件的物理信息、可視信息和仿真計(jì)算等模塊相互獨(dú)立，基于XML和SVG標(biāo)準(zhǔn)，采用統(tǒng)一建模的方式對實(shí)驗(yàn)元件、實(shí)驗(yàn)場景、前后臺通信分別進(jìn)行

3、建模，給出了一種統(tǒng)一的規(guī)范化描述方法，增強(qiáng)了虛擬實(shí)驗(yàn)的可擴(kuò)展性和重用性。
　　 然后，采用多技術(shù)相融合，以充分發(fā)揮各種可視化技術(shù)的優(yōu)勢，對上述模型進(jìn)行可視化。利用QT在制作圖形交互系統(tǒng)上的優(yōu)勢和QWT中豐富的二維圖形組件，給出了基于SVG的渲染引擎和QWT的組件式渲染相接合的方式，并在此基礎(chǔ)上給出實(shí)驗(yàn)元件和實(shí)驗(yàn)場景的可視化方法，并以數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)仿真過程。這種可視化技術(shù)提高了實(shí)驗(yàn)仿真的逼真性、豐富了交互功能，并實(shí)時(shí)的給出