基于OSG的傳感器虛擬實驗室的研究.pdf

1、三維可視化技術(shù)的飛速發(fā)展及目前教學設備及方法存在弊端的現(xiàn)實,使虛擬實驗室的建立成為推動教育模式信息化的有效方法,已逐步成為最近幾年國內(nèi)外實驗課程教學研究和應用的熱點,如何構(gòu)建虛擬實驗室成為虛擬教學領域的重要研究課題。
　　本課題首先對現(xiàn)代實驗教學模式和虛擬實驗室技術(shù)在國內(nèi)外各領域的應用案例及發(fā)展趨勢進行全面比較分析,在全面認識虛擬實驗室系統(tǒng)的優(yōu)勢及開發(fā)與研究意義的基礎上,通過構(gòu)建傳感器三維可視化系統(tǒng)來改善傳統(tǒng)教學內(nèi)容抽象,模式單一

2、,效果差的不足。在充分研究各實驗模塊系統(tǒng)原理和虛擬現(xiàn)實關(guān)鍵技術(shù)的基礎上,系統(tǒng)地對其應用場合及功能進行需求分析,基于所得結(jié)論,提出搭建思路和系統(tǒng)設計方案,并完成系統(tǒng)搭建工具的選型和實驗內(nèi)容的取材;然后利用3ds max建模工具完成對壓電式單向測力傳感器、玻璃破碎報警器、壓電式周界報警器和礦用擋車器等實驗設備模型的創(chuàng)建,同時通過K幀、動力學、表達式控制器法和調(diào)用動作庫等方法完成各實驗模塊動畫的制作,最后綜合利用PhotoShop CS3、A

3、dobe Premiere CS3和GoldWave視頻音頻合成工具、Microsoft Visual Studio2005開發(fā)平臺和OpenSceneGraph2.8.3三維渲染引擎,自主設計開發(fā)了一個適用于傳感器實驗課堂教學和學生自主學習的虛擬實驗室。
　　經(jīng)過研究和探索,該系統(tǒng)具有一套較好的交互界面,實現(xiàn)了實驗場景漫游、實驗設備選取和信息實時顯示、模型動畫起?？刂?、片頭動畫播放、實驗過程視頻仿真、音頻解讀以及界面靜態(tài)交互功能