基于虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗研究.pdf

1、虛擬實驗作為現(xiàn)代遠程教育的重要組成部分在保障教學效果方面起著不可替代的作用，已經(jīng)獲得了越來越多人的青睞。但是由于它的發(fā)展起步較晚，技術上還很不成熟。目前的虛擬實驗多為簡單的二維實驗演示實驗，在實驗真實感、交互性和教學效果等方面與真實實驗相差甚遠。 近年來，虛擬現(xiàn)實技術的出現(xiàn)為虛擬實驗的發(fā)展帶來了新的生機。由于它采用了3D數(shù)字化技術、多傳感交互技術以及高分辨顯示的科學可視化技術，能夠生成三維逼真的虛擬場景，并能使用戶與場景進行實時

2、交互，感知和操作虛擬對象，因而能夠提供比現(xiàn)有虛擬實驗更佳的性能和更好的教學效果。 論文對虛擬實驗和虛擬現(xiàn)實技術進行了分析，深入研究了如何利用虛擬現(xiàn)實技術及Web技術來架構新型的網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)。在系統(tǒng)設計與實現(xiàn)過程中，針對當前遠程教學系統(tǒng)的特點采用桌面型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，使用戶只需通過鼠標和鍵盤就能夠與虛擬場景進行交互。論文主要研究的工作包括： 1)對現(xiàn)存虛擬實驗系統(tǒng)的不足及虛擬現(xiàn)實技術的特點進行了分析，闡述了虛擬現(xiàn)實技術

3、用于虛擬實驗開發(fā)的優(yōu)勢。 2)對基于虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗的建模技術進行了研究。結合遠程教育和虛擬實驗的特點確立采用虛擬現(xiàn)實建模語言VRML (Virtual Reality Modeling Language) 構造三維虛擬實驗場景，實現(xiàn)虛擬儀器的三維建模和訪問。 3)對基于虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗交互功能的實現(xiàn)技術進行了研究，確立采用Java/JavaScript與VRML技術相結合的SAI方式實現(xiàn)對象交互功能，彌補VRM

4、L本身的交互性差的缺點。 4)提出了一個基于虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗系統(tǒng)基礎架構，并對各個模塊及其功能分別做了詳細設計。 5)實現(xiàn)了一個基于虛擬現(xiàn)實的計算機網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)，在實際開發(fā)過程中實踐和檢驗了基于虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗系統(tǒng)的開發(fā)方法和實現(xiàn)技術。并重點對開發(fā)過程中的關鍵問題進行了分析總結。 本論文研究了應用虛擬現(xiàn)實技術開發(fā)虛擬實驗的方法，設計實現(xiàn)了一個基于虛擬現(xiàn)實的計算機網(wǎng)絡虛擬實驗系統(tǒng)，系統(tǒng)開發(fā)過程中采用的