虛擬實驗構(gòu)件建模的研究.pdf

1、虛擬實驗是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領(lǐng)域的重要應(yīng)用。虛擬實驗是指通過計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等模擬教學(xué)中的各種實驗。虛擬實驗可以彌補教學(xué)設(shè)備的不足，是輔助教學(xué)的重要手段。虛擬實驗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)生的動手能力。
　　 虛擬實驗構(gòu)件是設(shè)計虛擬實驗的基礎(chǔ)。本文介紹了已有的虛擬實驗構(gòu)件的建模方法，提出了自己的虛擬實驗構(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)了交互式虛擬實驗構(gòu)件設(shè)計軟件。
　　 論文

2、的主要研究內(nèi)容及貢獻包括以下幾個方面：
　　 首先，我們提出了虛擬實驗構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示方式。虛擬實驗構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示考慮了虛擬實驗構(gòu)件的可視信息、功能信息、多狀態(tài)信息。虛擬實驗構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示基于SVG標(biāo)準(zhǔn)，保證了虛擬實驗構(gòu)件描述格式的完備性。虛擬實驗構(gòu)件的數(shù)據(jù)表示基于矢量圖形標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)件在放大或縮小時不失真。該虛擬實驗構(gòu)件數(shù)據(jù)模型為虛擬實驗構(gòu)件的設(shè)計提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的虛擬實驗場景都可以調(diào)用利用該標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的虛擬實驗構(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驗構(gòu)件的建模方法。用數(shù)碼相機采集實驗構(gòu)件的圖像，然后用分割算法提取圖像中實驗構(gòu)件的前景，再對圖像用八叉樹顏色量化算法進行顏色量化，最后對圖像進行分層，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驗構(gòu)件的可視信息后，再添加虛擬實驗構(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