本文選題：網(wǎng)絡虛擬實驗　切入點：機械學科　出處：《華中科技大學》2011年碩士論文

【摘要】：網(wǎng)絡虛擬實驗對于高校實驗教學具有重大意義和應用價值。當前計算機技術、虛擬現(xiàn)實技術和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,為建立逼真的三維實驗設備及環(huán)境、實現(xiàn)復雜的實驗交互功能、遠程訪問實驗教學資源提供了必要條件。本文以機械學科的課程實驗為對象,研究了虛擬實驗的實現(xiàn)方法,構建了虛擬實驗系統(tǒng)。該方法采用VRML(虛擬現(xiàn)實建模語言)描述機械學科虛擬實驗的設備和場景,利用VC程序實現(xiàn)用戶與虛擬實驗設備及場景的交互和控制。主要研究成果包括: 第一、提出了機械學科網(wǎng)絡虛擬實驗的系統(tǒng)框架。該系統(tǒng)利用VC開發(fā)ActiveX實驗控件,將VRML描述的實驗場景嵌入其中,通過VC與VRML的數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)虛擬實驗功能。 第二、針對機械學科虛擬實驗對機構建模和設備仿真的需求,對VRML的造型功能進行了擴展,提出了構建機械學科典型零件和機構的建模方法;利用VRML中的坐標系嵌套、多層傳感器結構和腳本路由機制,建立起了復雜機構設備的運動仿真模型。 第三、針對VRML控制功能的不足,采用VC程序對VRML場景進行輔助控制,提高了虛擬實驗場景的交互性和可控性。編程實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的生成和管理,滿足了實驗數(shù)據(jù)的擬真性;用軟件實現(xiàn)了虛擬設備的核心功能,完善了虛擬實驗的功能系統(tǒng)。 最后,選取“互換性與技術測量”的課程實驗為對象,利用本文提出的方法構建了該課程的網(wǎng)絡虛擬實驗,實現(xiàn)了課程實驗的功能。 本文采用VC和VRML相結合的方法構建機械學科網(wǎng)絡虛擬實驗,可以很好地還原實際實驗場景,交互性強,能夠比較全面地演繹實際實驗的功能,在高校實驗教學資源共享和遠程教育方面有很好的應用前景。
[Abstract]:Network virtual experiment has great significance and application value for experimental teaching in colleges and universities.The rapid development of computer technology, virtual reality technology and network technology provides the necessary conditions for the establishment of lifelike three-dimensional experimental equipment and environment, the realization of complex experimental interactive functions, and remote access to experimental teaching resources.In this paper, the realization method of virtual experiment is studied, and the virtual experiment system is constructed.In this method, VRML (Virtual reality Modeling language) is used to describe the equipment and scene of mechanical virtual experiment, and VC program is used to realize the interaction and control between user and virtual experiment equipment and scene.The main findings include:First, the system framework of network virtual experiment of mechanical discipline is proposed.The system uses VC to develop ActiveX experimental control and embed the experimental scene described by VRML into it. The virtual experiment function is realized through the data communication between VC and VRML.Secondly, aiming at the requirement of mechanism modeling and equipment simulation in the virtual experiment of mechanical discipline, the modeling function of VRML is extended, and the modeling method of typical parts and mechanism of mechanical discipline is put forward, and the nesting of coordinate system in VRML is used.The multilayer sensor structure and script routing mechanism are used to establish the motion simulation model of complex mechanism.Thirdly, aiming at the deficiency of VRML control function, VC program is used to control the VRML scene, which improves the interaction and controllability of the virtual experimental scene.Programming realizes the generation and management of experimental data, satisfies the simulation of experimental data, realizes the core function of virtual equipment with software, and perfects the functional system of virtual experiment.Finally, the course experiment of "interchangeability and technical measurement" is selected as the object, and the network virtual experiment of the course is constructed by using the method proposed in this paper, and the function of the course experiment is realized.In this paper, the method of combining VC and VRML is used to construct the network virtual experiment of mechanical discipline, which can well restore the actual experimental scene, have strong interactivity, and can fully deduce the function of the actual experiment.It has a good application prospect in the sharing of experimental teaching resources and distance education in colleges and universities.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH-4;TP391.6

【參考文獻】

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本文編號：1710391