基于虛擬現實技術的網絡實驗系統研究.pdf

1、虛擬現實技術(VirtualReality，簡稱VR)，是出現于20世紀80年代末的一種計算機領域的最新技術，它以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化并與使用者相互作用的三維世界，在視、聽、觸、摸等感知行為的逼真體驗中，使參與者可以獲得直接參與以及探索虛擬對象在所處的環(huán)境中的作用與變化的感受。虛擬現實技術已在娛樂、醫(yī)療、工程和建筑、教育和培訓、軍事模擬、科學和金融可視化等方面獲得了應用，是2l世紀廣泛應用的一種新技術。

2、 在教育領域，虛擬現實技術也具有廣泛的作用和影響，為學生提供生動、逼真的學習環(huán)境，使學生成為虛擬學習環(huán)境的一名參與者，這對調動學生的學習積極性，突破教學的重點、難點，培養(yǎng)學生的技能都將起到積極的作用。在教學改革中，實踐環(huán)節(jié)成為學生(尤其是理工科類學生)深刻理解理論知識的一個重要方面，成為教學中不可缺少的重要組成部分。目前許多高校實驗室存在教學設備陳舊、教育資金不足，難以滿足日益增長的學生的需求和跟上科學技術日新月異發(fā)展步伐等問題，隨著微

3、型計算機的性能迅速增強，虛擬現實技術的迅速發(fā)展，在教學、科普教育和技術研究領域中應用虛擬實驗室成為可能。如何在網絡上創(chuàng)建虛擬實驗室，使學生在網上遠程操作實驗，成為一個重要的研究課題。 所謂虛擬實驗室，是指利用虛擬現實技術實現的一類適于進行虛擬實驗的實驗系統，包括相應的實驗室環(huán)境、有關的儀器設備、實驗對象以及實驗信息資源等。本文闡述了虛擬實驗室研制的重要意義，分析了虛擬實驗室的特點和應具備的主要功能，介紹了運用虛擬現實技術建立網絡

4、虛擬實驗室的關鍵技術和設計原則，提出了基于Web的虛擬實驗室模型、體系結構、實現方案。說明了實現虛擬實驗室必須解決的三個關鍵問題：虛擬實驗環(huán)境的建立和元器件的建模、虛擬實驗的操作及實驗現象的演示、虛擬實驗中交互功能的實現。 本文對實現虛擬實驗系統的工具如Java、Flash、VRML、ActiveX、QTVR等的特點進行了分析，指出它們適合設計虛擬實驗的原因，比較了它們之間的優(yōu)缺點；討論了如何利用VRML和ASP實現網上三維人機