基于Unity 3D技术的虚拟实验关键技术研究与应用开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

虚拟实验室是一种基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统,是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。虚拟实验室由虚拟实验台、虚拟器材库和开放式实验室管理系统组成。[1]

虚拟实验室(Virtual laboratory)的概念,于1989年由美国的William Wolf教授最早提出,用来描述一个计算机网络化的虚拟实验室环境。到目前为止,按一般意义上的理解,虚拟实验的发展经历了两个阶段:(1)计算机仿真阶段,它主要利用计算机在处理数据方面的优势,选用的实验对象常是高度抽象的数值关系,较注重逻辑性和确定性,基本上将用户视为旁观者,限制了其应用范围;(2)虚拟现实阶段,虚拟现实技术系统营造虚拟实验室,实验者运用某些设备完全进入虚拟实验室环境中,并可根据需要通过多种交互设备(如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等)来驾驭该环境,同时用于操纵该环境中的物体(如仪器设备、实验对象、实验资料等)突出了实验的形象性和直观性。[1]

目前,起步较早的美国德国等国家已经在此方面进行科学研究,比较著名的有美国的VRCEL实验室用于化学方面研究,德国Ruhr大学网络虚拟实验室用于控制工程的学习。而在国内,众多高校也开始进行这方面的尝试,如中国科技大学的物理仿真实验平台,几何光学实验平台,浙江大学的虚拟实验场景人机交互平台等。

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