基于Virtools的钻探虚拟实验教学系统设计与实现

发布时间：2017-04-15 08:24

  本文关键词：基于Virtools的钻探虚拟实验教学系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：不断深化的教育教学改革，对实验教学在培养学生的科学研究能力和综合素质等方面提出了更高的要求。传统的实验教学的教学内容、教学模式、教学方法迫切需要革新与完善。而随着计算机技术和虚拟现实技术的迅速发展，虚拟实验技术日渐成熟。虚拟实验不仅能够极大程度地降低实验成本,还能够保证众多学生在不受时间和空间限制的情况下共享实验资源,是实验教学有益的辅助手段。 本文首先阐述了钻探工程虚拟实验的研究背景、研究目的、意义和国内外的研究状况；其次研究和探讨了开发虚拟实验的理论基础、虚拟实验系统的含义及特点、虚拟实验系统的分类、技术背景和今后的发展方向等，并对虚拟实验的实现技术进行了介绍与对比；最后利用Virtools、3D Max等软件工具设计开发了高职钻探工程虚拟实验，并详细介绍了系统的功能模块的架构，分析、阐述了相应的关键技术，，还对虚拟实验的开发方法进行了探讨和总结。 最后，针对指出了本文系统存在的不足，论文对今后的工作进行了展望。
【关键词】：虚拟实验 虚拟场景 钻探技术 Virtools
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP391.9;G434
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 图表清单10-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 课题背景11-12
• 1.2 虚拟现实与虚拟实验12-16
• 1.2.1 虚拟现实技术概述12-13
• 1.2.2 虚拟现实系统分类13-15
• 1.2.3 虚拟实验15-16
• 1.3 国内外研究现状16-17
• 1.4 研究内容及意义17-18
• 1.5 本文工作18-20
• 第二章 基于虚拟现实的钻探实验教学系统设计20-25
• 2.1 系统开发的需求分析20-21
• 2.1.1 面向对象分析20
• 2.1.2 实验教学现状分析20
• 2.1.3 系统需求细化20-21
• 2.2 虚拟实验的定位21
• 2.3 虚拟实验室架构21-22
• 2.4 系统功能模块设计22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 系统实现平台与技术分析25-31
• 3.1 开发平台的选择25-28
• 3.1.1 虚拟实验开发平台的研究现状25-27
• 3.1.2 选择 Virtools 的理由27-28
• 3.2 开发流程28-29
• 3.3 主要开发工具 Virtools29-30
• 3.3.1 Virtools 概述29
• 3.3.2 Virtools 的特点及应用29-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 虚拟实验系统的具体实现31-53
• 4.1 虚拟场景的构建31-38
• 4.1.1 虚拟实验场景的创建31
• 4.1.2 三维虚拟场景的优化31
• 4.1.3 模型优化技术分析31-33
• 4.1.4 模型优化技术实现33-37
• 4.1.5 三维模型输出37-38
• 4.2 试验场景及运动的控制38-49
• 4.2.1 三维模型的导入38-39
• 4.2.2 虚拟人导航漫游实现39-46
• 4.2.2.1 漫游功能实现39
• 4.2.2.2 漫游跟踪定位技术分析39-46
• 4.2.2.3 漫游跟踪图的实现46
• 4.2.3 实验操作的模拟46-49
• 4.3 画面效果增强技术实现49-51
• 4.3.1 碰撞检测设计与实现49-51
• 4.4 其他辅助功能的实现51-52
• 4.4.1 帮助菜单实现51-52
• 4.5 虚拟实验的发布52
• 4.6 本章小结52-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1 工作总结53
• 5.2 存在的问题53-54
• 5.3 展望54-55
• 参考文献55-58

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本文编号：307945