基于VRML技术的虚拟实验研究

1、基于VRML技术的虚拟实验研究论文关键词：虚拟实现vrl虚拟现实技术论文摘要：虚拟实验的出现引起了实验领域的一场新的革命本文借助于虚拟现实技术。分析虚拟实验室的实现形式及体系构造，并根据虚拟实验过程研究了主要功能的实现本文为虚拟实验方面的研究提供了一定的参考借鉴虚拟实验技术是基于一定技术进展的实验，是信息时代开展的产物，是人类的实验技术和研究才能进入一个新开展阶段的标志学生通过虚拟实验，可以对实验的思想和方法、仪器的构造及原理的理解获得较好的效果，到达培养才能、学习技能、深化知识的目的1虚拟实验的设计11虚拟实验室的实现形式虚拟实验室的建立，使得处于不同位置的学习者可以同时对一个实验工程进展实

2、验工作eb为虚拟实验室的实现提供了一种根底平台，基于eb的bs构建形式是实现虚拟实验室的一种根本形式完善的虚拟实验室包含下面几个重要的组成部分：第一，能处理大量模拟操作数据的效劳器(女口超级计算机中心高性能的计算机系统)；第二，用于存储模拟数据初始条件和边界条件以及实验结果数据的数据库系统；第三，连接于网络的科学实验仪器及合作工具等；第四，实验处理软件，每一个虚拟实验系统都是基于专业的仿真软件系统的，它们用于数据处理、分析、存储并使这几个过程可视化这几个部分的严密结合就组成了一个虚拟实验室12虚拟实验的体系构造虚拟实验根据参与感知交互方式的不同，主要分为三类：桌面虚拟现实系统、座舱式虚拟现实系

3、统、沉浸式虚拟现实系统后两类虚拟实验系统需要昂贵的设备，创立一个虚拟现实系统的花费是相当宏大的，无论是从软件还是从硬件，普通的用户都无法承担因此在目前阶段还不可能大规模应用，其仅仅运用在军事和航空航天等方面囝i本文研究的虚拟实验系统属于第一类，即桌面虚拟现实系统和用软件编程方法在输出设备(如显示器)上输出逼真的具有虚拟现实系统特征的三维场景网络虚拟实验平台采用的是vrl-java同步协调技术总体的设计思想如下：(1)系统构造为3层bs构造，由客户端、网络效劳器和数据库效劳器组成bs构造简化了客户端软件，只须安装eb阅读器作为客户端的运行平台，采用该构造实现的共享虚拟环境比较稳定和强健，可扩展性

4、较好系统版本的晋级及维护均在eb效劳器端进展的，用户需要访问时才动态下载，这就保证了用户每次使用的都是最新版本(2)客户端与效劳器端的通信采用基于tp/p协议的1avasket通信技术，java对网络通信提供了强有力的支待，其中javanet包中的inetaddress、url、sket等类对tpip协议提供了良好的支持独立运行的效劳器应用程序主线程负责监听客户端的连接恳求，连接上后生成另外一个线程与客户端通过iepip进展通信在效劳器上建立一个共享对象的数据库上面有所有变动对象的当前信息当一个新用户连接进来的时候，他的信息将写入该共享对象数据库中，同时通过该数据库读取共享对象的信息，并将这些

5、信息在本地机器上的vrl世界中表现出来(3)效劳器与数据库的通信技术是基于jdb(4)vrl与java间的通信是基于sai综上所述，系统采用eb、vrl、sai、java、jdb、sql等主要开发技术虚拟单元作为实验的主体，提供不同的设定参数，以javaapplet形式运行，并通过vrl脚本编程接口sai与java进展通信翻13虚拟实验的功能层次构造虚拟实验系统遵循模块化设计的原那么，采取类is协议的分层技术，无论是什么课程的虚拟实验系统，最终的程序遵循以下的层次构造：上层是实验接口层；中间是eb效劳接口、仿真效劳接口以及中间件等下层是后台效劳程序(1)用户实验接口的主要功能：作为虚拟实验室客

6、户端模块的一部分，主要完成“所见即所得功能，给用户提供一个良好的界面(实验环境)同时引导用户理解、熟悉、掌握虚拟实验软件的根本使用方法；搜集用户设置的实验参数和数据；检查用户的实验环境是否配置正确提供与eb效劳接口的相关函数另外，还要完成实验结果的采集、处理、优化和显示，可以包括各种数据的图形化、图表、动画显示及打印输出具备简单的智能分析功能，给用户提供方便的处理接口(2)eb效劳接口的主要功能：负责管理虚拟实验系统的一般eb效劳恳求，负责承受虚拟实验原始数据，向客户端发送虚拟实验结果负责通知消息的发布，统计网络状态信息，调整用户权限等(3)效劳接口的主要功能：负责调度后台虚拟效劳程序，接收上层接口传递的实验数据，记录用户的实验过程(4)a0间件模块的主要功能：为仿真后台程序和仿真效劳接口模块提供通用的接口，向下负责发送调度指令和接收结果，向上负责接收调度指令和发送结果(5)效劳程序的主要功能：第三方效劳程序，提供相应的效劳2虚拟实