基于Virtools的动态GC虚拟实验室的设计与实现

提出了三维网络仿真虚拟实验室的开发路线和构架过程.在对气相色谱(GC)理论研究和实验的基础上,采用3dsMax和虚拟现实技术Virtools建立了实时高交互的三维气相色谱网络虚拟实验室.以醇系物为考察对象构建了不同分离条件下保留参数的预测模型,可通过动态实时交互改变分离条件参数,并通过分离条件参数与虚拟气相色谱工作站的数据实时传递动态绘制了不同分离条件下的色谱流出曲线,实现了醇系物分析过程的系统模拟仿真.     

基于Virtools的三维交互虚拟精馏实验室的构建

为了实现对精馏分离实验过程的三维情景化交互仿真模拟,提出了一种基于Virtools技术的、以虚拟人物为引导的,全场景、开放式、三维沉浸交互式虚拟精馏实验室的构建方法。该软件以板式塔实验为考察对象,依据精馏分离理论建立了分离预测数学模型并以此为构建基础,通过对功能模块、实现的关键技术以及三维沉浸感提升方法的研究与设计,采用编写及优化程序实现了物系选择、多参数调节、监控评价和色谱检测等功能,计算了不同条件下沿塔气液组成和温度分布,完整地模拟了精馏分离和馏出液检测全过程。     

基于Web的三维虚拟分子实验室的设计与实现

提出一种基于Web的三维虚拟分子实验室模型,分析了该实验室的特点和它应该具备的主要功能,以及实现虚拟分子实验室所涉及到的关键技术。论述了利用Virtools实现基于Web的三维虚拟分子实验室的原理和技术,最后通过一个实例证明了该实验室具有良好的交互性、可扩展性。     

结构化综合布线虚拟实验室的设计与研究

文章针对结构化综合布线实验教学需要,研究实现了结构化综合布线虚拟实验平台。根据海南师范大学的具体应用环境和虚拟实验室的要求,利用三维虚拟建模、网络虚拟交互、数据优化等关键技术,构建了一个基于Internet的交互式虚拟实验室系统。     

在线三维计算机组网虚拟实验室的研究与实现

为解决目前虚拟实验室在人机交互、场景沉浸、数据存储等方面存在的不足,提出采用Virtools技术结合3dsMax、Oracle数据库等构建在线三维虚拟实验室系统.以计算机组网实验为例,深入分析了该系统的体系架构及组成模块,并重点介绍了其中主要功能的设计实现方法和动态数据处理的过程.实践结果表明,该虚拟实验室具有交互性强、沉浸性好、数据共享度高、方便易用等特点.系统的投入使用不仅为本科教育提供了一个有效的仿真实验环境,同时也为现代化远程教育提供了一个可行的实验平台.     

基于AutoCAD和3DSMAX的虚拟校园三维场景构建研究

当前的虚拟校园三维场景构建方法是利用osgEarth获取GoogleEarth数据,构建虚拟校园三维地图,然后依据本地地形信息与三维场景模型完成对虚拟校园的三维场景构建;该方法在三维场景构建过程中没有考虑到校园后续建设发展,只凭现在所需进行三维场景构建,导致虚拟校园三维场景杂乱,存在虚拟校园三维场景构建顾虑不周的问题;为此,提出一种基于AutoCAD和3DSMAX的虚拟校园三维场景构建方法;该方法首先利用Kinect的RGB深度摄像头获取校园平面数据、影像数据和贴图资料,采用相机阵列合成算法对所得校园图像进行特征提取,然后依据非局部均值滤波方法对获取的校园图像进行去噪操作,最后利用边缘方向和梯度表示中的结构方向与强度,对校园图像外轮廓的纹理特征进行收敛,依据外轮廓纹理特征收敛实现校园图像内轮廓的准确定位,将校园图像与虚拟校园三维场景构建所需图像进行匹配,由此完成对虚拟校园三维场景的构建;实验结果证明,所提方法是虚拟校园三维场景构建领域革命性的突破,提高了学校的招生率,增加了校园文化历史的展现机会,为该领域的研究发展提供了有效依据。     

三维高仿真HPLC虚拟实验室的构建与研究

基于液相色谱理论模型,以磺胺类药物和儿茶素类化合物的液相色谱实验数据为参考,构建了不同分离条件下的保留参数预测模型,并采用指数修正的高斯函数描述实际色谱峰的拖尾效应。通过Virtools平台构建三维实验场景和工作站软件,实现了梯度及非梯度淋洗条件下各种参数的色谱数据的动态模拟以及色谱数据的采集、存储、重载和分析功能。开发了高仿真的液相色谱虚拟实验室和功能完备的工作站系统,并将仿真结果与实验结果进行比较,证明了所构建理论模型的合理性。     

三维交互网络虚拟原子吸收实验室的构建

基于VRML和JAVA技术的结合构建了网络三维交互原子吸收虚拟实验室。利用VRML技术构建虚拟仪器部分，实现了可控制的非线性的场景与视角变换、仪器的仿真操作等多种功能，以此取代实际环境中的各种硬件。利用JAVA技术构建工作站部分，实现了对虚拟仪器中各种部件的控制及参数设定功能，完整实现了虚拟硬件与工作软件之间的数据传送等功能。据此建立的原子吸收网络虚拟实验室可在网络上顺利运行。     

协同式化工生产三维虚拟仿真系统的研究

针对化工实训类项目对人才培养新型模式的急切需要,采用了基于Virtools的虚拟场景交互设计方法,以化工生产中的乙酸乙酯生产工艺为研究对象,对化工生产三维虚拟仿真系统的构建模式与技术进行了探索研究。介绍了协同式三维虚拟仿真系统的总体设计思想,Virtools中实现联机功能的网络服务器(Server)模块和通信方法的选择,以及实现协同系统的方法和关键技术,最后在协同式乙酸乙酯生产三维虚拟仿真系统中实现了全部功能。