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基于Web的通用虚拟实验平台设计与实现

作　者: 薛韬
导　师: 丁振国
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 虚拟实验 Web3D 仪器仿真 规则检验
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
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内容摘要


在远程教育体系中,虚拟实验室是一个重要的组成部分。虚拟实验室是采用虚拟现实、计算机仿真、多媒体技术等手段,结合网络环境形成的一套虚拟实验系统。其中,虚拟实验室的整体设计、实验仪器的仿真实现以及实验规则的检验是实现系统的关键技术。本文针对虚拟实验系统的现状和存在的问题,选择Virtools为开发工具,设计并实现了一个基于Web3D的虚拟实验系统。并重点对虚拟实验场景、虚拟仪器仿真以及实验规则检验等关键技术进行了深入的研究。针对虚拟实验系统的通用性要求,作者采用模块化的思想,分别对系统中各组成部分进行设计；针对设计性实验的特点,给出了对实验要求进行设置和检验的方案。最后以数字电路实验为例,对本文提出的系统设计方案及通用性进行了有效的验证。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-11
  1.1 引言  7
  1.2 国内外研究和应用现状  7-8
  1.3 研究的意义和所做的工作  8-9
  1.4 论文结构  9-11
第二章 系统总体结构分析与设计  11-19
  2.1 系统设计概述  11-12
    2.1.1 设计原则  11-12
    2.1.2 系统设计目标及特点  12
  2.2 系统的体系架构分析  12-14
    2.2.1 网络体系结构  12
    2.2.2 几种Web3D技术的比较  12-14
    2.2.3 Virtools简介  14
  2.3 系统的功能模块设计  14-18
    2.3.1 网络应用模块  15-16
    2.3.2 实验仿真模块  16-18
  2.4 本章小结  18-19
第三章 虚拟实验室的场景与脚本设计  19-27
  3.1 实验场景的分类  19-21
  3.2 实验场景的设计与实现  21-25
    3.2.1 设计思路  21
    3.2.2 场景实现  21-22
    3.2.3 虚拟实验室的脚本设计  22-25
  3.3 本章小结  25-27
第四章 通用的虚拟实验功能模块设计  27-41
  4.1 基本概念  27-28
  4.2 功能模块实现  28-38
    4.2.1 几种逻辑、存储结构  28-29
    4.2.2 功能模块实现  29-38
  4.3 本章小结  38-41
第五章 仪器仿真及规则检验  41-63
  5.1 实验要求的检验  41-45
    5.1.1 实验仪器要求表达式  41-44
    5.1.2 实验仪器要求的检验  44-45
  5.2 实验仪器的功能仿真  45-49
    5.2.1 发光二极管(LED)的仿真  46-47
    5.2.2 电源(Power)的仿真  47-48
    5.2.3 74LS138译码器(Chip_138)的仿真  48-49
  5.3 实验规则检验  49-58
    5.3.1 仪器引脚处理  50-56
    5.3.2 实验规则检验的实现  56-58
  5.4 系统的通用性分析  58-59
  5.5 系统测试  59-62
    5.5.1 测试环境  60
    5.5.2 测试结果  60-62
  5.6 实验规则检验策略的改进  62
  5.7 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-65
  6.1 工作总结  63
  6.2 研究的展望  63-65
致谢  65-67
参考文献  67-71
读研期间研究成果  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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