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三维虚拟实验作为现代远程教育的重要组成部分在保障教学效果方面起着不可替代的作用,已经获得了越来越多人的青睐。但是由于它的发展起步较晚,技术上还很不成熟。目前的虚拟实验多为简单的二维实验演示实验,在实验真实感、交互性和教学效果等方面与真实实验相差甚远。 近年来,虚拟现实技术的出现为虚拟实验的发展带来了新的生机。

由于它采用了3D 数字化技术、多传感交互技术以及高分辨显示的科学可视化技术,能够生成三维逼真的虚拟场景,并能使用户与场景进行实时交互,感知和操作虚拟对象,因而能够提供比现有虚拟实验更佳的性能和更好的教学效果。 四度科技对虚拟实验和虚拟现实技术进行了分析,深入研究了如何利用虚拟现实技术及Web 技术来架构新型的网络虚拟实验系统。

在系统设计与实现过程中,针对当前远程教学系统的特点采用桌面型虚拟现实系统,使用户只需通过鼠标和键盘就能够与虚拟场景进行交互。论文主要研究的工作包括: 对现存虚拟实验系统的不足及虚拟现实技术的特点进行了分析,阐述了虚拟现实技术用于虚拟实验开发的优势。

提供了一个可以通过网络访问的虚拟实验室的设计实例，并对其中的模型建立及交互控制进行了详细的论述。 网络虚拟实验就是在WEB中创建出一个可视化的三维环境，实验者可以通过浏览器观察模拟实验过程，通过鼠标的点击以及拖曳动作来操作和控制虚拟的实验过程。

在本文所介绍的过程控制虚拟实验室系统中，学生通过浏览器就可以观察到参数的调节对控制过程产生的各种影响，使得他们很方便的观察到不同的控制效果并很容易地掌握控制原理，极大的提高了他们的学习兴趣和效率。本系统的开发为用户访问远程虚拟实验室提供了技术支持，通过计算机网络把实验过程、方法以及实验结果迅速而直观的展示给远程用户。

在三维建模技术部分介绍了视觉建模技术，包括几何建模、运动建模、物理建模、对象行为建模和模型分割技术并给出了外部三维模型的导入方法。在虚拟实验室控制系统中，对人机交互、虚拟实体操纵技术及过程控制虚拟实验室系统的实现。

北京四度科技专注于品牌展厅多媒体设计施工和3D交互内容数字视觉制作一体化服务，公司拥有经验丰富的创意设计、数字内容制作、计算机软、硬件设计开发团队，拥有人机交互、AR/VR、数字创意制作等核心技术，为博物馆、科技馆、规划馆、企业展厅、文旅乐园、产业园区、公关活动等提供全方位的多媒体数字解决方案。