基于手势交互的沉浸式化学虚拟仿真实验系统设计

1

作者 陈宸 赵志靖 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第10期23-28,共6页

针对传统虚拟化学实验沉浸感不强、交互体验不真实以及交互自然程度不高的问题,提出一种基于手势交互的沉浸式化学虚拟仿真实验系统,允许学习者通过裸手交互方式完成虚拟仿真实验操作。系统基于Unity引擎开发,采用3ds Max三维建模,并通... 针对传统虚拟化学实验沉浸感不强、交互体验不真实以及交互自然程度不高的问题,提出一种基于手势交互的沉浸式化学虚拟仿真实验系统,允许学习者通过裸手交互方式完成虚拟仿真实验操作。系统基于Unity引擎开发,采用3ds Max三维建模,并通过Leap Motion控制器实现手势交互功能。采用问卷调查对评价指标进行统计分析,比较了手势交互与手柄交互在虚拟仿真实验中的学习者体验差异。结果表明,手势交互在真实性和自然度方面均优于手柄交互。该系统设计为改进虚拟仿真实验的交互体验提供了一种有效思路。 展开更多

关键词 手势交互 化学实验 虚拟仿真实验 三维建模

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“发酵工艺综合实验”的教学模式改革 被引量：1

2

作者 周琳 肖龙泉 +3 位作者 唐仁勇 叶富云 万萍 刘达玉 《农产品加工》 2024年第9期120-122,共3页

结合现阶段“发酵工艺综合实验”教学,发现过程中存在学生主观能动性不高、实践中不熟悉工艺流程等问题,对现有教学模式提出建议,采用虚拟仿真、翻转课堂、工厂见习等教学方法,以期调动学生实验主观能动性,全方位培养学生,提升教学效果。

关键词 发酵工艺综合实验 教学模式 虚拟仿真

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数字孪生技术在食品专业虚拟仿真实验 新型教学模式的应用 被引量：6

3

作者 张艺华 张焱 《农产品加工》 2024年第6期125-130,共6页

数字孪生技术作为未来发展的重要基石之一,是一项生命周期管理的颠覆性技术。而目前的食品工业作为代表性的制造实体产业,更需要适应数字孪生技术的潮流而变革。高校食品专业虚拟仿真实验教学模式逐渐兴起,而数学孪生技术在食品专业虚... 数字孪生技术作为未来发展的重要基石之一,是一项生命周期管理的颠覆性技术。而目前的食品工业作为代表性的制造实体产业,更需要适应数字孪生技术的潮流而变革。高校食品专业虚拟仿真实验教学模式逐渐兴起,而数学孪生技术在食品专业虚拟仿真实验的新型教学模式下起着重要的作用。讨论了数字孪生技术在食品专业虚拟仿真实验教学中的应用。 展开更多

关键词 数字孪生 食品专业 虚拟仿真实验教学 新型教学模式

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大学物理仿真实验教学系统中霍尔效应虚拟实验课件的设计实现 被引量：8

4

作者 谭守标 王晓蒲 霍剑青 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第4期42-44,共3页

霍尔效应虚拟实验课件采用面向对象技术实现实验场景及仪器的数值建模与图像建模,用逼真的三维图片和事件驱动方式实现场景和仪器的界面及操作仿真,实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能,使学生能像操作真实实验一样操作... 霍尔效应虚拟实验课件采用面向对象技术实现实验场景及仪器的数值建模与图像建模,用逼真的三维图片和事件驱动方式实现场景和仪器的界面及操作仿真,实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能,使学生能像操作真实实验一样操作它,产生浓厚的兴趣,达到良好的教学效果。 展开更多

关键词 霍尔效应 虚拟实验课件 仿真实验教学系统 面向对象 大学 虚拟场景 物理实验教学

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农业装备虚拟试验系统平台的建立 被引量：20

5

作者 臧宇 朱忠祥 +3 位作者 宋正河 王猛 华博 毛恩荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期70-74,127,共6页

针对农业装备数字化设计技术研究的需求,利用虚拟现实场景建模工具MultiGen Creator和实时场景驱动软件Vega Prime,结合VC++编程语言,开发出一套完整的农业装备虚拟试验系统平台。阐述了系统平台的软硬件组成、功能、结构以及系统的开... 针对农业装备数字化设计技术研究的需求,利用虚拟现实场景建模工具MultiGen Creator和实时场景驱动软件Vega Prime,结合VC++编程语言,开发出一套完整的农业装备虚拟试验系统平台。阐述了系统平台的软硬件组成、功能、结构以及系统的开发流程,对建模过程中运用到的方法、步骤和所涉及到的关键技术进行了研究,此外对Vega Prime应用中的关键技术和难点进行了探讨。测试试验表明,该系统平台运行稳定,具有可靠性和有效性。 展开更多

关键词 农业装备 虚拟现实 虚拟试验系统 三维建模 视景仿真

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虚拟实验软件的建模方法与实现技术 被引量：14

6

作者 谭守标 霍剑青 王晓蒲 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第12期2239-2243,共5页

虚拟现实型实验教学软件从真实实验抽象出场景、仪器对象及元器件对象 ,采用面向对象方法对它们进行数值建模与图像建模 ,完成物理实验的虚拟 .本文总结了该软件开发过程中的各种仿真建模方法和实现技术 ,包括数学模型的建立、静态和动... 虚拟现实型实验教学软件从真实实验抽象出场景、仪器对象及元器件对象 ,采用面向对象方法对它们进行数值建模与图像建模 ,完成物理实验的虚拟 .本文总结了该软件开发过程中的各种仿真建模方法和实现技术 ,包括数学模型的建立、静态和动态三维图像模型的建立、数学模型与图像模型的协调工作等 .该虚拟物理实验实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能 ,使学生能像操作真实实验一样操作它 ,产生浓厚的兴趣 ,达到良好的教学效果 . 展开更多

关键词 虚拟现实 物理实验 仿真建模 虚拟实验软件 面向对象 数值建模 图像建模

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基于VB和VRML的虚拟仿真实验系统 被引量：13

7

作者 汤嘉立 姚正军 +1 位作者 黄斌 王红杰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第12期2192-2195,共4页

结合现有的工作描述了虚拟仿真实验系统(VSLS),阐述了该系统的功能特点和结构模式,对实现该系统的关键技术进行了分析和总结,包括三维场景建模方法、VRML访问实时数据库以及交互式虚拟场景的开发,提出了利用可视化编程语言VB开发一个实... 结合现有的工作描述了虚拟仿真实验系统(VSLS),阐述了该系统的功能特点和结构模式,对实现该系统的关键技术进行了分析和总结,包括三维场景建模方法、VRML访问实时数据库以及交互式虚拟场景的开发,提出了利用可视化编程语言VB开发一个实现复杂交互动作功能的平台,完成静态VRML文件到动态交互式虚拟文件的转换,重点解决了三维场景模型建立及几何变换、数据库设计及性能优化、三维虚拟实验场景动态组合、虚拟实验场景访问数据库和虚拟实验场景交互性实现等关键技术。 展开更多

关键词 虚拟现实 VR模型 VB 建模 3D MAX 仿真实验

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物理模型与虚拟仿真相结合的海岸地貌学实验教学改革 被引量：6

8

作者 匡翠萍 谢华浪 +2 位作者 刘曙光 钟桂辉 沈超 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第8期106-109,共4页

为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课... 为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课程的开放性与创新性。以海岸地貌学为例,探索引入虚拟仿真实验,与物理模型实验进行优势互补,以进一步提高学生的工程实践能力与创新能力。 展开更多

关键词 海岸地貌学实验 虚拟仿真实验 物理模型实验 实验教学改革

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新冠肺炎疫情下高校线上实验教学模式探讨——以“道路工程材料”课程沥清虚拟仿真实验为例 被引量：13

9

作者 孙艳娜 洪玲 +1 位作者 孙大权 任琤 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第6期233-236,共4页

针对在新冠疫情背景下开展实验教学问题,提出并实施了"原理讲解+虚拟仿真+实验直播"的线上实验教学模式。文章介绍了该教学模式的实施方法,并对存在的问题进行了客观分析。

关键词 实验教学 教学模式 虚拟仿真 实验直播

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“偏振光的研究”实验的计算机虚拟技术及实现 被引量：4

10

作者 谭守标 霍剑青 +1 位作者 黄海兵 王晓蒲 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期360-362,共3页

采用面向对象的方法抽象出实验中的各个元件和它们的表征属性及相互关系,进行数学和图像建模(包括静态和动态图像模型),在实验场景模型控制下调动各仪器紧密结合、协调工作,实现了实验场景和仪器操作的逼真性、虚拟实验的可设计性。本... 采用面向对象的方法抽象出实验中的各个元件和它们的表征属性及相互关系,进行数学和图像建模(包括静态和动态图像模型),在实验场景模型控制下调动各仪器紧密结合、协调工作,实现了实验场景和仪器操作的逼真性、虚拟实验的可设计性。本文介绍了为实现上述目标,在软件设计和技术实现上的创新。 展开更多

关键词 虚拟技术 物理实验 仿真建模 数学模型 图像模型

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三维地层认知虚拟仿真实验系统开发 被引量：8

11

作者 李斌 付敬帅 +3 位作者 张小娟 孙世刚 苏生瑞 李鹏 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第5期120-122,127,共4页

基于地质构造特点和本科教学要求,确定三维地层认知虚拟仿真实验目标,通过结构剖析、模型分析和综合设计,开发完成以GIS技术为核心架构的三维地层虚拟仿真实验系统。在该系统平台上,学生可通过互动、自主和探究等网络在线学习方式,进行... 基于地质构造特点和本科教学要求,确定三维地层认知虚拟仿真实验目标,通过结构剖析、模型分析和综合设计,开发完成以GIS技术为核心架构的三维地层虚拟仿真实验系统。在该系统平台上,学生可通过互动、自主和探究等网络在线学习方式,进行地质构造学课程"断层与断面产状识读及断距量算"的虚拟仿真实验,实现建模、查询、分析、考核等集成式、一体化实验教学目标。该系统采用B/S架构自主开发建立,由视图导航、模型操作、查询量算、三维分析和外围服务5个核心模块组成,涵盖18个知识点。 展开更多

关键词 地层认知 三维建模 系统开发 虚拟仿真 实验教学

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海洋钻井可视化教学软件开发 被引量：2

12

作者 黄鲁蒙 齐明侠 +1 位作者 张彦廷 唐甫世 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第6期65-69,共5页

为便于进行海洋钻井工艺的培训、教学和商业演示,开发了海洋钻井可视化教学软件。结合海洋钻井操作过程与起升系统运动特性,利用Solidworks软件实现三维井场建模,利用VRML与JAVA语言实现钻井系统运动建模,并且采用VRML浏览器ActiveX控... 为便于进行海洋钻井工艺的培训、教学和商业演示,开发了海洋钻井可视化教学软件。结合海洋钻井操作过程与起升系统运动特性,利用Solidworks软件实现三维井场建模,利用VRML与JAVA语言实现钻井系统运动建模,并且采用VRML浏览器ActiveX控件二次开发的方法实现了可视化软件的编制。软件采用多种VRML模型的优化方法,在保证模型品质的同时,大大减少了文件数据量,提高了软件的运行速度。 展开更多

关键词 可视化教学软件 虚拟实验 钻井模拟装置 VRML 模型优化

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四旋翼虚拟仿真实验平台开发与实践 被引量：3

13

作者 常广晖 苏攀 +1 位作者 张亚超 刘树勇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第8期106-113,119,共9页

传统的四旋翼飞行器控制实验平台价格昂贵,实验开展过程容易受场地、学生数量和气候等条件的限制,该矛盾在“控制原理与技术”课程教学中尤为突出。针对以上问题,该文提出一种基于半物理仿真的四旋翼虚拟实验平台设计方案,并详细介绍了... 传统的四旋翼飞行器控制实验平台价格昂贵,实验开展过程容易受场地、学生数量和气候等条件的限制,该矛盾在“控制原理与技术”课程教学中尤为突出。针对以上问题,该文提出一种基于半物理仿真的四旋翼虚拟实验平台设计方案,并详细介绍了平台的关键技术,包括四旋翼物理模型建立、自定义目标软硬件实现,以及虚拟四旋翼与嵌入式目标之间的通信方法等。通过该虚拟仿真实验平台,可开展飞行器建模和飞行姿态控制等综合性实验,让学生掌握控制技术的实际应用方法,激发学生学习兴趣。 展开更多

关键词 四旋翼 半物理仿真 基于模型设计 嵌入式目标 虚拟实验

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雷达天线仿真系统在虚拟实验台中的应用 被引量：2

14

作者 王中科 杨玲 陈伟林 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第B12期157-160,共4页

通过分析雷达天线运动的物理特性,建立了雷达天线的运动模型,设计出运行于作者自主开发的虚拟接口实验平台下的基于OpenGL库的雷达天线仿真系统。该系统能够根据用户的需求,调整天线的转速,实现天线转动速度的建立过程和稳定状态的仿真... 通过分析雷达天线运动的物理特性,建立了雷达天线的运动模型,设计出运行于作者自主开发的虚拟接口实验平台下的基于OpenGL库的雷达天线仿真系统。该系统能够根据用户的需求,调整天线的转速,实现天线转动速度的建立过程和稳定状态的仿真。此外,该系统通过接口电路可方便地在虚拟实验平台中调用,使用者只需通过搭接包含该仿真系统的器件的电路,编写并运行天线控制程序,即可控制仿真天线的运转。 展开更多

关键词 虚拟接口实验台 天线仿真 转动模型 接口电路

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基于Adams的管道施工机械手虚拟样机建模与动力学仿真实验 被引量：8

15

作者 王丹 柳洪义 +1 位作者 刘明晨 张胜男 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第11期1644-1649,共6页

管道施工机械手用于铺设地下大型水泥管道。为了能够准确模拟机械手的工作过程,为物理样机的设计和制造提供参数依据,采用Solidworks、Adams建立机械手虚拟样机的联合建模方法。为了能够实现仿真过程与实际工作状态的高度一致,保证仿真... 管道施工机械手用于铺设地下大型水泥管道。为了能够准确模拟机械手的工作过程,为物理样机的设计和制造提供参数依据,采用Solidworks、Adams建立机械手虚拟样机的联合建模方法。为了能够实现仿真过程与实际工作状态的高度一致,保证仿真结果准确反映实际工况,在虚拟样机的运动副中添加外力等效摩擦力,对油缸铰接销轴柔性处理,以及添加过渡轴解决冗余约束等。对机械手虚拟样机进行了管道对接过程的动力学仿真,提取了相关仿真数据,并与实验样机的实验数据进行了对比。结果表明:仿真模型基本与实验样机相符,仿真数据基本准确、可靠。 展开更多

关键词 管道施工机械手 虚拟样机建模 动力学仿真

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键合机精密工作台仿真分析与实验研究 被引量：1

16

作者 武一民 张大卫 +1 位作者 赵兴玉 王福军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2895-2899,共5页

面对芯片封装领域对高速、高精度平台的需求,设计了一种高速键合机精密工作台。工作台X,Y,Z向采用直线音圈电机直接驱动。运用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,建立工作台的仿真模型,运用虚拟样机技术对工作台弹性解耦机构中... 面对芯片封装领域对高速、高精度平台的需求,设计了一种高速键合机精密工作台。工作台X,Y,Z向采用直线音圈电机直接驱动。运用有限元分析与机械系统动态仿真相结合的方法,建立工作台的仿真模型,运用虚拟样机技术对工作台弹性解耦机构中的关键部件—弹簧进行动态优化设计,分析了弹簧刚度与预载的匹配关系,探讨了铰链弹性对键合机工作台动态性能的影响作用。对工作台的工作过程进行了仿真分析。在此基础上制作了样机。实验结果表明:该精密工作台性能指标达到设计要求,验证了设计方法的正确性。 展开更多

关键词 键合机 弹性机构 建模 虚拟样机 仿真分析 实验

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基于虚拟现实技术的公共环境设计系统设计 被引量：6

17

作者 鲍诗度 陈文懿 《现代电子技术》 北大核心 2020年第16期165-169,共5页

针对传统城市公共环境系统设计过程中效果差、建模等问题,提出基于虚拟现实技术的城市公共环境设计系统。首先,对虚拟现实技术的系统设计技术进行分析,主要包括几何特征、三维模型、对象几何模型、自动三维建模和立体显示技术等;之后,通... 针对传统城市公共环境系统设计过程中效果差、建模等问题,提出基于虚拟现实技术的城市公共环境设计系统。首先,对虚拟现实技术的系统设计技术进行分析,主要包括几何特征、三维模型、对象几何模型、自动三维建模和立体显示技术等;之后,通过CAD和3ds MAX软件设计基于虚拟现实技术的城市公共环境系统,实现建筑物单体精确建模与场景合并。通过相应比例将城市数据信息融合到虚拟空间坐标系中,从而设计虚拟场景,并且给出城市环境虚拟三维模型。在三维模型创建后,设计人机交互功能和仿真模块,实现交互漫游、自动漫游、自主漫游、实时导航和信息查询。最后,对系统使用的效果进行分析,对比规划方案。表示所设计的城市公共环境系统能够满足实际使用需求,充分展现主要地段建筑物、城市地形地貌和三维轮廓。 展开更多

关键词 公共环境设计 系统设计 虚拟现实技术 三维建模 数据融合 仿真实验

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挖掘机工作装置挖掘力及铰点受力仿真分析 被引量：7

18

作者 刘文国 周宏兵 +1 位作者 吴伟胜 杨梅钦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期1482-1487,共6页

利用三维造型软件Pro/e及动力学仿真软件ADAMS,搭建了某大型挖掘机SH700-5的虚拟样机模型。为获得铲斗以及斗杆最大挖掘力值,依据挖掘力国标测试方法对工作装置挖掘力进行了仿真测试,并与理论计算值进行了对比,结果表明,两种挖掘方式下... 利用三维造型软件Pro/e及动力学仿真软件ADAMS,搭建了某大型挖掘机SH700-5的虚拟样机模型。为获得铲斗以及斗杆最大挖掘力值,依据挖掘力国标测试方法对工作装置挖掘力进行了仿真测试,并与理论计算值进行了对比,结果表明,两种挖掘方式下工作装置自重对挖掘力大小分别有约4%与8%的提升作用。为研究挖掘作业过程中各铰点受力变化情况,分别按照铲斗挖掘以及斗杆挖掘方式驱动工作装置活塞杆动作,在铲斗上加载阻力,对挖掘作业过程进行模拟仿真,得到了关键铰点连续变化的受力曲线,结果表明,动臂与斗杆连接铰点受力最大,其瞬间受力最大值与挖掘阻力最大值之比分别为4.69与7.13。 展开更多

关键词 ADAMS 虚拟样机 工作装置 挖掘力 铰点受力

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新文科背景下虚拟现实技术(VR)在跨文化交际课程实验教学中的应用 被引量：6

19

作者 李哲 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第4期240-245,共6页

在全面推进新文科建设的背景下,《普通高等学校本科外国语言文学类专业教学指南》指出跨文化交际课程应将理论教学和实验教学相融合。实验教学通过为学生提供真实的跨文化交际语境加深学生对跨文化交际理论的理解。在跨文化能力培养的... 在全面推进新文科建设的背景下,《普通高等学校本科外国语言文学类专业教学指南》指出跨文化交际课程应将理论教学和实验教学相融合。实验教学通过为学生提供真实的跨文化交际语境加深学生对跨文化交际理论的理解。在跨文化能力培养的实践模型基础上,作者探索了虚拟现实技术(VR)在跨文化交际课程实验教学中的应用,提出“实虚结合”混合式跨文化交际课程实验教学模式。该模式中传统实验针对理论教学中特定的文化知识要素为学生提供集中实践训练,虚拟仿真实验侧重为学生构建真实的跨文化交际语境,进行综合的实践训练,从而提高跨文化交际课程实验教学的互动性和高效性。 展开更多

关键词 新文科 跨文化交际课程 虚拟仿真实验 实验教学模式

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变压器可视化教学仿真设计 被引量：3

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作者 程子霞 王晨辉 +1 位作者 务经纬 罗金良 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第5期98-102,共5页

为了充实教学手段,该文提出了一种模拟变压器仿真实验设计。利用有限元仿真软件,在磁场和固体传热场耦合的多物理场下构建三维变压器模型,分析在短路和断路情况下的热源分布和磁通密度分布。利用改变网格划分方式提升网格质量,通过与经... 为了充实教学手段,该文提出了一种模拟变压器仿真实验设计。利用有限元仿真软件,在磁场和固体传热场耦合的多物理场下构建三维变压器模型,分析在短路和断路情况下的热源分布和磁通密度分布。利用改变网格划分方式提升网格质量,通过与经验公式、Steinmetz公式计算结果相比较证明仿真计算的合理性。对变压器仿真进行App开发,使仿真步骤简化,可对设备参数进行修改。本设计可脱离物理仿真软件独立运行,操作简单,贴合实际教学情况。 展开更多

关键词 变压器教学建模 教学改革 数值仿真 虚拟实验

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