國家級大學生創(chuàng)新訓練項目申報書(基于虛擬現(xiàn)實(vr)技術的仿真實驗研究)-wenkub
2022-12-26 17:20:53 本頁面
【正文】 實驗能反復進行，節(jié)省實驗材料，節(jié)約實驗成本，適用于進行大規(guī)模多頻次的預實驗，利用率高，易于維護。虛擬現(xiàn)實技術是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)。在虛擬機械實驗室中，很多情況需要實時精確的 視覺、聽覺、觸覺等反饋，因此在建造出的虛擬實驗室中模擬出現(xiàn)實生活中的物理定律， 能夠?qū)崿F(xiàn) 虛擬現(xiàn)實的高仿真性與人機交互能力。 （ 2） 虛擬現(xiàn)實 實驗模型的構建： 研究開發(fā)該 VR 虛擬現(xiàn)實 實驗室的核心點在于虛擬實驗室數(shù)字模型的構建。 2.“來源項目類別”欄填寫“ 863項目”、“ 973項目”、“國家自然科學基金項目”、“省級自然科學基金項目”、“教師橫向科研項目”、“企業(yè)、社會委托項目”以及其他項目標識。 向?qū)W校報送本申報書時，一式 3 份，并 報送申報書電子文檔。 本表填寫內(nèi)容必須與事實相符，表達準確，數(shù)字一律填寫阿拉伯數(shù)字。 主要研 究內(nèi)容 (限 200 字內(nèi) ) 本項目基于虛擬現(xiàn)實（ VR）技術，研究設計 并 開發(fā) 虛擬現(xiàn)實實驗室 ，實現(xiàn) 人們 通過 VR 智能體感設備 進入設計的虛擬實驗室中，身臨其境地進行模擬實驗。 需要實地考察收集建立實驗室所需的各種設備參數(shù)等詳細數(shù)據(jù)，使用 DVS3D、 Unity3d 或國產(chǎn)軟件VRP 構建可應用于 VR 設備的 虛擬現(xiàn)實 實驗室模型 。 創(chuàng)新點： 將 VR 技術 應用于 虛擬現(xiàn)實 實驗的開發(fā)，創(chuàng)造性地使人在 人為 構建出的 虛擬空間內(nèi)進行 模擬 科研實驗， 這種實現(xiàn)方式就是一種創(chuàng)新；同時，我們在此項技術應用完成后會逐漸向增強現(xiàn)實（ AR）、混合現(xiàn)實（ MR）方向發(fā)展， 起到拋磚引玉的作用，而且這些都是 虛擬現(xiàn)實 實驗建設 擺脫 傳統(tǒng) PC 設備后的創(chuàng)新之處。它利用計算機生成一種模擬環(huán)境，利用多源信息融 合的交互式三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中 。在機械工程、土木工程、軍事及航空航天工程等多種領域有著廣泛的應用前景 。國內(nèi) 虛擬現(xiàn)實實驗室主要有以下四種：桌面 虛擬現(xiàn)實實驗室 、沉浸式 虛擬現(xiàn)實實驗室 、分布式 虛擬現(xiàn)實實驗室 、增強型 虛擬現(xiàn)實實驗室 。 但 國內(nèi)的虛擬實驗室大多以瀏覽功能為主，目前將諸多交互功能整合與實驗室中仍是國內(nèi)一個空缺，基于虛擬實驗室的特點，其在教學方面必能成為一個主流方向，而在科研方面也會隨著其功能的完善，成為強化實驗室建設、改革實驗教學手段的一個重要發(fā)展方向。 VLAB 是美國俄勒岡大學物理系主辦的物理實驗網(wǎng) 站。美國霍華德 ?休斯醫(yī)學研究會（ HHMI）建立的虛擬實驗室是完全交互式的生物醫(yī)學的實驗室模擬。新加坡國立大學開發(fā)了遠程示波器實驗和壓力容器實驗，在遠程控制實驗方面取得很大的成果。 （ 2）人體與虛擬場景的仿真交互 此部分的研究目標是將構建好的 VR 虛擬實驗室模型和人體動作指令仿真化交互。此部分的研究重點在于網(wǎng)絡控制工程，致力于開發(fā)這套網(wǎng)絡共享系統(tǒng)并將其用于教學 方面。 （ 2） 成功開發(fā)出基于虛擬實驗室模型的遠程虛擬仿真實驗系統(tǒng)應用于教 學方面
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