一、虚拟现实在《液压传动》远程虚拟实验中的应用(论文文献综述)
程长风[1](2021)在《油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发》文中研究表明随着虚拟现实技术和计算机网络技术的发展,虚拟现实技术的应用已经深入到医学、教育、军事等各个领域。将虚拟现实技术引入钻机优化控制教学与研究领域,建立基于网络技术的交互平台,为降低人才培养成本、降低在真实钻井过程中钻机优化控制研究的风险性和时空的局限性提供新的途径。本文分析实际钻井工程流程、井场环境以及平台面向的用户,明确并细化了虚拟仿真平台需求,开发了钻井井场设备认知实验,完成油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发和测试。油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台采用Web技术的B/S架构,实现前后端分离开发。本文通过网络技术、虚拟现实、三维模型交互和数据可视化等技术,完成平台前端页面设计、数据交互、数据可视化以及钻井井场模型加载和交互展示。结合实际需求,搭建平台前端架构,提出前端页面加载优化方案,并将优化方案应用到实际开发中,设计出虚拟仿真平台的功能包括平台资源信息展示、用户数据管理、虚拟实训实验、资料共享管理、平台实验访问数据统计可视化等。同时,利用3Ds max软件建立虚拟的三维钻井井场设备模型,通过封装了Web GL的Three.js三维引擎实现三维钻井井场设备模型在页面中加载和交互控制,完成虚拟可视化钻井井场设备认知实验的设计与实现,并将开发好的实验部署到平台虚拟实训实验模块中。完成平台前端各功能页面设计、数据交互方式以及各功能间业务逻辑关系设计。最终,完成油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发,并对平台前端进行测试,分为功能性和非功能性测试。功能性测试主要是对虚拟仿真平台中各功能流程进行了正确性验证;非功能性测试对平台前端进行了兼容性测试,安全性测试和易用性测试。测试结果表明虚拟仿真平台功能满足用户的实际需求,平台前端在使用过程中具有页面友好、扩展性强、可快速响应满足预期的性能设计要求。
翟宏建[2](2021)在《基于Unity3D的液压元件虚拟实验平台》文中认为在传统的液压元件实践教学模式中,一般都是学生直接在实验台上手操作,这种模式存在较大安全隐患,还存在传统实践教学一般性问题如:教学设备不足、实验投入大,实验次数有限等。近年来,随着计算机技术和信息化技术的蓬勃发展,虚拟现实技术也在不断打破技术壁垒,随之而来的是教育模式向5G+VR沉浸式教学转变,此教育模式可以使学生对教育资源共享共用,破除诸多成本局限和实践教学压力,促进新时代信息化实践教学模式。在此背景下,开发出扩展性高和实用性强的虚拟现实平台,将虚拟现实技术与工科实践教学相结合已然成为当前研究的热点。本文借助Unity3D引擎开发了液压元件虚拟实验平台,以液压元件真实实验内容与实验需求为出发点,明确了液压元件虚拟实验平台的主要功能和整体开发框架,并针对平台中元件拆装模块、基础流体模块、元件性能模块三大模块的内容需求和实验特点进行了设计与实现,同时将各模块统一整合到液压元件虚拟实验室。具体研究工作如下:(1)首先利用Solid Works建立液压元件和实验设备的精细3D模型,并使用3DMaxs对模型进行渲染、贴图及模型轻量化处理,同时基于关键帧技术,实现拆装动画设计。(2)其次,基于碰撞检测、UGUI屏幕自适应、摄像机视角等技术搭建虚拟场景,利用Unity3d的可视化组件和交互组件完成UI界面设计,配合脚本控制实现场景切换和场景漫游功能。利用射线拾取方法和虚拟环境物体运动变换矩阵实现了对虚拟三维物体的运动控制,完成实体模型的交互设计,构建了包含UI和3D物体的液压元件虚拟实验场景。(3)再次,针对基础流体模块不宜观察的油液运动,利用流体插件Obi Fluid和粒子系统模拟油液运动情况。针对元件性能模块所需图表,利用几何绘图插件XCharts和UGUI用户界面清晰直观绘制实验数据的动态变化图例。(4)最后,基于Unity3D设计并实现了传统液压实验教学所包含的元件拆装实验、基础流体实验、元件性能实验三大模块的虚拟实验,详细说明了各模块主要功能,并对平台资源整合后进行了打包及发布。本文将虚拟现实技术应用于液压实践教学当中,丰富的专业内容和友好的交互性可调动学生主动学习的积极性,具有良好的实用性。通过应用液压元件虚拟实验平台,学生可以不受传统实验一般性问题的限制,使学生可以在任何时间、任何地点进行学习和实践操作,并且本文研究内容和方法为可视化教学和培训提供了一定的基础。
梁玉鑫[3](2021)在《网络化多智能体编队控制方法及实时仿真平台开发》文中认为网络化多智能体编队是指利用多个具有输入输出的单个智能体进行编队,单个智能体之间通过一定的拓扑结构进行通信,从而联合成一个整体,可以组成固定或者变化的队形协作完成特定任务。网络化多智能体编队控制包含四个要素:智能体模型、网络性能指标、编队控制算法和算法验证平台,这四个要素缺一不可,否则不足以充分描述网络化多智能体编队控制中的细节。为了保证基于网络的多智能体编队任务的实现,有效的网络化预测控制算法和准确的系统模型是关键所在。本文针对现有的多智能体编队控制中存在的一些问题进行研究。第一,在多智能体编队控制研究中,许多研究对象的选取具有特殊性,常因缺少模型参数和实验细节而无法与他人的方法进行比较。针对这一问题,本文以普通商业四旋翼作为多智能体编队控制的研究对象,对四旋翼系统进行了详细的辨识工作,完成了模型的测试和筛选,最终得到了符合网络化预测控制实验标准的模型,在此基础上,设计了对比实验分析,给与模型和四旋翼分配同样的控制器来验证模型的准确性。第二,本文搭建了基于Vicon视觉定位系统的四旋翼飞行控制平台。通过双闭环PID控制算法以及自适应调节中值电位算法对四旋翼个体进行了有效的控制,并通过具体的实验进行了验证。针对前向通道存在延时的情况,设计了PID预测控制器并应用于四旋翼飞行控制实验。基于领航跟随控制策略完成了多智能体编队控制分析、进行了多智能体编队控制器设计,多智能体编队控制仿真,以及多智能体编队控制实验。第三,网络性能指标是很重要的一个要素,其中丢包、延时、错序等网络特性问题不容易表达,往往这些参数与具体的控制信号是绑定在一起作为一个包进行发送。因此本文提出了一种设计网络化控制工具箱的方法,可用于模拟延时、丢包、网络冲突、时间戳和延时补偿等内容。因为该方法是基于Matlab软件Simulink功能标准C语言S-Function,具有适用性和良好的可移植性。此外,对网络化工具箱的整体设计思路、模块功能和实现方式都做了详细说明和例证。第四,在进行四旋翼编队实验的过程中,会遇到很多实际的问题。有时在多智能体编队控制实验过程中,会遇到由于故障或者是算法问题导致的坠机撞墙情况,造成了安全隐患。随着编队系统个体数量的增多和对控制精度要求的增高,四旋翼和控制器的设备开销会大大增加。针对这些问题,本文提出了一种设计三维虚拟实验设备的方法,可用来代替真实的实验对象进行半物理仿真实验,搭建了多智能体编队控制虚拟仿真实验平台,通过对网络化多智能体分层递阶控制算法的实验演示,说明了该平台对网络化编队控制算法验证的有效性。第五,尽管虚拟实验设备有很多优点,但是虚拟实验设备因为与现实环境脱节,与真实的设备相比还是缺少真实感,虚拟设备与真实设备不容易放在一起进行比较,许多算法的仿真与实验结果仍然有差距。针对这一现象,本文开发了网路化多智能体增强现实仿真平台,把三维虚拟仿真和多智能体实验平台相结合,通过摄像机捕捉真实的实验台和控制对象信息与三维虚拟动画融合的方式进行表达。把真实的实验体与虚拟的实验体放到了同一个世界中,能有效比较算法作用在虚拟设备和真实设备上的差异。
高智宇[4](2020)在《基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统设计》文中认为十八大以来,国家和政府十分重视高校实验室的建设,加大了财政预算。教育部和各省教育厅鼓励和支持各大高校建设虚拟仿真实验室。十九大以后,教育部为贯彻党的十九大精神,适应新的教学模式,把虚拟仿真实验教学推到了一个新的高度。特别是疫情期间,全国的学生都在线上学习,这是一种新型的学习模式。疫情后,虚拟仿真教学的需求将持续增加。为了更好的将林业类学校特点与教学结合,让学生丰富理论与实践知识。本文设计了一种基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统。本林区微电网虚拟仿真实验系统弥补了传统微电网实验的设备数量有限、管理现场秩序混乱、教学效率低和安全性不保证的缺陷。此系统结合虚拟现实技术,构建了一个与真实实验场景完全相同的虚拟教学环境。这对于学生认识微电网知识和提高实验效率具有重要意义。本论文完成了以下工作:(1)本文阐述了林区微电网虚拟仿真实验系统的总体框架,介绍了Unity3D和3ds Max等开发软件。重点阐述了林区微电网虚拟仿真实验系统的功能需求和总体方案设计。(2)对林区微电网虚拟仿真实验系统的场景和模型进行搭建。在3ds Max中建立风机、太阳能电池板和林区微环境监测站的模型并进行优化。在Unity3D中建立林区微电网虚拟仿真实验系统的场景,包括地形地貌,树木植被,山地纹理等,并加入一些特效。(3)对林区微电网虚拟仿真实验系统视景部分进行设计。根据林区微电网虚拟仿真实验系统的功能和技术需求对视景系统进行设计,主要包括风力发电机的随动、UI界面、多视角切换技术和相机跟随模块。对风力发电机的各个部件按照仿真需要进行父子关系的处理,实现风力发电机的随动教学。(4)对林区微电网虚拟仿真实验系统进行测试。测试了风力发电机拆分和组合功能虚拟教学,风力发电机的运动仿真教学。通过改变风速可以得到风力发电机的不同发电功率,然后根据最佳叶尖速比法与三点比较法相结合的算法进行最大功率点跟踪虚拟仿真教学。在光伏发电虚拟实验中,根据一天中早、中、晚的不同光照强度,将发出的电量提供给林区微环境监测站和防火了望塔使用。从而能够得到一天中三个不同时刻的太阳能电池板的发电量与负载的供需关系。
谢新慧[5](2020)在《基于喷墨打印纸涂布的虚拟仿真研究》文中研究指明随着计算机水平和新媒体技术的发展,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)也逐渐被人们熟知,应用到了人们生活的方方面面。虚拟现实将计算机技术、图像处理技术、图形渲染技术等高新技术结合,利用计算机搭建出真实度高的虚拟环境,借助鼠标、键盘等设备使用户能够沉浸到该环境中从而与虚拟环境中的物体进行人机交互。本课题将虚拟现实技术与涂布结合,研究了基于VR技术的涂布虚拟仿真系统。首先对课题的研究背景、研究目的及意义、国内外研究现状进行调研,研究如何将新兴的VR技术融入到传统的涂布加工过程中;其次,详细阐述了 VR技术系统,以及选用的核心技术,并分析了开发工具的核心模块和优势;然后设计了实验方案和系统开发的整体框架,并探讨了系统开发的技术路线及开发环境;结合多媒体技术,制作贴图、三维模型、模型动画等多媒体资源;利用Unity3D实现虚拟现实功能应用的制作,并进行测试与平台发布,最终完成了涂布虚拟仿真系统的开发。本课题利用三维建模技术构建实验仪器模型,采用图像渲染技术增加场景中的反射、折射等光线追踪效果,利用人机交互技术管理UI界面,实现涂布实验所需的交互功能,利用法线纹理映射技术增强物体模型的真实感。通过设计虚拟现实应用系统,不仅实现了文字介绍、三维模型展示、虚拟装配功能,还通过鼠标键盘实现涂布虚拟实验操作功能。本课题所构建的涂布虚拟仿真系统,能够让学生在沉浸式虚拟环境中进行基础理论知识的学习、实战实验演练。使用虚拟现实技术增加了系统的沉浸感与交互性,这种全新的交互体验使得学生更能够集中注意,提高了学生的学习兴趣和学习效率,加强了学生的实战实验能力。
刘奕[6](2020)在《5G网络技术对提升4G网络性能的研究》文中进行了进一步梳理随着互联网的快速发展,越来越多的设备接入到移动网络,新的服务与应用层出不穷,对移动网络的容量、传输速率、延时等提出了更高的要求。5G技术的出现,使得满足这些要求成为了可能。而在5G全面实施之前,提高现有网络的性能及用户感知成为亟需解决的问题。本文从5G应用场景及目标入手,介绍了现网改善网络性能的处理办法,并针对当前5G关键技术 Massive MIMO 技术、MEC 技术、超密集组网、极简载波技术等作用开展探讨,为5G技术对4G 网络质量提升给以了有效参考。
刘征宏,林芸,邵红雁[7](2019)在《基于UE4的机械设计网络虚拟实验平台设计》文中提出以机械设计课程为研究对象,基于UE4引擎的C++及蓝图编程技术对交互方式及过程进行开发,并以网页形式发布,构建基于Web的虚拟实验平台。结合学院现有虚拟仿真相关硬件设备,搭建集虚拟3D展示与交互为一体的软硬件网络虚拟实验平台。该平台可实现在线虚拟实验、实验教学管理及平台管理维护功能。使学生能够突破时间和空间的限制,实现对机械类基础实验,如轴系结构测绘、减速器拆装实验等的交互操作和在线学习。
韩丽[8](2019)在《“虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究》文中研究说明近几年,在现代教育信息化发展和市场需求的引导下,信息技术在职业教育教学中的应用越发频繁,特别是虚拟现实技术的引入,使得职业院校的教学方式不再单一。在此大趋势下,本文以虚拟现实技术为突破口,结合职业院校教育教学的特点,将利用虚拟现实技术设计的虚拟实验和真实实验进行有效整合,设计出“虚实一体”的实训教学模式,为职业教育的实训教学方式提供有意义的借鉴思路。通过一系列调研发现,当前将虚拟实验有效融入实物实验进行实训教学的研究并不多,而且经过实践访谈了解到当前贵州省内结合虚拟实验和真实实验的案例也比较少。故本着以激发学生学习兴趣、提高实训教学效果为目的,基于当前职业院校实训教学的不足之处,在已有的研究基础上,探索出虚拟实验和真实实验有机结合的更完善的实训模式,为职业教育的实训教学方式添砖加瓦。本文以情境认知理论、混合学习理论和职业能力发展理论为理论指导,并在已有的相关研究基础上探索有效整合虚拟实验和真实实验的实训教学模式:借鉴乔伊斯和威尔的教学模式理论,从实训教学目标、实训教学条件、实训教学流程和实训教学评价四个方面对其进行详细分析,最终设计出“虚实一体”的实训教学模式。为了验证所设计的“虚实一体”实训教学模式的有效性,本文利用该模式在贵州某职业学校进行具体实际教学,以《供配电技术》中高压隔离开关为实训教学内容。基于该校有虚拟设备但没有高压隔离开关的虚拟学习内容的考虑,笔者自己构建了一个较为简易的虚拟实训环境。其中,虚拟实训环境的构建主要是以Unity为开发平台、HTC Vive为开发工具进行具体交互功能的实现;借助搭建好的虚拟实训环境再加上现有条件下实物实训环境进行具体案例设计与实施,最后通过问卷调查和访谈交流的方式对其教学效果进行分析,以此验证“虚实一体”实训教学模式的有效性和必要性。研究结果表明,“虚实一体”实训教学模式运用在职业院校实训教学中能有效提高实训教学效果,特别是在激发学生的学习兴趣、规范其学习行为、提高时间管理的意识三个方面的表现尤为突出,可见该模式的应用既能达到教学目标也能很好的满足人才培养的目的。
朱龙威[9](2019)在《基于VR的液压虚拟实验室的设计及研究》文中指出随着信息化技术和虚拟现实技术的蓬勃发展,教学模式逐渐向着与VR和信息化技术相结合的方向转变。优质教育资源的共享共用和逼真的3D虚拟教学演示,推动了该教育模式的研究与发展。在此背景下,本文从液压元件及系统的课程教学和实验教学需求出发,研究并开发了一款液压虚拟实验室教学应用软件,为液压课程教学提供一个自主共享的3D虚拟学习平台。通过对虚拟现实开发工具的调查研究,本文首先确定以Unity 3D作为虚拟环境开发工具。然后查阅大量VR和信息化技术应用于教学及相关领域方面的文献,明确了液压虚拟实验室教学平台开发的整体方向和教学内容的展现形式,并在此基础之上,构建了基于Unity 3D、Solidworks和MySQL的液压虚拟实验室教学平台设计的整体框架。随后,从液压虚拟实验室教学平台的整体框架出发,将该教学平台分为三大模块:液压元件教学模块、液压实验教学模块以及评测系统模块。根据三大模块各自的需求和特点提出与之相对应的设计流程方案,并完成液压虚拟实验室的场景结构设计。最后在此基础上完成三大模块的设计工作。具体如下:1)液压元件教学模块设计分为结构展示设计、工作原理展示设计和自主装配设计。针对液压元件内部油液运动过程展示困难的问题,本文以粒子系统模拟油液微团在液压元件内部的运动。针对Unity 3D下液压元件自主装配中基准装配方法的缺陷及难点问题,本文提出了一种新颖的拖拽式装配方案;2)液压实验教学模块设计过程中,本文搭建了该模块的物理模型和数学模型,针对液压实验教学模块中管路连接难点问题,本文提出了基于Bezier曲线和三维空间圆参数方程的管路连接方案。按照实际实验操作步骤完成教学内容的设计工作;3)评测系统模块设计过程中,搭建了基于Unity 3D和MySQL的整体设计结构并在此基础上完成具体功能的设计,包括:评测试题上传、评测试题展示和评测结果展示。提出了一种在Unity 3D场景中简单可行的绘制直方图的方案。通过该教学平台学生能进行以下内容的学习:在3D虚拟环境下观察并了解部分典型液压元件的三维结构及工作原理,并能对感兴趣的液压元件进行自主拆装;能进行部分与课程实验教学相关的虚拟仿真实验,包括泵的性能实验和节流调速回路实验;能通过评测模块来检验自己的学习成果。同时,学生的评测结果为教师教学提供有用的参考信息。本文的研究内容和方法对虚拟仿真教学领域的研究与应用有一定的参考价值。
黄杏[10](2019)在《基于VR技术的高校创新型人才培养实践教学体系研究》文中研究指明教育部在《2018年教育信息化和网络安全工作要点》中提出,要把促进信息技术与教育教学的融合发展作为重点任务之一,要积极开展“基于信息技术的新型教与学模式”的试点,推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。“VR+教育”受到了国家的高度重视,逐渐成为了当前教学改革的热点,将在教学领域呈现出更加蓬勃发展的生命力。虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术具有沉浸性、交互性以及多感知性等多重特征,在创新型人才培养中的应用具有可行性。鉴于国家战略、新技术革命以及高校自身发展的需要,创新型人才培养势在必行,而实践教学是创新型人才培养的必要环节,加强VR技术在创新型人才培养实践教学中的应用有一定的现实必要,不仅可以为实践教学带来新的转变,也可以为高校创新型人才的培养带来新的契机。为探讨如何完善基于VR技术的高校创新型人才培养实践教学体系,以充分发挥VR技术在高校创新型人才培养中的作用,本文综合运用文献分析法、案例分析法以及调查法展开了深入的研究。首先,阐述了创新型人才培养实践教学体系的相关理论,这些理论主要包括情境学习理论和建构主义理论,并分析了创新型人才的特征及需求,辨析了VR与创新型人才培养之间的关系。其次,分析了当前VR技术在高校创新型人才培养中的应用现状,发现了VR主要应用于创新型人才培养的实践教学方面,主要包括虚拟实验、虚拟实训、虚拟实习。尽管VR在创新型人才培养中具有转变教学理念、变革教学方法、更新教学内容、丰富教学平台等多种价值,但是还存在着虚拟实践教学目标不明确、教学内容难以满足需求、教学管理体系不健全、教学资源条件不完备等困境。再次,以W大学水路交通VR实践教学体系为例进行了深入剖析,发现了W大学水路交通VR实践教学体系的特征,并归纳总结了其实践教学体系的经验,主要包括有效整合校内外实践教学资源、建立虚拟实验教学指导机构、大力提供教学人员保障、多渠道实现校企协同。这些成功经验对于有效发挥VR技术在高校创新型人才培养中的应用效果具有指导意义。最后,提出了完善基于VR的创新型人才培养实践教学体系的建议,包括必须明确虚拟实践教学目标、丰富虚拟实践教学内容、创新虚拟实践教学管理方式、加强虚拟实践教学保障条件建设等几个方面,为创新型人才的培养提供参考。
二、虚拟现实在《液压传动》远程虚拟实验中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、虚拟现实在《液压传动》远程虚拟实验中的应用(论文提纲范文)
(1)油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.1.1 选题的目的 |
1.1.2 选题的意义 |
1.2 研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内外研究现状 |
1.2.2 虚拟仿真平台的发展趋势 |
1.3 主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 章节安排 |
第二章 虚拟仿真平台Web前端总体设计 |
2.1 需求概述 |
2.2 需求分析 |
2.2.1 功能性需求分析 |
2.2.2 非功能性需求分析 |
2.3 平台架构设计 |
2.4 功能模块设计 |
2.5 数据交互设计 |
2.5.1 数据接口请求 |
2.5.2 接口返回格式 |
2.6 本章小结 |
第三章 虚拟仿真平台Web前端开发实现 |
3.1 平台开发环境 |
3.2 前端页面加载优化方案设计 |
3.2.1 静态资源加载优化 |
3.2.2 数据渲染优化 |
3.3 平台功能的前端实现 |
3.3.1 平台主页面 |
3.3.2 平台资源信息展示 |
3.3.3 用户数据管理 |
3.3.4 虚拟实训实验 |
3.3.5 资源共享管理 |
3.3.6 平台数据统计可视化 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于虚拟可视化钻井井场设备认知实验开发 |
4.1 虚拟实训实验开发 |
4.1.1 三维井场模型搭建 |
4.1.2 Unity 3D虚拟引擎软件进行实验开发 |
4.1.3 WebGL简述及工作原理 |
4.2 钻井井场设备认知实验开发 |
4.2.1 钻井井场设备 |
4.2.2 Three.js三维开发引擎 |
4.2.3 钻井井场设备认知实验在页面加载设计与实现 |
4.2.4 钻井井场设备认知实验在页面中交互控制设计与实现 |
4.3 本章小结 |
第五章 虚拟仿真平台测试 |
5.1 测试环境 |
5.2 平台功能性测试 |
5.2.1 平台整体结构和页面测试 |
5.2.2 用户登录功能测试 |
5.2.3 虚拟实训实验功能测试 |
5.2.4 资源共享管理功能测试 |
5.3 平台非功能性测试 |
5.3.1 兼容性测试 |
5.3.2 安全性测试 |
5.3.3 易用性测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(2)基于Unity3D的液压元件虚拟实验平台(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 虚拟现实技术概述 |
1.2.1 虚拟现实技术的理论基础 |
1.2.2 虚拟现实技术的分类 |
1.2.3 虚拟现实技术的应用 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外虚拟仿真研究现状 |
1.3.2 国内虚拟仿真研究现状 |
1.4 主要研究内容与章节安排 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 章节安排 |
第二章 液压元件虚拟实验平台的总体设计 |
2.1 Unity相关介绍 |
2.1.1 Unity的基础介绍 |
2.1.2 Unity的项目结构 |
2.1.3 Unity项目的设计准则 |
2.2 平台需求分析 |
2.3 平台总体功能设计 |
2.4 平台开发框架设计 |
2.5 平台开发流程设计 |
2.6 本章小结 |
第三章 实体模型建立与渲染优化处理 |
3.1 虚拟构建技术 |
3.1.1 3D建模技术 |
3.1.2 模型优化技术 |
3.2 实体模型的处理过程 |
3.3 液压实体模型的构建 |
3.4 液压实体模型的变换处理 |
3.4.1 液压实体模型的渲染处理 |
3.4.2 模型尺寸及坐标处理 |
3.4.3 液压实体模型的动画设计 |
3.5 液压实体模型的优化处理 |
3.5.1 模型轻量化方法 |
3.5.2 模型的优化处理 |
3.6 本章小结 |
第四章 液压元件虚拟实验平台的交互功能 |
4.1 交互功能开发相关技术 |
4.1.1 碰撞检测技术 |
4.1.2 UGUI屏幕自适应技术 |
4.1.3 摄像机视角技术 |
4.2 液压元件虚拟实验平台UI交互设计 |
4.2.1 UI交互原理 |
4.2.2 UI界面设计 |
4.2.3 场景切换流程与实现 |
4.2.4 场景漫游的实现 |
4.3 液压元件虚拟实验平台实体模型交互设计 |
4.3.1 实体模型交互原理 |
4.3.2 实体模型交互设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 液压元件虚拟实验平台的设计与实现 |
5.1 元件拆装模块的设计与实现 |
5.1.1 单作用液压缸手动拆装逻辑设计 |
5.1.2 单作用液压缸拆装的设计与实现 |
5.2 基础流体模块的设计与实现 |
5.2.1 静力学综合实验流体设计 |
5.2.2 静力学综合实验的设计与实现 |
5.3 元件性能实验模块的设计与实现 |
5.3.1 定量泵与变量泵性能实验数据可视化设计 |
5.3.2 定量泵与变量泵性能实验的设计与实现 |
5.4 平台的打包与发布 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间参与项目及发表学术论文情况 |
(3)网络化多智能体编队控制方法及实时仿真平台开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 多智能体编队问题研究现状 |
1.2.1 多智能体编队研究现状 |
1.2.2 多智能体编队主要研究方法 |
1.3 虚拟仿真平台的研究现状及意义 |
1.3.1 虚拟仿真平台的研究现状 |
1.3.2 虚拟仿真平台的研究意义 |
1.4 本文的主要工作 |
第2章 单个智能体的控制问题研究 |
2.1 引言 |
2.2 智能体模型辨识 |
2.3 智能体控制器设计 |
2.3.1 基于预测算法的跟踪控制 |
2.3.2 基于PID算法的跟踪控制 |
2.4 单个智能体控制实验 |
2.4.1 智能体的速度跟踪控制 |
2.4.2 调节中值电位算法 |
2.5 本章小结 |
第3章 网络化多智能体编队控制 |
3.1 引言 |
3.2 网络化控制实验系统设计 |
3.3 预测控制数值仿真及实验 |
3.4 多智能体编队控制器设计 |
3.5 多智能体编队控制实验 |
3.6 本章小结 |
第4章 网络化控制工具箱的设计 |
4.1 引言 |
4.2 问题的描述 |
4.2.1 延时和丢包问题的处理方法 |
4.2.2 通信受限问题的处理方法 |
4.3 网络化控制工具箱的设计方法 |
4.4 网络化控制工具箱测试 |
4.5 网络化控制工具箱实际应用 |
4.6 本章小结 |
第5章 多智能体编队实验平台的开发及应用 |
5.1 引言 |
5.2 三维虚拟实验仿真平台的设计与实现 |
5.2.1 3D-NCSLab的整体架构 |
5.2.2 系统功能 |
5.2.3 虚拟实验装置的设计方法 |
5.2.4 应用实例:基于web的多用户协同实验 |
5.2.5 应用实例:网络化多智能体系统递阶控制 |
5.3 增强现实AR实验平台的应用 |
5.3.1 AR-NCSLab平台的设计及实现方法 |
5.3.2 平台的校准与测试 |
5.3.3 应用实例:基于AR平台的多智能体编队实验 |
5.3.4 应用实例:多四旋翼“hello”队形演示 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 林区微电网虚拟仿真实验系统的概述 |
1.2.1 微电网概述 |
1.2.2 虚拟现实技术概述 |
1.3 虚拟仿真实验教学的研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文主要内容及组织架构 |
2 总体方案设计及功能需求分析 |
2.1 系统开发软件介绍 |
2.1.1 开发软件分析比较 |
2.1.2 Unity3D软件介绍 |
2.1.3 3dsMax软件介绍 |
2.2 功能需求分析 |
2.2.1 系统需求分析 |
2.2.2 系统功能设计 |
2.3 总体架构设计 |
2.4 本章小结 |
3 建模及场景搭建 |
3.1 虚拟场景搭建分析 |
3.1.1 建模类别 |
3.1.2 建模规范技巧 |
3.1.3 建模流程 |
3.2 虚拟场景搭建 |
3.2.1 创建地貌地形 |
3.2.2 创建植被模型 |
3.2.3 创建天空盒子 |
3.3 模型的建立 |
3.3.1 风力发电机模型和太阳能电池板模型建立 |
3.3.2 负载模型建立 |
3.3.3 模型渲染 |
3.4 场景集成 |
3.4.1 模型集成 |
3.4.2 光照布置 |
3.5 本章小结 |
4 视景系统 |
4.1 视景系统基本概念 |
4.2 风力发电机随动模块 |
4.2.1 旋转部分设置 |
4.2.2 旋转坐标轴设计 |
4.2.3 脚本设计 |
4.3 UI设计 |
4.4 视觉系统设计与实现 |
4.4.1 多视角切换模块 |
4.4.2 相机跟随模块 |
4.5 本章小结 |
5 实验案例测试 |
5.1 实验案例分析 |
5.2 风力发电机虚拟拆装仿真教学 |
5.3 风力发电机运行仿真教学 |
5.4 风力发电机的最大功率跟踪虚拟仿真教学实验 |
5.4.1 功率影响因素 |
5.4.2 风力发电机最大功率点跟踪原理 |
5.4.3 实验步骤及软件测试结果 |
5.5 光伏发电利用效率测量虚拟仿真教学实验 |
5.5.1 功率影响因素 |
5.5.2 光伏发电负载利用效率测量原理 |
5.5.3 实验步骤及软件测试结果 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 课题总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(5)基于喷墨打印纸涂布的虚拟仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文研究的主要工作 |
1.5 论文的结构框架 |
2 相关理论及技术 |
2.1 关键技术 |
2.1.1 三维建模技术 |
2.1.2 图像渲染技术 |
2.1.3 人机交互技术 |
2.1.4 切线空间下法线纹理映射技术 |
2.2 开发工具 |
2.2.1 开发工具的选择 |
2.2.2 Unity3D的核心模块 |
3 系统总体方案设计 |
3.1 需求分析 |
3.2 实验设计 |
3.2.1 聚乙烯醇(PVA)的溶解 |
3.2.2 胶体二氧化硅的分散 |
3.2.3 涂料的制备 |
3.3 技术路线及开发环境 |
3.3.1 技术路线 |
3.3.2 开发环境 |
3.4 系统整体框架设计 |
3.4.1 系统体系框架 |
3.4.2 系统功能框架 |
3.4.3 系统的控制框架 |
4 系统资源的设计与制作 |
4.1 UI界面制作 |
4.2 三维模型的构建与优化 |
4.2.1 模型制作 |
4.2.2 材质贴图渲染 |
4.2.3 动画制作 |
4.2.4 模型优化 |
5 涂布虚拟仿真系统的实现 |
5.1 模型的导入 |
5.2 虚拟场景的搭建 |
5.3 UI设计 |
5.4 实验介绍模块功能实现 |
5.4.1 界面切换功能 |
5.4.2 Excel表下载 |
5.5 实验设备模块功能实现 |
5.5.1 模型的旋转缩放功能 |
5.5.2 文字介绍功能 |
5.5.3 虚拟装配功能 |
5.6 涂布实验模块功能实现 |
5.6.1 漫游功能 |
5.6.2 指引功能 |
5.6.3 碰撞检测功能 |
5.6.4 胶粘剂制备 |
5.6.5 二氧化硅悬浮液和涂料的制备 |
5.6.6 涂布过程 |
5.7 场景管理 |
5.7.1 场景优化 |
5.7.2 场景跳转 |
5.8 项目测试与发布 |
5.8.1 项目测试 |
5.8.2 项目发布 |
6 结论 |
6.1 全文总结 |
6.2 论文的创新点 |
7 展望 |
8 参考文献 |
9 攻读硕士期间发表论文情况 |
10 致谢 |
附录 |
(6)5G网络技术对提升4G网络性能的研究(论文提纲范文)
引言 |
1 4G网络现处理办法 |
2 4G网络可应用的5G关键技术 |
2.1 Msssive MIMO技术 |
2.2 极简载波技术 |
2.3 超密集组网 |
2.4 MEC技术 |
3 总结 |
(7)基于UE4的机械设计网络虚拟实验平台设计(论文提纲范文)
1 引言 |
2 虚拟实验平台的总体方案设计 |
3 虚拟实验平台的功能设计 |
(1)虚拟实验平台功能 |
(2)具体虚拟实验功能(以减速器拆装为例) |
4 虚拟实验的设计与实现(以减速器拆装为例) |
5 结语 |
(8)“虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 现代职业教育发展需要 |
1.1.2 当前实训教学仍存在部分问题 |
1.1.3 “虚”、“实”之间可以取长补短、优势互补 |
1.2 选题的意义 |
1.2.1 理论意义 |
1.2.2 实践意义 |
1.3 相关概念界定 |
1.3.1 虚拟现实技术 |
1.3.2 虚实一体实训教学 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 国内外职业院校实训模式的研究现状 |
1.4.1.1 国外职业院校实训模式的现状 |
1.4.1.2 国内职业院校实训模式的现状 |
1.4.2 国内外虚拟现实技术在教育教学中的应用现状 |
1.4.2.1 国外虚拟现实技术在教育教学中的应用现状 |
1.4.2.2 国内虚拟现实技术在教育教学中的应用现状 |
1.4.3 相关研究计量分析与总体评价 |
1.4.3.1 相关研究计量分析 |
1.4.3.2 总体分析评价 |
1.5 研究思路 |
1.6 本章小结 |
2 研究基础与虚拟环境开发软硬件简介 |
2.1 “虚实一体”实训教学模式理论基础 |
2.1.1 情境认知理论 |
2.1.2 混合学习理论 |
2.1.2.1 混合学习的定义 |
2.1.2.2 混合学习的分类 |
2.1.2.3 混合学习理论 |
2.1.3 职业能力发展理论 |
2.1.3.1 职业能力内涵 |
2.1.3.2 职业能力特点 |
2.1.3.3 职业能力发展理论 |
2.2 虚拟环境开发软硬件介绍 |
2.2.1 软件开发平台 |
2.2.1.1 Unity3D简介 |
2.2.1.2 UE4 简介 |
2.2.1.3 VRP简介 |
2.2.2 硬件开发工具 |
2.2.2.1 HTC Vive设备 |
2.2.2.2 Oculus Rift设备 |
2.3 本章小结 |
3 “虚实一体”实训教学模式的设计与分析 |
3.1 当前职业院校实训教学现状分析 |
3.1.1 实训设备投入大,无法保证及时更新 |
3.1.2 针对风险较高的实训项目,无法保障学生安全 |
3.1.3 时间和空间限制,无法满足学生自主学习需要 |
3.1.4 教学模式僵化,无法保证教学质量 |
3.2 “虚实一体”实训教学模式设计 |
3.2.1 “虚实一体”实训教学模式设计思路 |
3.2.2 “虚实一体”实训教学模式设计原则 |
3.2.3 “虚实一体”实训教学模式的设计框图 |
3.3 “虚实一体”实训教学模式框图要素分析 |
3.3.1 “虚实一体”实训教学模式框图要素 |
3.3.1.1 实训教学目标 |
3.3.1.2 实训教学条件 |
3.3.1.3 实训教学活动 |
3.3.1.4 实训教学评价 |
3.3.2 各要素相关性分析 |
3.4 本章小结 |
4 “虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究 |
4.1 “虚实一体”实训教学模式实施的前期准备 |
4.1.1 基本情况了解 |
4.1.1.1 教学对象选取 |
4.1.1.2 教学内容分析 |
4.1.1.3 教学条件分析 |
4.1.2 虚拟实训环境的设计 |
4.1.2.1 场景模型构建 |
4.1.2.2 人物漫游实现 |
4.1.2.3 模拟真实设备操作 |
4.1.3 学习任务单设计 |
4.1.4 教学环境配置 |
4.2 “虚实一体”实训教学模式具体设计实施 |
4.2.1 “高压隔离开关”实训教学设计 |
4.2.2 “高压隔离开关”具体实施过程 |
4.2.2.1 熟悉环境环节 |
4.2.2.2 任务分发环节 |
4.2.2.3 虚拟实训环节 |
4.2.2.4 真实实训环节 |
4.2.2.5 总结反馈环节 |
4.3 “虚实一体”实训教学模式实施效果分析 |
4.3.1 对学生的问卷调查及分析 |
4.3.1.1 问卷数据采集 |
4.3.1.2 问卷结果分析 |
4.3.2 对教师的访谈分析 |
4.4 “虚实一体”实训教学模式在应用过程中遇到的问题及策略 |
4.4.1 虚拟环境的设计问题 |
4.4.2 实训时间掌控问题 |
4.4.3 营造良好的学习氛围问题 |
4.5 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 研究总结 |
5.2 研究不足 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
附录1 实训任务单 |
附录2 评价量表 |
附录3 访谈提纲 |
附录4 调查问卷 |
附录5 调查问卷统计分析 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目 |
(9)基于VR的液压虚拟实验室的设计及研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题来源与目的 |
1.2 背景意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
2 液压虚拟实验室关键理论及技术 |
2.1 虚拟现实相关学习理论 |
2.2 虚拟现实情境认知模型 |
2.3 基于Solidworks的液压元件及实验教学平台三维建模 |
2.4 Unity3D人机交互设计及液压元件和实验教学平台模型搭建 |
2.5 基于MySQL和 Unity3D的评测系统模块搭建 |
2.6 本章小结 |
3 液压虚拟实验室教学平台整体框架与开发流程设计 |
3.1 Unity3D下液压虚拟实验室教学平台整体框架搭建 |
3.2 Unity3D下场景结构体系 |
3.3 液压虚拟实验室开发流程设计 |
3.4 液压虚拟实验室场景结构设计 |
3.5 本章小结 |
4 液压元件教学模块设计 |
4.1 液压元件结构展示内容分析及设计 |
4.2 基于粒子系统的液压元件工作原理展示设计 |
4.3 拖拽式液压元件自主装配设计 |
4.4 本章小结 |
5 液压虚拟实验教学平台设计 |
5.1 液压虚拟实验教学平台物理模型搭建 |
5.2 基于Bezier曲线和三维空间圆参数方程的管路连接设计 |
5.3 液压虚拟教学平台数学模型搭建 |
5.4 液压虚拟教学平台教学内容设计与实现 |
5.5 本章小结 |
6 评测系统模块设计 |
6.1 基于Unity3D和 MySQL的整体结构设计 |
6.2 评测系统模块具体功能设计与实现 |
6.3 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 液压虚拟实验室教学平台效果展示图片 |
(10)基于VR技术的高校创新型人才培养实践教学体系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.3.3 文献述评 |
1.4 核心概念界定 |
1.4.1 虚拟现实(VR) |
1.4.2 创新型人才 |
1.4.3 实践教学体系 |
1.5 研究思路与方法 |
1.5.1 研究思路 |
1.5.2 研究方法 |
1.6 本章小结 |
第2章 创新型人才培养实践教学体系的理论探究 |
2.1 创新型人才的特点及需求 |
2.1.1 创新型人才的特点 |
2.1.2 创新型人才的需求 |
2.2 VR与创新型人才培养的关系 |
2.2.1 VR为创新型人才培养提供新的技术支撑 |
2.2.2 创新型人才培养助推VR技术的发展 |
2.3 创新型人才培养实践教学体系的相关理论概述 |
2.3.1 情境学习理论 |
2.3.2 建构主义理论 |
2.4 本章小结 |
第3章 VR技术在创新型人才培养中的应用 |
3.1 VR技术在创新型人才培养中的应用形式 |
3.1.1 虚拟实验 |
3.1.2 虚拟实训 |
3.1.3 虚拟实习 |
3.2 VR技术在创新型人才培养中的应用价值 |
3.2.1 转变教学理念 |
3.2.2 变革教学方法 |
3.2.3 更新教学内容 |
3.2.4 丰富教学平台 |
3.3 VR技术在创新型人才培养中的应用困境 |
3.3.1 虚拟实践教学目标不明确 |
3.3.2 虚拟实践教学内容难以满足需求 |
3.3.3 虚拟实践教学管理体系不健全 |
3.3.4 虚拟实践教学资源条件不完备 |
3.4 本章小结 |
第4章 W大学水路交通VR实践教学体系的案例分析 |
4.1 W大学水路交通虚拟仿真实验教学中心概况介绍 |
4.2 VR支持下的W大学水路交通实践教学体系特征分析 |
4.2.1 以本科生实践能力和创新特质培养为目标导向 |
4.2.2 以学科为依托的虚实结合实践教学内容 |
4.2.3 以信息化手段实现实践教学的高效管理 |
4.2.4 以全方位的制度建设为实施保障 |
4.3 面向VR的 W大学水路交通实践教学体系建构启示 |
4.3.1 有效整合校内外实验教学资源 |
4.3.2 建立虚拟实验教学指导中心 |
4.3.3 大力提供教学人员保障 |
4.3.4 多渠道实现校企协同 |
4.4 本章小结 |
第5章 完善基于VR的创新型人才培养实践教学体系的建议 |
5.1 明确虚拟实践教学目标 |
5.1.1 立足行业需求与创新型人才特质确定总目标 |
5.1.2 以创新能力培养为主线分级确定子目标 |
5.2 丰富虚拟实践教学内容 |
5.2.1 加强虚拟教学资源的自主研发 |
5.2.2 完善以创新性虚拟实验为核心的实践教学环节 |
5.2.3 建立系统化的虚拟实验课程体系 |
5.3 创新虚拟实践教学管理方式 |
5.3.1 应用VR加强实践教学过程管理以完善评价体系 |
5.3.2 加强校企协同以促进虚拟成果的转化 |
5.3.3 建立虚拟实验教学指导中心以规范组织管理 |
5.3.4 加强VR相关制度管理 |
5.4 加强虚拟实践教学保障条件建设 |
5.4.1 加强师资队伍建设 |
5.4.2 推进虚拟实验室建设及开放共享 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、虚拟现实在《液压传动》远程虚拟实验中的应用(论文参考文献)
- [1]油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发[D]. 程长风. 西安石油大学, 2021(10)
- [2]基于Unity3D的液压元件虚拟实验平台[D]. 翟宏建. 太原科技大学, 2021
- [3]网络化多智能体编队控制方法及实时仿真平台开发[D]. 梁玉鑫. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统设计[D]. 高智宇. 北京林业大学, 2020(02)
- [5]基于喷墨打印纸涂布的虚拟仿真研究[D]. 谢新慧. 天津科技大学, 2020(08)
- [6]5G网络技术对提升4G网络性能的研究[J]. 刘奕. 数码世界, 2020(04)
- [7]基于UE4的机械设计网络虚拟实验平台设计[J]. 刘征宏,林芸,邵红雁. 贵阳学院学报(自然科学版), 2019(03)
- [8]“虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究[D]. 韩丽. 贵州师范大学, 2019(08)
- [9]基于VR的液压虚拟实验室的设计及研究[D]. 朱龙威. 华中科技大学, 2019(01)
- [10]基于VR技术的高校创新型人才培养实践教学体系研究[D]. 黄杏. 武汉理工大学, 2019(07)