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基于虛擬現實技術的網絡虛擬實驗室的建設與分類 北京虛擬現實設計

                                               發布時間:2011-8-15 14:40:58 【 字體: 】 【共閱2114次】

  虛擬實驗室是一種基于Web技術、虛擬仿真技術構建的開放式網絡化的虛擬實驗教學系統,是現有各種教學實驗室的數字化和虛擬化。虛擬實驗室由虛擬實驗臺、虛擬器材庫和開放式實驗室管理系統組成。虛擬實驗室為開設各種虛擬實驗課程提供了全新的教學環境。虛擬實驗臺與真實實驗臺類似,可供學生自己動手配置、連接、調節和使用實驗儀器沒備。教師利用虛擬器材庫中的器材自由搭建任意合理的典型實驗,或實驗案例,這一點是虛擬實驗室有別于一般實驗教學課件的重要特征。

  在虛擬實驗室中,學生既可以在虛擬實驗臺上動手操作,又可自主設計實驗,有利于培養的操作能力、分析診斷能力、設計能力和創新意識。在虛擬實驗室中,學生更易獲得相關的知識,科學的指導和敏捷的反饋。虛擬實驗室是未來實驗室建設的發展方向。

  虛擬現實實驗室是虛擬現實技術應用研究的重要載體。

  網絡虛擬實驗室是使用BSDA結構,由客戶端、Web服務器、應用服務器以及實驗設備四個模塊組成,具備開發周期短,成本低的特點,同時又具有很強的兼容性和擴展性,能大大提高儀器的使用效率。它是一個無墻的中心,通過計算機網絡系統,研究人員或學生將不受時空的限制,隨時隨地與同行協作,共享儀器設備,共享數據和計算資源,并得到教師的遠程指導以及與同行相互研討。

  網絡虛擬實驗室大多使用的是CS(客戶端/服務端)結構,按其實現功能基本可分為三類:

  1、軟件共享網絡虛擬實驗室

  其特點為,服務端共享本地的虛擬實驗室模擬軟件平臺,接受客戶端發送的實驗請求,分析和處理實驗參數,經過計算模擬最終將結果返回客戶端。整個系統不涉及具體的實驗儀器硬件設備,只是利用軟件模擬實驗的過程。

  2、儀器共享網絡虛擬實驗室

  服務端同樣接受客戶端的實驗請求和實驗參數,使用實驗參數配置與之連接的實驗儀器硬件設備,由實驗儀器硬件設備進行實驗,并將實驗結果返回服務端,最后返回到用戶端,實現實驗儀器的共享,實驗數據的共享。

  3、遠程控制網絡虛擬實驗室

  與儀器共享網絡虛擬實驗室最大的區別在于除了實驗儀器實驗數據的共享之外,它還要實現客戶端對實驗儀器設備的遠程控制。

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