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1、ISSN1002-4956实验技术与管理第25卷第9期2008年9月CN11-2034/TExperimentalTechnologyandManagementVo.l25No.9Sep.2008基于Virtools的虚拟实验系统构建杨炎涛,张婷,宋琦,陶欣,吴元喜,邹昂(华中科技大学生命科学与技术学院,湖北武汉430074)摘要:分析了以Virtools为基础构建三维虚拟实验系统的方法和技巧,介绍了利用Virtools融合三维模型、图形、声音等多媒体元素进行功能的交
2、互设计。关键词:虚拟现实;虚拟实验室;三维;Virtools中图分类号:G642.423;TP391.9文献标识码:A文章编号:1002-4956(2008)09-0092-04ConstructionofvirtualexpermientseystembasedonVirtoolsYANGYan-tao,ZHANGTing,SONGQ,iTAOXin,WUYuan-x,iZOUAng(SchoolofLifeScienceandTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology
3、,Wuhan430074,China)Abstract:ThispaperintroducesawaytoconstructavirtualexperimentsystemwiththehelpofVirtools.Itdescribeshowtocombinethree-dimensionalmodelswithgraphics,videosandaudioelementstomakethesysteminteractive,andmoreimportant,howtoapplythesystemtotheexperimentaltea
4、ching.Keywords:virtualreallity;virtuallaboratory;3-dimension;Virtools[3]在现代教育中,实验教学占有非常重要的地基础上发展起来的交叉学科。普通意义上的虚[1]位,也是硬件投入和消耗最多的环节。采用二拟现实需要大型计算机、头盔式显示器、数据手维动画作为辅助手段设计的虚拟实验在某些高校开套、洞穴式投影、密封仓等昂贵设备,主要应用于始使用,但动画有其局限性,没有交互功能,学生军事模拟、视景仿真、飞机汽车制造、科学可视化无法参与其中,降低了动画的实用性。三维虚拟实等领域,一
5、般的教育单位是不可能承受的。但建立[1]验系统,以三维模型为基础,有三维动画一样一个桌面型的虚拟实验室就能满足实验教学的需的逼真画面,同时能进行灵活的交互操作,使学生要,而且它便于制作、使用和推广,无需要大量的感到如同在使用真实的实验设备。三维动画虚拟实制作资金和复杂的硬件设备就可以把一台普通的验系统的构建弥补了实验教学条件的不足,也可以PC机变成一个虚拟实验系统。避免某些实验操作所带来的各种危险,并有利于老能实现三维交互功能的软件有很多,国外软件师进行生动的讲解,提高实验的效率,大大降低实有Quest3d,Cult3d,国内软件有VR-
6、Platform,[2]验的成本,其优势十分明显。WebMax等。相比之下,Virtools有方便易用、应用领域广泛、可扩展性强的特点,更加适合虚拟实验1虚拟现实相关技术室的开发工作。虚拟现实技术是实现虚拟实验系统的技术基Virtools是一个优秀的三维引擎,广泛应用于[4]础。虚拟现实技术是在计算机图形学、计算机仿真游戏开发、互联网和工业设计等方面。Virtools技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的Dev4.0中内置的BuildingBlock已经达到682个。这些BuildingBlock涵盖了网络控制、逻辑控制、收稿日期
7、:2007-10-16运动控制、材质编辑、鼠标和键盘接口、界面设计作者简介:杨炎涛(1985),男,湖北省襄樊市人,本科生通讯作者:吴元喜(1956),男,湖北省武汉市人,高级工程等等多个方面的功能,只要进行适当组合,就可以[5]师,华中科技大学生命科学与技术学院实验教学中心制作出功能强大的三维交互系统。3dmax和主任,主要从事生物分离技术研究和实验教学与管理[6]photoshop也是可能用到的软件。BuildingBlock基金项目:湖北省教改基金(2006-00-44).的基本结构如图1所示。杨炎涛,等:基于Virtools的
8、虚拟实验系统构建93面通常会摆放着酒精灯、烧杯、镊子以及各种化学药品,要同时看到这些物品的话,它们就会被缩得很小,难以进行相应操作。应对策略:把要显示的物体列一个清单显示在菜单栏里,
