原創(chuàng)性申明本人誠懇申明：所遞交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究取得的成果。除文中早已標(biāo)明引用的內(nèi)容外，論文中不舍其他人早已發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得安徽建筑學(xué)院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書而使用過的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明晰形式注明．本人承當(dāng)本申明的法律責(zé)學(xué)位論文作者簽名：日期ｐ１１’ｆ．弘學(xué)位論文使用授權(quán)申明本學(xué)位論文作者完全了解青島建筑學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：四川建筑學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的打印件和c盤，容許論文被查閱和借書。本人授權(quán)湖南建筑學(xué)院可以將學(xué)位論文的全部或部份內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用翻印、縮印或其它手段保存、匯編學(xué)位論文。保密論文在揭秘后違背此申明。學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期｜ｌ。６．矽．日期譏ＩＩ‘．ｙ四川建筑學(xué)院碩士學(xué)位論文摘要小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣、普及基本科學(xué)知識(shí)起著至關(guān)重要的作用，虛擬實(shí)驗(yàn)室是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用物理虛擬實(shí)驗(yàn)室視頻，通過虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)物理虛擬實(shí)驗(yàn)室視頻，實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)壞境中一樣完成實(shí)驗(yàn)，所取得的實(shí)驗(yàn)療效等于甚至優(yōu)于真實(shí)實(shí)驗(yàn)室。
中學(xué)數(shù)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立可以有效的解決部份中學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏的問題。本文首先介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)發(fā)展的基本概況，詳盡論述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的建模技術(shù)，建模技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)，包括幾何建模、運(yùn)動(dòng)建模和化學(xué)建模。幾何建模拿來描述虛擬對(duì)象的形狀和外形：運(yùn)動(dòng)建模用于確定三維對(duì)象在世界座標(biāo)系中的位置以及它們?cè)谔摂M世界中的運(yùn)動(dòng)；化學(xué)建模就是綜合彰顯對(duì)象的數(shù)學(xué)特性，包括重力、慣性、表面強(qiáng)度、柔軟度和變型模式等，這種特點(diǎn)給虛擬世界的對(duì)象模型帶來了更大的真實(shí)感。一’本文介紹了當(dāng)前開發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)室的幾種方式，通過表格列舉了各類技巧的異同點(diǎn)；因?yàn)椋郑椋颍簦铮铮欤缶哂虚_發(fā)簡單、交互性強(qiáng)、自帶的化學(xué)屬性模塊的特征，因而本文選擇以Ｖｉｒｔｏｏｌｓ為平臺(tái)來開發(fā)小學(xué)數(shù)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室；并介紹了建立虛擬實(shí)驗(yàn)室的步驟，包括模型的建立、交互設(shè)計(jì)和虛擬實(shí)驗(yàn)室的發(fā)布三個(gè)步驟。在基于Ｖｉｒｔｏｏｌｓ的虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)掌的建立方式的基礎(chǔ)上，本文以小球平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)為例驗(yàn)證了該建立方式的可行性。本文把小球平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)分為三部份，分別是預(yù)覽模式、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶妥孕泄串嬊€。最后通過虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較驗(yàn)證了小球平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)的可行性。
并通過大量的圖片詳盡介紹了小球平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)的建立過程。本文對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的數(shù)學(xué)建模中的虛擬碰撞問題進(jìn)行了深入的剖析，介紹了碰撞測量的幾種常用算法，包括包圍球法、方向包圍盒法、軸向包圍盒法等；在把握Ｖｉｒｔｏｏｌｓ中的碰撞檢查模塊的基礎(chǔ)上，通過一個(gè)ｄＮ驗(yàn)證實(shí)了碰撞檢查模塊存在檢查精度與運(yùn)行時(shí)間存在矛盾；在此基礎(chǔ)上提出了一種碰撞檢查的優(yōu)化方式，并借助ＶｉｒｔｏｏｌｓＳＤＫ和ＶＣ＋＋開發(fā)了優(yōu)化了的碰撞檢查模塊，通過測驗(yàn)否認(rèn)了這些優(yōu)化方式可以有效的解決上述矛盾。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)室，Ｖｉｒｔｏｏｌｓ，平拋運(yùn)動(dòng)，碰撞檢查ＰＩｒｔｏ四川建筑學(xué)院碩士學(xué)位論文ＡＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＳｔｕｄｙＭｉｄｄｌｅＳｃｈｏｏｌＰｈｙｓｉｃｓＶｉｒｔｕａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙＢａｓｅｄＶｉｒｔｏｏｌｓＬｉＹｏｎｇｓｈｕａｉＤｉｒｅｃｔｅｄＣｈｅｒｔＱｉｎｇｋｕｉＡＢＳＴＲＡＣＴＭｉｄｄｌｅｓｃｈｏｏｌｐｈｙｓｉｃｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ．ＶｉｓｕａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙｖｉｓｕａｌｒｅａｌｉｔｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌｆｉｅｌｄ．Ｔｈｏｕｇｈａｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｈｅｕｓｅｒｓｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｗｈｏｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｉｔｓｒｅｓｕｌｔｓｍａｙｅｖｅｎｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｒｅａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．ＶｉｓｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙＣａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅｓｏｍｅｓｃｈｏｏｌｓｌａｃｋｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍｏｄｅｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｃｌｕｄｅｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｍｏｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇ．Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｏｂｊｅｃｔｓ．Ｍｏｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｏｂｊｅｃｔｓｖｉｒｔｕａｌｗｏｒｌｄ．Ｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｖｉｒｔｕａｌｏｂｊｅｃｔｓ．Ｓｅｖｅｒａｌｍｅｔｈｏｄｓｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｐａｐｅｒａｎｄｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｏｕｇｈａｌｉｓｔ．ＶｉｒｔｏｏｌｓｈａｓｆｅａｔｕｒｅｓｃａｎｄｅｖｅｌｏｐｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｓｉｍｐｌｙｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｌｙＶｉｒｔｏｏｌｓｈａｓｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓＢＢｓ．ＳｏＶｉｒｔｏｏｌｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｍｉｄｄｌｅｓｃｈｏｏｌｐｈｙｓｉｃｓｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｔｈｒｅｅｓｔｅｐｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｙｍｏｄｅｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｄｅｓｉｇｎｖｉｒｔｕａｌｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓｐｕｂｌｉｓｈｅｄ．Ｉｎｐａｐｅｒａｖｉｒｔｕａｌｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｍｏｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｕｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｍｏｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｈｒｅｅｐａｒｔｓ．Ｔｈｅｙａｌｅｐｒｅｖｉｅｗｍｏｄｅ，ｔｅｓｔｍｏｄｅｓｅｌｆ－ｄｒａｗｎｃｕｒｖｅ．江蘇建筑學(xué)院碩士學(xué)位論文Ｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｍｏｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｉｍａｇｅｓ．Ｉｎｐａｐｅｒｔｈｅｃｏｌｌｉｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｅｖｅｒａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ．ＴｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎｃｌｕｄｅＡＡＢＢ，ＯＢＢＢｏｕｎｄｉｎｇＳｐｈｅｒｅ．Ａｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｒｕｎｎｉｎｇｔｉｍｅａｔｅｓｔ．Ｔｏｓｏｌｖｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎ，ａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｕｓｅｓＶＣ＋＋ａｎｄＶｉｒｔｏｏｌｓＳＤＫ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｔｅｓｔ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ；ＶｉｒｔｕａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ；Ｖｉｒｔｏｏｌｓ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｍｏｔｉｏｎ；ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ１ＩＩ四川建筑學(xué)院碩士學(xué)位論文目錄摘要…………………………………………………………………………………………………………………………．．ＩＡＢＳＴＲＡＣＴ目錄……………………………………………………．第１章總論……………………………………………………………………………………………………………。
ｌ１．１虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述……………………………………………………………………ｌ１．２虛擬實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展現(xiàn)況………………………………………………………………ｌ１．２．１美國虛擬實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展現(xiàn)況…………………………………………………．２１．２．２國外虛擬實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展現(xiàn)況…………………………………………………．３１．３選題的背景和根據(jù)……………………………………………………………………４１．３．１選題的背景……………………………………………………………………一４１．３．２選題的根據(jù)……………………………………………………………………．５１．４本文的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………………５第２章虛擬現(xiàn)實(shí)中的建模技術(shù)………………７２．１幾何建模………………………………………………………………………………７２．１．１虛擬對(duì)象的形狀………………………………………………………………．．７２．１．２虛擬對(duì)象的視覺外形…………………………………………………………．７２．２運(yùn)動(dòng)建模………………………………………………………………………………８２．２．１齊次變換矩陣…………………………………………………………………．８２．３化學(xué)建模……………………………………………………………………………。
１１２．３．１碰撞檢查………………………………………………………………………１１２．３．２表面變型………………………………………………………………………ｌｌ２．３．３受力估算………………………………………………………………………１２２．４本章小結(jié)……………………………………………………………………………．１２第３章基于Ｖｉｒｔｏｏｌｓ的學(xué)校數(shù)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立方式……………………………………１３３．１建立虛擬實(shí)驗(yàn)室的主要方式………………………………………………………．１３３．１．１Ｖｌ蝴Ｌ技術(shù)…………………………………………………………………………………………．１３３．１．２Ｃｕｌｔ３Ｄ技術(shù)…………………………………………………………………………………………．１４ＩＶ四川建筑學(xué)院碩士學(xué)位論文３．１．３ＥＯＮ技術(shù)……………………………………………………………………………………………．１５３．１．４ＶＲ．Ｐｌａｔｆｏｒｍ技術(shù)……………………………………………………………．．．…………。．．：…．１５３．１．５虛擬實(shí)驗(yàn)室建立平臺(tái)的性能比較……………………………………………１６３．２基于Ｖｉｒｔｏｏｌｓ的虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立方式……………………………………………１７３．２．１虛擬實(shí)驗(yàn)室的模型建立…………：：………：…………………………。
：………１８３．２．２虛擬現(xiàn)實(shí)中的模型交互設(shè)計(jì)…………………………………………………１８３．２．３虛擬實(shí)驗(yàn)室的發(fā)布……………………………………………………………１９３．２．４虛擬實(shí)驗(yàn)室開發(fā)過程的關(guān)鍵技術(shù)……………………………………………１９３．３學(xué)校虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的框架設(shè)計(jì)…………………………………………………．２０３．３．１Ｖｉｒｔｏｏｌｓ中的Ｌｅｖｅｌ和Ｓｃｅｎｅ的關(guān)系…………………………………………２０３．３．２學(xué)校虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的框架…………………………………………………２ｌ３．４本章小結(jié)……………………………………………………………………………．２２第４章小球平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)的建立…………４．１小球平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容……………………………………………………………２３４．１．１實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹玻常矗保矊?shí)驗(yàn)原理………………………………………………………………………．２３４．１．３實(shí)驗(yàn)器材………………………………………………………………………２３４．１．４實(shí)驗(yàn)步驟………………………………………………………………………．２３４．１．５實(shí)驗(yàn)結(jié)果的剖析………………………………………………………………２４４．２平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?a href='http://www.njxqhms.com/jiaoyou/13600.html' title='雙百兆網(wǎng)賦能千行百業(yè)；國科量子推動(dòng)構(gòu)建數(shù)字時(shí)代ICT新基石' target='_blank'>構(gòu)建……………………………………………………．２５４．３平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)的交互設(shè)計(jì)……………………………………………………．２５４．３．１預(yù)覽模式………………………………………………………………………２７４．３．２實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健常常矗常匙孕泄串嬊€………………………………………………………………………………………３８４．４小球平拋運(yùn)動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)布……………………………………………………．４２４．４．１虛擬實(shí)驗(yàn)發(fā)布可執(zhí)行文件格式………………………………………………．４２４．４．２虛擬實(shí)驗(yàn)發(fā)布為網(wǎng)頁格式……………………………………………………４２４．５虛擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果剖析………………………………………………………………．４２４．６本章小結(jié)……………………………………………………………………………．４６第５章Ｖｉｒｔｏｏｌｓ中碰撞檢查模塊的優(yōu)化…………………………………………………………………．４７
