文档介绍：前言 2
第一章 研究背景和意义 3
关于虚拟实验室 3
虚拟实验出现的背景 3
虚拟实验室的构成 5
虚拟实验室关键技术 6
开发微机原理虚拟实验平台的意义 7
第二章 8255并行接口实验介绍 8
8255小键盘实验 8
8255开关状态实验 8
第三章开发工具与开发环境 8
VRML介绍 8
VRML语言发展史 9
VRML的工作原理 10
VRML的应用 11
VRML语法结构简介 12
VRMLPad简介 16
Cortona VRML Client简介 19
第四章详细设计 20
20
模块设计 22
外观设计 22
按钮功能实现 23
连线功能实现 26
整体设计 29
8255小键盘实验仿真 30
8255 开关状态实验仿真 30
第五章设计总结 30
参考文献 30
致谢 30
前言
虚拟现实(VR--Virtual Reality)是发展到一定水平上的计算机技术与思维科学相结合的产物,它的出现为人类认识世界开辟了一条新途径。虚拟现实的最大特点是:用户可以用自然的方式与虚拟环境进行交互操作,改变了过去人类除了亲身经历,就只能间接了解环境的模式,从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。另外,虚拟现实不仅仅是一个演示媒体,而且还是一个设计工具,它以视觉形式产生一个仿真的多维信息空间,为我们创建和体验虚拟世界提供了有利的支持。
虚拟现实技术可以广泛应用于各个领域。这些领域包括仿真建模、计算机辅助设计与制造、可视化计算、遥控机器人、计算机艺术、先期技术与概念演示、教育与培训、数据和模型可视化、娱乐和艺术、设计与规划及远程操作等。
虽然虚拟现实技术使用户接触到的只是一个虚拟的环境,但这个虚拟环境所体现出来的各项特征和现实环境的各项特征基本上是一致的,这样,即使用户并没有进入到真实的场景中,他也能身临其境地感受所模拟的现实场景。正是由于虚拟现实技术所特有的虚拟及仿真特性,使得人们在需要进行一些高成本、高难度、高危险的实验时,能够采用虚拟现实技术来进行虚拟仿真,这样无疑能够降低实验的难度和成本,大大提高人们实践活动的效率。
虚拟实验室正是虚拟现实技术在教育及科研领域的一项重要应用,为传播途径的网络虚拟试验室实现了对传统实验室的有力补充,是对传统实验室的时间上拓展和空间上的延伸。访问特定网站,在一定的虚拟环境下(即用虚拟设备替代实际设备,用仿真实验替代真实实验),按一定步骤完成实验及相关参数选择和设定,最终获得实验结果。实验结果包括通过虚拟仪器或虚拟对象体现出来的实验过程,各个过程变量历史曲线和历史数据等。而网络虚拟实验室则是提供网络虚拟实验的场所。
本文介绍了当前进行虚拟现实应用开发所要用到的关键技术,对其进行比较,并且着重介绍了使用VRML(虚拟现实建模语言)来开发微机原理实验—8255并行接口实验的虚拟实验平台的全过程。
研究背景和意义
关于虚拟实验室
网络虚拟实验可以为学生提供一些在现实中无法体验的情景,可以帮助学生就一些需要进行实验而缺少实验条件和实验环境的研究性学习内容提供帮助。网络虚拟实验是在Web中创建出一个可视化的三维环境,其中每一个可视化的三维物体代表一种实验对象。通过鼠标的点击以及拖曳操作,用户可以进行虚拟的实验。网络虚拟实验室实现的基础是多媒体计算机技术、网络技术与仪器技术的结合。虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予虚拟实验室的智能化特征,无论是学生还是教师,都可以自由地、无顾虑地随时进入虚拟实验室操作仪器,进行各种实验。不但为实验类课程的教学改革及远程教育提供了条件和技术支持,还可以随时为学生提供更多、更新、更好的仪器。通过网络虚拟实验室,能够通过计算机在网络中模拟一些实验现象。它不仅仅能够提高远程教育的教学效果,更加重要的是对一些缺乏实验条件的学生,通过网络同样能够
“身临其境”的观察实验现象,甚至和异地的学生合作进行实验。
虚拟实验出现的背景
人类社会发展的历程其实也就是人类向未知世界进行探索的过程,在这个探索过程中,不断实践是最直接,也是最有效率的手段。当人们在实践中遇到一些之前从来没有遇到过的问题,或者要验证某种新的理论时,通过做实验来获得答案无疑是最为直观的选择。通常人们会针对某个具体问题来设计对应的实验,这些实验能够很好地体现出问题的关键点,人们通过对实验过程,实验现象及实验结果的分析来得出问题的大致解决方案或者是理论的实践结果。实验实际上就是把实际问题进行模型化,精简化的一种手