职业院校虚拟仿真实训资源开发的方法与应用

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虚拟仿真课程开发方案

虚拟仿真课程开发方案

虚拟仿真课程开发方案
虚拟仿真课程的开发方案需要综合考虑课程目标、受众群体、技术平台等多个方面。

以下是一个虚拟仿真课程开发方案的大致步骤:需求分析:
确定课程目标和学习目标。

确定目标受众及其特点。

定义虚拟仿真在课程中的角色。

内容设计:
制定课程大纲和教学计划。

选择合适的虚拟仿真场景和案例。

制定学习活动,包括实验、模拟、案例分析等。

技术平台选择:
选择适当的虚拟仿真平台或工具,如虚拟实验室软件、模拟软件等。

考虑平台的易用性、兼容性、性能等方面。

课程制作:
开发虚拟仿真场景和模型。

制作与课程内容相关的交互式模拟。

整合多媒体元素,如图像、视频、音频等。

学习资源开发:
制作支持学习的文档、演示、视频等辅助材料。

开发在线论坛、问答社区等学习互动平台。

评估与测试:
设计课程测评和评估机制。

开发测验、作业和考核工具。

进行课程内外的评估,以获取学员反馈和课程效果。

技术支持与培训:
提供学员使用虚拟仿真平台的技术支持。

为教师提供相关培训,使其能够有效地使用虚拟仿真工具进行教学。

上线和运营:
将课程上线,并确保平台和课程的稳定性。

提供定期维护和更新,确保虚拟仿真平台和课程内容保持最新。

监测和改进:
监测学员的学习进展和参与度。

收集学员和教师的反馈,进行课程改进。

持续改进:
根据评估结果和用户反馈,不断改进和升级虚拟仿真课程。

跟踪技术发展,保持课程内容的先进性和创新性。

虚拟仿真实践教学改革(3篇)

虚拟仿真实践教学改革(3篇)

第1篇摘要:随着我国教育事业的不断发展,实践教学在高等教育中的地位日益凸显。

虚拟仿真实践教学作为一种新兴的实践教学方式,具有广阔的应用前景。

本文分析了虚拟仿真实践教学改革的必要性和可行性,提出了虚拟仿真实践教学改革的策略和措施,以期为我国高等教育实践教学改革提供参考。

一、引言实践教学是高等教育的重要组成部分,是培养学生创新能力和实践能力的重要途径。

近年来,随着科技的飞速发展,虚拟仿真技术逐渐应用于实践教学领域,为实践教学改革提供了新的思路和手段。

虚拟仿真实践教学具有以下优势:①降低实验成本;②提高实验安全性;③拓展实验范围;④提高实验效率。

因此,开展虚拟仿真实践教学改革具有重要的现实意义。

二、虚拟仿真实践教学改革的必要性1. 提高实践教学效果传统的实践教学方式存在诸多弊端,如实验设备昂贵、实验条件有限、实验安全性低等。

虚拟仿真实践教学可以克服这些弊端,提高实践教学效果。

2. 满足人才培养需求随着我国经济社会的发展,企业对人才的需求越来越高,对人才的实践能力和创新能力提出了更高的要求。

虚拟仿真实践教学可以培养学生的实践能力和创新能力,满足人才培养需求。

3. 促进实践教学改革虚拟仿真实践教学可以推动实践教学改革,优化实践教学体系,提高实践教学质量。

三、虚拟仿真实践教学改革的可行性1. 技术支持虚拟仿真技术已经取得了长足的发展,可以为虚拟仿真实践教学提供技术支持。

2. 政策支持我国政府高度重视虚拟仿真实践教学改革,出台了一系列政策支持虚拟仿真实践教学的发展。

3. 社会需求企业对虚拟仿真实践教学的需求不断增长,为虚拟仿真实践教学改革提供了广阔的市场空间。

四、虚拟仿真实践教学改革的策略和措施1. 构建虚拟仿真实践教学体系(1)优化课程设置:根据专业特点和人才培养目标,设置虚拟仿真实践教学课程,确保实践教学与理论教学相结合。

(2)制定实践教学大纲:明确虚拟仿真实践教学的目标、内容、方法和评价标准。

(3)开发虚拟仿真教学资源:利用虚拟仿真技术,开发丰富的教学资源,如虚拟实验、虚拟实训、虚拟仿真实验等。

基于Unity3D的虚拟现实培训仿真系统设计与开发

基于Unity3D的虚拟现实培训仿真系统设计与开发

基于Unity3D的虚拟现实培训仿真系统设计与开发虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术是一种通过计算机生成的仿真环境,使用户可以沉浸在其中并与虚拟环境进行交互的技术。

随着VR技术的不断发展和普及,其在教育领域的应用也越来越广泛。

虚拟现实培训仿真系统结合了虚拟现实技术和培训需求,为用户提供了一种全新的学习体验,可以有效提高培训效果和效率。

1. 背景介绍随着科技的不断进步,传统的培训方式已经无法满足现代社会对于高效、个性化学习的需求。

虚拟现实技术作为一种全新的学习方式,具有高度沉浸感和交互性,能够模拟真实场景,为学习者提供身临其境的体验。

基于Unity3D引擎的虚拟现实培训仿真系统因其强大的功能和易用性而备受青睐。

2. 系统设计2.1 虚拟场景设计在设计虚拟现实培训仿真系统时,首先需要构建逼真的虚拟场景。

通过Unity3D引擎提供的建模工具和材质系统,可以快速创建各种场景,并添加真实感的光照效果和特效,使用户感受到身临其境的视觉体验。

2.2 用户交互设计虚拟现实培训仿真系统的用户交互设计至关重要。

通过手柄、头盔等设备,用户可以在虚拟环境中进行自由移动和操作,与虚拟对象进行互动。

Unity3D提供了丰富的交互接口和物理引擎,可以轻松实现用户与虚拟环境之间的交互。

2.3 数据管理与分析在虚拟现实培训仿真系统中,数据管理和分析是必不可少的部分。

通过记录用户在虚拟环境中的行为和反馈信息,可以对用户的学习情况进行分析和评估,为后续培训提供参考依据。

Unity3D支持数据采集和分析功能,可以帮助开发者更好地了解用户行为。

3. 系统开发3.1 软件架构设计在进行虚拟现实培训仿真系统开发时,合理的软件架构设计是至关重要的。

通过模块化、组件化的设计思路,可以提高系统的可维护性和扩展性。

Unity3D支持多平台发布,并且具有强大的跨平台兼容性,开发者可以根据需求选择合适的架构模式。

3.2 编程与调试在系统开发过程中,编程与调试是必不可少的环节。

职业教育示范性虚拟仿真实训基地

职业教育示范性虚拟仿真实训基地

职业教育示范性虚拟仿真实训基地简介职业教育示范性虚拟仿真实训基地是为了满足职业教育人才培养的需求而建立的一种教学实训环境。

通过利用虚拟仿真技术,基地为学生提供了一种逼真的模拟实践环境,帮助他们在安全、有效的条件下进行职业实训。

这种基地能够模拟各种职业场景,提供真实场景下的操作和应用练习,帮助学生提升他们的职业技能和实践能力。

虚拟仿真技术在职业教育中的应用虚拟仿真技术是通过计算机软件和硬件设备来模拟现实世界的技术。

它能够实现高度逼真的环境模拟,使学生能够进行真实的实践操作。

在职业教育中,虚拟仿真技术被广泛应用于各个领域,例如医疗、机械制造、汽车维修等。

通过虚拟仿真技术,学生可以在模拟环境下进行实操操作,避免了因实验操作造成的风险和成本。

同时,学生还可以通过虚拟仿真系统进行多次练习,加深对实践操作的理解和掌握程度。

职业教育示范性虚拟仿真实训基地的特点1.真实感:职业教育示范性虚拟仿真实训基地通过高度逼真的仿真技术,将学生置身于真实的职业场景中。

学生可以感受到真实的环境氛围,并进行实际的操作练习。

2.安全性:职业教育示范性虚拟仿真实训基地为学生提供了安全的实训环境。

学生可以在虚拟环境中进行高危和复杂的操作,避免了实践风险和人身伤害。

3.交互性:职业教育示范性虚拟仿真实训基地具有良好的交互性,学生可以通过虚拟系统与场景进行互动,获得即时反馈和指导,帮助他们更好地理解和掌握相关职业技能。

4.灵活性:职业教育示范性虚拟仿真实训基地具有较大的灵活性,可以根据学生的需要进行调整和定制。

学生可以根据自己的学习进度和兴趣进行实训内容的选择和调整。

5.多样性:职业教育示范性虚拟仿真实训基地涵盖了多个职业领域,可以满足不同职业的实训需求。

无论是医疗、建筑、机械制造还是汽车维修,都可以在虚拟仿真环境中进行实践操作。

职业教育示范性虚拟仿真实训基地的意义1.提高实训效果:虚拟仿真技术能够让学生在近乎真实的环境中进行实践操作,从而提高实训的效果。

依托虚拟仿真技术,打造中职智能制造专业群虚拟仿真实训基地探索与实践

依托虚拟仿真技术,打造中职智能制造专业群虚拟仿真实训基地探索与实践

依托虚拟仿真技术,打造中职智能制造专业群虚拟仿真实训基地探索与实践作者:陈崇军杨斌马定中来源:《广东教育(职教版)》2024年第01期制造业是国家经济命脉的主体,是立国之本、强国之基。

党中央高瞻远瞩提出“中国制造2025”、《“十四五”智能制造发展规划》等加快建设制造强国的重大战略。

新一代信息技术蓬勃发展并加速向制造业全链条、全流程渗透融合,催生了智能制造这种全新的生产方式,智能制造已成为推动制造业高质量发展的主攻方向,产业升级和经济结构调整对高素质制造业技术技能人才的需求巨大。

虚拟现实(VR)、人工智能、5G技术等新一代信息技术日趋成熟,新一代信息技术应用于教育是教育技术发展的一次飞跃。

虚拟仿真技术在职业教育领域的应用正以丰富的形式迅猛发展,先进的虚拟仿真技术手段,是传统“以教促学”的学习方式的升级,促进了教育方式的创新和教学方法的变革,促进了虚拟仿真硬件环境、虚拟仿真教学资源建设,为虚拟仿真实训基地建设提供了支撑。

2020年教育部《关于开展职业教育示范性虚拟仿真基地建设工作的通知》为我校智能制造专业群虚拟仿真实训基地建设提供明确指引。

本文通過探讨依托虚拟仿真技术,为打造中职智能制造专业群虚拟仿真实训基地,更好培养制造业复合型技术技能人才提供参考。

一、中职智能制造专业群实训教学现状在“智能+制造”、“互联网+制造”的背景下,制造业企业的岗位职业能力呈现不同的发展趋势。

高端装备制造,特别是汽车制造、数控机床制造是制造技术创新、管理模式创新和组织方式创新的先进制造技术和应用模式的结合体。

新技术的交叉与融合会越来越明显,新一轮技术和产业革命的方向不会仅仅依赖于一两类学科或某种单一技术,而是多学科、多技术领域的高度交叉和深度融合。

现中职智能制造专业群虽然配备了相应的实训基地,但是由于条件所限,目前的实训基地对于先进制造业相关专业群建设来说无法切实地满足实训教学需求,存在着各种各样的问题。

例如,高端数控机床、智能制造生产线等实训设备贵重、复杂,不能拆装,设备内部结构看不到、工作原理难展示,不利于学生理解设备结构及工作原理;同时学生多,实训设备少,实训工位不足,实训时间少,实训练习效率低;实训耗材消耗高,数控加工等实训消耗成本高,往往用塑料件、石蜡件代替金属件,脱离生产实际,同时,复杂的加工由于成本等因素不允许做;设备操作所使用的实训设备型号固定,操作系统单一,学生不能充分练习、学习各类机床和系统,无法适应企业多样化操作系统;实训教学资源匮乏,学生的学习积极性不高,课后无法回顾、复习和练习。

虚拟仿真实训室建设的需求和建议

虚拟仿真实训室建设的需求和建议

虚拟仿真实训室建设的需求和建议虚拟仿真实训室是一种基于虚拟现实技术的教育培训设施,可以提供真实的场景模拟和互动体验,帮助学生和专业人士进行实践操作和技能培训。

建设虚拟仿真实训室需要考虑以下需求和建议:1. 虚拟仿真设备:建设虚拟仿真实训室首先需要配备各种虚拟现实设备,如头盔式显示器、手柄控制器、定位追踪设备等。

这些设备可以提供沉浸式的虚拟现实体验,让学生感受到真实场景中的操作和反馈。

2. 专业软件平台:为了实现各种实训场景的模拟和演练,需要选择和购置适用于不同专业领域的虚拟仿真软件平台。

这些软件平台可以提供多种仿真场景和操作模式,以满足学生的实训需求。

3. 多媒体设备:虚拟仿真实训室还需要配备多媒体设备,如投影仪、音响系统等。

这些设备可以用于展示学习材料、示范操作流程,提供更加全面和丰富的学习资源。

4. 交互界面设计:为了方便学生进行操作和交互,虚拟仿真实训室的界面设计需要简洁明了,操作流程要清晰易懂。

可以采用图形化界面和直观的操作方式,提高学生的学习效果和参与度。

5. 多样化的实训场景:虚拟仿真实训室应该提供多样化的实训场景,以满足不同学科和专业的实训需求。

例如,医学专业可以提供手术模拟场景,工程专业可以提供施工模拟场景等。

6. 实时反馈和评估:虚拟仿真实训室应该具备实时的反馈和评估功能,可以记录学生的操作过程和表现,并及时给予评估结果和指导意见。

这样可以帮助学生及时改正错误,提高学习效果。

7. 数据共享和交流平台:建设虚拟仿真实训室时,还可以考虑建立数据共享和交流平台,让学生可以分享自己的学习成果和经验。

这样可以促进学生之间的交流和合作,提高学习效果。

8. 安全保障措施:虚拟仿真实训室建设需要考虑安全保障措施,包括设备使用的安全规范、电源和网络的稳定性等。

同时,还需要制定相关的紧急救援预案,以应对突发情况。

9. 培训师资培训:为了保证虚拟仿真实训室的有效使用,还需要对培训师资进行相关培训,提高他们的虚拟化技能和教学能力。

虚拟仿真教学解决方案(3篇)

虚拟仿真教学解决方案(3篇)

第1篇随着科技的飞速发展,教育领域也在不断革新。

虚拟仿真技术作为一种新型的教学手段,凭借其独特的优势,逐渐成为教育行业的新宠。

本文将针对虚拟仿真教学解决方案进行深入探讨,旨在为我国教育行业提供有益的参考。

一、虚拟仿真教学的优势1. 提高教学质量虚拟仿真教学通过模拟真实环境,使学生能够在虚拟世界中体验各种教学场景,从而提高学生的学习兴趣和积极性。

与传统教学相比,虚拟仿真教学能够更直观、更生动地展示知识,有助于学生更好地理解和掌握知识。

2. 丰富教学内容虚拟仿真教学可以打破时空限制,为学生提供丰富的教学资源。

通过虚拟仿真技术,教师可以将抽象的理论知识转化为具体的实例,使教学内容更加生动、有趣。

3. 培养学生创新能力虚拟仿真教学为学生提供了一个开放、自由的学习环境,使学生能够充分发挥自己的想象力和创造力。

在这种环境下,学生可以自主探索、实践,从而培养创新能力和解决问题的能力。

4. 优化教学资源分配虚拟仿真教学可以降低教学成本,提高教学效率。

通过虚拟仿真技术,教师可以将有限的资源投入到更具针对性的教学活动中,从而实现教学资源的优化配置。

二、虚拟仿真教学解决方案1. 教学平台搭建(1)硬件设备:选择高性能的计算机、投影仪、虚拟现实头盔等硬件设备,确保虚拟仿真教学环境的稳定运行。

(2)软件系统:选择适合虚拟仿真教学的软件系统,如Unity、Unreal Engine等,为教师和学生提供丰富的教学资源。

(3)网络环境:搭建高速、稳定的网络环境,确保虚拟仿真教学过程中的数据传输流畅。

2. 教学内容设计(1)课程体系构建:根据教学目标,设计符合学生认知特点的课程体系,包括理论教学、实践教学、实验操作等环节。

(2)教学资源整合:将虚拟仿真教学资源与现有教材、课件、实验报告等进行整合,形成一套完整的教学体系。

(3)教学案例开发:结合实际教学需求,开发具有针对性的虚拟仿真教学案例,提高教学效果。

3. 教学方法创新(1)情景教学:通过虚拟仿真技术,为学生创设真实的教学场景,提高学生的学习兴趣和参与度。

高等职业院校开展虚拟仿真实训教学的探讨

高等职业院校开展虚拟仿真实训教学的探讨

中国科教创新导刊中国科教创新导刊I 2008N O .33C hi na Educa t i on I nnov at i on H er al d 电化教育研究1高等职业院校开展虚拟仿真实训教学的指导思想高等职业教育强调采用以工作任务为载体的“工学结合”的人才培养模式,以生产工作过程为基础实现课程体系的重构,突出企业化工程化训练,利用现代信息技术,大力开展并加强虚拟仿真实训教学,密切校企合作,提高学生职业技能水平,全面培养与提升学生的综合素质。

开发虚拟仿真实训环境,建立仿真教学情境,符合当前高职教育发展的指导思想,符合大部分高等职业院校的现状,对学生技能水平的提升起到积极的作用,这种教学模式受到了广大师生的欢迎。

2开展虚拟仿真实训教学的探讨开展虚拟仿真实训教学应当重点突出模拟真实工作任务的实训环境的建设。

在实训教学中突出学生的主体地位,加强师生互动,强调在教师指导下学生自我开发实训项目,学生之间互相评比,根据评比结果修改方案,分层交织的开展实训,持续不断地提高学生的技能水平。

开展虚拟仿真实训教学有许多优点,同时也存在一些不足,这些问题值得我们认真探讨,要突出优点,改进不足,使虚拟仿真这种不同于传统方式的实训教学模式得到不断的完善并走向成熟。

开展虚拟仿真实训教学的主要优点有以下几点。

2.1符合当前高职教育的发展要求,符合当代高职学生的特点高职教育的培养目标要求学生的技能水平必须适应企业技术的进步,用人单位对人才的要求是衡量高职院校学生质量的一把标尺。

为适应市场现状,高职院校一定要寻求学生技能水平提升的新途径,大力开展虚拟仿真实训教学符合当前高职教育的发展趋势。

随着我国信息化水平的不断进步,进入高职院校的学生大部分已能较熟练地使用计算机进行文档排版和利用网络资源解决问题,一部分学生还具备相当的编程能力,这为开展虚拟仿真实训教学提供了坚实的基础。

2.2节约教育成本,优化教学资源配置技术在进步,对于高职院校而言为了使学生的技能适应企业需求,教学设备必须不断更新,这大大增加了高职教育的成本,限制了高职学生技能水平的提高,对于绝大多数高职学校来说不断更新类型繁多的实训设备是不现实的。

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职业院校虚拟仿真实训资源开发的方法与应用摘要全国职业院校的实训设备日益增多,但场地却相对减少,因此如何将实操与仿真软件相结合,尤其是在操作具有危险性、耗材和耗能过高的设备时,更应该考虑实操与虚拟仿真软件的结合,更好地发挥虚拟仿真软件的作用。

提出专业仿真软件的合理应用、强化具有开发功能的专业仿真软件的应用、提倡使用物理介入式的仿真软件的应用与全场景式真实仿真软件的应用的四层步骤,同时为了推广虚拟仿真软件的使用,提出职业院校的行政部门应釆取相关措施,这是保障虚拟仿真软件在职业院校中使教师与学生双方获益的最佳办法。

关键词职业院校;虚拟仿真;实训资源中图分类号:g712 文献标识码:a 文章编号:1671-489x (2012)33-0004-041 引言为贯彻落实北京市教育委员会《关于北京“十二五”时期职业教育信息化规划》的文件精神,利用云计算技术、3g无线网络技术、虚拟现实技术和物联网技术——这些技术催生了应用,应用孕育了技术,探索开发职业院校的虚拟项目、虚拟工艺、虚拟流程、虚拟实验、虚拟车间、虚拟工厂,形成虚拟对象与真实对象的有效对接,虚拟实训与真实实训的有机互补,全面提升职业院校的实训教学的可操性、实效性,避免危险性,降低高成本性、不可逆性和高耗费,为实验与实训提供有力支撑。

2 虚拟实训资源虚拟实训的概念是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境,供学生观察、操纵、建构其中的对象,使他们获得类似真实的体验或者掌握知识理论体系的规律。

目前虚拟实训资源是非常丰富的,各大公司开发了很多虚拟仿真软件与开发平台,尤其是网络版游戏仿真软件风起云涌,给开发商和网吧的投资者带来丰厚利润。

而职业教育的虚拟仿真软件与开发平台显得相对匮乏,这是因为职业教育涉及各行各业,一个权威的、界面友好的、能满足各种用户需求的仿真平台编辑器尚未产生,而能满足某一领域的虚拟仿真软件与开发仿真平台编辑器很多,如pro e机械三维仿真平台、vr-platform三维互动仿真平台和tina 电子线路三维互动仿真平台等。

这是因为虚拟技术具有沉浸性、交互性、构想性特征:沉浸性指人能够沉浸到计算机系统所创建的环境中,由观察者变为参与者,成为虚拟现实系统的一部分;交互性指是人能用多种传感器与多维化信息的环境发生交互,如同在真实的环境中一样与虚拟环境中的对象发生交互关系;构想性指人能从虚拟环境中得到感性和理性的认识,进而深化概念、产生新意和构想。

上述这些软件都能满足沉浸性、交互性、构想性的特征。

3 职业教育虚拟仿真四层步骤3.1 专业仿真软件的应用专业仿真软件很多,其特点是:在调试上,面向图符对象的仿真软件,不须任何编程学习,只需要填充控件或对象,就能仿真大量的应用系统,几乎囊括现代所有领域的可视化、动态仿真系统、图符表示的功能模块。

目前职业院校的教师在授课中常使用各自专业的虚拟仿真软件进行辅助教学。

例如,tina design suite v8专业仿真软件是针对电路分析、设计和实时测试的软件,它功能强大,易用性极高,具有模拟、数字、vhdl语言、单片机、电子电路和混合电路板以及pcb layout布线仿真设计环境。

学生可以便捷地快速分析开关电源、射频、通讯、光电电路的各种真实情况,生成和调试使用集成的微控制器代码流程图,并在混合电路的微控制器应用环境中进行联动测试。

tina仿真系统独特之处在于可以通过usb总线控制的tina lab ii硬件,使计算机变成一个强大的多功能测试与测量仪器,完成从“设计需求”到“物理实现”的自动化设计过程。

tina技术大致分为电气原理图设计输入、混合电路仿真分析、pld设计、印制板(pcb)自动布线设计等环节。

学生会发现tina是一个易用性极高的高性能电子电路仿真设计工具,而教师更喜爱tina中包含的结合仿真内核的训练环境等独特功能。

如图1、图2如示,分别是电路原理图和面包板上实物元件连线、电路原理图在面包板和pcb仿真。

另外,pro e仿真软件在机械零件、装配及工艺处理上有强大功能,这些仿真软件在行业内是工程师工作的主要工具。

但是这些仿真软件都具有强烈的专业性,专业之间互通较少。

还有vmware workstation虚拟机软件、硬盘分区、boson netsim模拟器等仿真软件。

3.2 具有开发功能的专业仿真软件的应用目前社会上大型3d游戏仿真软件已经很多,制作这些仿真软件的公司开始瞄准职业教育市场,推出许多虚拟仿真软件,它的特点是可以针对不同专业,根据教师的专业需求,设计出某专业课的某些知识点和实训项目的仿真。

首先,采用仿真技术研究可节约大量的研究经费,在一定程度上可替代真实的测试技术研究,至少可以起到相当的指导作用。

其次,能够帮助科研单位把科研工作中积累的许多宝贵知识和经验加以总结,建立相应数据库,得以长期保存和便于检索。

第三,全三维的场景交互有很好的可视作用,其直观性和可交互性得到良好的体现。

例如vr-platform三维虚拟现实平台软件,该软件适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得,可广泛应用于城市规划、室内设计、环境艺术、产品设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、互动广告设计、军事模拟等行业,它的出现将给正在发展的3d仿真产业注入新的活力。

vr-platform的目标是:低成本、高性能,让每一个学生都能够从“虚拟现实”中发掘出计算机三维的新乐趣,能与自己专业有效融合。

vr-platform具有良好的系统架构,无论是学生、教师,还是软件开发人员,都可以在不同层次上以不同的开发方式,开发出满足自己需要的各种应用程序。

如图3所示,航模发动三维运行与零件装配仿真。

在进行仿真专业课程制作过程中要以行业需求为基准,以专业实训要求为依据,根据不同的行业特点探索行业通用性的操作规范,确保开发的课程能够得到行业认可,最终建立起一批满足行业要求,符合企业操作流程和规范的虚拟技术实训资源。

要建立一套完整的虚拟技术实训中心,其硬件条件可根据学校不同条件自行组织,建议釆用主动式立体投影机、无缝软边融合技术的沉浸式环幕、虚拟现实成像及播放仿真平台系统——三通道环幕立体投影系统、高端vr专业图形工作站等设备。

虚拟技术(virtual reality)是借助计算机技术及最新研制的传感装置所创建的一种崭新的模拟环境。

它是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术等领域。

它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者自然地对仿真世界进行体验和交互,最终使得参与者产生身临其境的感觉,并且能直接参与该环境中事物的变化与相互作用。

其最大特点是根据教师的不同专业需求,设计出精美的3d仿真。

如图4所示,旅游专业介绍圆明园正大光明景区虚拟3d仿真。

3d技术模式主要釆用max、3ds、flt、obj、dxf、dwg、dem,其中flt文件格式是专业虚拟仿真软件multigen的专业格式,在实现过中,定义一个3ds object类就可实现三维建模与仿真。

3.3 物理介入式的仿真软件的应用由于仿真软件平台开发人员大多是软件工程师,应用仿真软件平台人员只需要关注脚本的编写和项目的真实可操作性,如需美观应要大量的照片,也称之为皮肤,增强3d的可视性。

但是人们又提出更进一步的要求——实物操作与虚拟仿真一一对应,而且要求仿真软件能够控制实物的动作,甚至能模拟或预测实物动作的危险,如核燃料棒的泄漏、地震等。

这就要求实物的动作过程中有大量的传感器的物理量,经过v/i转换,以及rs232或485的通讯协议,与仿真软件平台中的i/o函数构成事件,形成仿真软件能够控制实物的动作。

以机器人为例,如图5所示。

目前通用开发型的仿真软件平台是通过游戏软件移植过来的,已有游戏手柄,它是一种开关量,利用geykey()函数就能调用,还有一种是游戏手套,手套内放置了压力传感器可模拟cs游戏中许多武器的仿真。

所以说物理介入式仿真软件的开发应用已近在眼前,但是难度较大,这不但需要开发人员与设计应用人员必须具备软硬件的综合素质,而且应具备相当水平的美术观。

有实物介入式计算机仿真系统将成为职业教育仿真实训教学中的又一个亮点。

随着实训仿真技术的发展,实训内容、实训手段、实训设备将发生变革,传统的校内、外实训基地模式将向校内、外实训基地与虚拟实验实训相结合的教育实践模式发展。

职业教育对仿真技术的需求异常迫切,这必将会带动一批人加入到仿真在职业教育中的应用研究队伍之中。

3.4 全场景式真实仿真软件的应用1)大连海事大学船舱模拟驾驶仿真系统。

该船舱模拟驾驶仿真系统是仿真的最高境界,实现了实物与虚拟的有机结合。

笔者参观了该实训中心,但是没有图片,只能粗略地分析船舱模拟驾驶仿真系统。

它是在原有的机舱三维模型基础上,采用multigen creator 对相关设备的可操作部件重新建模,并依需对其进行层次结构优化;结合船舶机舱的具体情况,采用vega对船舶虚拟机舱内相关技术进行实现;并在mfc平台上开发具有实时仿真及交互控制功能的视景仿真系统。

概括起来,该船舱模拟驾驶仿真系统主要包括以下几个部分。

①自定义运动模型的实现。

对自定义运动模型的设计思路作了详细分析,并实现了一种运动模型。

②虚拟驾驶舱碰撞检测的实现。

对虚拟驾驶舱碰撞检测模型的volume方法的设计作了详细分析,对碰撞检测模型实现总流程作了详细规划,设计出一种结合bump和z的碰撞检测方法。

③对虚拟设备进行拾取操作的实现。

对进行设备拾取操作前的模型部件的创建和处理方法作了详细讲述,并根据机舱内部模型部件的特征,制定操作方案,最后实现模型部件操作和se2000之间的通讯。

④基于mfc的虚拟机舱视景仿真系统相关功能的实现。

对在mfc 上的系统总体实现流程做了详细规划,并讲述了基于mfc的虚拟机舱视景仿真系统的相关功能的实现方法,如用户视点在各虚拟设备间切换、视景仿真窗口的全屏显示、场景中各参数能根据用户需要进行设定等。

2)北京石油化工学院的炼油厂模拟仿真。

该工业仿真系统是针对真实工业系统的复杂工艺推出的加水模拟系统的解决方案,用实时三维可视化的方式,有针对性地解决工业领域中展览展示、宣传介绍、实时监控、技能培训及技术服务等方面的难题。

该工业仿真系统用真实和缩小的系统模拟了炼油厂的工艺各系统及整体厂区环境外观,并模拟仿真了各设备的结构、工作过程。

同时,该工业仿真系统还综合了opengl技术、数据库,以及其他多媒体技术、程序开发技术、显示技术、互动控制技术、网络技术。

笔者参观了该实训中心,但是没有图片资料,故而也只能粗略地对其进行分析。

①展示功能:可模拟展示工艺系统、机械设备的外观、结构、性能、工作原理等。

②互动功能:可与操作人员互动,具有较好的操作性,操作人员可以第一人称的方式随意地浏览、展示、学习;③体验功能:操作人员可体验真实工艺系统和设备的所有功能(操作使用、安装施工、故障排除等)。

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