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基于U
ity3D三维电脑组装实验系统的实现
【摘要】实验教学不仅能够培养学生的动手能力,而且还能起到巩固课本上理论知识
的作用。但是由于我们国家人口基数庞大,教育资源有限,实验器材紧缺,不能满足广大在校学生或者社会成人求学需求,因而成为教学和学习中最难以付诸实践的薄弱环节。随着虚拟现实技术的出现,实验教学有了新的思路。U
ity3D引擎对开发仿真性非常高、交互性非常好的虚拟实验环境具有很大的帮助。本文在对虚拟实验室的研究现状进行充分调研的基础上,借助U
ity3D引擎和3DSMax三维建模软件,搭建了一个逼真且操作方便、具有交互功能的组装计算机硬件的虚拟实验操作平台,对组装计算机实验进行了模拟,实现了实验过程以及部分实验现象的模拟。系统的主要功能是让用户采用虚拟仪器完成组装过程,从而达到学会组装计算机的目的。
【关键词】虚拟实验;U
ity3D;计算机组装;
1引言11研究背景及意义
早在十六世纪,实验就被运用于教育教学。实验是指根据科学研究的目的,尽可能排除外界因素的影响的同时突出主要实验因素,并且利用一些专门的仪器设备而人为地改变、控制或者模拟研究对象,使某一些事物(或过程)发生或再现。实验的目的在于通过学习者亲自动手参与实验,从而培养学习者的观察能力、分析能力和实践能力。研究表明,人的动作记忆效率远远高于语言文字的记忆效率,所以通过动手参与的学习比单纯看书要更有效率,实验教学通过让学习者了解事物的本质,培养学习者的研究能力、创新能力,加强学习者对
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f知识的运用和实践,因此成为教育教学中一个不可分割的部分。最开始的实验教学都是真实实验,学习者在真实的实验环境下操作实验设备来完成实验
目的。但是随着人口数量的增加,知识研究领域的扩展,真实实验暴露出了许多缺陷,比如许多实验器材价格昂贵,实验资源无法满足广大学习者的需求,实验存在安全隐患,真实场景带来的实验误差等等。虚拟实验的概念也就应运而生了。
虚拟实验的概念最早由美国弗吉尼亚大学的威廉沃尔夫(WilliamWalf)于1989年提出,它是在虚拟现实技术的基础上产生和发展起来的,是对真实实验尽心模拟或再现的一种实验模式。它的主要组成部分都是通过计算机虚拟而成的,包括实验室环境,实验室仪器以及实验资源。在虚拟实验中,学习者不受时空的限制,可以随时随地的进入虚拟实验系统,通过键盘或者鼠标、数据手套等交互设备与虚拟实验系统中的虚r