基于网络的传感器虚拟实验室的设计与研究-测试计量技术及仪器专业论文.docx

南京航空航天大学硕士学位论文 南京航空航天大学硕士学位论文 基于网络的传感器虚拟实验室的设计与研究 基于网络的传感器虚拟实验室的设计与研究 i i ii ii 摘 要 虚拟实验室是随着虚拟现实技术和网络技术的发展而出现的，为网络实验 教学的开展提供了有效途径。本文设计了基于网络的传感器虚拟实验室系统。 系统基于 B/S 结构，采用 VRML、ActiveX 和 Flash 等技术实现虚拟实验，利用 Dreamweaver 构建实验室网站。 本文采用两种方式实现虚拟实验：基于 VRML 和 ActiveX 技术的三维虚拟 实验和基于 Flash 技术的二维虚拟实验。VRML 是在 Internet 上建造虚拟环境的 技术，具有三维效果逼真，交互性强等特点，适合制作大型综合虚拟实验。三 维虚拟实验首先利用三维建模工具建立实验模型，再转换为 VRML 文件，并利 用 VRML 技术进行交互设计；然后利用 ComponentWorks 提供的 ActiveX 控件 开发虚拟实验仪器；最后将虚拟实验制作成 HTML 网页，并利用 JavaScript 和 VBScript 脚本实现 VRML、ActiveX 和 HTML 之间的通信。Flash 技术具有动 画生动、生成文件小、制作简单等特点，适合制作原理演示性实验。 本文采用 ASP 和 Access 数据库设计实现了实验室用户信息管理系统，对 用户信息、用户权限和实验资源等进行管理，规范了虚拟实验室使用与维护。 基于网络的虚拟实验室具有广阔的发展前景，目前国内外的很多高等院校 都将其作为学科建设项目之一，其实现技术与方法也是层出不穷。本文设计与 研究了基于网络的传感器虚拟实验室系统，为用户提供网络化、开放式的实验 环境。 关键词：虚拟实验室，VRML，ActiveX，Flash，ASP，网络 ABSTRACT The virtual laboratory, which appears with the development of network and virtual reality technique, is an effective solution to web-based experimental teaching. A web-based virtual laboratory system of sensor is designed in this thesis. The system which realizes the virtual experiments with VRML, ActiveX and Flash technique, is established in websites form based on B/S structure by Dreamweaver. In this thesis, 3D virtual experiment based on VRML and ActiveX technique and 2D virtual experiment based on Flash technique are the two ways of realizing the virtual experiment. The VRML technique, which can build virtual environment in Internet, has vivid 3D vision and excellent interaction that is suitable to create large integrative virtual experiment. For 3D virtual experiment, first experiment models are built by 3D modeling tool and converted into VRML files, next the experiment interaction are realized with the VRML technique. Then virtual experiment instruments are built by ActiveX control provided by Component Works. Finally virtual experiments are made into HTML pages, and JavaScript and VBScript are used to realize the communications among VRML, ActiveX and HTML. The Flash technique, whic