基于QTVR的遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室的研究及應(yīng)用


本文共計(jì)46頁，24370字；

摘 要
本文是依托廣東省教育廳教育資源建設(shè)項(xiàng)目 “家電實(shí)用電路虛擬實(shí)驗(yàn)專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站”的建設(shè)任務(wù)而展開的。針對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中電路維修實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱這一問題，通過對(duì)現(xiàn)有遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的比較，運(yùn)用QTVR的思路和方法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室VRiELab (Virtual Reality in electrocircuit servicing Laboratory)。VRiELab體現(xiàn)了三維立體感逼真、建模容易、便于網(wǎng)絡(luò)傳輸、運(yùn)行環(huán)境要求低等特點(diǎn)，其中的關(guān)鍵性問題包括遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三維場(chǎng)景的構(gòu)建，遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的確立，虛擬實(shí)驗(yàn)的交互性研究，電路維修虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降取?br>本文共分為4個(gè)部分，第一部分對(duì)國內(nèi)外虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究狀況作了回顧，同時(shí)介紹了電路維修虛擬實(shí)驗(yàn)室的開發(fā)背景。第二部分重點(diǎn)介紹了遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)目標(biāo)。并對(duì)現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維場(chǎng)景的逼真度、系統(tǒng)資源要求、用戶交互能力、平臺(tái)適應(yīng)性與技術(shù)的可實(shí)施性等方面進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，確定了基于QTVR的遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)框架，并給出了系統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第三部分給出了基于QTVR技術(shù)的遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室的具體設(shè)計(jì)以及開發(fā)方法與實(shí)現(xiàn)思路，詳細(xì)討論了環(huán)視QTVR的生成過程，包括QTVR開發(fā)系統(tǒng)的硬件和軟件部分、QTVR的生成步驟與交互過程，然后，給出了兩個(gè)實(shí)例的實(shí)現(xiàn)過程。分別是虛擬儀器示波器與DVD機(jī)器的維修，提出了虛擬電路維修的預(yù)設(shè)故障點(diǎn)與全無故障兩種方案，詳細(xì)分析了虛擬儀器的基本功能與DVD機(jī)的維修方案、維修功能。最后是繼續(xù)開發(fā)基于QTVR的虛擬實(shí)驗(yàn)室的一些建議。
本論文在QTVR技術(shù)引入電路維修虛擬實(shí)驗(yàn)方面做了有益的探索與嘗試，但是現(xiàn)在還只是完成了部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)在交互性與仿真程度方面都還需要進(jìn)一步探索，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，該實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)還需要不斷的完善和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn),電路維修,QTVR
ABSTRACT
This paper designs and realizes a Virtual Reality in Electrocircuit Servicing Laboratory System(VRiELab), on the basis of the “Website in Virtual Experiment on Household Appliances Practical Circuit”, the research project for Guangdong educational resource development of Guangdong Provincial Department of Education. It discusses the functions and approaches of the System, and presents the software architecture and realization techniques by taking DVD and oscillograph as instances. We find that it is efficient, economical, and realizable to build the VRiELab with the QTVR technique by means of analyzing the advantages and disadvantages of some existing virtual laboratory systems. This VRiELab has the characteristics of three-dimensional reality, easy modeling etc.
目 錄
第1章 緒論 1
1.1遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室概述 1
1.2 遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.3課題的來源及本文的主要工作 5
第2章 遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)目標(biāo) 7
2.1 遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)目標(biāo) 7
2.2 系統(tǒng)軟件平臺(tái)的選擇 8
2.3 遠(yuǎn)程虛擬電路維修實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)框架 11
2.4 實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
2.5 本章小結(jié) 14
第3章 基于QTVR的遠(yuǎn)程虛擬電路實(shí)驗(yàn)室的實(shí)現(xiàn) 14
3.1 QTVR開發(fā)平臺(tái) 14
3.2 環(huán)視QTVR的生成過程 18
3.3 實(shí)現(xiàn)環(huán)境 22
3.4 應(yīng)用實(shí)例一----虛擬儀器 24
3.5 應(yīng)用實(shí)例二----DVD機(jī)的維修 27
3.6 應(yīng)用實(shí)例三----微波爐的維修 32
3.7 本章小結(jié) 35
第4章 結(jié)論與分析 37
4.1全文總結(jié) 37
4.2 進(jìn)一步工作展望 38
參考文獻(xiàn) 40
致 謝 41
附錄1 虛擬儀器系列建模圖像（部分） 42
參考文獻(xiàn)
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