机械基础虚拟实验的实现

基于VRML并结合Java技术开发机械基础虚拟实验室,同时用SolidWorks和3DMAX建立常用机械零件的三维实体模型及机械部件、组件的装配模型,用网页技术将各种资源进行整合,实现了交互式机械部件及组件的虚拟装配及辅助教学演示等功能,为实验教学开拓了新的实验教学手段.     

机械基础虚拟实验的实现

基于VRML并结合Java技术开发机械基础虚拟实验室,同时用SolidWorks和3DMAX建立常用机械零件的三维实体模型及机械部件、组件的装配模型,用网页技术将各种资源进行整合,实现了交互式机械部件及组件的虚拟装配及辅助教学演示等功能,为实验教学开拓了新的实验教学手段.     

基于VRML技术的虚拟实验室架构

基于VRML技术的虚拟实验室可提高教学效率,降低教学成本.以VRML技术为例,概述了基于Web的虚拟实验室的网络架构,对虚拟实验技术进行了初步探讨,使其成为一种有效的辅助实验教学手段.     

虚拟仪器技术及其教学应用

简要介绍了虚拟仪器技术、PC-DAQ虚拟测量系统的构成方式及开发平台,探讨了当前高校实验室建设和实验教学现状.探讨了虚拟仪器技术在高校实验教学中的应用前景.结合数据采集卡和PC机在LabVIEW软件平台上开发数字式双踪存储示波器并给出了示波器性能指标.该示波在非正弦波发生器教学实验中进行了应用,同时开发了相应的非正弦波发生器仿真实验软件.实验效果说明虚拟仪器技术能够为高校改善实验条件提供一种新的途径.     

基于虚拟现实技术的光学实验系统研究

目的通过引进现代虚拟现实技术,提高高等学校物理实验教学质量.方法基于虚拟现实技术,结合物理实验光学教学内容,利用3D建立了光学实验仪器分光计及其光学组件模型,该模型形象直观,便于操作,部分仪器结构可以拆卸,便于教学演示和学生实际操作.结果给出了物理实验光学系统的实现方法及发布过程.通过实际演示实验,实现了虚拟光学实验过程,非常方便.学生通过对实验系统操作,可以很快了解分光计的内部结构,使相对复杂的实验操作变得直观生动.结论虚拟现实技术作为当今科技领域的一个热点,被应用于高校物理实验教学中,可以扩展虚拟现实技术的应用领域,同时可以使高校实验教学形式不断更新,实现了科技为社会服务的完美结合.该系统作为真实光学实验室的补充,为实验人员提供了一个方便的创作空间.     

融合虚拟仿真与物理模型的虚实结合型实验教学模式

秉承“以工程能力和创新意识培养为主线”的人才培养理念,针对专业知识点分散、实验教学效果不佳的问题,有机融合虚拟仿真实验技术和实体模型实验技术,构建了虚实结合型的综合性实验项目;串联不同学习阶段各专业课程的知识点主线,通过系统化的工程训练提升学生对复杂工程问题及其逻辑联系的认知与理解.分析了现有实验教学模式存在的问题,介绍了虚拟仿真实验与实体模型实验的融合思路和建设路径,为实验教学模式的研究和实践提供了一种崭新的思路.     

虚拟技术在微波实验教学中的应用

本文作者第一次提出了用于微波技术实验教学的计算机虚拟设备和实验仿真系统的研究方法,讨论了实现微波技术实验教学虚拟设备和仿真系统的必要性,介绍了微波技术实验虚拟现实的数学模型的建立和基本的实现手段.     

基于Web服务技术的仿真组件模型发布机制

在复杂产品虚拟样机工程中,如何对仿真组件模型进行开发和有效发布,实现产品设计人员对分布在网络化协同制造环境的仿真资源的有效查询和访问,一直是复杂产品协同仿真技术面临的一个主要问题.为了解决这个问题,以国家863/CIMS主题的科研项目为背景,在分析协同仿真平台COSIM及其支持的仿真模型组件技术的基础上,研究采用Web服务技术开发仿真组件模型,提出为仿真组件模型建立面向对象的发布数据模型,并在企业私有UDDI服务器上实现仿真组件模型的有效发布,最后阐述对基于Web服务的仿真组件模型在网络化协同制造环境中进行查询和调用的机制,实现仿真组件模型的互操作性和可重用性,达到促进复杂产品虚拟样机协同仿真的目的.     

虚拟装配技术应用研究

阐述了虚拟产品设计的基本内容和虚拟装配技术的原理、过程和方法,以风机叶轮组件为产品设计对象,进行虚拟零部件设计和虚拟装配设计,并进行相应的装配检验,对产品的零部件及结构设计进行分析、评价和设计修改,从而在计算机虚拟环境中完成了产品的开发设计过程,大大缩短了新产品的开发设计过程。     

采用力反馈技术的毛笔建模

将力反馈技术引入虚拟绘制过程,提出一种新的毛笔建模方法,实时仿真中国书画绘制过程中毛笔变形和笔纸之间的水墨传输过程.通过中心骨架和表面两层结构构建毛笔几何模型.采用弹簧振子模型仿真力作用下毛笔中心骨架弯曲变形和毛笔表面变形,实现力对毛笔变形的动态控制.通过毛笔水墨量实时计算方法仿真书画绘制过程中笔纸之间的水墨传输过程.基于硬件组件HPxw8600工作站和Phantom Desktop力反馈设备,构建带有力反馈技术的虚拟绘制系统.在该系统中,用户通过Phantom Desktop力反馈设备实现实时绘制,增强了虚拟绘制过程的真实感.     

基于Virtools的实验教学应用与研究

本文提出了一种全新创建虚拟现实系统的方式,构建基于Virtools技术的虚拟实验教学,其中包含设备虚拟展示和虚拟装配系统。依托于Virtools平台的BB模块和Virtools脚本语言在计算机平台上来实现对教学设备的模拟展示以及虚拟装配的人机交互,并且利用多媒体技术如音频、视频以及虚拟环境来增强真实感。这个方法不仅适用于各高校实验教学,也适用于各种实训,以此来获取设备基本知识和相关装配技巧,也可以避免真实情景中的潜在危险或资源损耗。     

高校实验室管理体制改革与学生的创新实验教育

创新教育已成为目前高等教育的主流,实验教学是培养学生创新能力、提高综合素质的重要途经之一。本文浅谈了实验室管理体制与创新实验教育的关系,提出了实验室管理与创新教学的一些见解。     

虚拟仪器实验教学系统的研究

探讨了虚拟仪器硬件构成的总线方案,并提出了基于组件技术的虚拟仪器软件的开发方法。     

《密码学》课程设置与教学方法探究

讨论了信息安全等专业中《密码学》教学内容设置和教学方法问题。首先分析了《密码学》课程的特点和《密码学》课程设置所需注意的问题;其次设计了一个适用于无抽象代数和初等数论基础学生的《密码学》教学内容和课时分配方案;最后研究了《密码学》的教学方法和教学特点,总结了几点教学经验。     

自动控制原理虚拟实验系统开发

本文根据《自动控制原理》课程实验教学遇到的困难和实验教学改革的需要,开发了基于LabVlEW和MATLAB的自动控制原理虚拟实验系统.该虚拟实验系统包含了《自动控制原理》课程中常见的实验项目.实验系统利用Lab-VlEW和MATLAB的优势,采用二者混合编程,实现了动态显示和仿真分析的有机结合.该系统不仅改善了实验条件,提高了实验水平,而且方便易行,具有推广应用价值.     

面向工程训练的混合现实技术开发与应用

混合现实技术是虚拟现实和增强现实的融合发展,实现了虚拟物体和真实物体实时共存与交互。利用混合现实技术识别实物模型标记物,将虚拟信息叠加到实物模型上,用户在虚拟信息指导下和实物模型进行互动,完成各项实践操作环节,实现了无人指导、虚实结合的工程训练教学。与传统教学方法相比,其提供的信息更直观,内容新颖、互动丰富,且无需学生集中授课,应用场景更多样。在当前新冠疫情下,使用混合现实技术,为实践类课程实现无辅导教学、无集中示范教学,提供了探索和研究的思路。     

基于独立分量分析的噪声消除技术研究

为了消除观测信号中的噪声,利用独立分量分析的冗余取消特性,提出一种新的信号消噪方法.引入虚拟噪声分量对观测信号进行扩展,将一维带噪观测信号变换为多维虚拟观测信号.利用高阶累积量,对扩展的多维加噪观测信号进行盲源分离,得到源观测信号,从而实现噪声的有效消除.进行仿真研究以及转子实验台的松动故障振动信号的实验研究,结果证明了这种消噪方法在消除各类加性噪声的有效性.该方法不需要大量的观测样本,无需观测信号为确定性信号的前提假设,实现了对单个观测样本的实时消噪处理.     

一种基于计算机指纹的U盘文档监控与保护方法

针对U盘随意使用过程中容易产生文件泄密等安全隐患,综合利用计算机指纹技术、捆绑技术、循环校验技术和密码学,介绍了一种对U盘文件使用过程进行离网监督控制的方法。该方法通过规范隔离网络下涉密文件的分发,实现了对U盘文件离网使用情况的监控,做到了对U盘文件的使用过程可控、可查、可追溯,有效解决了U盘泄密和泄密后的追查等问题。