基于Virtools的GC虛擬實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建方法研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)中的熱點(diǎn)之一，它與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并稱為三大前景最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)仿真的研究深入，單機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室和二維虛擬實(shí)驗(yàn)室越來越滿足不了人們的要求，從而三維網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究應(yīng)運(yùn)而生。色譜儀器應(yīng)用廣泛且大多精密貴重，開發(fā)色譜虛擬實(shí)驗(yàn)室對(duì)于儀器培訓(xùn)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著重要的意義。但目前的虛擬色譜實(shí)驗(yàn)軟件多停留在簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)M的層面上，缺乏建立在數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上的、利用真正的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開

2、發(fā)的、具有動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交互功能的模擬大型分析儀器仿真軟件。這正是本課題的背景所在。 構(gòu)建三維實(shí)時(shí)高交互的虛擬實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要解決三維場(chǎng)景中的高交互、數(shù)據(jù)傳遞和存儲(chǔ)、化學(xué)工作站、信息反饋等問題。本文在分析比較各種主流的開發(fā)平臺(tái)后，采用了以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)Virtools為核心的3ds MaX+Virtools的虛擬實(shí)驗(yàn)室開發(fā)路線，并通過構(gòu)建氣相色譜三維網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)解決了本文所面臨的問題。 本文依據(jù)氣相色譜基本理

3、論，色譜保留值與載氣流速及分離柱溫度的關(guān)系，構(gòu)建了不同色譜分離條件下保留參數(shù)的預(yù)測(cè)模型。在氣相色譜三維網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室中，首先以3ds MaX構(gòu)建了虛擬儀器以及虛擬實(shí)驗(yàn)室的全三維場(chǎng)景；并利用BB模塊和SDK相結(jié)合的編程方法，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交互改變分離條件參數(shù)，通過分離條件參數(shù)與虛擬氣相色譜工作站的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞，在構(gòu)建的虛擬工作站上動(dòng)態(tài)繪制了不同分離條件下的色譜流出曲線，模擬了色譜實(shí)驗(yàn)的全過程。并且得到的各種模擬結(jié)果與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分相近。