基于VRML的計算機組成原理虛擬實驗系統(tǒng)研究.pdf

1、在現(xiàn)代教育中，實驗教學(xué)占有非常重要的地位，是提高學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)、動手能力的一個重要手段。目前，由于各種原因，許多高校的實驗設(shè)備和手段還不能完全滿足要求。與此同時，計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體、虛擬現(xiàn)實技術(shù)及VRML(虛擬現(xiàn)實建模語言)的迅速發(fā)展，為虛擬實驗系統(tǒng)的構(gòu)建提供了技術(shù)支撐。虛擬實驗方式突破了傳統(tǒng)實驗方式的時空限制，使實驗教學(xué)在時間和空間上得到有效的延伸。虛擬實驗作為傳統(tǒng)實驗的一個有益的補充，既能節(jié)約大量的實驗設(shè)備經(jīng)費，也有助于提高實驗教學(xué)的

2、效果。 通過對國內(nèi)外虛擬實驗研究情況的文獻檢索和分析，發(fā)現(xiàn)基于VRML研制和開發(fā)計算機組成原理虛擬實驗系統(tǒng)的文獻資料很少，本文對此進行了深入研究。 本文從理論、構(gòu)建技術(shù)和應(yīng)用開發(fā)三個層面對計算機組成原理虛擬實驗系統(tǒng)的構(gòu)建進行了全面的研究，具體內(nèi)容如下： ·對構(gòu)建計算機組成原理虛擬實驗系統(tǒng)的支撐理論進行了分析，運用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和人本主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)計算機組成原理虛擬實驗系統(tǒng)的構(gòu)建； ·對計算機組成原理虛

3、擬實驗系統(tǒng)進行分析設(shè)計，對比分析了幾種主流的關(guān)鍵技術(shù)：Java3D、ActiveX、QuickTime VR、VRML和Flash，選擇了適合構(gòu)建本實驗系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)VRML、JavaScript與ASP； ·利用Vrmlpad建模工具對實驗臺、投影屏、實驗室建筑場景等一些簡單的靜態(tài)環(huán)境進行建模；利用專業(yè)三維建模軟件3DSMax對導(dǎo)線、芯片、面包板等一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的實驗器材進行建模；靜態(tài)模型構(gòu)建完成后，接著以VRML技術(shù)為主結(jié)合J

4、avaScript/VRMLScript腳本語言完成了虛擬實驗系統(tǒng)動態(tài)模型的構(gòu)建，并給出了優(yōu)化VRML文件的策略；模擬仿真了清華大學(xué)科教儀器廠生產(chǎn)的TEC-4計算機組成原理實驗儀； ·使用VRML技術(shù)構(gòu)建了進行計算機組成原理模擬仿真實驗的三維虛擬實驗環(huán)境，并通過ASP技術(shù)及B/S(Browser/Server瀏覽器/服務(wù)器)三層結(jié)構(gòu)的設(shè)置， 構(gòu)建了該虛擬實驗系統(tǒng)的網(wǎng)頁結(jié)構(gòu)，發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，供遠(yuǎn)程實驗學(xué)習(xí)。 本文對虛