[发明专利]一种虚拟实验室的仿真方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，尤其涉及一种虚拟实验室的仿真方法及系统。

背景技术

在现实生活中，对物理、化学、生物等实验的教学，通常依靠真实的实验室，通过在实验室进行相应的实验，引导学生深刻体会科学知识；然而这种教学方式的普及性并不强，因为该方式需要购置较多的实验设备，并需要设置专门的实验室来实现，对于偏远地区，资金缺乏或校舍缺乏的学校来说，往往由于无法提供这些硬件条件，而使得实验教学受限；同时该种方式的实验教学从前期准备到完成实验需要耗费较多的时间，实验效率较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种虚拟实验室的仿真方法及系统，无需专门实验室和实验设备，即可完成对实验的教学，适用性更强，实验过程更加简单、高效。

第一方面，本发明提供了一种虚拟实验室的仿真方法，所述方法：

采集真实实验室的多个参数；

根据所述多个参数进行三维建模，生成多个对应的三维模型；

从多个所述三维模型中选择至少一个三维模型，组成虚拟实验室。

进一步地，所述多个参数包括：实验室空间参数，实验室设备参数。

进一步地，所述根据所述多个参数进行三维建模，生成多个对应的三维模型，具体包括：

根据所述实验室空间参数进行实验室空间的三维建模，生成对应的实验室空间三维模型；

根据所述实验室设备参数进行实验室设备的三维建模，生成对应的实验室设备三维模型。

进一步地，所述从多个所述三维模型中选择至少一个三维模型，具体包括：

接收用户对所述三维模型的选择指令；

根据所述选择指令选择至少一个三维模型。

进一步地，所述从多个所述三维模型中选择至少一个三维模型还包括：

接收用户对所述三维模型的调换指令；

根据所述调换指令调换所述三维模型中的一个或多个三维模型。

进一步地，所述仿真方法还包括：根据用户的操作指令，控制所述虚拟实验室中的虚拟设备执行相应的实验操作。

第二方面，本发明还提供了一种虚拟实验室的仿真系统，所述系统包括：数据采集模块，三维建模模块，仿真模块；

所述数据采集模块，用于采集真实实验室的多个参数；

所述三维建模模块，用于根据所述多个参数进行三维建模，生成多个对应的三维模型；

所述仿真模块，用于从多个所述三维模型中选择至少一个三维模型，组成虚拟实验室。

进一步地，所述系统还包括：交互模块；所述交互模块用于接收用户的操作指令。

由上述技术方案可知，本发明提供一种虚拟实验室的仿真方法及系统，无需专门实验室和实验设备，即可完成对实验的教学，适用性更强，实验过程更加简单、高效。

附图说明

图1示出了本发明提供的虚拟实验室的仿真方法的流程示意图。

图2示出了本发明提供的虚拟实验室的仿真系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

图1示出了本发明实施例一提供的虚拟实验室的仿真方法的流程示意图。如图1所示，所述方法包括：

步骤S1，采集真实实验室的多个参数。

所述多个参数包括：实验室空间参数，实验室设备参数。其中，实验室空间参数包括长度、宽度、高度、明暗度等参数，实验室设备参数包括实验室设备的型号、尺寸、用途等参数，其中，实验室设备包括电源、电压表、电流表、铁架台等物理实验设备以及烧杯、量筒、酒精灯等化学实验设备。

步骤S2，根据所述多个参数进行三维建模，生成多个对应的三维模型。

优选地，步骤S2具体包括：根据所述实验室空间参数进行实验室空间的三维建模，生成对应的实验室空间三维模型，即虚拟空间；根据所述实验室设备参数进行实验室设备的三维建模，生成对应的实验室设备三维模型，即虚拟设备，如虚拟电源、虚拟电压表、虚拟烧杯等。

根据步骤S2得到的虚拟空间和虚拟设备与真实的实验室空间和设备相似，能够在一定程度上替代真实环境中的空间和设备。

可通过包括3DMAX在内的多个建模工具进行建模。

步骤S3，从多个所述三维模型中选择至少一个三维模型，组成虚拟实验室。

其中，所述虚拟实验室为虚拟空间和任意一个或多个虚拟设备的组合。