虚拟仿真实训软件的制作技术 PPT课件
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虚拟仿真实训软件的制作技术
解决方案
遵循相关法律法规，尊重知识产权和隐私权；明确软件使用协议，规定用户行 为准则和责任范围；建立完善的监管机制，对软件内容和使用进行审查和管理。
感谢您的观看
THANKS
05
虚拟仿真实训软件制作挑战 与解决方案
技术挑战及解决方案
技术挑战
解决方案
虚拟仿真实训软件需要高度逼真的图形渲 染和物理模拟，对计算资源要求高，可能 导致软件运行缓慢。
采用高性能图形处理器和优化算法，提高 渲染速度和物理模拟精度；利用云计算资 源进行分布式计算，减轻本地硬件负担。
技术挑战
解决方案
数据处理
03
根据需求，进行数据采集、处理和分析，为软件提供数据支持。
测试阶段
功能测试
测试软件各项功能是否 符合需求规格说明要求。
性能测试
测试软件在不同负载下 的性能表现，确保稳定 性。
安全测试
测试软件的安全性，包 括数据加密、权限控制 等。
部署与维护
软件部署
将软件安装到指定服务器或设备上，确保正常运行。
工业仿真领域案例
总结词
工业仿真领域的虚拟仿真实训软件能够模拟生产过程和设备运行状态，提高生产效率和安全性。
详细描述
在工业仿真领域，虚拟仿真实训软件主要用于模拟生产线、工厂设备和工艺流程，帮助企业进行生产 优化和故障预测。例如，汽车制造企业使用虚拟装配线模拟器进行生产线布局和优化，石油企业使用 虚拟钻井平台模拟器进行钻井作业培训和应急演练。
解决方案
采用模块化设计和可扩展架构，方便根据不同需求进行定 制和扩展；采用敏捷开发方法，缩短开发周期，提高软件 迭代速度。
解决方案
与行业专家合作，深入了解实际操作流程和规范，确保虚 拟环境与实际操作的一致性；采用基于绩效的评估方法， 对训练效果进行量化评估。
遵循相关法律法规，尊重知识产权和隐私权；明确软件使用协议，规定用户行 为准则和责任范围；建立完善的监管机制，对软件内容和使用进行审查和管理。
感谢您的观看
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05
虚拟仿真实训软件制作挑战 与解决方案
技术挑战及解决方案
技术挑战
解决方案
虚拟仿真实训软件需要高度逼真的图形渲 染和物理模拟，对计算资源要求高，可能 导致软件运行缓慢。
采用高性能图形处理器和优化算法，提高 渲染速度和物理模拟精度；利用云计算资 源进行分布式计算，减轻本地硬件负担。
技术挑战
解决方案
数据处理
03
根据需求，进行数据采集、处理和分析，为软件提供数据支持。
测试阶段
功能测试
测试软件各项功能是否 符合需求规格说明要求。
性能测试
测试软件在不同负载下 的性能表现，确保稳定 性。
安全测试
测试软件的安全性，包 括数据加密、权限控制 等。
部署与维护
软件部署
将软件安装到指定服务器或设备上，确保正常运行。
工业仿真领域案例
总结词
工业仿真领域的虚拟仿真实训软件能够模拟生产过程和设备运行状态，提高生产效率和安全性。
详细描述
在工业仿真领域，虚拟仿真实训软件主要用于模拟生产线、工厂设备和工艺流程，帮助企业进行生产 优化和故障预测。例如，汽车制造企业使用虚拟装配线模拟器进行生产线布局和优化，石油企业使用 虚拟钻井平台模拟器进行钻井作业培训和应急演练。
解决方案
采用模块化设计和可扩展架构，方便根据不同需求进行定 制和扩展；采用敏捷开发方法，缩短开发周期，提高软件 迭代速度。
解决方案
与行业专家合作，深入了解实际操作流程和规范，确保虚 拟环境与实际操作的一致性；采用基于绩效的评估方法， 对训练效果进行量化评估。
虚拟现实的设计方法课件
沉浸式体验：使 用户能够身临其 境地感受虚拟环 境，产生强烈的 沉浸感。
多感官刺激：虚 拟现实技术能够 同时刺激用户的 视觉、听觉、触 觉等多种感官， 提供更加真实的 体验。
交互性强：用户 可以通过多种方 式与虚拟环境进 行互动，实现更 加自然、流畅的 交互。
高度逼真：虚拟 现实技术能够模 拟真实世界的细 节和纹理，提供 高度逼真的视觉 效果。
互体验
应用领域：游 戏、娱乐、影
视、教育等
物理引擎：模拟物 体运动、重力等物 理现象的算法
碰撞检测：检测虚 拟物体之间是否发 生碰撞或接触的算 法
实时性要求：高帧 率，低延迟
交互性：支持用户 与虚拟环境的交互
体感捕捉技术：通过传感器 捕捉人体动作，实现自然交 互
语音识别技术：将人的语音 转换为文字，实现人机交互
定义：在虚拟环境中实时地渲染图 像
技术手段：使用图形处理器和计算 机视觉技术
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
目的：创建逼真的视觉效果，增强 用户体验
实时动态渲染的应用场景：游戏、 影视、教育等
03
定义目标：明确虚拟现实系统的目的和需求 收集数据：通过问卷、观察、访谈等方式收集用户需求和行业数据 数据分析：对收集到的数据进行整理和分析，找出关键点和趋势 制定方案：根据分析结果制定虚拟现实系统的设计方案和功能模块
教育培训：利用虚拟现实技术进行模拟实验、技能培训、学术交流等，提高教育培训的效率和 效果。
医疗领域：通过虚 拟现实技术为患者 提供更真实的手术 模拟训练，提高手 术技能；康复治疗 中利用VR进行各 种运动的模拟，促
进康复。
教育领域：利用虚 拟现实技术构建虚 拟教室、虚拟实验 室等，提供更为真 实、生动的教学环
虚拟仿真实验教学 PPT
虚拟仿真实验是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术 及与其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应 设备为工具，采用“面向对象”思想创建的能够实时操作的、非实 在的实验空间，在此环境中，实验者可以像在真实的环境中一样完 成各种预定的实验项目。
终端
虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术、网络技 术和传统实验设备结合起来,采用软硬件相结合的方式， 协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用 网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个 人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程控制与协 作的实验方式。
高压电类实验
野外类实验
故障再现
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
动力设备 拆装
轮机模拟器
传统教学中，理论 教学与实验教学是分开 的。理论课上没有实验， 借助虚拟仿真实验，就 可以将实验带进理论课。
服务器 教师
交换机
虚拟仿真实验室易于构建、易于实现， 便于异地在线检测和远程测控，可以运用 网络技术及现有设备搭建功能强大的实验 系统，从而节省大量的购置设备费用，显 著降低实验室建设和管理成本。
虚拟仿真实验可以提供开放式实验环 境。学生可以打破时间和地域的限制完成 相关的教学实验。
学生 学生
虚拟仿真实验，使学生进入虚拟场景，根据实验要求，自行设计并 完成实验。虚拟仿真实验不仅能锻炼学生的独立构思和设计能力，而且 能激发学习的兴趣，这样更有利于培养出具有创新精神和实践能力的人 才。同时，提高是实验效果、效率、效益！
可以互相讨论下，但要小声点
系统软件 程序模块
实验项目 设计模板
数据分析与 处理工具包
信息 资料
实验资源 项目开发 实验操作
网络化 平台化
终端
虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术、网络技 术和传统实验设备结合起来,采用软硬件相结合的方式， 协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用 网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个 人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程控制与协 作的实验方式。
高压电类实验
野外类实验
故障再现
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
动力设备 拆装
轮机模拟器
传统教学中，理论 教学与实验教学是分开 的。理论课上没有实验， 借助虚拟仿真实验，就 可以将实验带进理论课。
服务器 教师
交换机
虚拟仿真实验室易于构建、易于实现， 便于异地在线检测和远程测控，可以运用 网络技术及现有设备搭建功能强大的实验 系统，从而节省大量的购置设备费用，显 著降低实验室建设和管理成本。
虚拟仿真实验可以提供开放式实验环 境。学生可以打破时间和地域的限制完成 相关的教学实验。
学生 学生
虚拟仿真实验，使学生进入虚拟场景，根据实验要求，自行设计并 完成实验。虚拟仿真实验不仅能锻炼学生的独立构思和设计能力，而且 能激发学习的兴趣，这样更有利于培养出具有创新精神和实践能力的人 才。同时，提高是实验效果、效率、效益！
可以互相讨论下，但要小声点
系统软件 程序模块
实验项目 设计模板
数据分析与 处理工具包
信息 资料
实验资源 项目开发 实验操作
网络化 平台化
第3章Proteus的虚拟仿真工具ppt课件全
❖ 2. 编辑单频率调频波发生器 ❖ (1) 双击原理图中的单频率调频波发生器符号，出现
第3章 Proteus的虚拟仿真工具ppt 课件（全）
❖ 单频率调频波发生器的属性设置对话框，如图3-15 所示。
❖ 其中，主要参数说明如下： ❖ Offset：电压偏置值。 ❖ Amplitude：电压幅值。 ❖ Carrier Freq：载波频率fC。 ❖ Modulation Index：调制指数MDI。 ❖ Signal Freq：信号频率fS。 ❖ 经调制后，输出信号为
❖ 1. 放置单频率调频波发生器 ❖ (1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的
“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的 所有激励源名称列表。
❖ (2) 用鼠标左键单击“SFFM”，则在预览窗口出现 单频率调频波发生器的符号。
❖ (3) 在编辑窗口双击，则单频率调频波发生器被放置 到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其 位置和方向进行调整。
❖ (5) 示波器显示的图形如图3-6所示。
SINE SOURCE 1
A
B
SINE SOURCE 2
C
D
图3-5 正弦波信号发生器与示波器的连接
图3-6 示波器显第示3章的正Pro弦teu波s的信虚号拟波仿真形工具ppt
课件（全）
3.1.3 脉冲发生器
❖ 脉冲发生器能产生各种周期的输入信号，如方波、 锯齿波、三角波及单周期短脉冲。
❖ 下面我们结合电路分析实例，对Proteus VSM 下的虚拟仿真仪器和工具逐一介绍。
第3章 Proteus的虚拟仿真工具ppt 课件（全）
3.1 激 励 源
❖ 激励源为电路提供输入信号。Proteus ISIS 为 用户提供了如表3-1所示的各种类型的激励源，允许 对其参数进行设置。
第3章 Proteus的虚拟仿真工具ppt 课件（全）
❖ 单频率调频波发生器的属性设置对话框，如图3-15 所示。
❖ 其中，主要参数说明如下： ❖ Offset：电压偏置值。 ❖ Amplitude：电压幅值。 ❖ Carrier Freq：载波频率fC。 ❖ Modulation Index：调制指数MDI。 ❖ Signal Freq：信号频率fS。 ❖ 经调制后，输出信号为
❖ 1. 放置单频率调频波发生器 ❖ (1) 在Proteus ISIS环境中单击工具箱中的
“Generator Mode”按钮图标，出现如图3-1所示的 所有激励源名称列表。
❖ (2) 用鼠标左键单击“SFFM”，则在预览窗口出现 单频率调频波发生器的符号。
❖ (3) 在编辑窗口双击，则单频率调频波发生器被放置 到原理图编辑界面中，可使用镜像、翻转工具对其 位置和方向进行调整。
❖ (5) 示波器显示的图形如图3-6所示。
SINE SOURCE 1
A
B
SINE SOURCE 2
C
D
图3-5 正弦波信号发生器与示波器的连接
图3-6 示波器显第示3章的正Pro弦teu波s的信虚号拟波仿真形工具ppt
课件（全）
3.1.3 脉冲发生器
❖ 脉冲发生器能产生各种周期的输入信号，如方波、 锯齿波、三角波及单周期短脉冲。
❖ 下面我们结合电路分析实例，对Proteus VSM 下的虚拟仿真仪器和工具逐一介绍。
第3章 Proteus的虚拟仿真工具ppt 课件（全）
3.1 激 励 源
❖ 激励源为电路提供输入信号。Proteus ISIS 为 用户提供了如表3-1所示的各种类型的激励源，允许 对其参数进行设置。
虚拟现实模型设计与制作PPT完整全套教学课件
本教材讲解内容是VR项目设计中需要的常用建模技术，主要培养的是虚拟 现实项目制作团队中的3D设计师，使其具备角色正向建模和场景正向建模 的能力。
虚拟现实项目制作模型设计需求
2.1什么是建模技术
目前物体的建模方法常用的有三种: 第一种方式是利用三维软件建模。 例如本教材 使用的三维建模 软件是3D Studio Max,又称为3d Max或3ds Max,是Discreet公 司开发 的(后被Autodesk公司合并)基于PC系统的三维制作软件。 其前身是基于DOS操作系 统的3D Studio系列软件。在 Windows NT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工 作站所 垄断。3D Studio Max + Windows NT组合的出现大大降低CG 制作的门槛，首 先运用在电脑游戏的动画制作中，并逐步参与 影视片的特效制作，例如《X战警》《最后的 武士》等。在 Discreet 3ds Max 7后，其正式更名为Autodesk 3ds Maxo随 着建模软件的 发展，相应的三维建模技术也逐步提升，如今在 电影制作中使用的3D动画，已经很难分 辨是虚拟还是现实，这 就是技术进步的体现。
简体中 文版
“开始”|“程序”中3ds Max 2019各语言版本
虚拟现实项目制作模型设计需求
2.3 3ds Max软件操作基础
如图所示为3ds Max 2019默认打开的主界面，包含菜单栏、快捷工具栏、快捷按钮区、工具命令面板、视图区和动画与视图操作区 六大部分。在虚拟现实建模实际操作中，主界面中最常用的是快捷按钮区、工具命令面板和视图区。
第三种方式利用图像或者视频来建模。例如：采用IBMR这种基于 图像的建模和绘制技术建模,使建模过程变得更快、更方便,并能获 得很高的绘制速度和高度的真实感,而且它的 成本低廉,真实感强,自 动化程度高,因而具有广泛的应用前景。
虚拟现实项目制作模型设计需求
2.1什么是建模技术
目前物体的建模方法常用的有三种: 第一种方式是利用三维软件建模。 例如本教材 使用的三维建模 软件是3D Studio Max,又称为3d Max或3ds Max,是Discreet公 司开发 的(后被Autodesk公司合并)基于PC系统的三维制作软件。 其前身是基于DOS操作系 统的3D Studio系列软件。在 Windows NT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工 作站所 垄断。3D Studio Max + Windows NT组合的出现大大降低CG 制作的门槛，首 先运用在电脑游戏的动画制作中，并逐步参与 影视片的特效制作，例如《X战警》《最后的 武士》等。在 Discreet 3ds Max 7后，其正式更名为Autodesk 3ds Maxo随 着建模软件的 发展，相应的三维建模技术也逐步提升，如今在 电影制作中使用的3D动画，已经很难分 辨是虚拟还是现实，这 就是技术进步的体现。
简体中 文版
“开始”|“程序”中3ds Max 2019各语言版本
虚拟现实项目制作模型设计需求
2.3 3ds Max软件操作基础
如图所示为3ds Max 2019默认打开的主界面，包含菜单栏、快捷工具栏、快捷按钮区、工具命令面板、视图区和动画与视图操作区 六大部分。在虚拟现实建模实际操作中，主界面中最常用的是快捷按钮区、工具命令面板和视图区。
第三种方式利用图像或者视频来建模。例如：采用IBMR这种基于 图像的建模和绘制技术建模,使建模过程变得更快、更方便,并能获 得很高的绘制速度和高度的真实感,而且它的 成本低廉,真实感强,自 动化程度高,因而具有广泛的应用前景。
第3章 Flexsim仿真软件 ppt课件
优化后的利用率如图所示：
思考题
1）如何让返修产品颜色与原来不同？ 2）分析系统瓶颈在哪里？ 3）暂存区容量重要么？
手工仿真与计算机仿真
• 目的：通过分析手工仿真和计算机仿真的结果 验证计算机仿真和手工仿真的一致性。
• 案例一：理发店系统仿真 • 问题：计算顾客的平均等待时间，服务员空闲
的概率，平均服务时间？
统计数据
• 顾客的平均等待时间
顾客的平均等待时间=0.9（min）
服务员空闲的概率:
平均服务时间
服务员空闲的概率=0.34
平均服务时间=3.5(min)
结论
顾客的平均等待时间 服务员空闲的概率 平均服务时间
手工仿真
0.9 (min)
0.34
3.5 (min)
计算机仿真 0.9 (min)
0.34
– VisualTool, Recorder
8
连接与端口
• Flexsim模型中的对象之间是通过端口来连接 的
• 三种类型的端口
– 输入端口（input ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 输出端口（output ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 中心端口（center ports）
成编译过程后就可以运行模型了。
为了在运行模型前设置系统和模型参数的初始
状态，总是要先点击主视窗底部的 键。
按 按钮使模型运行起来。
仿真结果如图所示
观察仿真结果并优化
由上述结果可以看出，处理器Processor7（产品检验设备）处 于高负荷运转状态，一 刻不停的在运转，利用率接近100%。由此，我们可以想到增 加一个同样设置处理器，分担产品检验作业
计算机仿真技术-虚拟现实技术ppt课件
CFD模拟的结果，可以逼真地展现出火灾或爆炸发生的动态 过程除了模拟烟火弥漫情况外，还可经过人机交互作用显示 出人为要素，如反风、灭火措施等对整个通风网络的影响。
在矿井的某些位置，可以对火灾或爆炸进展模拟，并随之 产生有关环境参数的各种变化。
术
6 在矿山平安培训方面
变化的本质进 行简化，突出某些方面要素的作用。并经过计算
机技术将这些 景象表现出来到达视觉效果。
2 实际+实践笼统 采用目前曾经构成的一些计算软件，经过对实 体间的力学联
离散元模拟程序UDEC煤层 开采过程中程度为一变化情 况
有限元模拟软件FLAC模拟 切眼支护
JOB TITLE : .
FLAC (Version 4.00)
二 虚拟现实技术
(5)平安监察与危险识别 经过基于VR的平安监察与危险识别训练系统，训练者在
VR生成的虚拟作业现场导航，对各种动态目的和静态对象 进展察看，以识别潜在的危险、风险和行为;一经发现危险 源，运用者必需回答一系列相关问题，选择出正确的危险处 置方法，实现训练目的。
诺丁汉大学开发的SAEF-VR系统是虚拟现真实平安监察与 危险识别中的典型运用之一。
矿工的上衣颜色作 为风险标度
显示了虚拟环境 的风险形状
显示了虚拟环境 的风险形状
二 虚拟现实技术
(4)事故调查与分析 在计算机里再现事故发生的过程，事故调查者可以从各种 角度去观测、析事故发生的经过，找出事故发生的缘由， 包括系统设计缘由和现场人员的动作行为；同时可以经过 交互式地改动VR环境中模型的参数或形状，找到如何防止 类似事故发生的途径，制定相关预防措施。
以把显示屏当作一个窗户来察看一虚拟世界，其挑战 性就在于
窗口中的图像必需看起来真实，而且其中物体的行为 也很真。 1989年美国VPL Research公司的Jaron Lanier提
在矿井的某些位置，可以对火灾或爆炸进展模拟，并随之 产生有关环境参数的各种变化。
术
6 在矿山平安培训方面
变化的本质进 行简化，突出某些方面要素的作用。并经过计算
机技术将这些 景象表现出来到达视觉效果。
2 实际+实践笼统 采用目前曾经构成的一些计算软件，经过对实 体间的力学联
离散元模拟程序UDEC煤层 开采过程中程度为一变化情 况
有限元模拟软件FLAC模拟 切眼支护
JOB TITLE : .
FLAC (Version 4.00)
二 虚拟现实技术
(5)平安监察与危险识别 经过基于VR的平安监察与危险识别训练系统，训练者在
VR生成的虚拟作业现场导航，对各种动态目的和静态对象 进展察看，以识别潜在的危险、风险和行为;一经发现危险 源，运用者必需回答一系列相关问题，选择出正确的危险处 置方法，实现训练目的。
诺丁汉大学开发的SAEF-VR系统是虚拟现真实平安监察与 危险识别中的典型运用之一。
矿工的上衣颜色作 为风险标度
显示了虚拟环境 的风险形状
显示了虚拟环境 的风险形状
二 虚拟现实技术
(4)事故调查与分析 在计算机里再现事故发生的过程，事故调查者可以从各种 角度去观测、析事故发生的经过，找出事故发生的缘由， 包括系统设计缘由和现场人员的动作行为；同时可以经过 交互式地改动VR环境中模型的参数或形状，找到如何防止 类似事故发生的途径，制定相关预防措施。
以把显示屏当作一个窗户来察看一虚拟世界，其挑战 性就在于
窗口中的图像必需看起来真实，而且其中物体的行为 也很真。 1989年美国VPL Research公司的Jaron Lanier提
三维可视化虚拟仿真培训演练系统建设方案实用PPT(64张)
2.4 树立危机意识
系统中针对由于多种原因造成的各类事故伤害进行仿真模拟。体现发生错误 操作时带来的危害，表现出震撼的伤亡效果，让学员认识问题的严重性，从而时 时加强危机意识。
1 建设背景 2 建设意义 3 系统架构 4 系统功能 5 系统特点 6 系统运行环境
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
3 系统架构
通常由于设备、场地、经费等硬件的限制，许多培训、演练都无法进行。而 利用虚拟现实系统，学员就可以足不出户便可以做各种应急处置的训练，获得与 真实实验一样的机会。在保证教学效果的前提下，极大地节省了成本。
2 建设意义
三维可视化Байду номын сангаас拟仿真 培训演练系统
2.3 减少实验风险
真实实验或操作往往会带来各种风险，利用虚拟现实技术进行虚拟实验，学 员在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险、可预测的实验。
1 建设背景
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
1.3 虚拟仿真技术在安全生产领域的应用
在安全生产的过程中，许多作业存在一些自然条件恶劣、不安全因素多、作 业环境复杂、人员安全意识不高等特点，始终影响和制约着我国的安全生产。随 着虚拟仿真技术的发展，其在安全生产领域也得了广泛的应用，为我们的安全生 产教育培训提供了强有力的支持，如虚拟设备操作、虚拟环境体现等。
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
3.1 总体平台架构图
系统可根据企业实际条件，灵活的部署在局域网或Internet网上。 系统做到学习－－练习－－考试这种循序渐进的过程，使学员轻松掌握相关 安全知识。
3 系统架构
3.2 适用对象
三维可视化虚拟仿真 培训演练系统
适用于企业主要负责人、安管人员、一线作业人员、应急处置人员等进行日 常模拟仿真训练和技能掌握情况考核评价。
虚拟仿真3D辅助设计系统方案实用PPT(30张)
A地区
云服务器
B地区
云端共享场景
03系统应用
three • 虚拟仿真\ 工业设计\
应用场景
工具的升级，效率的提升
需求方
方案交付及反馈
提 出
运用创新手段，满足需求。
需
求
智力
工程师
物力
沉浸仿真 系统
解决方案
常见应 用场景
可视化
交互性
真实性
技术评审
研发-生产地点
验证流程
管理-工程部门 （跨域评审）
结果演示
示，或在隐藏零件和显示零件之间切换。 ➢ 添加标注：在虚拟环境中添加指向位置的数字索引。 ➢ 自由行走：以虚拟方式参观建筑物或模型内部，可以模拟上下
楼梯动作。
VR应用案例
VR头盔
光学动作捕捉相机
AR应用案例
THANK YOU
•
1.有学者认为，这些水是地球本身固 有的。 在地球 形成之 初，地 球水就 以蒸气 的形式 存在于 炽热的 地心中 ，或者 以结构 水、结 晶水等 形式存 于地下 岩石中 。那时 ，地表 的温度 较高， 大气层 中以气 体形式 存在的 水分也 较多。
CAVE系统
AR系统
沉浸式VR系统
虚拟仿真种类
01.实物仿真
实物仿真是用实物模型采用机械 式的方法模拟另一个实物系统原理、 结构、操作等。如楼花、沙盘、微 缩机械模型等。
实物虚拟仿真模型
02.半实物仿真
半实物仿真是既有实际物体又有 虚拟影像来模拟另一物体特征，半 实物仿真多用来模拟宏大场景，如 模拟飞行，驾驶等。
目前主流应用的3D 手势识别、数据手套，已经符合人体的自然动作，让人们以最舒适的方式获取信息。
虚拟仿真实验教学+ppt课件
系统的设监计、制开发、运用、
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中，采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种 预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境，用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察，模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构，运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意，义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知，识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领，建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源；
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系，突出工程人才培养特色，强化机 电学科融合，打破时空限制，建立课内课外 一体化的人才培养体系；
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
整合（人+资源）
部分专业课程的实验室教学资源有限，开放时间有限，不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难，缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾，拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效，实现理论与实践教学的密切结合，同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害，在课堂基础理论教学上， 利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通讯 平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中，采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种 预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境，用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察，模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构，运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意，义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知，识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领，建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源；
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系，突出工程人才培养特色，强化机 电学科融合，打破时空限制，建立课内课外 一体化的人才培养体系；
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
整合（人+资源）
部分专业课程的实验室教学资源有限，开放时间有限，不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难，缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾，拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效，实现理论与实践教学的密切结合，同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害，在课堂基础理论教学上， 利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通讯 平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
第2章—Proteus虚拟仿真.ppt
第2章 Proteus虚拟仿真
第2章 Proteus虚拟仿真
2.1 集成开发环境ISIS 2.2 绘制原理图 2.3 仿真调试
PROTEUS单片机仿真软件
第2章 Proteus虚拟仿真
第2章 Proteus虚拟仿真
• 英国Labcenter公司 • 采用虚拟仿真技术 • 解决了单片机及其外围电路的设计和协
（1）启动ISIS
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预览窗口
快捷工具栏
第2章 Proteus虚拟仿真
元器件列表窗口
元器件方向选择
仿真按钮
原理图编辑窗口
第2章 Proteus虚拟仿真
下拉菜单功能选项
• File菜单包括常用的文件功能，如创建一个新设计、 打开已有设计、保存设计、导入/导出文件、打印设 计文档等。
• View菜单包括是否显示网格、设置网格间距、缩放 原理图、显示与隐藏各种工具栏等。
仿真工具按钮
仿真工具按钮从左往右各按钮功能依次为： • 全速运行 • 单步运行 • 暂停 • 停止
Proteus虚拟仿真演示
（需要媒体播放器，屏幕分辨率设置为1024*768）
进行源代码调试
仿真运行
2. ARES 模块应用举例
在前述计数显示器电路原理图的基础上进行印刷线路板设 计，并生成制版所需的电子文件。
软件编程
第2章 Proteus虚拟仿真
汇编语言程序
C51语言程序
第1章 单片机基础知识概述
本章小结
1.单片机是将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构 成的一种专用微计算机系统，可以作为众多小型对象的嵌入 式微机单元。单片机的发展趋势是高集成度、高性能、高性 价比、低功耗，8位的51内核单片机仍然是目前主流机型。 2.不同数制转换和基本逻辑门电路是单片机学习所必需的基 础知识，其中掌握二进制数的规律是关键。 3.Proteus可仿真单片机及其外部电路的编程、调试和运行，直 至PCB设计，整个设计过程简便直观，开发效率很高。
第2章 Proteus虚拟仿真
2.1 集成开发环境ISIS 2.2 绘制原理图 2.3 仿真调试
PROTEUS单片机仿真软件
第2章 Proteus虚拟仿真
第2章 Proteus虚拟仿真
• 英国Labcenter公司 • 采用虚拟仿真技术 • 解决了单片机及其外围电路的设计和协
（1）启动ISIS
下拉菜单
预览窗口
快捷工具栏
第2章 Proteus虚拟仿真
元器件列表窗口
元器件方向选择
仿真按钮
原理图编辑窗口
第2章 Proteus虚拟仿真
下拉菜单功能选项
• File菜单包括常用的文件功能，如创建一个新设计、 打开已有设计、保存设计、导入/导出文件、打印设 计文档等。
• View菜单包括是否显示网格、设置网格间距、缩放 原理图、显示与隐藏各种工具栏等。
仿真工具按钮
仿真工具按钮从左往右各按钮功能依次为： • 全速运行 • 单步运行 • 暂停 • 停止
Proteus虚拟仿真演示
（需要媒体播放器，屏幕分辨率设置为1024*768）
进行源代码调试
仿真运行
2. ARES 模块应用举例
在前述计数显示器电路原理图的基础上进行印刷线路板设 计，并生成制版所需的电子文件。
软件编程
第2章 Proteus虚拟仿真
汇编语言程序
C51语言程序
第1章 单片机基础知识概述
本章小结
1.单片机是将通用微计算机基本功能部件集成在一块芯片上构 成的一种专用微计算机系统，可以作为众多小型对象的嵌入 式微机单元。单片机的发展趋势是高集成度、高性能、高性 价比、低功耗，8位的51内核单片机仍然是目前主流机型。 2.不同数制转换和基本逻辑门电路是单片机学习所必需的基 础知识，其中掌握二进制数的规律是关键。 3.Proteus可仿真单片机及其外部电路的编程、调试和运行，直 至PCB设计，整个设计过程简便直观，开发效率很高。
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F. 光盘刻录
F. 文字效果加工工具 F.其它工作人员
G. 文字编辑工具
H. 视频采集和编辑工具
I.系统合成工具
通科仿真
控制模型面数，贴图尺寸2n ，对仪器介绍要言简意赅， 画面要精良，对设备可以进行简单操作。
注意问题：
请实际工厂专家指导，对仪器摆放位置是否科学，距离尺 寸，安全措施等指导，对仪器安全操作要加以说明，给出对设 备正确操作的步骤。
通科仿真
常用软件实现工具 市面上能见到的虚拟现实软件，基本都能实现此功能，制
应尽可能将错误操作分析到位（多设置些错误故障)，对 错误操作应给出效果明显错误提示，使学生加深印象。
通科仿真
常用软件实现工具 1. 三维 制作效果较好的Virtools、Quest3D、Vrp等。 2. 二维 制作效果较好的Flash。 工具选择要点： 选择成熟，编程功能强大的工具。
通科仿真
考核功能
虚拟仿真实训软件的 制作技术与软件展示
仿真实训教学软件的技术上要实现的功能 ● 漫游功能 ● 演示功能 ● 互动功能 ●考核功能
通科仿真
漫游功能
在实训中想解决的问题： 1. 认识现场环境，对现场环境产生较深刻的印象，解决
专业认识性实习； 2. 认识现场设施设备，对现场设施、设备初步认识； 3. 对现场安全生产的初步认识 。
注意问题： 工具使用是否正确，步骤分析到位，给出后台记录，事先
一定设计好，制作过程当中不应加步骤。
通科仿真
演示种类: 2. 故障类考核
特点： 制作难度最大，操作最复杂。
制作要点： 制作功能要有底线要求（故障点设置是否合理，是否为常
见故障）。 注意问题：
步骤分析到位，考核手段是否科学、合理、灵活，不同教 学内容，应该选择不同的考核方式、方法
通科仿真
开发准备工作
1．硬件
2. 软件
3.技术力量
A.多性能的PC机 A. 看图工具
A.项目策划
B.视频设备
B. 抓图工具
B.教学设计
C.录音设备
C. 图形创作工具
C.脚本编写
D.图形图象处理设备 D. 图像创作和加工工具 D.多媒体技术人员
E. 打印设备
E. 动画创作和辅助工具 E.美术创作人员
控制模型面数，贴图尺寸2n ，对仪器介绍要言简意赅， 控制200字以内，画面要精良。 注意问题：
请实际工厂专家指导，对仪器摆放位置是否科学，距离尺 寸，安全措施等指导，对仪器使用及功能加以说明。
通科仿真
漫游种类: 3.漫游+设备介绍+设备简单操作
特点：
制作简单，效果逼真，操作方便，对设备外形有了初步认 识。 制作要点：
通科仿真
漫游种类: 1.纯漫游
特点： 制作简单，效果逼真，操作方便。
制作要点： 控制模型面数，贴图尺寸2n 。
注意问题： 请实际工厂专家指导，对仪器摆放位置是否科学，距离尺
寸，安全措施等指导。
通科仿真
漫游种类: 2.漫游+设备介绍
特点：
制作简单，效果逼真，操作方便，对设备外型及功能有了 初步认识。 制作要点：
的严重后果。
通科仿真
演示种类: 1. 操作演示
特点： 制作简单，操作按步骤线性操作。
制作要点： 操作步骤符合逻辑，演示顺序符合标准 。
注意问题： 请实际工厂专家及学科专家指导，操作步骤是否科学，符
合国家安全标准等指导，现场环境设计是否符合标准。
通科仿真
演示种类: 2.安全教育演示
特点： 制作简单，但意义重大。
作，实现实操实训前的计算机仿真导训教学。 2. 使学生对课堂教学内容加深理解，并充分记忆。
通科仿真
演示种类: 1. 拆装
特点：
制作难度大，操作复杂，最好表现，也最难表现。 制作要点：
拆装制作功能要有底线要求（是否要求掌握工具使用，是 否包含物理特性，拆装工件是否摆放合理，对工艺操作模拟较 困难）。 注意问题：
制作要点： 示应具有强烈的刺激作用，使学生产生深刻的记忆。
注意问题： 请实际工厂专家及学科专家指导，常见容易发生的安全事
故。
通科仿真
常用软件实现工具 1. 三维演示 制作效果较好的Virtools、Quest3D、Vrp等。 2. 二维演示 制作效果较好的Flash。
通科仿真
互动功能
在实训中想解决的问题： 1.利用鼠标、键盘的操作，对屏幕画面仿真实物实施自主操
在实训中想解决的问题： 1.验证学习能力，突出核心技能点。 2.对核心技能点操作是否科学、合理、灵活。 3.操作是否符合安全操作与安全生产。
通科仿真
演示种类: 1. 过程操作考核
特点： 制作难度最大，操作最复杂。
制作要点： 制作功能要有底线要求（操作错误后是否让学生继续操作，
分数确定，设计是否符合实际，对考试过程中安全文明操作的 控制）。
请实际工厂专家及学科专家指导，拆装工具使用是否正确， 拆装顺序是否合理，对将拆装物体，事先一定设计好拆装步骤， 制作过程当中不应再加步骤。
通科仿真
演示种类: 2. 仪器仿真操作运行
特点： 制作难度大，操作复杂。
制作要点： 操作运行功能要有底线要求（如车床打刀、数控加工工件、
操作过程中产生流体、粒子效果等仿真操作）。 注意问题：
作效果较好的Virtools、Quest3D、Vrp等。 工具选择要点：
1. 软件价格。 2. 软件功能及性能（支持实时光影、shader等）。 3. 可扩展性（是否可以和别的软件通信，可制作环幕）。
通科仿真
演示功能
在实训中想解决的问题： 1. 使操作者熟悉操作程序，了解操作过程逻辑关系； 2.使操作者熟悉工具使用及安装拆卸顺序关系； 3. 使操作者高度重视安全操作与安全生产及误操作所带来
通科仿真
常用软件实现工具
后台 .net+数据库。
前台 1. 三维 制作效果较好的Virtools、Quest3D、Vrp等。 2. 二维 制作效果较好的Flash。 工具选择要点：
选择成熟，编程功能强大的工具，和其他软件通信功能强。
通科仿真
几点说明
1. 仿真实训软件工作量很大； 2. 仿真实训软件对现场及指导教师实际动手能力要求很高； 3. 仿真实训软件并非传统意义上的网络课程； 4. 仿真实训软件创意设计要求很高。