猪养殖虚拟仿真实验教学中心建设

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机技术，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，可借助传感头盔、数据手套等专业设备，让用户进入虚拟空间，实时感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而通过视觉、触觉和听觉等获得身临其境的真实感受。当前虚拟现实市场规模保持高速增长。根据 Greenlight 预测，2018 年全球市场规模超过 700 亿，同比增长 126%。其中 VR 市场规模超过 600 亿，AR 市场超过 100 亿。预计到 2020 年全球虚拟现实产业规模将超过 2000 亿， 其中 VR 市场 1600 亿，AR 市场 450 亿。虚拟仿真教学软件解决危险隐患，汽车、电力、化工、医疗等行业的部分教学实验实地操作危险系数大的问题。猪养殖虚拟仿真实验教学中心建设

一般的装配仿真是在预先建立的仿真模型下将零部件组装在一起，即在利用三维建模软件建立产品各零部件的模型，在仿真软件中预先编制产品的装配顺序，进行仿真组装和运动干涉检查。在这种仿真的过程中是对零件组装顺序的动态演示，没有人的参与，装配仿真验证的是产品在装配过程中是否发生干涉，而且仿真的效果完全依赖于预先建立的仿真模型，信息量少，局限性很大。相比之下，基于虚拟现实技术的虚拟装配系统突出人的因素在虚拟装配中的重要性，尽量将装配技术人员的经验、专业知识融入装配系统，充分发挥人在装配过程的能动性，在装配过程中不仅可以验证产品设计和装配的可行性，即可装配性，还能寻找、验证设计和装配的科学性，即定出比较好的装配序列和装配路径。建筑设计虚拟仿真实验平台虚拟仿真编辑软件，是以虚拟现实技术为专门为本项目开发的虚拟现实系统。

虚拟仿真系统的多机位制播操作、虚拟化场景设计、虚拟化角色主播、3D虚拟数字人训练解决了传统教学受到时间、空间的局限性的问题。通过教、学、练、探、考、管、评、拓等功能，采用虚实结合、以虚补实的教学方式，向师生提供虚拟仿真实验教学服务。依托虚拟仿真技术建立实训基地能够打破时间和空间的限制，让学生进入虚拟环境生成逼真的场景进行学习和实践，将很大程度上提升教学效果。对于某些需要大量实操的学科，提供便捷性与安全性。

虚拟现实是模拟仿真在高性能计算机系统和信息处理环境下的发展和技术拓展。我们可以举一个烟尘干扰下能见度计算的例子来说明这个问题。在构建分布式虚拟环境基础信息平台应用过程中，经常会有由燃烧源产生的连续变化的烟尘干扰环境能见度的计算，从而影响环境的视觉效果、仿真实体的运行和决策。某些仿真平台和图形图像生成系统也研究烟尘干扰下的能见度计算，仿真平台强调烟尘的准确物理模型、干扰后的能见度精确计算以及对仿真实体的影响程度;图形图像生成系统着重于建立细致的几何模型，估算光线穿过烟尘后的衰减。而虚拟环境中烟尘干扰下的能见度计算，不但要考虑烟尘的物理特性，遵循烟尘运动的客观规律，计算影响仿真结果的相关数据，而且要生成用户能通过视觉感知的逼真图形效果，使用户在实时运行的虚拟现实系统中产生亲临等同真实环境的感受和体验。虚拟现实技术通过及时演示实验，加强学生对知识的融会贯通，提高了复习效率。

部分实验无法直接观察，比如具有能量的电子入射到材料内的过程无法直观的观察，这种类型的实验就可以通过计算虚拟仿真。电子与材料内原子发生互相作用后，表明逃逸出的电子是电子显微成像之源。通过虚拟实验，可以模拟电子轨迹，了解电子在材料内散射的过程，可以掌握弹性背散射电子出射角度分布特点，更让学生体会到经典力学研究的局限性，能让学生深入了解到电子能量损失的物理机制。将实验室安全预防与事故应急处理通过VR的形式进行教学，包含实验室不同类型的火灾、爆、中毒等事故的预防和应急处理的不同流程学习和实训。虚拟场景的场景可编辑。建筑设计虚拟仿真实验平台

虚拟仿真技术通过创设、模仿真实的生活场景。猪养殖虚拟仿真实验教学中心建设

虚拟仿真实验按照项目难度可以分为3个层次：

一层是验证型实验，也就是纯粹验证老师课堂上讲述的理论知识；

二层是设计综合型实验，即设计若干实验步骤，由实验者动手进行操作，得出不同的实验结果，以此理解各步骤在整体实验中的意义；

三层是创新型实验，设计者提供若干实验模块，由学生自由组合，在实验中获得新的发现。“对实验设计者来说，需要将科研成果转化、应用于实验教学，设计综合性、创新性实验课程，满足学生对科技创新实验的需要；还要与大型生产企业紧密合作，获取生产现场的真实数据资料，与工程实践紧密结合，解决学生在校内无法开展实习实践的问题。 猪养殖虚拟仿真实验教学中心建设

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