虚拟试验室构建技术的分析和探讨

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1、虚拟试验室构建技术的分析和探讨 摘 要 介绍5种常见的虚拟试验室构建技术，并分析其在虚拟试验室应用中的优势及缺点，探讨多种技术的适用条件。关键词 虚拟试验室；Java；ActiveX；VRML；QuickTime VR；Flash中图分类号： 文件标识码：B 文章编号：1671-489X24-0037-02Analysis and Discussion of Technology of Building Virtual Laboratory/Gao Hongyuan, Wen Fuan, Li JianweiAbstract In this paper, five kinds of techn

2、iques applied to virtual laboratory were analyzed with respect of strength and weakness. And the suitable applying conditions were discussed.Key words virtual laboratory; Java; ActiveX; VRML; QuickTime VR; FlashAuthors address Beijing Key Laboratory of Network System and Network Culture, School of N

3、etwork Education, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, China 1000881 序言“虚拟试验室”最早由William Wolf于1989年提出，在很短的时间里，因其宽广的应用前景在各国均得到大力开发。在中国，伴随高等教育体制的深入改革及招生规模的日益扩大，教育软件和互联网的结合是未来发展方向1-2。现在我国外常见的虚拟试验室系统开发技术关键有Java、ActiveX、VRML、QuickTime VR和Flash，本文关键总结这5种开发技术的工作原理、工作条件及各自的优缺点，并展望其发展

4、前景，为虚拟试验室的开发提供理论依据。2 虚拟试验室开发技术的分析和探讨几个虚拟试验室构建技术1 基于Java的虚拟试验室构建技术。Java是一个能够撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，它已广泛应用于虚拟试验室的开发，如普渡大学的交互式硬件试验系统和北京大学的3WNVLAB系统等。Java技术的优势关键包含：可移植性，它含有代码、硬件平台及操作可移植性；安全稳定性，它的下标检验机制和自动内存管理机制使其含有较强的稳定性和安全性3；面向对象性，便于开发大型、复杂的试验；交互性，applet和多线程能够提供灵活的显示和强大交互作用。Java技术也存在不足：对设计人员的编程要求较高；单纯应用

5、Java设计出的试验缺乏真实性；Java 3D创立的三维场景在播放时会出现不流畅的现象4。2 基于ActiveX的虚拟试验室构建技术。ActiveX技术是Microsoft将OLE技术在Internet上的重定义，是一组应用COM/DCOM模型实现软件部件在网络环境中进行交互的技术集。大连理工大学的气相色谱仪系统便是利用ActiveX技术开发的5。ActiveX技术的优势关键有：许可不一样软件开发的组件在网络上交互作用；代码的复用性3。ActiveX技术的缺点有：安全隐患大；生成的作品灵活性和动感不强；移植性和通用性比较差6；占用空间大，易造成用户端软件垃圾增多7。3 基于VRML的虚拟试验室

6、构建技术。VRML采取文本信息描述三维场景，在当地机上由VRML的浏览器依据VRML规范生成三维场景。VRML广泛应用于生活、生产、科研、商务甚至军事等各领域。VRML技术的优势关键有：平台独立性；可扩展性；低带宽要求；灵活高效地创立三维场景；实时的图形渲染；良好的交互能力5。它的缺点关键有：交互能力不强4；本身不能计算和处理数据；缺乏程序逻辑的随意性和可扩充性；要求高，基于VRML的虚拟试验制作复杂，成本高，运行VRML对用户端计算机的性能要求高9。4 基于QuickTime VR的虚拟试验室构建技术。QTVR是美国苹果企业开发的基于静态图像的、在计算机平台上实现的初级虚拟现实技术。QTVR

7、系统软件包含创作软件和播放软件，创作软件是将离散的图像拼合成全景图像，再将全景图像制作成QTVR格式的文件。QTVR的优势包含：设备要求低；真实感强3；可创立三维空间；交互性；开发简单5。5 基于Flash的虚拟试验室构建技术。Flash是由美国Macromedia企业创立的基于矢量图形的交互式多媒体创作软件，在虚拟试验室的开发中关键应用于模拟复杂的试验操作过程。Flash的优势关键包含：动画xx功效强大；交互作用强；易学易用8，适合用于要求不是很高的虚拟试验6。不过单纯使用Flash设计出的试验缺乏真实性，Flash的交互性不如VRML，数据处理能力不如Java，适合用于演示性的虚拟试验5。

8、五种技术的分析和探讨1 试验场景角度分析。从试验场景角度分析，QTVR采取实景建模。Flash软件经过Flash3D引擎可实现三维效果，适合用于要求不高的虚拟试验。VRML技术即使三维效果比很好，但开发难度高，对三维虚拟环境的建模很复杂，常常和3DMAX结合应用7。2 人机交互能力分析。Java经过applet和多线程能够提供灵活的显示和强大交互作用。VRML利用软件设置一个传感器附在一个造型上来实现检测观察者的移动、点击和拖动，但它直接接收试验者输入的试验参数的能力很弱。QTVR技术使参加者能够自己控制体验的进程和次序，能够只挑选自己感爱好的部分。Flash含有强大的交互能力，在Flash MX版本中的脚本语言功效强大，经过它可开发出很强功效的交互式网络动画。