[發明專利]一種虛擬實驗室的仿真方法及系統

在審

• 申請號: 201711214328.3
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107944152A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 關禹
• 申請（專利權）人: 沈陽億生元教育咨詢有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 安娜

技術領域

本發明涉及虛擬現實技術領域，尤其涉及一種虛擬實驗室的仿真方法及系統。

背景技術

在現實生活中，對物理、化學、生物等實驗的教學，通常依靠真實的實驗室，通過在實驗室進行相應的實驗，引導學生深刻體會科學知識；然而這種教學方式的普及性并不強，因為該方式需要購置較多的實驗設備，并需要設置專門的實驗室來實現，對于偏遠地區，資金缺乏或校舍缺乏的學校來說，往往由于無法提供這些硬件條件，而使得實驗教學受限；同時該種方式的實驗教學從前期準備到完成實驗需要耗費較多的時間，實驗效率較低。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種虛擬實驗室的仿真方法及系統，無需專門實驗室和實驗設備，即可完成對實驗的教學，適用性更強，實驗過程更加簡單、高效。

第一方面，本發明提供了一種虛擬實驗室的仿真方法，所述方法：

采集真實實驗室的多個參數；

根據所述多個參數進行三維建模，生成多個對應的三維模型；

從多個所述三維模型中選擇至少一個三維模型，組成虛擬實驗室。

進一步地，所述多個參數包括：實驗室空間參數，實驗室設備參數。

進一步地，所述根據所述多個參數進行三維建模，生成多個對應的三維模型，具體包括：

根據所述實驗室空間參數進行實驗室空間的三維建模，生成對應的實驗室空間三維模型；

根據所述實驗室設備參數進行實驗室設備的三維建模，生成對應的實驗室設備三維模型。

進一步地，所述從多個所述三維模型中選擇至少一個三維模型，具體包括：

接收用戶對所述三維模型的選擇指令；

根據所述選擇指令選擇至少一個三維模型。

進一步地，所述從多個所述三維模型中選擇至少一個三維模型還包括：

接收用戶對所述三維模型的調換指令；

根據所述調換指令調換所述三維模型中的一個或多個三維模型。

進一步地，所述仿真方法還包括：根據用戶的操作指令，控制所述虛擬實驗室中的虛擬設備執行相應的實驗操作。

第二方面，本發明還提供了一種虛擬實驗室的仿真系統，所述系統包括：數據采集模塊，三維建模模塊，仿真模塊；

所述數據采集模塊，用于采集真實實驗室的多個參數；

所述三維建模模塊，用于根據所述多個參數進行三維建模，生成多個對應的三維模型；

所述仿真模塊，用于從多個所述三維模型中選擇至少一個三維模型，組成虛擬實驗室。

進一步地，所述系統還包括：交互模塊；所述交互模塊用于接收用戶的操作指令。

由上述技術方案可知，本發明提供一種虛擬實驗室的仿真方法及系統，無需專門實驗室和實驗設備，即可完成對實驗的教學，適用性更強，實驗過程更加簡單、高效。

附圖說明

圖1示出了本發明提供的虛擬實驗室的仿真方法的流程示意圖。

圖2示出了本發明提供的虛擬實驗室的仿真系統的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，因此只是作為示例，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

實施例一

圖1示出了本發明實施例一提供的虛擬實驗室的仿真方法的流程示意圖。如圖1所示，所述方法包括：

步驟S1，采集真實實驗室的多個參數。

所述多個參數包括：實驗室空間參數，實驗室設備參數。其中，實驗室空間參數包括長度、寬度、高度、明暗度等參數，實驗室設備參數包括實驗室設備的型號、尺寸、用途等參數，其中，實驗室設備包括電源、電壓表、電流表、鐵架臺等物理實驗設備以及燒杯、量筒、酒精燈等化學實驗設備。

步驟S2，根據所述多個參數進行三維建模，生成多個對應的三維模型。

優選地，步驟S2具體包括：根據所述實驗室空間參數進行實驗室空間的三維建模，生成對應的實驗室空間三維模型，即虛擬空間；根據所述實驗室設備參數進行實驗室設備的三維建模，生成對應的實驗室設備三維模型，即虛擬設備，如虛擬電源、虛擬電壓表、虛擬燒杯等。

根據步驟S2得到的虛擬空間和虛擬設備與真實的實驗室空間和設備相似，能夠在一定程度上替代真實環境中的空間和設備。

可通過包括3DMAX在內的多個建模工具進行建模。

步驟S3，從多個所述三維模型中選擇至少一個三維模型，組成虛擬實驗室。

其中，所述虛擬實驗室為虛擬空間和任意一個或多個虛擬設備的組合。