基于X3D的虚拟流体力学实验系统开发

摘要

本文对基于X3D的虚拟流体力学实验系统开发进行了研究。文章在介绍X3D的语法的基础上，提出了将面向对象的思想引入到X3D编程之中，并在文中介绍了如何使用X3D中的语法来实现面向对象编程中的数据封装、继承等特征的方法。将面向对象的思想引入到X3D之中有助于简化X3D程序的分析、设计过程。详细介绍了使用X3D开发虚拟流体力学实验系统的系统分析、建模过程，并以虚拟流体力学实验中的Bernoulli实验单元为例，就虚拟实验开发中遇到的相关问题给出了解决方案。实践证明，虚拟流体力学实验系统运行稳定，取得了良好的效果。

目录

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声明

引言

第一章绪论

1.1选题背景

1.2课题所涉及的技术领域

1.3课题的研究内容及意义

第二章虚拟现实技术和虚拟实验

2.1虚拟现实技术

2.1.1什么是虚拟现实

2.1.2虚拟现实系统的特征及分类

2.1.3虚拟现实的关键技术

2.1.4虚拟现实技术发展展望

2.2虚拟实验

2.2.1虚拟实验简介

2.2.2虚拟实验的特点

2.3基于虚拟现实的虚拟实验

第三章基于X3D的虚拟实验技术研究

3.1桌面虚拟现实Web3D

3.2虚拟现实建模语言X3D

3.2.1 X3D的结构和特点

3.2.2 X3D与VRML的比较

3.2.3 X3D语法概要

3.2.4 SAI/EAI

3.3 X3D与面向对象编程的研究

3.3.1数据封装

3.3.2方法

3.3.3构造和析构

3.3.4继承

3.4 X3D在虚拟实验方面应用的研究

3.4.1复杂形体的造型

3.4.2模型的动态生成

3.4.3数据库连接

第四章应用开发——虚拟流体力学实验系统

4.1系统开发的背景

4.2系统分析和设计

4.2.1可行性分析

4.2.2需求分析

4.2.3系统建模

4.2.4数据库设计

4.3系统实现环境选择

第五章实验模块设计示例——Bernoulli实验

5.1虚拟实验建模

5.1.1几何建模

5.1.2物理建模

5.1.3行为建模

5.2 Bernoulli实验建模

5.2.1静态建模设计

5.2.2动态建模设计

5.3一些需要注意的问题

5.3.1程序编制和复用性

5.3.2模型动态改变的实现

5.3.3模型中孔、洞等的实现

5.3.4材质库的使用

5.3.5实验帮助的实现

3.3.6文件压缩

5.4集成和发布

结 论

参考文献

致 谢

作者简介及读研期间主要科研成果