学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于红外光谱仪虚拟实验室的研究

作　者: 刘姝
导　师: 徐全生
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机技术
关键词: 虚拟实验室红外光谱仪 Java3D
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 105次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

虚拟实验室是随着计算机技术、虚拟仪器技术的发展而出现的。作为一种全新的实验方法，虚拟实验不受时间、空间等条件的限制，具有传统实验方法不可比拟的优越性，虚拟实验室就是虚拟现实技术的具体应用。虚拟实验室作为一种新的实验教学模式，是信息时代的产物，它在教育、科研等领域中具有广阔的应用前景，是实验教学的一个新的发展方向。虚拟实验室系统的开发可以有效克服实验仪器数量和质量的不足以及实验场地、课时数的限制，充分地利用仪器资源，使有限的资金发挥更大的作用。因此，开发虚拟实验室十分必要。构建虚拟仪器与虚拟实验室是一个复杂的过程，需要具备学习策略设计、场景设计和数学建模等多方面的知识。在对虚拟仪器和虚拟实验室进行深入分析的基础上，确定了红外光谱仪虚拟仪器和虚拟实验室的构建模式。本论文在对红外光谱分析过程的理论研究和实验的基础上，运用JAVA3D语言建立了场景式实时交互红外光谱仪虚拟仪器与虚拟实验室。通过上述系统的实现，构建了一套完整的红外光谱分析虚拟实验室。所开发的虚拟实验室可以对实验过程进行完整展现，具有逼真场景，并可按真实仪器操作过程进行各种模拟操作。同时，具有较为强大的数据处理功能，可以加深用户对实验过程及相应的化学理论的了解，这对于化学实验的操作培训，实验课程的学习具有较大的推广应用价值。最后对全文的工作进行了总结，对虚拟实验室的进一步发展与研究方向作了展望。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-18
  1.1 虚拟实验室简介  10-11
  1.2 国内外虚拟实验室发展现状  11-13
  1.3 构建红外光谱仪虚拟实验室的必要性  13-16
    1.3.1 红外光谱分析实验的特点  13-14
    1.3.2 虚拟仪器简介  14-16
  1.4 虚拟实验室的发展前景  16-18
2 虚拟实验室构建的支撑技术  18-25
  2.1 Java及 Java3 D简介  18-20
    2.1.1 Java语言的特点  19
    2.1.2 Java3D语言的特点  19-20
    2.1.3 Java3D的编程对象  20
  2.2 Java3D的场景图结构  20-22
  2.3 Java3D程序框架的实施  22-23
  2.4 Java3D程序的组织和构建  23
  2.5 Java3D编程技术  23-25
    2.5.1 动画实现技术  23-24
    2.5.2 交互实现技术  24-25
3 红外光谱仪虚拟实验室的实现  25-39
  3.1 红外光谱仪虚拟实验室的分析  25-29
    3.1.1 开发前提及面向对象分析  25-26
    3.1.3 红外光谱仪实验教学的特点  26-27
    3.1.4 红外光谱仪实验教学的现状及需求  27-28
    3.1.5 红外光谱仪虚拟实验室功能设计  28-29
  3.2 实验环境准备  29
    3.2.1 硬件支持系统  29
    3.2.2 软件支持平台  29
  3.3 红外光谱仪虚拟实验室实现  29-39
    3.3.1 红外光谱仪虚拟实验室结构框图  29-30
    3.3.2 红外光谱仪虚拟实验室的实验原则  30
    3.3.3 红外光谱仪虚拟实验室实验流程  30-31
    3.3.4 红外光谱仪虚拟实验室场景构建  31-34
    3.3.5 虚拟仪器操作及实验调节  34
    3.3.6 红外光谱图绘制及数据结果  34-39
4 虚拟实验室的测试与效果分析  39-54
  4.1 红外光谱分析数学模型的建立  39-44
    4.1.1 分子的振动光谱及方程式  39-41
    4.1.2 分子的转动光谱及方程式  41-44
  4.2 系统测试与运行结果  44-48
    4.2.1 虚拟实验中的工作站界面  44
    4.2.2 虚拟实验中的红外光谱谱图  44-48
  4.3 红外光谱仪虚拟实验室使用规程  48-53
  4.4 红外光谱仪虚拟实验室总结  53-54
5 结论  54-56
参考文献  56-59
在学研究成果  59-60
致谢  60

基于红外光谱仪虚拟实验室的研究

内容摘要

全文目录

相似论文