基于物联网的光学仪器远程控制系统

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsy0718
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
互联网技术的发展日新月异,它正不断的改变着人们的生活与学习方式,在线教育随着互联网技术的发展逐步成为当今教育界的热门话题,在线教育的发展使学习的方式发生了根本的变化,知识的获取不再局限于校园,变得更加灵活多样。实验教学是教学活动中的重要环节,它可以有效地培养学生的动手操作能力,同时让学生对理论知识有更深刻的理解,尤其是在物理、化学等实践性较强的学科中,实验教学至关重要。但是在线教育在实验教学中的应用却少之又少,传统的实验课程受到实验地点固定、实验仪器资源匮乏等方面的限制很难有效地完成既定的教学目标,尤其是在当前新冠肺炎疫情期间,受到客观原因的限制,学生与老师无法在实验室完成实验课程,因此远程实验课程的发展迫在眉睫。经过调查发现,现阶段的远程实验教学大多局限于实验原理与实验步骤等理论知识的讲解,对于实验步骤往往采用视频或幻灯片的方式进行解说,忽视了实验教学中最重要的一环即实验操作。因此,本文通过使用三维模型动画制作软件Unity3D和3Ds Max作为工具,以分光计和迈克尔孙干涉仪为例,搭建了基于物联网的光学仪器远程控制系统,具体的内容主要有以下几部分:第一、主要研究了目前市场上常用的3D模型构建和动画制作软件,详述了Unity3D和3Ds Max中常用的三维动画制作方法,为远程光学实验仪器控制系统的构建打下基础。第二、以分光计和迈克尔孙干涉仪为例,在了解分光计和迈克尔孙干涉仪原理及操作步骤的基础上,完成了对光学仪器远程控制系统构建的需求分析,归纳出远程控制系统的基本功能。第三、基于3Ds Max软件构建光学仪器的三维模型,利用多边形建模的方法构建仪器模型,实现了仪器外形、设备部件与实验环境等必备元素的组合,完成了接近真实的分光计和迈克尔孙干涉仪三维模型的建模。第四、基于Unity3D软件实现了光学仪器模型的虚拟控制与用户交互,根据实际需求构建了三维模型对象的移动、旋转、光亮等动画,设计了接近真实的实验效果。对真实光学实验仪器进行了一定的机械改造,并加入嵌入式控制系统对真实仪器进行远程操作并传输实验现象,同时设计实现了虚拟交互与真实仪器的通信方式,实现了光学仪器的远程控制。此外,利用Unity3D软件的跨平台特性,实现了网页的跨平台部署。本文以分光计和迈克尔孙干涉仪为例搭建的光学仪器模型和实现的虚拟操作控制,可以真实有效的模拟分光计和迈克尔孙干涉仪在实验中的操作方法,让学生在远程实验操作中有更加真实的体验感,让远程实验教学不再局限于理论的解说,为远程实验教学的发展提供了新的思路。
其他文献
大学生时装周既具有时装周的特征,同时也独具鲜明特色,它架起了院校与行业间的桥梁,有助于毕业生从校园到职场的顺利过渡,优秀的设计新星借助大学生时装周脱颖而出,一批批设
采用分子印迹技术与层层自组装技术相结合的方法,利用羧甲基纤维素与溶菌酶制备溶菌酶分子印迹聚合物。首先通过层层自组装的方法将带正电荷的溶菌酶和带负电荷的羧甲基纤维
文章构建了评价省际绿色发展的指标体系,采用因子分析法进行绿色发展综合评价;利用GEODA软件进行探索性空间数据分析(ESDA);空间杜宾模型(SDM)分析结果显示:(1)省际绿色发展
综述了传统的柴油机含氧燃料的研究进展 ,重点讨论了柴油机含氧燃料植物油及其甲酯、生物质热解燃料、醇类燃料和醚类燃料的理化性质及其在柴油机上的应用。可以看出 :含氧燃
<正>美国华盛顿州安装了11根超高型电线杆,旨在架设英特网用光纤光缆线路、高压输电线路以及配电线路等3种线路。这种结实的木制电线杆为扩大宽带使用区域而安装,3种电力线路
针对低孔低渗油气井射孔器穿孔孔径小、穿透力弱的问题,通过仿真和实验优化设计参数,设计了新型大孔超深穿透射孔器。在保证穿孔深度足够的前提下,穿孔孔径比同类射孔器的最
目的 优选啤酒花的最佳提取工艺。方法 通过方法学研究建立啤酒花提取物中总多酚的含量测定方法;以总多酚含量和浸出物量为评价指标,以乙醇浓度、乙醇用量(料液比)和提取时间为
《说法 活法 立法——关于法律之为一种人世生活方式及其意义》是我前几年读的许章润教授的第一本著作。初读许章润的作品,就被他唯美且理性的行文风格深深吸引,每每掩卷深思
报纸
数字经济和大数据时代的到来,使电子数据这一集法律性与科技性为一体的新型证据种类逐渐在刑事案件中占据相当重要的地位。2012年修订的《刑事诉讼法》将电子数据列为独立的
建立符合经济预测实际的组合预测模型至关重要。自Bates and Granger(1969)于上世纪60年代末提出组合预测方法以来,组合预测便成为经济学、管理学的研究热点之一。然而,传统的组合预测模型通常仅仅依据某些特定的准则建立,却忽略了经济预测的自身特点以及经济预测的实际需要:大部分组合预测模型也只将单一准则作为优化目标,没能将不同准则结合起来综合考虑。此外,各单项预测方法的预测效果常表现出“