【摘 要】
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随着计算机、虚拟现实、增强现实技术的发展,虚拟仿真实验室也在实验教学探索上有了举足轻重的地位。本文通过调研运输包装课程中缓冲包装动态压缩实验的过程及其数据对于缓冲包装设计的应用和其在实验中存在的问题发现:缓冲包装虚拟仿真实验室存在教学资源不充分、实验指向不明确等问题。因此通过对缓冲实验的过程进行了分析,并将缓冲包装虚拟仿真实验室整体设计思路进行梳理,设计了缓冲包装虚拟仿真实验室,搭建了实验预习、实
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随着计算机、虚拟现实、增强现实技术的发展,虚拟仿真实验室也在实验教学探索上有了举足轻重的地位。本文通过调研运输包装课程中缓冲包装动态压缩实验的过程及其数据对于缓冲包装设计的应用和其在实验中存在的问题发现:缓冲包装虚拟仿真实验室存在教学资源不充分、实验指向不明确等问题。因此通过对缓冲实验的过程进行了分析,并将缓冲包装虚拟仿真实验室整体设计思路进行梳理,设计了缓冲包装虚拟仿真实验室,搭建了实验预习、实验学习、开始实验、实验后续处理、实验考核为一体的虚拟仿真平台,为包装工程的虚拟实验教学奠定了一定的基础,对虚拟仿真实验室的后期数据处理的虚拟教学和培训提供了一定的借鉴意义。本文首先对动态压缩实验过程、基于动态压缩数据的缓冲包装设计理论进行了阐述,对AR、VR技术的现状以及虚拟仿真实验室的研究进展进行汇总。其次梳理了缓冲包装虚拟仿真实验平台的技术路线并设计了虚拟仿真平台的主要内容,该缓冲包装的主要设计内容包括四个模块,分别为实验预习、实验学习、开始实验以及实验考核模块,整体的设计思路是由主界面为基础,按照顺序的逻辑开展虚拟仿真实验。再次对缓冲包装所需要的素材进行了设计和实验数据进行了采集,第一部分是实验三维模型的建立,通过多边形建模等技术建立锯骨机和动态压缩试验机的模型;第二部分是动态压缩实验数据的采集,采集密度为12Kg/m~3、18Kg/m~3、22Kg/m~3,厚度为30mm、50mm的EPS,厚度为30mm的蜂窝纸板在300mm、400mm的跌落高度下的动态压缩数据曲线,并对实验数据进行拟合处理实现其他应力下加速度的预测;第三部分为动画素材的制作,通过平移等动画技术进行锯骨机备料以及动态压缩试验机重台跌落并反弹的动画设计。最后是通过对UI界面的设计以及交互功能的实现完成缓冲包装虚拟仿真实验的搭建,除了文字、按钮等交互功能外,还有开始实验时数据库的调用以及数据的选取等交互功能,实现实验内容、目的以及缓冲包装设计理论的学习;通过视频、以及三维模型交互的方式实现缓冲包装相关知识和三维模型的深入学习;通过开始实验模块可以加深缓冲包装的实验学习培训和后续数据处理的训练;通过考核模块可以检测虚拟仿真实验学习的状况。总之,该虚拟仿真实验系统的搭建最终实现了缓冲工艺的学习及培训,各种功能的结合为用户了解缓冲包装工艺、动态压缩试验以及缓冲材料的性能奠定了一定的基础,也为后期包装虚拟仿真实验室提供了一定的方法和依据。
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