随着计算机技术地迅速发展,人类社会已经从工业时代进入了信息技术时代,同时也产生了许多新兴技术。这些技术对实验教学方式和形式地发展变化起着重要的促进作用。虚拟仿真系统是一种在计算机平台中通过虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术构建的用来模拟现实系统的仿真系统。氧含量地检测在众多研究工作以及科学实践中都有应用,例如在临床医学诊断过程中,血液中的氧分压(血液中氧分子溶解产生的压力)是用来评估病人身体状况的生理测量指标中最重要的之一。光纤传感器具有很高的精度,能够抗电磁和噪声干扰,并且频率选择性良好,这些优点使得光纤传感器成为不可或缺的氧含量测量工具。将虚拟现实技术融入到荧光光纤传感器测氧实验中是非常有意义的。荧光光纤传感器测氧虚拟仿真实验不需要现实实验中的仪器、设备,能够非常逼真地呈现真实实验的操作过程,能够轻松地展示设备的内部结构和部件且能基于部件完好无损地组装设备。虚拟仿真实验可以极大地减少实验成本、大幅提高实验教学效率,不会发生任何生物医学实验的潜在危险,不会产生任何污染环境的气体。在科学技术持续飞速发展的情况下,虚实结合甚至完全虚拟的实验方式必定会成为主流的方式之一。本文主要内容如下:(1)阐述荧光光纤传感器测氧实验、3dsMax建模和Unity3D(U3D)引擎开发的理论知识。本部分首先讲解了现实中的荧光光纤传感器测氧实验基于荧光淬灭和Stern-Volmer方程(关于淬灭剂浓度与荧光强度、荧光寿命的对应关系)测量氧气浓度或含量的测量原理,还讲解了现实实验的主要设备及其基本功能、设备需要进行地虚拟设置操作。然后阐述了3dsMax建模软件的基础操作和基本物体、核心的建模方法和贴图方法。最后是关于Unity3D引擎的常用组件、主要API(Application Program Interface)和实用插件的理论知识。(2)三维模型制作。根据现实荧光光纤传感器测氧实验所需要的设备及3dsMax建模理论,分析不同设备模型的制作过程所涉及的建模方法和贴图方法。在3dsMax平台完成所有设备模型地制作,并详细地讲解了直流电源、光电转换器和连接线三种典型模型的制作过程。(3)在Unity3D引擎中构建荧光光纤传感器测氧实验虚拟仿真系统。3dsMax平台上制作完成的模型以obj(object)格式依次导出到Unity3D引擎中。通过对导入模型的基本操作来搭建虚拟实验场景。通过C#编程语言并结合常用的插件、API和鼠标地交互实现设备查看、设备拆装、实验连接、设备设置等虚拟操作。