第11章 虚拟实验室概述

11.1虚拟实验室简介

11.1.1虚拟实验室定义

虚拟实验室（Virtual Laboratory）：也称为“合作实验室（Collaboratory）”，美国弗吉尼亚大学William Wulf教授在1989年提出，虚拟实验室是一个基于计算机网络创建的可视化虚拟实验室环境，其本质即无墙实验室。虚拟实验是理论与实物实验之外的第三种实验形式。

11.1. 2  虚拟实验室案例

• 虚拟智慧校园
• 虚拟公共安全培训实验室
• 多人合作的虚拟演练实验室
• 虚拟医学实验室

11.1.3 虚拟实验室的基本组成

虚拟现实应用开发平台、高性能图像生成及处理系统、沉浸式的虚拟三维显示系统、虚拟现实交互系统、集成应用控制系统。

11.1.4  虚拟实验室的基本功能

1. 在技术方面的功能:

（1）完成虚拟场景的三维建模

（2）提供一个友好的交互界面

（3）完成仿真数据的演算和处理

（4）多通道同步渲染和立体显示

 2. 在教育方面的功能 ：

（1）实验课程管理

（2）实验过程管理

（3）实验教学管理

（4）实验成绩管理

（5）搭建任意典型实验

（6）培训和评估测评

11.1.5  虚拟实验室的主要特点

1. 一般特点： （1）多感知性 （2）交互性 （3）沉浸性 （4）开放性和共享性 （5）高效性

2.教育方面特点：

（1）可以随时随地重复进行实验 （2）可以对设备设置过限保护 （3）可以提高实验教学水平 （4）实验室放在网上提供资源共享 （5）可以实现远程实验教学 （6）构筑基于网络的科研平台

11.1.6  虚拟实验室的类型

（1）单机虚拟仪器实验室

（2）基于局域网的虚拟实验室

（3）基于Internet的虚拟实验室

（4）全沉浸式虚拟实验室

11.2 虚拟实验室建设设计

中国医科大学计算机虚拟实验室建设案例

系统方案包括: 开发和渲染平台、三维沉浸式显示系统、三维交互系统和集中控制系统四大部分。