基于虚拟现实的铁路机车乘务员培训系统的设计与实现

论文摘要

虚拟现实是综合利用计算机图形学、计算机模拟与仿真、传感、显示等技术，在计算机中对真实的客观世界或并不存在的事物模拟出一个可交互的、虚幻的三维空间场景。在虚拟空间中，用户不仅有身临其境之感，还可以得到虚拟环境对用户视觉、听觉、触觉等多种感官信息的实时反馈。虚拟现实技术的出现对教育事业产生了深远影响，改变了以往传统的教学模式和教学手段。作为一门实用性技术，虚拟现实从根本上改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的交互现状，以其多维度的交互式信息环境、直观有效的学习方式为学习者掌握新知识和新技能提供了前所未有的体验。本论文介绍了虚拟现实的概念、类型、基本特征和关键技术，以及目前虚拟现实技术在国内教育领域的主要应用情况。讨论了当前铁路企业基层站段培训存在的主要问题，分析了系统的业务需求，利用VS2008、3dsMax、VRP三维虚拟现实平台软件等工具设计开发了基于虚拟现实环境下的铁路机车乘务员培训系统。针对该铁路企业单工种的交互式培训系统从实际需求出发，涵盖学习、考试及评估整个培训流程，提高了员工学习效率和培训质量。论文最后详细介绍了基于虚拟现实的铁路机车乘务员培训系统的体系结构、功能设计与系统实现，并指出了系统中存在的问题和不足。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景和意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 课题来源
• 1.5 论文组织结构
• 第二章 虚拟现实在教育领域的应用
• 2.1 虚拟现实技术
• 2.1.1 虚拟现实的概念
• 2.1.2 虚拟现实的基本特征
• 2.1.3 虚拟现实的关键技术
• 2.1.4 虚拟现实的种类
• 2.2 虚拟现实在教育中的应用
• 2.2.1 虚拟现实在教育中的应用形式
• 2.2.2 虚拟现实在教育应用中的优势
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统设计
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 系统功能需求
• 3.1.2 系统性能需求
• 3.1.3 系统环境需求
• 3.2 系统总体设计
• 3.2.1 系统设计原则
• 3.2.2 建模与优化
• 3.2.3 系统体系结构
• 3.3 系统功能设计
• 3.3.1 学习模块设计
• 3.3.2 考试评估模块设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统实现
• 4.1 虚拟现实系统的构建
• 4.1.1 构建虚拟现实系统的相关工具
• 4.1.2 虚拟现实系统的数据采样方法
• 4.1.3 虚拟现实系统的构建流程
• 4.2 系统功能展示
• 4.2.1 学习模块功能展示
• 4.2.2 考试评估模块功能展示
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 前景展望
• 致谢
• 参考文献