基于实时场景建模的物理学过程模拟系统的设计与实现

发布时间：2021-07-04 00:05

　　随着信息技术的快速发展,计算机辅助教学技术被应用到诸多学科的教学之中,有效的提升了教学效果。本论文针对物理学科由于自身特点给广大学习者造成物理学习困难的现状,从物理教学的习题案例出发,分析并确立了物理学过程模拟系统的功能需求以及交互需求。以Box2D为基础,Qt为开发框架设计并开发了基于实时场景建模的物理学过程模拟系统。系统主要分为场景建模、场景管理、物理运动模拟、场景分析四个功能部分。其中,场景建模允许用户依据自身需求利用系统提供的物理构件自由进行物理场景建模,具有良好的交互性;基于Json数据格式结合自定义的存储结构来实现保存与导入等场景管理功能,不但能够避免对常用物理场景的反复搭建,而且有利于场景资源的共享;系统通过在Box2D与Qt之间实现物理计算的数据传递完成物理场景的运动模拟;通过对指定物理构件进行受力分析、瞬时状态分析等操作实现系统场景分析功能。本文系统拥有良好的交互性和实用性,在计算机辅助物理教学上有着一定的应用价值。 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

phET提供的物理学力和运动的关系演示模拟

基于实时场景建模的物理学过程模拟系统的设计与实现??一些现用工具，高级用户还可以自己通过ＧｅｏＧｅｂｒａ提供的编程语言ＧｅｏＧｅｂｒａＳｃｒｉｐｔ??程来扩展相关功能。ＧｅｏＧｅｂｒａ提供网页端和客户端多种应用方式，同时它可以将??户数据托管在云端，这也让ＧｅｏＧｅｂｒａ拥有很高的适用性，如图１．３所示为ＧｅｏＧｅｂｒａ??供的正方体旋转对称模拟演示效果。当前ＧｅｏＧｅｂｒａ中提供的资源中虽然包含了一??物理、化学等其他学科的内容，但是主要还是以数学学科为主，这和ＧｅｏＧｅｂｒａ设??其它学科相关模拟演示的场景难度有关，比如在物理学科中很多场景的制作需涉及??高级编程知识，这让很多初级使用者很难去定制物理模拟场景。??

２相关软件及技术??性项中ＶＣ＋＋目录下的包含目录选项中添加Ｂｏｘ２Ｄ库文件的位置，通过在库目录选??项中添加Ｂｏｘ２Ｄ静态库文件即可实现Ｂｏｘ２Ｄ的配置，如图２．７所示。??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3263619