基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统设计

发布时间：2022-07-20 11:26

　　十八大以来,国家和政府十分重视高校实验室的建设,加大了财政预算。教育部和各省教育厅鼓励和支持各大高校建设虚拟仿真实验室。十九大以后,教育部为贯彻党的十九大精神,适应新的教学模式,把虚拟仿真实验教学推到了一个新的高度。特别是疫情期间,全国的学生都在线上学习,这是一种新型的学习模式。疫情后,虚拟仿真教学的需求将持续增加。为了更好的将林业类学校特点与教学结合,让学生丰富理论与实践知识。本文设计了一种基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统。本林区微电网虚拟仿真实验系统弥补了传统微电网实验的设备数量有限、管理现场秩序混乱、教学效率低和安全性不保证的缺陷。此系统结合虚拟现实技术,构建了一个与真实实验场景完全相同的虚拟教学环境。这对于学生认识微电网知识和提高实验效率具有重要意义。本论文完成了以下工作:（1）本文阐述了林区微电网虚拟仿真实验系统的总体框架,介绍了Unity3D和3ds Max等开发软件。重点阐述了林区微电网虚拟仿真实验系统的功能需求和总体方案设计。（2）对林区微电网虚拟仿真实验系统的场景和模型进行搭建。在3ds Max中建立风机、太阳能电池板和林区微环境监测站的模型并进行优化。... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 林区微电网虚拟仿真实验系统的概述
        1.2.1 微电网概述
        1.2.2 虚拟现实技术概述
    1.3 虚拟仿真实验教学的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文主要内容及组织架构
2 总体方案设计及功能需求分析
    2.1 系统开发软件介绍
        2.1.1 开发软件分析比较
        2.1.2 Unity3D软件介绍
        2.1.3 3dsMax软件介绍
    2.2 功能需求分析
        2.2.1 系统需求分析
        2.2.2 系统功能设计
    2.3 总体架构设计
    2.4 本章小结
3 建模及场景搭建
    3.1 虚拟场景搭建分析
        3.1.1 建模类别
        3.1.2 建模规范技巧
        3.1.3 建模流程
    3.2 虚拟场景搭建
        3.2.1 创建地貌地形
        3.2.2 创建植被模型
        3.2.3 创建天空盒子
    3.3 模型的建立
        3.3.1 风力发电机模型和太阳能电池板模型建立
        3.3.2 负载模型建立
        3.3.3 模型渲染
    3.4 场景集成
        3.4.1 模型集成
        3.4.2 光照布置
    3.5 本章小结
4 视景系统
    4.1 视景系统基本概念
    4.2 风力发电机随动模块
        4.2.1 旋转部分设置
        4.2.2 旋转坐标轴设计
        4.2.3 脚本设计
    4.3 UI设计
    4.4 视觉系统设计与实现
        4.4.1 多视角切换模块
        4.4.2 相机跟随模块
    4.5 本章小结
5 实验案例测试
    5.1 实验案例分析
    5.2 风力发电机虚拟拆装仿真教学
    5.3 风力发电机运行仿真教学
    5.4 风力发电机的最大功率跟踪虚拟仿真教学实验
        5.4.1 功率影响因素
        5.4.2 风力发电机最大功率点跟踪原理
        5.4.3 实验步骤及软件测试结果
    5.5 光伏发电利用效率测量虚拟仿真教学实验
        5.5.1 功率影响因素
        5.5.2 光伏发电负载利用效率测量原理
        5.5.3 实验步骤及软件测试结果
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 工作展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢



本文编号：3663912