基于Unity3D在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)

【摘要】有些教學(xué)實(shí)驗(yàn)由于投入經(jīng)費(fèi)大，場(chǎng)地占用大，維護(hù)費(fèi)用高等因素，從而限制了一些實(shí)驗(yàn)普及推廣。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)單人單機(jī)實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)現(xiàn)仿真實(shí)驗(yàn)與大型設(shè)備的虛實(shí)互補(bǔ)，同時(shí)解決了設(shè)備昂貴和臺(tái)套數(shù)受限問(wèn)題，提升了學(xué)生獨(dú)立實(shí)踐操作能力。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 人機(jī)交互 Unity3D

1.引言

Unity3D不只是單純的游戲引擎，而是已經(jīng)涉及到多種不同領(lǐng)域的一個(gè)跨平臺(tái)的三維游戲與虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)工具，該工具支持多腳本語(yǔ)言以及強(qiáng)大的物理引擎等特點(diǎn)。論文通過(guò)研究基于Unity3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景中對(duì)象的動(dòng)態(tài)交互行為，也就是按一定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從而使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程具有邏輯合理性和可控制性。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生進(jìn)行主要工藝環(huán)節(jié)的仿真操作實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同制備工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行沉浸式交互實(shí)驗(yàn)，再通過(guò)對(duì)實(shí)際工程自動(dòng)化生產(chǎn)線的虛實(shí)互補(bǔ)，完成項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。

2.Unity3D與W色b交互機(jī)理

2.1 Unity3D瀏覽器調(diào)用Web網(wǎng)頁(yè)中的函數(shù)

Unity3D瀏覽器通過(guò)執(zhí)行Application.ExtemalCall（）來(lái)調(diào)用任何在HTML網(wǎng)頁(yè)里定義JavaScript函數(shù)，比如下面一句調(diào)用了HTML網(wǎng)頁(yè)里SayHello（）函數(shù)，并傳遞了一句話作為參數(shù)。

Apphcation.ExternalCall（“SayHello”，“The game says hello！”）；

2.2 Web網(wǎng)頁(yè)調(diào)用Unity3D瀏覽器中的腳本函數(shù)

Unity3D瀏覽器的插件或ActiveX控件都有一個(gè)Send-Messageo的函數(shù)，HTML網(wǎng)頁(yè)通過(guò)這個(gè)函數(shù)與Unity3D進(jìn)行通信，通過(guò)該函數(shù)可以傳遞對(duì)象名、函數(shù)名以及簡(jiǎn)單參數(shù)，然后SendMessage（）就會(huì)調(diào)用Unity3D中GameObject上綁定的函數(shù)。在調(diào)用SendMessage（）函數(shù)之前，必須先得到Unity Web Player的引用。這里可以使用Javascript對(duì)象Document的getElementByld（）函數(shù)來(lái)獲得該引用。

3.真空獲取與真空鍍膜仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

在該虛擬仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，操作者需要對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟熟悉并掌握。當(dāng)用戶在虛擬場(chǎng)景中用鼠標(biāo)點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)開始按鈕時(shí)，只有當(dāng)用戶進(jìn)行了正確的操作后，系統(tǒng)才會(huì)做出正確響應(yīng)，并提示下一步操作過(guò)程，以此類推完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。如果中間實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，系統(tǒng)會(huì)有智能提示，直到正確為止。實(shí)驗(yàn)可以反復(fù)操作，從而達(dá)到強(qiáng)化訓(xùn)練目的。

4 結(jié)語(yǔ)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)新能源、電子科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)實(shí)驗(yàn)方法存在高污染、高能耗、高危險(xiǎn)等缺點(diǎn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與大型儀器虛實(shí)互補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)方式，提供了安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，解決了設(shè)備昂貴和臺(tái)套數(shù)受限問(wèn)題，提升了學(xué)生獨(dú)立操作實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]程思寧，耿強(qiáng)，姜文波，占永寧.虛擬仿真技術(shù)在電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013（07）：94-97.

[2][郭海新.Unity3D與HTML交互機(jī)理的研究[J].煤炭技術(shù)，2011（09）