虚拟实验构件建模系统的设计与实现

论文摘要

虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机建立虚拟的实验环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目,所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。虚拟实验器件是虚拟实验的基本单元,对实验运行效果有至关重要的作用,因此要实现高效的网络虚拟实验教学,一个结构合理、设计规范、功能强大的构件建模系统是非常必要的。本文在充分调研的基础上,提出系统需求分析,采用面向对象的软件工程方法分析、设计虚拟实验构件建模系统。首先,介绍了虚拟实验构件建模系统的开发背景和虚拟实验构件建模方法的国内外研究现状,以及需要解决的主要问题。其次,深入分析虚拟实验构件建模系统的整体需求,结合实际应用方案,按照系统数据需求分析将系统数据信息总结为构件基本信息、构件可视化信息、构件多状态信息和构件功能信息,并对系统的整体实现功能进行划分,确定虚拟实验构件建模系统的实现情况,对系统中所涉及到的功能模块进行用例描述。然后,根据对虚拟实验构件建模系统功能的掌握,参考标准SVG规范设计构件文本格式,确定系统采用QT框架进行整体设计开发；描述系统的功能框架设计,将系统核心功能划分为构件图形设计模块、属性管理模块、接口管理模块、多状态管理模块和网络平台模块。研究了各模块的实现过程和实现方法,并用UML图对过程进行描述。最后,对系统各模块实现过程的几个重点问题进行了分析和论述,并将系统的实现结果图进行展示以及给出实现中所用到的部分代码,确保系统实现的真实

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 系统开发背景
• 1.2 虚拟实验构件建模的研究现状
• 1.3 系统需要解决的主要问题
• 1.4 本文的组织结构
• 第2章 系统概述
• 2.1 系统总体描述
• 2.2 系统数据需求分析
• 2.3 功能需求分析
• 2.3.1 构件图形设计
• 2.3.2 属性管理
• 2.3.3 接口管理
• 2.3.4 多状态管理
• 2.3.5 网络平台
• 2.4 系统非功能性需求
• 第3章 系统设计
• 3.1 系统关键技术分析
• 3.1.1 XML
• 3.1.2 SVG
• 3.2 系统功能设计
• 3.3 系统详细设计
• 3.3.1 构件图形设计模块
• 3.3.2 属性设计模块
• 3.3.3 接口管理模块
• 3.3.4 多状态管理模块
• 3.3.5 网络平台模块
• 3.4 构件格式规范
• 3.4.1 可视信息的表示规范
• 3.4.2 功能信息的表示规范
• 3.4.3 多状态信息的表示规范
• 第4章 系统实现与测试
• 4.1 总体功能实现
• 4.1.1 图形设计实现
• 4.1.2 定义及添加连接点
• 4.1.3 定义属性显示区
• 4.1.4 多状态管理
• 4.1.5 访问网络平台
• 4.2 系统测试
• 第5章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表