基于Unity3D的林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2022-07-20 11:26
十八大以來,國家和政府十分重視高校實驗室的建設,加大了財政預算。教育部和各省教育廳鼓勵和支持各大高校建設虛擬仿真實驗室。十九大以后,教育部為貫徹黨的十九大精神,適應新的教學模式,把虛擬仿真實驗教學推到了一個新的高度。特別是疫情期間,全國的學生都在線上學習,這是一種新型的學習模式。疫情后,虛擬仿真教學的需求將持續(xù)增加。為了更好的將林業(yè)類學校特點與教學結合,讓學生豐富理論與實踐知識。本文設計了一種基于Unity3D的林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)。本林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)彌補了傳統(tǒng)微電網(wǎng)實驗的設備數(shù)量有限、管理現(xiàn)場秩序混亂、教學效率低和安全性不保證的缺陷。此系統(tǒng)結合虛擬現(xiàn)實技術,構建了一個與真實實驗場景完全相同的虛擬教學環(huán)境。這對于學生認識微電網(wǎng)知識和提高實驗效率具有重要意義。本論文完成了以下工作:(1)本文闡述了林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)的總體框架,介紹了Unity3D和3ds Max等開發(fā)軟件。重點闡述了林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)的功能需求和總體方案設計。(2)對林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)的場景和模型進行搭建。在3ds Max中建立風機、太陽能電池板和林區(qū)微環(huán)境監(jiān)測站的模型并進行優(yōu)化。...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)的概述
1.2.1 微電網(wǎng)概述
1.2.2 虛擬現(xiàn)實技術概述
1.3 虛擬仿真實驗教學的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內容及組織架構
2 總體方案設計及功能需求分析
2.1 系統(tǒng)開發(fā)軟件介紹
2.1.1 開發(fā)軟件分析比較
2.1.2 Unity3D軟件介紹
2.1.3 3dsMax軟件介紹
2.2 功能需求分析
2.2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2.2 系統(tǒng)功能設計
2.3 總體架構設計
2.4 本章小結
3 建模及場景搭建
3.1 虛擬場景搭建分析
3.1.1 建模類別
3.1.2 建模規(guī)范技巧
3.1.3 建模流程
3.2 虛擬場景搭建
3.2.1 創(chuàng)建地貌地形
3.2.2 創(chuàng)建植被模型
3.2.3 創(chuàng)建天空盒子
3.3 模型的建立
3.3.1 風力發(fā)電機模型和太陽能電池板模型建立
3.3.2 負載模型建立
3.3.3 模型渲染
3.4 場景集成
3.4.1 模型集成
3.4.2 光照布置
3.5 本章小結
4 視景系統(tǒng)
4.1 視景系統(tǒng)基本概念
4.2 風力發(fā)電機隨動模塊
4.2.1 旋轉部分設置
4.2.2 旋轉坐標軸設計
4.2.3 腳本設計
4.3 UI設計
4.4 視覺系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
4.4.1 多視角切換模塊
4.4.2 相機跟隨模塊
4.5 本章小結
5 實驗案例測試
5.1 實驗案例分析
5.2 風力發(fā)電機虛擬拆裝仿真教學
5.3 風力發(fā)電機運行仿真教學
5.4 風力發(fā)電機的最大功率跟蹤虛擬仿真教學實驗
5.4.1 功率影響因素
5.4.2 風力發(fā)電機最大功率點跟蹤原理
5.4.3 實驗步驟及軟件測試結果
5.5 光伏發(fā)電利用效率測量虛擬仿真教學實驗
5.5.1 功率影響因素
5.5.2 光伏發(fā)電負載利用效率測量原理
5.5.3 實驗步驟及軟件測試結果
5.6 本章小結
6 總結與展望
6.1 課題總結
6.2 工作展望
參考文獻
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄
致謝
本文編號:3663912
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 林區(qū)微電網(wǎng)虛擬仿真實驗系統(tǒng)的概述
1.2.1 微電網(wǎng)概述
1.2.2 虛擬現(xiàn)實技術概述
1.3 虛擬仿真實驗教學的研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內容及組織架構
2 總體方案設計及功能需求分析
2.1 系統(tǒng)開發(fā)軟件介紹
2.1.1 開發(fā)軟件分析比較
2.1.2 Unity3D軟件介紹
2.1.3 3dsMax軟件介紹
2.2 功能需求分析
2.2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2.2 系統(tǒng)功能設計
2.3 總體架構設計
2.4 本章小結
3 建模及場景搭建
3.1 虛擬場景搭建分析
3.1.1 建模類別
3.1.2 建模規(guī)范技巧
3.1.3 建模流程
3.2 虛擬場景搭建
3.2.1 創(chuàng)建地貌地形
3.2.2 創(chuàng)建植被模型
3.2.3 創(chuàng)建天空盒子
3.3 模型的建立
3.3.1 風力發(fā)電機模型和太陽能電池板模型建立
3.3.2 負載模型建立
3.3.3 模型渲染
3.4 場景集成
3.4.1 模型集成
3.4.2 光照布置
3.5 本章小結
4 視景系統(tǒng)
4.1 視景系統(tǒng)基本概念
4.2 風力發(fā)電機隨動模塊
4.2.1 旋轉部分設置
4.2.2 旋轉坐標軸設計
4.2.3 腳本設計
4.3 UI設計
4.4 視覺系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
4.4.1 多視角切換模塊
4.4.2 相機跟隨模塊
4.5 本章小結
5 實驗案例測試
5.1 實驗案例分析
5.2 風力發(fā)電機虛擬拆裝仿真教學
5.3 風力發(fā)電機運行仿真教學
5.4 風力發(fā)電機的最大功率跟蹤虛擬仿真教學實驗
5.4.1 功率影響因素
5.4.2 風力發(fā)電機最大功率點跟蹤原理
5.4.3 實驗步驟及軟件測試結果
5.5 光伏發(fā)電利用效率測量虛擬仿真教學實驗
5.5.1 功率影響因素
5.5.2 光伏發(fā)電負載利用效率測量原理
5.5.3 實驗步驟及軟件測試結果
5.6 本章小結
6 總結與展望
6.1 課題總結
6.2 工作展望
參考文獻
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄
致謝
本文編號:3663912
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