1. 研究目的与意义（文献综述）

虚拟现实(virtual reality，简称vr)是一种利用计算机模拟生成一个三维空间虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,用户可以通过特定的设备参与到该虚拟世界里，并与虚拟对象进行交互，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察空间内的事物的高新技术。

将虚拟现实技术应用到教育领域是教育史上的一个里程碑。春秋战国时期,著名教育家孔子就提出了"寓教于乐"的教学原则，即愉快地学习是学习过程中的最终归宿，也是实现学习目的的最佳途径。在信息技术高速发展的今天，教师的教学方式和学生的学习兴趣不断发生改变, 授课越来越多的依靠网络、手机、电视等媒体。但是这些媒体提供的信息往往是抽象的，在很大程度上超出了学生进行理解的范围。相比之下，虚拟现实技术利用其独特的立体化表现形式、姪松的交互方式及对真实事件的模拟仿真性，在新时代教学中表现出了巨大的应用潜力。本次设计的目的就是充分运用虚拟现实技术的优势，通过虚拟技能训练、虚拟实验室、虚拟教学、虚拟测试等多方面的应用，提高学生学习的效率，拓展学生的思维，使学生的学习方式从被动接受变为主动探索。

在欧美等发达国家，将虚拟现实技术融入教育教学中己成为一种普遍现象。尤其是在技能的训练方面和影视制作当中，早在1985年，(简称nlm)的visiblehuman project 项目就己经开始利用虚拟现实技术模拟人体进行虚拟人体的医学研究工作,并开展相关方面的虚拟人体教学培训；随后德国的hannover大学利用虚拟现实创建了一个虚拟的实验室，在实验室中，所有的操作都是自动化的；2008年,美国纽约州立大学布法罗分校university at buffalo,the state university ofnewyork虚拟现实实验室成功开发出了真正意文上的实体化虚拟青蛙解剖实验系统(virtual experiment of frog)，在这个虚拟实验系统中，实验者可以在屏幕上随意地动手对青蛙进行解剖，这种解剖环境与真正的解剖实验几乎一样，浏览者还能任意调整观察角度、缩放图像。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的目的是建立一个3d虚拟教学系统，通过unity3d和三维建模软件rhino3d的结合，完成知识原理演示、虚拟实验、在线测试等模块，并对结果进行比较分析。

数字电子技术是高等教育中电子电气信息类各专业的重要技术基础课程，是一门实践性很强的课程，它的理解和掌握对本科生接下来的学习和实践有着重要的意义。本次虚拟教学任务以多个数字电路基础实验为例，由理论讲解系统、实验系统和在线测试系统三部分组成：

（1）理论讲解系统设计为传统的幻灯片讲解。通过搭建的3d虚拟教室，可以完成选择课件、播放和暂停课件、修改课件等功能。

3. 研究计划与安排

第1-4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告。

第5-6周：安装必要的工具软件，学习rhino及unity3d软件用法。

第7-9周：完成基本元素建模，完善设计方案。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 刘向群，郭雷峰，钟威等.vr/ar/mr开发实战-基于unity与ue4引擎[m].北京：机械工业出版社，2017.

[2] 阎汉生，曾峰，龙宇辉.基于unity3d的产品结构认知虚拟实验室构建[j].实验室研究与探索，2017，36（8）：117-121.

[3] 陈军，蔡金玲.基于unity3d三维多媒体课件的设计与制作[j].现代计算机，2014，（12）：64-67.