1.1研究目的

本次依托虚拟现实的发展基础，利用3dsmax对离心泵实验台架的仿真模拟，可以更好的展示离心泵的工作原理，对认识离心泵起到重要作用，并且也是对虚拟现实在教育领域应用的一次小小探索。

1.2研究的背景和意义

虚拟现实 (V R ) 是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。20 世纪 9 0 年代以后 , 随着计算机技术与高性能计算、人机交互技术与设备、计算机网络与通信等科学技术领域的突破和高速发展，以及军事演练、航空航天、复杂设备研制等重要应用领域的巨大需求，VR技术进入了快速发展时期。

VR的目的是利用计算机技术及其他相关技术复制、仿真现实世界，构造近似现实世界的虚拟世界，用户通过与虚拟世界的交互，体验相应的现实世界，甚至影响现实世界。在实践中虚拟现实技术在各个领域均有较为广泛的应用，其在设计领域、教育领域、医学领域以及虚拟战场环境、工程、娱乐等领域中均有重要的作用。

在教育领域中，虚拟现实技术在教育教学上的应用，开创了“虚拟教学”的展新领域，它是教育高科技的展示和体现，也是教育手段现代化、信息化的标志之一，有着极其广阔的场景。实践证明教学模拟是一种大有前途的教学手段。教学模拟利用计算机建模和仿真技术来表现某些系统的结构和动态，以便为学生提供一种可供体验和观测的环境，显现知识的意义和结构，达到掌握知识的目的。通过建立和描述模拟对象逻辑的，教学的或过程的模型，在一定程度上反映真实世界知识体系，演示出真正的知识图景。3DS MAX与虚拟现实技术具有沉浸性、交互性、逼真性等特征，能够为学生营造生动逼真的教学情境。

此次利用3DS MAX对离心泵实验台架的仿真建模，正是对VR技术在教育领域所起作用的一次小小实践与探索。通过对离心泵实验台架的三维建模，以便更好的展示离心泵试验台的结构及原理，达到利用虚拟现实技术帮助教学的目的。

1.3国内外研究现状

国外现状：美国宇航局现在，已经建立了空间站、航空、卫星维护的VR训练系统，也建立了可供全国使用的 VR 教育系统；乔治梅森大学研制出了一套在动态虚拟环境中的流体实时仿真系统；传感器技术和图形图像处理技术是上述虚拟现实项目的主要技术，从目前来看，时间的实时性和空间的动态性是虚拟现实技术的主要焦点。在欧洲，英国在辅助设备设计、分布并行处理和应用研究方面是领先的，在硬件和软件的领域处于领先地位。

 国内现状：我国对于虚拟现实技术的研究和国外一些发达国家还存 在一段距离，但随着计算机系统工程以及计算机图形学等技术的发展速度越来越快，我国各界人士对于虚拟现实技术也越来越重视，正在积极进行虚拟环境的建立以及虚拟场景模型分布式系统的开发等等。国内许多高校和研究机构也都在积极的进行虚拟现实技术的研究以及应用，并取得了不错的成果： 北京航空航天大学时国内最早进行虚拟现实技术研究的单位之一，建立了一种分布式虚拟环境，可以提供虚拟现实演示环境、实施三维动态数据库、用于飞行员训练的虚拟现实系统以及虚拟现实应用系统的开发平台等等，并对虚拟环境中 物体物理特性的表示和处理着重进行了研究，并在虚拟显示的视觉接口硬件方面进行开发，并提出了相关的算法和实现 方法。清华大学国家光盘工程研究中心采用了 QuickTime 技术 实现了大全景VR制布达拉宫； 哈尔品工业大学计算机学院成功解决了表情和嘴唇动合成的技术问题等。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标