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基于

Unity3D

三维电脑组装实验系统的实现

【摘要】

实验教学不仅能够培养学生的动手能力，而且还能起到巩固课本上理论知识

的作用。但是由于我们国家人口基数庞大，教育资源有限，实验器材紧缺，

不能满足广大在

校学生或者社会成人求学需求，

因而成为教学和学习中最难以付诸实践的薄弱环节。

随着虚

拟现实技术的出现，实验教学有了新的思路。

Unity3D

引擎对开发仿真性非常高、交互性非

常好的虚拟实验环境具有很大的帮助。

本文在对虚拟实验室的研究现状进行充分调研的基础

上，借助

Unity3D

引擎和

3DS

Max

三维建模软件，搭建了一个逼真且操作方便、具有交互功

能的组装计算机硬件的虚拟实验操作平台，

对组装计算机实验进行了模拟，

实现了实验过程

以及部分实验现象的模拟。

系统的主要功能是让用户采用虚拟仪器完成组装过程，

从而达到

学会组装计算机的目的。

【关键词】

虚拟实验；

Unity3D

；计算机组装；

1.

引言

1.1

研究背景及意义

早在十六世纪，

实验就被运用于教育教学。

实验是指根据科学研究的目的，

尽可能排除

外界因素的影响的同时突出主要实验因素，

并且利用一些专门的仪器设备而人为地改变、

控

制或者模拟研究对象，使某一些事物

(或过程)发生或再现。

实验的目的在于通过学习者亲

自动手参与实验，从而培养学习者的观察能力、分析能力和实践能力。

研究表明，

人的动作

记忆效率远远高于语言文字的记忆效率，所以通过动手参与的学习比单纯看书要更有效率，

实验教学通过让学习者了解事物的本质，

培养学习者的研究能力、

创新能力，

加强学习者对

知识的运用和实践，因此成为教育教学中一个不可分割的部分。

最开始的实验教学都是真实实验，

学习者在真实的实验环境下操作实验设备来完成实验

目的。

但是随着人口数量的增加，知识研究领域的扩展，

真实实验暴露出了许多缺陷，

比如

许多实验器材价格昂贵，

实验资源无法满足广大学习者的需求，

实验存在安全隐患，

真实场

景带来的实验误差等等。虚拟实验的概念也就应运而生了。

虚拟实验的概念最早由美国弗吉尼亚大学的威廉·

沃尔夫

(

William Walf

)于

1989

年提

出，

它是在虚拟现实技术的基础上产生和发展起来的，

是对真实实验尽心模拟或再现的一种

实验模式。

它的主要组成部分都是通过计算机虚拟而成的，

包括实验室环境，

实验室仪器以

及实验资源。在虚拟实验中，学习者不受时空的限制，可以随时随地的进入虚拟实验系统，

通过键盘或者鼠标、

数据手套等交互设备与虚拟实验系统中的虚拟仪器进行交互，

完成与真

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