基于Unity3D在線虛擬仿真實驗的實現

【摘要】有些教學實驗由于投入經費大，場地占用大，維護費用高等因素，從而限制了一些實驗普及推廣。通過虛擬仿真實驗，可以實現單人單機實驗操作，實現仿真實驗與大型設備的虛實互補，同時解決了設備昂貴和臺套數受限問題，提升了學生獨立實踐操作能力。

【關鍵詞】虛擬仿真 實驗教學 人機交互 Unity3D

1.引言

Unity3D不只是單純的游戲引擎，而是已經涉及到多種不同領域的一個跨平臺的三維游戲與虛擬現實開發工具，該工具支持多腳本語言以及強大的物理引擎等特點。論文通過研究基于Unity3D虛擬仿真實驗，實現場景中對象的動態交互行為，也就是按一定的實驗步驟進行實驗操作，從而使得整個實驗過程具有邏輯合理性和可控制性。虛擬仿真實驗，可以讓學生進行主要工藝環節的仿真操作實驗，對不同制備工藝環節進行沉浸式交互實驗，再通過對實際工程自動化生產線的虛實互補，完成項目實訓。

2.Unity3D與W色b交互機理

2.1 Unity3D瀏覽器調用Web網頁中的函數

Unity3D瀏覽器通過執行Application.ExtemalCall（）來調用任何在HTML網頁里定義JavaScript函數，比如下面一句調用了HTML網頁里SayHello（）函數，并傳遞了一句話作為參數。

Apphcation.ExternalCall（“SayHello”，“The game says hello！”）；

2.2 Web網頁調用Unity3D瀏覽器中的腳本函數

Unity3D瀏覽器的插件或ActiveX控件都有一個Send-Messageo的函數，HTML網頁通過這個函數與Unity3D進行通信，通過該函數可以傳遞對象名、函數名以及簡單參數，然后SendMessage（）就會調用Unity3D中GameObject上綁定的函數。在調用SendMessage（）函數之前，必須先得到Unity Web Player的引用。這里可以使用Javascript對象Document的getElementByld（）函數來獲得該引用。

3.真空獲取與真空鍍膜仿真實驗平臺的實現

在該虛擬仿真化學實驗平臺中，操作者需要對實驗步驟熟悉并掌握。當用戶在虛擬場景中用鼠標點擊實驗開始按鈕時，只有當用戶進行了正確的操作后，系統才會做出正確響應，并提示下一步操作過程，以此類推完成整個實驗。如果中間實驗環節出錯，系統會有智能提示，直到正確為止。實驗可以反復操作，從而達到強化訓練目的。

4 結語

虛擬仿真實驗教學系統克服了傳統新能源、電子科學與技術等專業實驗方法存在高污染、高能耗、高危險等缺點。虛擬仿真實驗與大型儀器虛實互補的實驗方式，提供了安全、可靠和經濟的虛擬實驗項目，解決了設備昂貴和臺套數受限問題，提升了學生獨立操作實踐能力。

參考文獻：

[1]程思寧，耿強，姜文波，占永寧.虛擬仿真技術在電類實驗教學中的應用與實踐[J].實驗技術與管理，2013（07）：94-97.

[2][郭海新.Unity3D與HTML交互機理的研究[J].煤炭技術，2011（09）