基于Unity的工程制圖虛擬仿真實驗室的建設

潘亞威，徐國棟

（西南林業大學 機械與交通學院，云南 昆明 650224）

0 引 言

工程制圖是工程專用語言，“工程制圖”課程在高等工科課程中，尤其是對機械設計類專業的學生來說，是一門重要的基礎必修課，主要培養學生抽象思維能力和對構思空間圖形概念的能力，而傳統的工程制圖教學與學習模式有諸多不便。隨著計算機技術的飛速發展，虛擬現實技術的出現，以其沉浸式的虛擬環境給人一種身臨其境的感官體驗。

1 虛擬實驗室的特點

1.1 容量大、成本低

與傳統的課堂實物教學相比，虛擬實驗室不僅節約了教室空間成本，也節約了實驗儀器設備的建設成本。對于傳統教學可能存在的實驗器材短缺、實物教具因學生上課人數而出現不匹配。無法實現多人同時在線實操演練等現象都可以完美解決。對于教學的實際需要，只需在電腦上實時設定，就可以讓實驗課程變得更加簡單有效。只需一臺電腦或移動設備，便可完成線上實驗教學，大大減少了時間和空間成本。

1.2 功能更加完善

在實驗教學中，虛擬實驗室同時利用多媒體數字影音動畫播放、文字講述，當用戶在操作虛擬實驗時，實時融入視頻、語音和文字操作的講解，以及用圖表的形式顯示出結果，方便快捷，這種圖文并茂的講解方式的便捷程度是只靠教學視頻播放和教師口述說明無法比擬的。

1.3 沉浸式交互體驗

虛擬實驗室能模擬真實環境，讓用戶仿佛置于真實場景中。在搭載的虛擬環境中通過虛擬按鍵或模擬設備在其中自由行走，360°實時觀察，逼真的實驗設備對人的交互實時做出反饋。……