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《大连理工大学》 2011年
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多功能动态三维GC-MS虚拟实验室的构建与研究

林丛丛  
【摘要】:虚拟现实技术作为信息技术领域的一项新技术,已经被人们逐渐接受,并渗透到科学、技术、工程、医学、文化、娱乐等各个领域。其中虚拟实验技术也日趋完善,得到了教育工作者和学习者的认可,并取得了较快的发展。目前,已有众多采用流程式仿真和二维平面技术开发的虚拟仪器和虚拟实验室案例,但用户对虚拟现实软件交互性和沉浸感的追求仍不能得到满足,因此网络化、场景化、高交互的虚拟仪器和虚拟实验室成为一个研究热点。 作为对虚拟仪器和虚拟实验室的探索,本论文以结构复杂、原理抽象、价格昂贵的气相色谱-质谱联用(GC-MS)为研究对象,通过再现GC-MS分析全过程,形成条件自主选择,注重培养逻辑思维,突出强化参与能力并实时反馈的全新模式,以期解决现实实验存在的不足,引领潮流。 本论文首先基于虚拟现实和虚拟实验室的研究现状,深入探讨了虚拟实验室的总体设计和构建实现方法。然后利用Flash、3ds Max和Virtools技术建立了具有强烈沉浸感的多功能动态气相色谱-质谱联用虚拟实验室。该虚拟实验室依据色谱理论建立进样量、载气流速、柱温与保留时间等参数之间的数学关系模型,具有虚拟实验条件优化、谱图数据分析查询,提供复杂交互操作及数据处理等功能。本文实现了仪器的面板操作、工作站的参数设置和色谱流出曲线的动态绘制,模拟了气相色谱-质谱联用系统实验的全过程。另外,该虚拟实验室运用Virtools内嵌脚本语言VSL(Virtools Scripting Language)和BB (Building Blocks)行为交互模块实现了实时跟踪评价等多种功能的交互设计,并基于XAMPP结合JavaScript技术及HTML网页编程技术实现了Virtools和Flash之间的消息传递。 本论文所构建的气相色谱-质谱联用虚拟实验室沉浸感强、功能完善、交互操作逼真,而且谱图库采用开放性设计,增加了软件的使用价值、灵活性和扩展性。本论文对虚拟设备构建过程进行了一些全新的尝试,这对今后复杂系统的构建奠定了一定基础,也将对其他分析仪器虚拟实验室的构建具有借鉴意义。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 付哲;基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型及其应用研究[D];吉林大学;2006年
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9 林朗星;基于VR和HLA的电厂事故分析决策支持系统[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 雷良育;基于虚拟现实的汽车平顺性仿真试验系统及其关键技术研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 余国庆;基于虚拟现实技术的心脏建模方法研究[D];大连理工大学;2010年
3 缪儒欢;基于XNA的虚拟装配技术研究[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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1 通讯员 刘庆忠 李芬;湖北探讨构建气象能源虚拟实验室[N];中国气象报;2010年
2 实习记者 何孟洁 张倩 通讯员 何桢;WMO/CGMS虚拟实验室管理组会议召开[N];中国气象报;2010年
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4 记者 陈勇;德国用虚拟技术改造传统产业[N];新华每日电讯;2000年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 任树飞;基于LabVIEW的虚拟实验室的研究与开发[D];青岛大学;2010年
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6 王旭军;初中物理CAI虚拟光学实验室的设计和实现[D];四川师范大学;2010年
7 凌亮;基于NS2的计算机网络虚拟实验室的设计与实现[D];中南大学;2004年
8 陆炜妮;基于CORBA技术的虚拟实验室平台的架构设计与实现[D];中南大学;2004年
9 王磊;基于LabVIEW的虚拟实验室与传感器虚拟仪器的设计及实现[D];太原理工大学;2010年
10 李勇;基于插桩技术的可视化操作系统虚拟实验室研究与实现[D];中南大学;2010年
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