150KW发射机三维互动教学系统的设计与实现

【摘要】：伴随着计算机网络技术和计算机科技的快速发展,一种新型的教学方式也随之产生,成功地打破了时间和地域的限制。发射机作为发射台的核心传播设备,在广播发送中起着极其重要的作用。目前维护发射机的人员,获取发射机知识主要靠师父带徒弟,职工集体参加学习,平时很少能够拆卸发射机的元器件,了解内部的构造。当设备发生故障时,不知怎么处理。随着虚拟现实技术的发展越来越迅速,运用它所具有的交互性、沉浸感和构想性等特点,将改善以上存在的教学弊端,让职工随时可以学习发射机理论知识,通过视频和三维动画了解内部结构,大大提高职工的学习兴趣,有利于职工从知识学习到动手仿真学习的跨越。本文研究了150KW发射机的教学内容和三维动画的设计及互动。从整篇文章的结构来讲,首先介绍了现在科学界非常流行的VR技术在教学系统中的应用;通过充分调研和比较目前虚拟仿真教学现状的基础上,确定了本系统三维互动实现的工具,系统采用3DMAX软件搭建了发射机的整体3D模型和部分元件的模型,用Unity3D引擎实现三维动画的网络互动;为了解决带宽问题,对不同的文件均选择最佳的压缩方法。由于本系统中涉及大量元器件的图片、视频、三维动画等文件,尤其是三维动画,数据文件大,传输量大,传输速度受带宽的影响也较大。为了减少因文件太大而对传输速度造成影响,导致难以阅读的困扰,分别对不同格式的文件数据进行了压缩,缩小文件的大小。对于元器件的平面图展示,统一使用JPEG格式,并实现了其放大和缩小展示;对于电路图的阅读,统一使用PDF格式展示;对于元器件的组装和拆卸配置了3D动画演示,为了减少三维动画文件的大小,使之利于网络传输,采用了流媒体传输方式,大大地增加了传输速度,而图像质量不受影响。根据发射机学习内容将该系统主要分为入门篇、原理篇、维护篇、故障篇、元件篇、图纸资料、四会篇和论坛八个部分。学习者可以按照常规的目录式结构阅读各篇章的详细内容,结合图片、图纸、三维动画的展示来更具体的了解发射机,学习发射机的使用和维护。最终使软件设计具有互动性和实用性,支持异地学习、交流和资源共享。目前,该系统已经成功推广运用到了无线广播电台的各台站中,为各台站技术人员的学习和培训提供了方便,达到了设计系统的预期目标。