(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211176219.8 (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 杨景星 地址 528000 广东省佛山市顺德区乐从镇 水藤村棠棣兴隆里二巷5号 (72)发明人 杨景星　黎永泽　梁俊燊　陈梦瑚　 阚泽熙　 (74)专利代理 机构 东莞市神州众达专利商标事 务所(普通 合伙) 44251 专利代理师 周松强 (51)Int.Cl. G09B 23/22(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种用于光学实验课程的虚拟仿真平台 (57)摘要 本发明公开了一种用于光学实验课程的虚 拟仿真平台， 该平台首先建立器件模型， 控制步 骤如下： S1、 显示控制界面及实验背景； S2、 选择 仪器； S3、 放置仪器； S4、 植入实验角色， 通过输入 定义实验的角色， 以角色的角度定义实验的空间 位置， 已便于后续对实验过程的观察、 调节及控 制； S5、 观察、 调节、 操 控仪器： S6、 进行 实验过程， 按照控制界面显示是实验步骤进行 实验过程， 并 进行观察。 本发 明平台通过建立实验 所用仪器及 实验过程， 对实验过程的全程模拟及仿真， 完成 整个实验过程， 不必借助于硬件设施， 便于开展 教学实验。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 115440116 A 2022.12.06 CN 115440116 A 1.一种用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 其特 征在于该平台首 先建立器件 模型， 所述器件模型为实验所用器件的虚拟模型， 所述若干个虚拟模型构成器件库， 器件库 包括有实验所需的任意器件， 控制步骤如下： S1、 显示控制界面及实验背景； 控制界面显示仪器的器件库、 操作指令， 所述操作指令对应实验对象及实验内容， 实验 背景为导轨或实验台； S2、 选择仪器； 在屏幕左边， 会有实验所需的器件库， 鼠标靠近会显示出来， 滑动鼠标滚 轮， 可以选择 所需要的仪器； S3、 放置仪器； 鼠标左键 长按拖出 该仪器， 并放在导轨或实验台面上， 即可放置 仪器； S4、 植入实验角色， 通过输入定义实验的角色， 以角色的角度定义实验的空间位置， 已 便于后续对实验过程的观察、 调节及控制； S5、 观察、 调节、 操控仪器： 鼠标左键点击仪器， 镜头会追踪所点击的仪器， 并且会弹出 操作界面， 在操作界面上会有仪器相关的参数。 S6、 进行实验过程， 按照控制界面显示是实验步骤进行实验过程， 并进行观察。 2.如权利要求1所述的用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 其特征在于S4步骤中， 点击 键盘的WASD来控制角色的空间位置， 当实验中用到的是实验导轨时， 角色不可以通过鼠标 旋转视角， 而实验中用到实验台面则可以旋转视角。 3.如权利要求1所述的用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 其特征在于S5步骤中， 在控 制界面的左下脚， 有仪器的三 维视图， 点击放大按钮 可以放大视图， 通过长按鼠标左键并拖 拽， 可以观 察整个仪器的外观。 同时具有拆解按钮， 点击拆解按钮， 可以将 仪器拆解， 观 察内 部结构， 并带有注释。 4.如权利要求1所述的用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 其特征在于， 对应于仪器， 针对每个仪器， 器件库中具有仪器介绍、 功能介绍、 每个结构的作用介绍， 同时在显示界面 中显示相关的介绍内容。 5.如权利要求1所述的用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 其特征在于， 对实验仪器的 调节， 包括如下 过程： ①若是想调整螺丝松紧， 点击选择需要操作的螺丝(旋钮)， 顺时针： 快速并顺序点击键 盘的“,k l”或“2 5 6”； 逆时针： 快速并顺序点击键盘的 “l k，”或“6 5 2”； 从螺丝完全放松 的状态顺时针旋转3下即拧紧， 同理， 从螺 丝紧张状态逆时针旋转3下即拧松； ②调整仪器高低位置， 按住空格时， 快速点击键盘的 “k”键或“数字5”键并长按键盘的 “I”键或“数字8”键， 即可向上调整仪器； 同理， 按住空格时， 快速点击键盘的 “k”键或“数字 5”键并长按键盘的 “，”键或“数字2”键， 即可向下调整仪器； ③调整仪器左右位置， 按住空格时， 快速点击键盘的 “k”键或“数字5”键并长按键盘的 “J”键或“数字4”键， 即可向左调整仪器； 同理， 按住空格时， 快速点击键盘的 “k”键或“数字 5”键并长按键盘的 “L”键或“数字6”键， 即可向右调整仪器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115440116 A 2一种用于光学实验课 程的虚拟仿真平台 技术领域 [0001]本发明属于试验教学的技术领域， 特别涉及一种用于光学实验课程的虚拟仿真平 台。 背景技术 [0002]在物理教学中， 经常会遇到教学试验， 这需要采用特定的教学设备进行， 特别是对 于光学领域， 所涉及的教学设备复杂、 成本较高， 一般学校都难以承受， 因此， 人们采用教学 软件来模拟试验， 从而达 到教学的效果。 [0003]如专利申请202010895757.7公开了一种光电对抗装备教学训练系统通用架构方 法、 设备及介质， 该方法包括： 对光电对抗装备教学训练系统的通用逻辑功能进行提炼， 并 划分为教员席位软件、 底层网络通讯和数据库管 理； 根据通用逻辑功能的提炼划分结果， 设 计光电对抗装备教学训练系统的通用架构； 通用架构包括 教员席位计算机、 数据库服务器、 底层网络通讯平台和装备席位计算机； 依托界面可视化编程组件， 分别对底层 网络通讯和 数据库管理这两个通用逻辑功能进行低代码编程。 [0004]又如专利申请202210618423.4公开了一种基于嵌入式数码成像的多媒体互动教 学系统及其方法， 包括至少两个互动终端， 分为主控终端和被控终端， 每个所述互动终端之 间通过无线AP连接， 所述互动终端包括双目显微镜， 用于在显微镜的光学系统下通过摄像 头内的感光芯片将光学信号转化成数字信号的内嵌 式数码成像装置， 用于加载数码成像装 置的图像信息的图像分析系统以及多媒体互动系统。 [0005]然而， 上述技术虽然利用计算机 实现教学， 但是对于教学内容的开发缺乏深度， 而 且教学往往需要结合到现有的硬件光学设备， 摆脱不了硬件的局限， 基于此， 迫切需要提供 一种能够单 纯利用软件实现教学的方法， 以减少对硬件的依靠， 有利于教学的顺利进行。 发明内容 [0006]基于此， 因此本发明的首要 目地是提供一种用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 该平台通过对实验过程的全程模拟及仿 真， 完成整个实验过程， 不必借助于硬件设施， 便于 开展教学实验。 [0007]本发明的另一个目地在于提供一种用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 该平台自 动对实验过程进行模拟及仿 真， 具有良好的用户体验， 而且能够重复进 行实验过程， 能够大 幅度地提高实验教学的效率。 [0008]为实现上述目的， 本发明的技 术方案为： [0009]一种用于光学实验课程的虚拟仿真平台， 该平台首 先建立器件 模型， [0010]所述器件模型为实验所用器件的虚拟模型， 所述若干个虚拟模型构成器件库， 器 件库包括有实验所需的任意器件， 控制步骤如下： [0011]S1、 显示控制界面及实验背景； [0012]控制界面显示仪器的器件库、 操作指令， 所述操作指令对应实验对象及实验内容，说　明　书 1/7 页 3 CN 115440116 A 3