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基于Unity3D的弯扭组合虚拟仿真实验的设计与开发.docx

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基于Unity3D的弯扭组合虚拟仿真实验的设计与开发

一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

二、理论基础与技术架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

弯扭组合力学原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

Unity3D技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

虚拟仿真技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

数据驱动与机器学习在虚拟仿真中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

系统设计的技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

三、虚拟仿真实验平台设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

硬件需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

计算设备配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

传感器选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

前端用户界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

后端数据处理流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

数据可视化展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

交互机制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

控制逻辑实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

用户操作反馈．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

安全与稳定性考虑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

系统安全性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

故障检测与容错机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

四、弯扭组合虚拟仿真实验模块开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

弯扭组合模拟算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

数值求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

物理引擎集成与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

物理效果实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

性能优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

实验场景构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

环境设置与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

动态事件与交互设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

测试与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

功能测试计划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

性能评估指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

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