微机原理论文提纲

论文题目：三维可视化的微机接口虚拟实验系统设计研究

摘要：“微机原理与接口技术”是电子类学科专业的必修专业基础课程,在工程实践性方面要求很强。传统实验存在的一些缺点,虚拟实验的出现很好的解决了传统实验成本高、实验模块固定等问题,为实验者提供了一个自主实验的平台。本文针对原有虚拟实验研究存在的不足和未涉及的方面,利用VC++结合3DMAX和OpenGL技术,设计开发一个三维可视化的微机原理与接口技术虚拟实验系统。该系统的实验元件以三维形式呈现,利用方向包围盒OBB方法进行碰撞检测,避免元件在移动过程中两两发生碰撞,解决实验失真问题,并且实现了元件交互功能,包括线路连接、移动、旋转、删除等功能。 论文首先简单介绍了虚拟实验研究现状及发展趋势,接着对微机接口虚拟实验系统总体设计研究探讨,提出一个功能完善的实验系统应包含实验查看、程序设计、电路设计、实验运行、元件库管理、实验报告等六大功能模块,且描述实验者在微机接口虚拟实验系统进行实验的操作流程；概述实现三维可视化虚拟实验系统需要的几种相关技术；提出一种虚拟实验元件的数学模型以及可视化方法,并在此基础上对虚拟3D实验元件8255并行接口和交通灯进行建模并作了可视化处理;在虚拟实验中实验元件的碰撞检测非常重要,因此论文探究了基于方向包围盒OBB的实验元件碰撞检测。最后利用相关研究成果设计实现了三维可视化的微机接口虚拟实验系统,通过8255接口控制交通灯的实验示例介绍基于该虚拟实验系统的实验方法。实验表明三维可视化的微机原理与接口技术虚拟实验系统在实验教学领域具有实际使用价值。

关键词：虚拟实验;微机原理与接口技术;三维可视化;3DMAX;OpenGL;碰撞检测;方向包围盒OBB

学科专业：计算机技术

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 虚拟实验研究现状及发展趋势

1.3 论文主要研究内容和组织结构

1.3.1 论文研究的主要内容

1.3.2 论文的组织结构

1.4 本章小结

第二章 相关技术研究

2.1 三维可视化技术

2.2 OpenGL技术

2.3 建模技术

2.4 碰撞检测技术

2.5 本章小结

第三章 微机接口虚拟实验系统总体设计

3.1 虚拟实验系统需求分析

3.1.1 功能需求

3.1.2 实验模块需求

3.2 虚拟实验系统设计

3.2.1 设计原则

3.2.2 系统功能结构

3.3 微机接口虚拟实验流程

3.4 本章小结

第四章 实验元件的建模与可视化

4.1 虚拟实验元件建模

4.2 虚拟3D实验元件的可视化处理

4.2.1 虚拟3D实验元件的加载

4.2.2 虚拟3D实验元件的显示

4.2.3 8255并行接口和交通灯的建模与可视化

4.3 实验元件的三维坐标变换

4.4 本章小结

第五章 实验元件的碰撞检测

5.1 碰撞检测算法选择

5.2 方向包围盒OBB算法

5.3 实验元件的碰撞检测实现

5.3.1 元件方向包围盒OBB的构造

5.3.2 元件相交测试

5.4 本章小结

第六章 微机接口虚拟实验系统实现与实例

6.1 实验界面设计

6.2 实验理论基础

6.3 加载显示虚拟3D实验元件

6.4 实验元件的交互实现

6.4.1 实验元件线路连接

6.4.2 实验元件的移动

6.4.3 实验元件的删除

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 主要工作与贡献

7.2 未来研究展望

参考文献

致谢