随着计算机技术和网络技术的发展,基于INTERNET的现代远程教育日益成为当今世界教育技术发展的热点和潮流。目前,作为教学中的一个重要组成部分—实验教学,还不能在远程教育中很好地实现。因此,如何在网络上创建真实感强的三维虚拟实验室,使接受远程教育的学生能在网上方便地操作实验,成为了一个重要的研究课题。 本文主要研究了基于VRML的虚拟仪器构建及虚拟场景特效处理,其中包括虚拟仪器的形体建模,虚拟场景的阴影实现和虚拟实验过程的动态仿真。论文首先阐述了远程虚拟实验室的功能特点,基于WWW的远程虚拟实验室模型和虚拟实验室的常用构建方法;然后利用VRML实现了各种虚拟仪器的形体建模,并使用VRML中两个Extrusion节点分别对容器的内外壁进行造型,通过两次挤压造型,来构建真实感强的虚拟容器;接着提出了虚拟实验室中简单形体的阴影实现方法,另外还通过对常用阴影算法的分析,提出了采用平面投射阴影算法[Blinn88]和动态阴影生成的方法[Sandra Sudarsky2001]来实现复杂形体的阴影效果,为虚拟实验室的真实感研究提供了新的思路;最后利用VRML技术、Java技术与EAI技术相结合实现了远程虚拟实验中的交互与动画,并利用音效节点仿真了虚拟实验中的声音,另外还利用动态对象生成技术和粒子系统完成了虚拟实验中沉淀物、烟雾等实验现象的模拟,从而很好地实现了虚拟实验场景的交互性、实时性、生动性和逼真性。