基于Matlab和VR场景的液体粘滞系数演示实验的制作与仿真

针对在＂落球法测量液体粘滞系数＂的实验中,小球在液体中开始匀速运动的时间和位置很难判定,我们使用Matlab/Simulink仿真软件的虚拟现实（VR）工具箱制作了＂落球法测量液体粘滞系数＂的演示实验,对蓖麻油中小球的运动规律进行了动态的仿真,并将仿真结果与真实的实验结果进行了比较和分析,这将有助于提高学生对实验结论的认识和理解。     

用Matlab软件仿真磁聚焦实验

从磁聚焦的实验原理出发,使用Matlab软件对电子在磁场中做螺旋线运动进行了 Simulink建模与仿真。通过改变电子的不同发射角,观察到这些电子经过一个螺距后,会重新会聚到焦点。     

基于Simulink S-函数的物理实验动画设计

结合单摆振动仿真实例介绍了用Simulink对物理实验进行仿真建模以及利用Simulink S-函数创建动画的方法.给出了位移、角速度等振动曲线以及单摆摆动动画.体现出Simulink S-函数仿真物理实验的科学性和优越性.     

基于Matlab Simulink的物理实验——简谐振动仿真研究

以简谐振动和阻尼振动仿真为例介绍了用Simulink对物理实验进行仿真建模的方法。给出了位移、速度等振动曲线;可对振动过程中的动能、势能以及机械能进行监测。体现出Simulink仿真物理实验的优越性。     

大学物理理论教学与Matlab/Simulink仿真技术结合的教学探讨

研究了Matlab/Simulink软件在大学物理理论教学中的应用,以典型力学和热学知识点为案例,分析了如何演算物理公式并图形化呈现物理原理的方式,且讨论了仿真在大学物理中的注意事项。得出事项包括:需要更新教师教学观念并优化教学过程,应仿真演示物理原理与生活以及工程技术结合,应采用简单易学的编程语言完成仿真,应在班级微信群等发送给学生理论与仿真预习与复习重点。教学改革结论为:教学理念上学生参与成为重要组成部分,教学手段上仿真软件的使用是特色,教学方法强调网络敦促学生学习。     

基于Virtools的平抛运动仿真实验的设计与实现

三维仿真实验能够模拟逼真的实验场景和现象帮助学生理解复杂的物理原理,并激发学生的学习兴趣.但是,专业的研究团队制作的商业仿真实验软件售价太高,无法在课堂推广.本研究小组将以Virtools仿真软件为开发平台制作出一系列的虚拟仿真实验.本论文以平抛运动实验为例,介绍了平抛运动仿真实验的制作过程,主要包括分析与设计、模型的构建、交互功能设计和作品发布四个步骤.在论文的最后部分,介绍了仿真实验在课堂实践的成效并对物理仿真实验的发展前景进行了展望.     

多模自适应电子稳像算法研究

电子稳像算法的主要目的是解决摄像机随机运动导致的图像序列的帧间抖动问题。根据摄像机成像模型,推导了摄像机平移振动和旋转运动对图像运动的影响,阐明了电子稳像算法中各种图像运动模型的物理成因,指出了模型之间的内在联系。提出了一种多模自适应电子稳像算法,根据摄像机工作时图像序列抖动的剧烈程度,自适应地选择适当的图像运动模型和相应的运动估计方法。实验结果表明,该算法在各种情况下都能实现对图像序列的高精度稳定,有效地提高了电子稳像算法的适用性。     

物理电学实验仿真软件的设计

基于探究式学习的物理电学仿真软件以探究式学习的理论为软件设计的指导理念,利用仿真技术和统一的建模语言(UML)等一些软件工程的方法,以C 作为编程语言,运用VC 开发平台作为开发工具,编程开发了物理电学实验仿真软件.     

弹跳运动的Simulink仿真模拟

本文建立了小球在谐振桌面上做弹跳运动的动力学模型,并用Simulink仿真软件模拟了小球在不同参数下从规则运动到无规则运动的各种动力学行为,仿真的结果表明,控制参数对系统的动力学行为有重要的影响.     

水质物理参量测量DIS演示虚拟仿真实验

基于Python编程语言,融合数字化信息系统DIS技术,开发了水质物理参量测量DIS演示虚拟仿真实验软件,展示液体的表面张力系数、浊度、溶解氧、电导率、折射率和pH值水质物理参量的动态测量过程.该软件分为上述6个物理参量的测量模块,每个模块中包含:实验原理、实验装置、计算公式、数据采集、水质判断等模块.该软件运用Tkinter库创建图形化的界面,实现人机交互,采用DIS数据采集模式,将水质物理数据采集过程动态、形象、直观地进行展示.水质物理参量测量DIS演示虚拟仿真实验利于提升使用者的学习兴趣,加深对物理原理、实验测量、数据分析的理解.     

基于VRML及JavaScript的晶体空间旋转对称性演示程序设计

虚拟现实技术是近些年高速发展的一种新技术,它利用计算机软件构造出一个三维空间的虚拟世界。其中VRML(即虚拟现实建模语言)更是发展迅速,VRML是一种用于建立真实世界场景的模型或人们虚拟的三维世界场景的建模语言,利用计算机虚拟现实技术辅助教学日益发展。本文结合VRML及JavaScript技术,研究了晶体空间点阵旋转对称性的虚拟建模方法,给出了便于操作的具有复杂交互功能的程序软件,VRML技术在教育、教学领域具有广阔的应用前景。     

高增益自由电子激光饱和态分析的三维统计理论

考虑电子束横向发射度和电子β振荡,将2005年国际上提出的单通过高增益自由电子激光饱和状态分析的统计物理方法发展到三维情形。首先建立一种描述电子三维运动的归一化简化模型,推导了一维光场下包含电子横向运动的Vlasov方程。在螺旋型波荡器情形下通过引入横向运动守恒量发展了三维统计物理分析方法,并编写了相应计算程序,计算自由电子激光达到饱和时系统的光强增益、聚束因子。作为对比验证,编写包含N个电子自由电子激光系统的三维直接数值模拟程序,结果表明数值模拟和统计计算结果相一致。对比文献中一维模拟和一维统计理论计算结果,所得结果反映了电子束横向发射度以及电子在波荡器中的横向β振荡对饱和点参数的影响。     

工科物理虚拟仿真实验教学平台的建设实践

本文介绍了山东科技大学工科物理虚拟仿真实验教学中心建设历程。虚拟方正实验教学中心以山东省实验教学示范中心为依托,以创建国家级虚拟仿真实验教学中心为契机,通过围绕大学物理虚拟仿真平台的建设,从普通物理实验、近代物理实验和专业物理实验等几个方面展开系列工作,并提出虚实结合,有实有虚,实缺虚补的方针,对本校虚拟仿真实验教学方面建设所存在的问题及取得的成绩做了详细的叙述。     

大学物理虚拟仿真实验的应用研究

通过仿真实验和传统实验比较,分析了仿真实验的优点,给出了虚拟仿真实验室的组成,结合我校使用的虚拟仿真实验教学系统,介绍了在物理实验教学过程中仿真实验的具体应用。     

3D reconstruction based on spatial vanishing information

An approach for the three-dimensional (3D) reconstruction of architectural scenes from two un-calibrated images is described in this paper. From two views of one architectural structure, three pairs of corresponding vanishing points of three major mutual orthogonal directions can be extracted. The simple but powerful constraints of parallelism and orthogonal lines in architectural scenes can be used to calibrate the cameras and to recover the 3D information of the structure. This approach is applied to the real images of architectural scenes, and a 3D model of a building in virtual reality modelling language (VRML) format is presented which illustrates the method with successful performance.     

四旋翼无人机可视化轨迹跟踪仿真系统

为了便于对四旋翼无人机控制算法进行实验仿真和验证,联合Solidworks和Matlab/SimMechanics工具箱设计了一种四旋翼无人机可视化轨迹跟踪仿真系统;利用Solidworks搭建了四旋翼无人机三维实体模型,并通过Solidworks和Matlab转换接口将该实体模型导入到Matlab/SimMechanics中;Matlab/SimMechanics提供了了三维可视化窗口,可以显示无人机的实时仿真状态;仿真平台在Matlab/SimMechanics环境中实现,与Matlab/Simulink通信方便,可方便的将Simulink设计好的控制算法添加到仿真系统中,以进行验证和参数整定,还具有姿态分析和数据分析等功能;轨迹跟踪仿真结果表明,四旋翼无人机可视化轨迹跟踪仿真系统直观可视,准确可靠,能较好地对控制算法进行研究和测试,对四旋翼无人机以及控制算法的研究和开发具有重要价值。     

基于Unity 3D的船舶压缩空气系统的虚拟设计

针对目前船舶空气压缩仿真训练系统大多采用半物理仿真与二维软件界面仿真相结合方式训练效果不佳的问题,将虚拟现实技术引入到船舶压缩空气系统的仿真设计;设计一套基于Unity 3D的船舶压缩空气系统,实现虚拟仿真程序和三维虚拟场景的实时交互,生成一个逼真的三维视觉、听觉、触觉的感官世界,加强培训人员的沉浸感,从而获得一种置身于真实环境中的感受;系统可供学员无限制反复训练,节省系统的维护费用,规避实物操作设备中可能出现的各种风险,提高训练效果。     

Process Physics: Inertia, Gravity and the Quantum

Process Physics models reality as self-organising relational or semantic information using a self-referentially limited neural network model. This generalises the traditional non-process syntactical modelling of reality by taking account of the limitations and characteristics of self-referential syntactical information systems, discovered by Gödel and Chaitin, and the analogies with the standard quantum formalism and its limitations. In process physics space and quantum physics are emergent and unified, and time is a distinct non-geometric process. Quantum phenomena are caused by fractal topologicaldefects embedded in and forming a growing three-dimensional fractal process-space. Various features of the emergent physics are briefly discussed including:quantum gravity, quantum field theory, limited causality and the Born quantum measurement metarule, inertia, time-dilation effects, gravity and the equivalence principle, a growing universe with a cosmological constant, black holes and event horizons, and the emergence of classicality.