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仿真(simulation)技术就是通过建立实际系统模型并利用所建模型对实际系统进行实验研究的过程.自40年代仿真技术与计算机技术结合以来,先后出现了模拟机仿真、混合机仿真(模拟与数字技术相结合)、数字机仿真以及数学—物理仿真(数学模型与物理效应模型相结合).最初,仿真技术主要用于航空、航天、原子反应堆等代价昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门,并进一步扩大到一些非工程系统领域.可以说,现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为任何复杂系统特别是高技术产业不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段,其应用范围在不断扩大,应用效益也日渐显著.该课题的研究即是通过目前最为流行的信息技术之一——虚拟现实VR((Virtual Reality,VR)来仿真试验室.虚拟现实系统是利用计算机以及专用硬件和软件去仿真各种现实境界,通过计算机和信息技术构造虚拟自然环境,将用户和计算机结合成一个整体.用户不再是被动性地观看,而是融合在其中,交互性地体验和感受虚拟现实世界中广泛的三维多媒体内容.基于虚拟现实的实验仿真,是根据物理性的实验教学原理、实验仪器、实验元器件、实验过程与结果等信息产生在功能、行为以及感官(视景、动感、听感和其他各种感觉)特性方面与实际物理性的实验尽可能相同的实验过程.在实验过程中,我们对混凝土构件进行有限元分析,并在虚拟构件上对分析结果做出反映,以体现出和采用物理模型实验相同的实验现象.考虑到混凝土结构的材料非线性,在系统中采用了钢筋混凝土非线性分析技术,在分级加荷的过程中对结构构件进行分析计算,并对其开裂进行判断及裂缝形式进行了模拟.该系统采用了Delphi语言编程,在Delphi语言环境下控制OpenGL(Open GraphicLibrary)技术,来构建实验室场景.虽然采用OpenGL技术可以完成各种三维图形的绘制,但不够直观,所以在系统中采用了从3DsMax软件中导出实验室场景和实验设备,采用Delphi语言编程控制场景和设备的现实.只对实验模型的采用编程建模.最后对场景、设备和构件模型进行坐标协调,并进行灯光、材质的处理,形成视觉坏境.在视觉环境中对实验过程进行三维交互控制.通过该系统,实现了通过OpenGL技术和非线性有限元分析技术实现结构构件实验的虚拟,并体现了OpenGL技术便于控制的优势.该系统为开发更为成熟的结构虚拟实验作了有益探索.