1.系统框架及体系说明
本实验项目依托河北科技大学材料科学与工程虚拟仿真实验中心平台，采用B/S结构，根据平台服务器所运行的操作系统和工作环境（.NET Framework框架），实验采用ASP.NET技术、3D建模技术、虚拟现实技术、Web网络技术和数据库管理技术等进行构建。 三维场景浏览、交互及功能发布采用Unity进行开发。前台页面展示部分采用HTML、CSS相结合的形式进行开发，浏览器中3D场景展示与交互使用WebGL的形式，3D虚拟场景与页面通信采用JavaScript脚本的形式实现。
虚拟仿真实验由Web页面和3D虚拟实验两部分组成，并利用超链接和内置Javascrip函数进行调用和数据传递。
其体系结构如下：
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（1）3D虚拟实验，构建虚拟实验环境，完成电极材料制备和电池组装与电化学性能测试两个实验模块以及辅助知识等内容的学习。
（2）3D实验接口，运行于服务器平台上，完成对虚拟实验操作过程的实时记录功能，接口从3D实验中获得用户的操作，并将有关数据（用户、时间、操作、正确性等）记录到平台的数据管理系统中，以便后期进行查看与访问。
（3）Web页面，为虚拟实验提供了访问链接和学习辅助知识，其重点内容包括：实验教学项目技术要求、项目申报材料、系统运行环境说明以及实验完成与访问数量统计等。
2.管理平台系统结构与技术
（1）管理平台功能组成实验管理平台指在后台运行的，为实验教学提供支持的各类操作与数据管理系统，它包括用户权限管理、学生操作管理、教师操作管理、教务管理员以及系统管理员管理等。
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实验管理平台系统采用B/S结构，允许用户（学生、教师、教辅人员、管理员）通过浏览器对系统功能进行访问。从总体上讲，系统由数据库服务器系统（含数据库、业务库、资源库等）、Web服务器系统、浏览器系统组成，其中浏览器中的内容分为二维Web页面和嵌入其中的三维虚拟实验室场景。
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系统的功能逻辑构成及层次结构描述了系统运行过程中各功能和软硬件的支撑和依赖关系，合理的系统层次结构和逻辑关系的划分可以明确系统开发的重点和各个功能模块之间的接口关系。
1）基础支撑层是系统安全可靠运行的支撑与保障，包括硬件及网络、系统软件等。其中，硬件及网络包括服务器、网络、存储、备份设备等；系统软件包括操作系统、数据库等。
2）数据库、资源库、知识库是系统的基础，它包括两部分的内容，其中数据库中主要以字段的形式存放相关课程信息、实验仪器（设备）属性信息、操作规程信息、实验属性信息、元数据信息等。此外，还包含了虚拟场景中所用到的模型数据，如纹理、音频、视频、三维景观数据等，模型库中的信息通常以文件的形式进行存储，通过索引和元数据的形式与数据库相关联。
3）实验管理平台为实验教学提供支持的各类操作、资源、数据管理系统，它包括用户权限管理、学生操作管理、教师操作管理以及管理员（教务）管理等。学生实验管理包括实验过程记录、实验操作评价、师生交互、实验报告等；教师实验管理部分包括实验设定、成绩管理、实验报告管理等；教务管理包括用户权限管理、课程资源管理等。
3.具体开发技术与工具
| 实验教学项目 | |
| 开发技术 | 三维建模技术、人机交互技术、虚拟现实（VR）技术、Web3D技术 |
| 开发工具 |
美术工具：3ds Max、Photoshop 编程工具：Visual Studio、Eclipse 引擎：Unity3d |
| 项目品质 |
单场景总面数（三角面）
● 场景：小于158.9K 贴图分辨率● 精模型：1024×1024 ● 普通模型：512×512或256×256 ● 低模型：128×128 帧频、刷新率（由视角和计算机性能决定）● 所有场景：30FPS以上 分辨率（由用户屏幕决定）● 最低要求分辨率：1366×768 ● 推荐分辨率：1920×1080 动作反馈时间（由用户计算机性能决定）● 常规交互操作响应时间＜500毫秒 ● 数据计算响应时间，根据数据计算量的多少而定，比如计算0-π之间内力，所取间隔角度的多少会对计算时间由直接影响，间隔角度越小计算时间越长，反之时间越短。 ● 帧频、刷新率、动作反馈时间和使用者的计算机硬件性能有直接关系，计算机性能越高帧频、刷新率越高、动作反馈时间越短，此外这几个参数还与使用者在虚拟环境中观察角度有关，同时进入观察视野的虚拟3D对象越少，则效率越高反馈时间越短。 ● 分辨率与使用者屏幕分辨率有直接关系。 |
| 管理平台 | |
| 开发语言 | C#7.0 |
| 开发工具 | Visual Studio 2019 Community |
| 数据库和数据文件 | SQLite3.2、Json、XML |