虚拟电路实验平台

刘家祺 王宏坡

摘 要：随着计算机技术的快速进步，科技的果实逐渐被大众享用。例如学生的网上学习，然而学习更需要实践的积累，而不能一直停留在理论的学习中，由于实验条件的限制，虚拟电路实验平台可以提供学生相关经典电路实验的操作，便于老师的教学和学生的学习。

本系统是基于WebGL和Three.js技术的虚拟电路实验平台，主要分为数字电子电路运行仿真算法、动态电路实现、电子元件拾取与放置和服务器实现四个部分。仿真算法主要使用了深度优先搜索和动态规划思想。动态电路实现是使仿真效果极佳。电子元件拾取与放置主要通过mesh模型构建和存储逻辑结构进行遍历。服务器实现为了客户端和数据库的功能交互和信息交流。

关键词：虚拟实验、JS、WebGL、MySQL数据库

一.虚拟电路实验平台概述

1.开发背景

虚拟实验室是一种较为真实的仿真系统，但市面上几乎全部都是2D的虚拟仿真系统，如nobook虚拟实验室及仿真系统。本实验平台是一款针对高等教育中的数字电子电路实验课程而开发的在线双端使用的虚拟实验平台，弥补了关于高等教育仿真实验的空白，模拟了许多经典的数字电子电路实验。

当今社会智能手机已经变成了每个人的必要用品，不仅仅可以成为娱乐游戏的工具，也可以成为学习的工具，近年来，网络学习软件的开发应用愈来愈多。现在网上也有很多实验工具，但是更多的是初高中的物理化学实验，但是有关于更高层面的电子电路实验平台则开发很少，而且很多是2D的效果，所以一款3D的虚拟电路实验平台变成了市场的一种需求。……