基于二维示意图的物理学过程模拟系统

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随着科学技术的发展及计算机的普及,教师将计算机辅助教学系统融入到教学中,与传统的教学方式相结合,通过图文、声音、视频等形式来表达教学信息,丰富了课堂教学内容,有效提高了学生学习效率。丰富的表现形式使得物理教学变得更加直观,而可视化技术可以将速度、加速度、力的大小等物理参数从抽象的数字信息转换为视觉元素展示出来,以便于用户对于物理过程的理解。本文基于团队已有工作的基础,设计并实现了物理参数的可视化。本文基于对物理运动学和动力学案例的分析,确立了物理参数可视化的功能需求和交互需求,并对物理参数可视化的界面、可视化方法和交互方式进行设计,实现了二维虚拟仿真窗口的运动场景与参数可视化展示窗口之间物理参数的同步显示。此外,本文还设计实现了多场景多方案的数据可视化显示、瞬时状态(运动、受力、相对位置、给定物理参数值)可视化设计。实验结果表明,本文所设计实现的物理参数可视化子系统具有良好的交互性和实用性,对团队已有的基于二维示意图的物理学过程模拟系统在辅助教学的功能上有很好的补充和加强作用。此外,论文对物理参数可视化的研究成果,对其它领域数据可视化可视分析方法的研究有一定借鉴意义。
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