十八大以来,国家和政府十分重视高校实验室的建设,加大了财政预算。教育部和各省教育厅鼓励和支持各大高校建设虚拟仿真实验室。十九大以后,教育部为贯彻党的十九大精神,适应新的教学模式,把虚拟仿真实验教学推到了一个新的高度。特别是疫情期间,全国的学生都在线上学习,这是一种新型的学习模式。疫情后,虚拟仿真教学的需求将持续增加。为了更好的将林业类学校特点与教学结合,让学生丰富理论与实践知识。本文设计了一种基于Unity3D的林区微电网虚拟仿真实验系统。本林区微电网虚拟仿真实验系统弥补了传统微电网实验的设备数量有限、管理现场秩序混乱、教学效率低和安全性不保证的缺陷。此系统结合虚拟现实技术,构建了一个与真实实验场景完全相同的虚拟教学环境。这对于学生认识微电网知识和提高实验效率具有重要意义。本论文完成了以下工作:(1)本文阐述了林区微电网虚拟仿真实验系统的总体框架,介绍了Unity3D和3ds Max等开发软件。重点阐述了林区微电网虚拟仿真实验系统的功能需求和总体方案设计。(2)对林区微电网虚拟仿真实验系统的场景和模型进行搭建。在3ds Max中建立风机、太阳能电池板和林区微环境监测站的模型并进行优化。在Unity3D中建立林区微电网虚拟仿真实验系统的场景,包括地形地貌,树木植被,山地纹理等,并加入一些特效。(3)对林区微电网虚拟仿真实验系统视景部分进行设计。根据林区微电网虚拟仿真实验系统的功能和技术需求对视景系统进行设计,主要包括风力发电机的随动、UI界面、多视角切换技术和相机跟随模块。对风力发电机的各个部件按照仿真需要进行父子关系的处理,实现风力发电机的随动教学。(4)对林区微电网虚拟仿真实验系统进行测试。测试了风力发电机拆分和组合功能虚拟教学,风力发电机的运动仿真教学。通过改变风速可以得到风力发电机的不同发电功率,然后根据最佳叶尖速比法与三点比较法相结合的算法进行最大功率点跟踪虚拟仿真教学。在光伏发电虚拟实验中,根据一天中早、中、晚的不同光照强度,将发出的电量提供给林区微环境监测站和防火瞭望塔使用。从而能够得到一天中三个不同时刻的太阳能电池板的发电量与负载的供需关系。