[发明专利]基于虚拟现实的数字电子技术仿真系统

说明书

本发明公开一种基于虚拟现实的数字电子技术仿真系统，所述系统包括硬件部分与软件部分，所述硬件部分包括PLC选择器件装置，肢体行为检测摄像头，PC主机，VR头盔。所述主机的信号输入端上分别连接有PLC选取器件装置与肢体动作检测摄像头，所述主机的信号输出端上接有VR头盔，所述软件模块包括3D模型引擎，数据互通程序，Matlab仿真技术平台，其中3D引擎中含有数字电子技术芯片、电力电子器件、耗材各小版块的3D感官模型，通过数据互通程序辅助Matlab仿真技术平台与3D模型引擎，搭建技术仿真与3D感官仿真模型。其显著效果是：该仿真系统可在虚拟空间展示出如现实电路的仿真效果；使数字电子技术方向上的实践与设计开发仿真具有极大的经济性、开发性、实用性。

技术领域

本发明涉及到数字电子技术仿真领域，具体地说，是一种基于虚拟现实的数字电子技术仿真系统。

背景技术

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用、逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能、555定时器等，随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理越来越普遍化。

目前，数字电子技术的教学实践以及数字电路的设计开发过程中常用到传统的如Matlab、Multisim等仿真软件，而由于传统仿真软件操作界面复杂，初学者对模拟仿真的模型与实际电路很难一一对应，建立模型过程较为困难，且建立的模型不具备器件的可视性，导致仿真并不具备太大实际意义。在教学实践或者设计开发过程中，如果直接进行实物搭建，观察运行现象及效果，会耗费大量材料与时间，且可能因为电路搭建错误损毁设备。

随着2016年“VR元年”的到来，人们发现VR现阶段技术已经能够达到，使用者在带上VR头盔与体感设备后，可以沉浸在一个由设备展示出来的虚拟空间中，而在这个虚拟空间中的所有动作，在视觉与触感上能感受到如同在现实空间中进行同样动作所产生的效果。由于VR技术所带有的，能将物理意义或功能意义上存在的任何事物或环境，展现出来的特性，VR技术被广泛应用在工业开发、高危生产、高危行业培训与仿真中。

对于数字电子技术方向而言，传统的仿真系统所带有的不可视、操作复杂、操作性较差等缺陷，如果与VR技术相结合，实现在VR技术所提供的虚拟操作空间中，进行如同在现实世界搭建电路并能观察现象的仿真系统，在教学实践或设计开发过程中，不但可以提高效率、降低成本还能消除因操作失误带来的风险。

发明内容

针对传统仿真系统的不足，本发明的目的是提供一种基于虚拟现实的数字电子技术仿真系统，本系统基于现有的VR技术以及Matlab仿真技术平台，在使用者的操作下，可实现在系统提供的虚拟操作空间，搭建数字电路，且在视觉与实验效果上能达到与现实空间相同的感官效果，提高数字电子技术方向上教学实践与设计开发的效率、降低成本、消除因操作失误带来的风险。

具体技术方案如下：

本发明公开一种基于虚拟现实的数字电子技术仿真系统，所述系统包括硬件部分与软件部分，所述硬件部分包括PLC选择器件装置，肢体行为检测摄像头，PC主机，VR头盔。所述主机的信号输入端上分别连接有PLC选取器件装置与肢体动作检测摄像头，所述主机的信号输出端上接有VR头盔，所述软件模块包括3D模型引擎，数据互通程序，Matlab仿真技术平台，其中3D引擎中含有数字电子技术芯片、电力电子器件、耗材各小版块的3D感官模型，通过数据互通程序辅助Matlab仿真技术平台与3D模型引擎，搭建技术仿真与3D感官仿真模型。