摘要：随着计算力和 5G 的发展，各大网络公司都在研发属于自己的虚拟现实项目，而在教育中，虚拟现实仍然是有待探索的未知大陆。与一般的虚拟现实不同，Web3D 只需要借助浏览器就可以在客户端轻易的实现，有着方便快捷、跨平台等优点，在实际效果上并不逊色于大型 3D 建构工具，如 UE4 和 Unity3D 等。

本文在对现有的理论基础和虚拟实验平台及其应用现状梳理的基础上，采用多项新技术，设计和开发了 Web3D 虚拟实验平台，并设计开发了几个相关实验案例放入平台。希望项目所做的研究能够引用到实际教育中，越来越多的实验能够加入到该实验平台，并给此类平台的开发人员提供参考意见。

关键词：Web3D；虚拟现实；实验

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1选题意义与背景-1

1.1.1研究背景-1

1.1.2研究意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.2.1国内研究现状-2

1.2.2国外研究现状-3

1.3研究的基本内容和拟解决的基本问题-5

1.3.1主要研究内容-5

1.3.2拟解决的基本问题-5

1.4研究方法和技术路线-5

1.4.1研究方法-5

1.4.2技术路线-6

1.4.3可行性分析-6

2WEB3D 虚拟实验平台概述-7

2.1相关技术介绍-7

2.1.1Babylon.js-7

2.1.2Node.js-7

2.1.3Vue.js-7

2.1.4Nginx-7

2.2相关技术比较-7

2.2.1Babylon.js VS Three.js-7

2.2.2Node.js VS 其他相关技术-8

2.3相关理论依据-9

3WEB3D 实验平台分析与架构-9

3.1设计思路-9

3.1.1用户特点-9

3.1.2使用环境特点-9

3.2需求分析-10

3.2.1保存实验数据-10

3.2.2记录实验访客数量-10

3.2.3个人中心-10

3.2.4上传自定义实验-10

4WEB3D 实验平台前端和后端设计-11

4.1功能列表-11

4.2整体架构-11

4.3相关难点及解决办法-12

4.3.1实验记录与恢复-12

4.3.2记录未登录用户访问数量-13

4.3.3关于设计者教程-13

4.4前端设计-13

4.4.1模块设计思路-13

4.4.23D 页面设计-14

4.5后端设计-14

4.5.1数据库设计-14

4.5.2后端逻辑设计-16

5交互实现的关键代码-16

5.1创建并上传整个对象，处理 JSON 循环结构-16

5.2计算函数表达式相关核心代码及思录-17

5.3用户操作 3D 对象代码-19

6总结与展望-20

6.1-总结-20

6.2-展望-20

参考文献-19

致谢-20