1. 研究目的与意义（文献综述）
实验室是衔接理论和实践的应用平台，是进行实践教学和科学研究的重要场所，对于创新型人才的培养和科学技术的发展具有重要的意义和作用[1]。虚拟实验室是一种基于web技术、vr虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。虚拟实验室由虚拟实验台、虚拟器材库和开放式实验室管理系统组成。虚拟实验室为开设各种虚拟实验课程提供了全新的教学环境。虚拟仿真实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体。随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟仿真实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有如利用率高，易维护等诸多优点[2]。
自20世纪90年代中期以来，随着计算机技术和web技术的迅速发展，作为真实实验室的有力补充，基于web的远程实验室不断涌现并得到广泛应用。与真实实验室相比，基于web的远程实验室具有如下优势：（1）远程实验室可以实现设备的共享，提高实验室资源的使用效益。（2）用户通过远程实验室做实验，可不受时间、地点的约束[1]。
自2006年ncslab建立的以来[1]，因其诱人的应用前景，各国均在大力开发，已经取得了很大的进展。目前，虚拟实验室在发达国家已十分普及，美国的俄勒冈大学物理系主办的物理实验网站vlab，美国michigan大学化学工程系创建的vrcel实验室，美国霍华德休斯医学研究会（hhmi）建立的完全交互式的生物医学虚拟实验室，德国ruhr大学网络虚拟实验室，西班牙大学电子系开发的电子仪器虚拟工作平台，意大利帕瓦多大学建立的远程虚拟教育实验室，印第安纳州立大学的mbl化学实验室，卡罗莱纳州立大学的探索式虚拟物理实验室，等。同时，虚拟实验室的建设在国内也受到了一定的重视，在理工科教学中起到了非常重要的作用，国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。中国科技大学的物理仿真实验室，浙江大学的虚拟化学实验室，同济大学建筑学院的虚拟现实实验室，西南交通大学的机车驾驶模拟装置，中国农业大学的作物系统实验室，武汉大学的电力仿真中心，等。
2. 研究的基本内容与方案
查阅资料了解虚拟实验平台的结构及工作原理，学习java、html5等编程语言，熟悉软件myeclipse 6.5的操作和使用方法。
webgl是一种3d绘图标准，这种绘图技术标准允许把javascript和opengl es 2.0结合在一起，通过增加opengl es 2.0的一个javascript绑定，webgl可以为html5 canvas提供硬件3d加速渲染，这样web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3d场景和模型了，还能创建复杂的导航和数据视觉化。显然，webgl技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，可被用于创建具有复杂3d结构的网站页面，甚至可以用来设计3d网页游戏等等。webgl完美地解决了现有的web交互式三维动画的两个问题：第一，它通过html脚本本身实现web交互式三维动画的制作，无需任何浏览器插件支持;第二，它利用底层的图形硬件加速功能进行的图形渲染，是通过统一的、标准的、跨平台的opengl接口实现的。
three.js[8]是javascript编写的webgl第三方库。three.js 是一款运行在浏览器中的 3d 引擎，用它创建各种三维场景，包括了摄影机、光影、材质等各种对象。为我们提供了非常多的3d显示功能。
3. 研究计划与安排
1-3周 查阅相关文献，了解相关理论知识；
4-5周 了解风扇、单容水箱、双容水箱、倒立摆、球杆系统等实验对象的运作机理和数学模型，撰写开题报告；
6-7周 熟悉html5的three.js和webgl技术与应用；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 庞中华, 刘国平, 乔宇亮. ncslab: 完全基于 web 的网络化控制系统实验室[j]. 中南大学学报: 自然科学版, 2011,42(4): 1005-1014.
[2] 邓文婷, 胡维. 基于 3d 的虚拟实验教学平台研究[j]. 电子设计工程, 2015(23): 27-29.
[3] wenshanh, hong z, guoping l. web-based 3d laboratory for control engineeringeducation[c]//control conference (ccc), 2012 31st chinese. ieee, 2012:5820-5825.
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