基于X3D的虚拟流体力学实验系统开发的任务书一、任务背景虚拟实验技术是一种通过计算机模拟在现实环境中难以实现或者经费成本过高的实验，通过虚拟仿真技术实现的实验。通过虚拟实验技术，可以在模拟环境中进行实验，不仅可以减小实验成本，提高实验成功率，而且不会对实验环境造成污染，更加符合环保要求。同时，虚拟流体力学仿真技术是液体和气体在实际环境中的物理现象模拟过程，可以在计算机上很好地完成虚拟实验。虚拟流体力学技术可以有效地研究气体或液体物流、动力学、热力学等方面的问题。特别是针对当今实验教学经常面临的学生资源有限、实验设备老化、成本日益增加等问题，虚拟流体力学实验技术可以更好地解决这些问题。二、任务目标本任务的目标是基于X3D虚拟技术开发一款虚拟流体力学实验系统。该系统应该具备以下功能：1.可以模拟现实中常见的流体物理现象，可进行不同条件下的流量、压强、温度等侧面的方案比较。2.支持不同场景下的虚拟实验，比如不同体积、不同流量、不同作用力等侧面的实验情景。3.提供虚拟实验数据的可视化展示，允许教师/学生通过可交互的三维实验模型了解实验数据，更好地理解和掌握流体力学实验原理和现象。4.系统应该具有多种交互操作功能，比如旋转，缩放，平移等多种视觉操作，更好地帮助用户理解实验模型情景。5.提供习题模拟情景，使学生可以在虚拟实验环境中进行自我练习，巩固和提高自己的实验操作技能。三、任务分析和设计1、任务分析本任务主要针对高等院校的物理、机械等相关专业的学生。针对日常针对不同条件下流体物理现象的研究，特别针对液体和气体的直观显示和理解。2、设计方案系统采用X3D和虚拟实验技术，分为实验场地和教师课程管理两部分。实验场地由学生进入体验实验，教师课程管理为教师课程设计和布置学生的课程作业、练习等。本系统将建立丰富的实验物理模型，支持返回物理参数，提供分析、气体或液体流动模型等分析函数。将包含教师课程设计、布置学生的课程作业和练习等。四、任务进度计划本任务开发周期为6个月，开发阶段分别为：1.需求分析阶段，确定任务开发目标和技术方案，制定任务书，3天。2.软件设计阶段，根据需求分析阶段确定的技术方案，设计软件架构及相关细节，2周。3.程序编写阶段，实现软件设计阶段的所有功能，3个月。4.测试阶段，测试软件在不同操作系统和不同设备上的可用性以及性能，1个月。5.调试和优化阶段，针对测试反馈的问题进行调试和优化，2周。6.最终交付阶段，将优化后的软件交付给客户并完成相关文件的编写和数据备份，1天。综上所述，本任务的开发周期为6个月，具体开发过程中还要结合实际情况进行适当调整和优化。