《仿真与虚拟农业》课程教学资源（实验指导）

《仿真与虚拟农业》课程实验指导 实验学时：16 实验指导书：李乃祥主编，《仿真与虚拟农业技术》，农业出版社，2011 一、实验目的与基本要求 验证有关概念和理论，加深对概念和知识的理解和认识：熟悉开发工具和 环境，掌握有关工具的使用方法：初步具备使用所学知识和工具开发仿真与虚拟 农业系统的能力。要求学生每次试验前做好预习和准备工作，包括提前熟悉 实验内容，编写好应用程序。上机实验时要对程序进行认真调试，直至可以运行 并获得正确的实验结果为止。同时要经过对实验过程的认真思考，提升对课程内 容和知识的认识。每个必做试验要提交实验报告一份，期末提交课程设计报告一 份。 二、实验考核方式及办法 实验考核采取上机操作、试验报告评判的综合考核方式，上机操作和实验 报告得分作 为该门课程平时成绩的一部分，课程设计报告得分作为该门课程期末考试成绩。 三、实验项目一览表 《仿真与虚拟农业》实验项目一览表 序 适用 号 实验项目名称 实验类型 实验要求 学时 专业 1 投针试验仿真 设计性 必做 信息技术类 2 2 虚拟现实硬件、软件熟悉 验证性 选做 信息技术类 2 基于OpenGL/C+的虚拟场景设计 设计性 必做 信息技术类 基于VRML的虚拟场景设计（包括ISB) 设计性 设计性 必做 信息技术类 4 MATLAB仿真、虚拟工具箱使用 验证性 必做 信息技术类 4 基于L-Studio的虚拟植物设计 设计性 必做 信息技术类 4 综合性、 必选(7、 农业模拟模型开发 设计性 信息技术类 18 8二选一) 综合性、 必选(7、 虚拟作物系统开发 18 设计性 8二选一 信息技术类 四、实验项目的具体内容 实验一投针试验仿真实验 1、本次实验的目的和要求

《仿真与虚拟农业》课程实验指导 实验学时：16 实验指导书：李乃祥主编，《仿真与虚拟农业技术》，农业出版社，2011 一、实验目的与基本要求 验证有关概念和理论，加深对概念和知识的理解和认识；熟悉开发工具和 环境，掌握有关工具的使用方法；初步具备使用所学知识和工具开发仿真与虚拟 农业系统的能力。 要求学生每次试验前做好预习和准备工作，包括提前熟悉 实验内容，编写好应用程序。上机实验时要对程序进行认真调试，直至可以运行 并获得正确的实验结果为止。同时要经过对实验过程的认真思考，提升对课程内 容和知识的认识。每个必做试验要提交实验报告一份，期末提交课程设计报告一 份。 二、实验考核方式及办法 实验考核采取上机操作、试验报告评判的综合考核方式，上机操作和实验 报告得分作 为该门课程平时成绩的一部分，课程设计报告得分作为该门课程期末考试成绩。 三、实验项目一览表 《仿真与虚拟农业》实验项目一览表 序 号 实验项目名称 实验类型 实验要求 适用 专业 学时 1 投针试验仿真 设计性 必做 信息技术类 2 2 虚拟现实硬件、软件熟悉 验证性 选做 信息技术类 2 3 基于 OpenGL/C++的虚拟场景设计 设计性 必做 信息技术类 4 4 基于 VRML 的虚拟场景设计（包括 ISB） 设计性 设计性 必做 信息技术类 4 5 MATLAB 仿真、虚拟工具箱使用 验证性 必做 信息技术类 4 6 基于 L-Studio 的虚拟植物设计 设计性 必做 信息技术类 4 7 农业模拟模型开发 综合性、 设计性 必选（7、 8 二选一） 信息技术类 18 8 虚拟作物系统开发 综合性、 设计性 必选（7、 8 二选一） 信息技术类 18 四、实验项目的具体内容 实验一 投针试验仿真实验 1、本次实验的目的和要求

加深对计算机仿真概念的理解与认识，了解计算机建模与仿真的过程与基本 方法。为保 证实验效果，学生首先要理解投针试验的模型化过程与原理，细致分析样例程序， 动手（用 不同的编程语言)改写样例程序，然后上机调试运行，写出实验报告。 2、实验内容或原理 投针试验仿真程序的编写、调试及运行。 实验二虚拟现实硬件、软件熟悉 1、本次实验的目的和要求 了解虚拟现实所涉及的基本硬件设备和软件工具，产生感性认识，为后面的 理论学习和试验奠定基础。 2、实验内容或原理 观看虚拟现实基本硬件设备和软件工具，进行简单的操作与演示。 实验三基于OpenGL/C+的虚拟场景设计 1、本次实验的目的和要求 加深对OpenGL的理解与认识，熟悉OpenGL/C+的基本程序结构和利用 OpenGL/C+机制进行虚拟设计的基本方法。对于能力较强的学生，应通过实验 掌握OpenGL的各类变换及其复杂物体建模技术，设计出复杂场景虚拟程序。为 了保证实验效果，学生首先要熟悉OpenGL/C+的基本程序结构、各类变换等内 容，细致分析实例程序，动手编写虚拟场景程序，上机调试运行，写出实验报告。 2、实验内容或原理 基于OpenGL/C+的虚拟场景实现程序的编写、调试及运行.。 实验四基于VRML的虚拟场景设计 1、本次实验的目的和要求 加深对VRML的理解与认识，熟悉VRML的基本程序结构和VRML编程的 基本方法。对于能力较强的学生，应通过实验掌握VML传感器节点、消息传 递路由的使用以及动态交互设计方法。为了保证实验效果，学生首先要熟悉VML 的基本程序结构、VML传感器节点、消息传递路由等内容，细致分析实例程序

加深对计算机仿真概念的理解与认识，了解计算机建模与仿真的过程与基本 方法。为保 证实验效果，学生首先要理解投针试验的模型化过程与原理，细致分析样例程序， 动手（用 不同的编程语言）改写样例程序，然后上机调试运行，写出实验报告。 2、实验内容或原理 投针试验仿真程序的编写、调试及运行。 实验二 虚拟现实硬件、软件熟悉 1、本次实验的目的和要求 了解虚拟现实所涉及的基本硬件设备和软件工具，产生感性认识，为后面的 理论学习和试验奠定基础。 2、实验内容或原理 观看虚拟现实基本硬件设备和软件工具，进行简单的操作与演示。 实验三 基于 OpenGL/C++ 的虚拟场景设计 1、本次实验的目的和要求 加深对 OpenGL 的理解与认识，熟悉 OpenGL/C++的基本程序结构和利用 OpenGL/C++机制 进行虚拟设计的基本方法。对于能力较强的学生，应通过实验 掌握 OpenGL 的各类变换及其复杂物体建模技术，设计出复杂场景虚拟程序。为 了保证实验效果，学生首先要熟悉 OpenGL/C++的基本程序结构、各类变换等内 容，细致分析实例程序，动手编写虚拟场景程序，上机调试运行，写出实验报告。 2、实验内容或原理 基于 OpenGL/C++的虚拟场景实现程序的编写、调试及运行。 实验四 基于 VRML 的虚拟场景设计 1、本次实验的目的和要求 加深对 VRML 的理解与认识，熟悉 VRML 的基本程序结构和 VRML 编程的 基本方法。对于能力较强的学生，应通过实验掌握 VRML 传感器节点、消息传 递路由的使用以及动态交互设计方法。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 VRML 的基本程序结构、VRML 传感器节点、消息传递路由等内容，细致分析实例程序

编写虚拟场景程序，然后上机试验，写出实验报告。 2、实验内容或原理 基于VRML的虚拟场景实现程序的编写（包括使用可视化开发工具ISB)、 调试及运行。 实验五MATLAB仿真、虚拟工具箱使用 1、本次实验的目的和要求 加深对MATLAB仿真、虚拟工具箱的了解与认识，熟悉MATLAB仿真、虚 拟现实工具箱的基本内容和使用环境。通过实验掌握MATLAB仿真工具箱、虚 拟现实工具箱的使用方法，学会通过Simulink接口使用虚拟现实工具箱，利用 系统提供的仿真例程和虚拟现实例程设计虚拟现实场景。为了保证实验效果，学 生首先要熟悉MATLAB仿真、虚拟工具箱的基本内容和使用环境等内容，仔细 阅读教材中的有关样例，然后上机操作，写出实验报告。 2、实验内容或原理 结合使用MATLAB仿真、虚拟工具箱，利用系统提供的样例模块完成虚拟 设计。 实验六基于L-Studio的虚拟植物设计 1、本次实验的目的和要求 加深对分形、L-语言、L-studio的了解与认识，熟悉L-studio软件的基本内 容和集成环境。通过实验掌握L-studio软件的使用方法，学会通过L-studio软件 的集成环境改写或自行设计虚拟植物。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 语言、L-studio软件的基本内容和集成环境，仔细阅读和分析教材中的有关样例 程序，然后，编写虚拟植物程序，上机调试运行，写出实验报告。 2、实验内容或原理 使用L-studio软件的集成环境，完成虚拟植物设计 实验七农业模拟模型开发 1、本次实验的目的和要求 深入理解和认识所学概念和知识，建立知识之间的有机联系，了解计算机仿 真和虚拟现实系统设计的过程与基本方法。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 课程的全部内容，动手完成农业模拟模型开发设计，上机调试运行，写出课程设

编写虚拟场景程序，然后上机试验，写出实验报告。 2、实验内容或原理 基于 VRML 的虚拟场景实现程序的编写（包括使用可视化开发工具 ISB）、 调试及运行。 实验五 MATLAB 仿真、虚拟工具箱使用 1、本次实验的目的和要求 加深对 MATLAB 仿真、虚拟工具箱的了解与认识，熟悉 MATLAB 仿真、虚 拟现实工具箱的基本内容和使用环境。通过实验掌握 MATLAB 仿真工具箱、虚 拟现实工具箱的使用方法，学会通过 Simulink 接口使用虚拟现实工具箱，利用 系统提供的仿真例程和虚拟现实例程设计虚拟现实场景。为了保证实验效果，学 生首先要熟悉 MATLAB 仿真、虚拟工具箱的基本内容和使用环境等内容，仔细 阅读教材中的有关样例，然后上机操作，写出实验报告。 2、实验内容或原理 结合使用 MATLAB 仿真、虚拟工具箱，利用系统提供的样例模块完成虚拟 设计。 实验六 基于 L-Studio 的虚拟植物设计 1、本次实验的目的和要求 加深对分形、L-语言、L-studio 的了解与认识，熟悉 L-studio 软件的基本内 容和集成环境。通过实验掌握 L-studio 软件的使用方法，学会通过 L-studio 软件 的集成环境改写或自行设计虚拟植物。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 L- 语言、L-studio 软件的基本内容和集成环境，仔细阅读和分析教材中的有关样例 程序，然后，编写虚拟植物程序，上机调试运行，写出实验报告。 2、实验内容或原理 使用 L-studio 软件的集成环境，完成虚拟植物设计 实验七 农业模拟模型开发 1、本次实验的目的和要求 深入理解和认识所学概念和知识，建立知识之间的有机联系，了解计算机仿 真和虚拟现实系统设计的过程与基本方法。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 课程的全部内容，动手完成农业模拟模型开发设计，上机调试运行，写出课程设

计报告。 2、实验内容或原理 农业模拟模型设计、编程、调试和运行。 实验八虚拟作物系统开发 1、本次实验的目的和要求 深入理解和认识所学概念和知识，建立知识之间的有机联系，了解计算机仿 真和虚拟现实系统设计的过程与基本方法。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 课程的全部内容，动手完成农业模拟模型开发设计，上机调试运行，写出课程设 计报告。 2、实验内容或原理 虚拟作物系统设计、编程、调试和运行

计报告。 2、实验内容或原理 农业模拟模型设计、编程、调试和运行。 实验八 虚拟作物系统开发 1、本次实验的目的和要求 深入理解和认识所学概念和知识，建立知识之间的有机联系，了解计算机仿 真和虚拟现实系统设计的过程与基本方法。为了保证实验效果，学生首先要熟悉 课程的全部内容，动手完成农业模拟模型开发设计，上机调试运行，写出课程设 计报告。 2、实验内容或原理 虚拟作物系统设计、编程、调试和运行