[发明专利]一种基于电磁学实验器材的软件构件封装方法

权利要求书

1.一种基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：用基本的多边形构建一个基于器材元件的三维模型；

步骤2：在电磁学引擎下添加物理属性组件及功能逻辑，即给所述三维模型赋予材质，使用引擎开发管理框架实现器材元件的封装。

2.根据权利要求1所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：所述步骤1中，建立基于两条边串联或两个接线柱的器材元件的三维模型。

3.根据权利要求2所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：所述基于两条边串联的器材元件包括干电池、滑动变阻器在内的其中任意一种。

4.根据权利要求3所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：两条边串联的器材元件对应添加的物理属性组件为两条边Edge0和Edge1及各自的命名；添加的功能逻辑为该器材元件作为输入型器材所提供的功能数值，对应的包括干电池作为电源提供的额定的总电压数值、滑动变阻器通过滑片移动改变电阻大小。

5.根据权利要求2所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：所述基于两个接线柱的器材元件包括导线、开关、电压表、电流表、灯泡、通电螺线管在内的其中任意一种。

6.根据权利要求5所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：两个接线柱的器材元件对应添加的物理属性组件为两个接线柱及各自的命名，添加的功能逻辑为该器材元件作为输入型器材所提供的功能特性，对应的包括：导线用于连接，开关用于控制连通，电压表、电流表用于获得指针偏转角度值和量程，灯泡用于改变能耗和改变亮暗程度，通电螺线管用于控制磁极方向。

7.根据权利要求1所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：所述步骤1构建三维模型的具体方法为：在Maya中用基本的多边形构建一个三维模型，并将三维模型导入到Unity 3D。

8.根据权利要求1所述的基于电磁学实验器材的软件构件封装方法，其特征在于：所述引擎开发管理框架为采用单例模式的Electrical Manager，所述引擎开发管理框架的类中包括：

电路计算入口函数Calculate()；

为器材创建一个带两个接线柱的器材元件的函数Create An Edge()，或为器材创建一个两条边串联的器材元件的函数Create A Series Conn()；

用来检测器材连接情况转换的字符串是否和实验电路图一致的检测函数CheckConnect Event()；

其中，Unity 3D中的脚本按照系统默认的生命周期函数顺序执行，在Update()中实时调用电路计算入口函数Calculate()；然后根据每个器材的特征，用Create An Edge()/Create A Series Conn()函数为器材实例化出来一个Edge()对象或者Series Conn()对象；最后经检测函数Check Connect Event()检测器材连接情况转换的字符串是否和实验电路图一致，如果电路连通则会驱动整个实验流程的工作。