实验概况：传统的选线设计是在纸质的或数字化的等高线地形图上，综合考虑地形、地质、水文、经济、社会、环保等因素，从面到带再到线的比选出空间线位。本实验将构建出具有高度沉浸感和临场感的选线虚拟环境，学生将在虚拟环境中感知式或体验式地完成铁路选线设计。本中心自主研发了虚拟环境铁路选线感知式设计仿真实验系统。学生将课前准备的选线区域数字地形和影像资料录入系统，系统将快速建立选线区域的立体三维模型，借助立体投影系统，环幕，立体眼镜等虚拟外设建立具有高度沉浸感和临场感的选线虚拟环境。在虚拟环境中，学生可深切感知地形、地貌、水文等自然地理环境，模拟现场踏勘，现地定线，借助数据手套或三维鼠标交互式完成空间线位的选定和桥隧站的选址。系统还能将设计线位快速转换成三维立体模型，学生可直观感受铁路建成后的场景，体验式地评价线路方案的优劣。

实验目标：通过本实验，使学生熟悉并掌握铁路选线的基本原理和方法，了解未来铁路选线技术的发展趋势。

实验功能：利用图形工作站及虚拟外设构建铁路选线虚拟环境，使学生在学习铁路选线软件的同时，认知和体验虚拟环境下的铁路选线过程。

教学效果：使学生深入理解和领会选线的基本原理和方法，感受线位对铁路工程建设与运维的影响，激发了学习兴趣，通过与传统选线设计方法对比，感受未来科技的发展趋势。

图25 虚拟环境铁路选线感知式设计仿真实验