La arquitectura de dicho sistema consta de tres partes diferentes. En un nivel bajo se encuentra un componente lógico, que es responsable del modelado basado en la física, es decir, la aplicación de las leyes y principios que se refieren al mundo del experimento.
El segundo módulo es el motor virtual 3D, que maneja la representación visual del laboratorio y crea la vista del usuario de acuerdo con su posición en el espacio virtual.
El tercer módulo es la interfaz, que se encarga de la interacción humano-computadora dentro del laboratorio, interpreta las acciones del usuario y crea los datos para el componente lógico. Cada módulo del sistema está implementado por diferentes tecnologías (Prolog, HTML, Java y VRML) integradas en un solo sistema que produce un entorno de experimentación controlado e interactivo.
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Una aplicación educativa desafiante, es la creación de Laboratorios Virtuales, mundos sintéticos donde el usuario puede realizar experimentos y observar los resultados.
La tecnología de realidad virtual se adapta muy bien a las necesidades de las ciencias que requieren un mayor nivel de visualización e interacción. Por ejemplo, una aplicación para aprender y experimentar con estereoquímica necesita tecnología 3D para mostrar las moléculas de una estructura química. Especialmente en el caso de la física, la realidad virtual permite la simulación de experimentos realizados en un mundo 3D, a diferencia de los enfoques comunes de solo 2D. También es necesario un entorno tridimensional en casos como la termodinámica o la cinemática, donde el proceso de visualización requiere una dimensión adicional.
Además, los experimentos peligrosos o demasiado caros de realizar en un laboratorio real pueden simularse con el uso de técnicas de Realidad Virtual, como en el caso de la aerodinámica o la física nuclear. También se pueden simular experimentos imposibles de realizar en laboratorios reales, utilizando leyes que no se aplican en el mundo real o se aplican solo en entornos distantes.
Cosas a considerar en la propuesta:
1. Inicialmente, uno debe definir el campo de interés, que es el campo científico que se utilizará para la experimentación (física, química, etc.)
2. Luego se deben definir los elementos básicos que participarán en los experimentos. El proceso de selección debe basarse en el campo científico elegido en el paso anterior. Estos elementos pueden modelarse utilizando un enfoque orientado a objetos, donde sus atributos y métodos deben declararse. Además, sus representaciones visuales podrían crearse utilizando un paquete de modelado 3D.
3. El siguiente paso es definir las leyes naturales que se utilizarán en la experiencia. Deben declararse las condiciones para la aplicación de cada ley y sus efectos sobre los atributos del objeto.
4. Debe definirse la condición de terminación, por ejemplo, la condición que el sistema verificará para decidir si el experimento ha finalizado o no.
5. Después de eso, la parte del Modelo lógico y el Modelo basado en la física debe desarrollarse y probarse con valores iniciales para asegurar la exactitud de los resultados.
6. La última parte es el diseño y desarrollo de la interfaz de acuerdo con el conocimiento y la experiencia de los usuarios objetivo. Hay que definir el conjunto de acciones que el usuario podrá realizar y el grado de libertad que puede tener dentro del Laboratorio Virtual.
7. La aplicación debe probarse en un gran número de usuarios que reciben comentarios sobre las dificultades que encontraron, y las partes respectivas deben modificarse.
