導(dǎo)語：如何才能寫好一篇虛擬技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實(shí)(VR);虛擬環(huán)境人機(jī)交互

一、引言

在信息技術(shù)發(fā)展的今天,人們的交流越來越多的依靠網(wǎng)絡(luò)、廣播、電視等媒體得到相關(guān)的信息資料,但是這些媒體提供的信息往往是經(jīng)過抽象的,在很大程度上人們不能及時(shí)有效的進(jìn)行理解吸收,解決這一問題人們只能借助于實(shí)物模型,但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得人與計(jì)算機(jī)的交互成為可能,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)就是借助于這個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互,操作者可以通過鍵盤、鼠標(biāo)、頭盔、數(shù)據(jù)手套等工具與計(jì)算機(jī)間的交互,真正成為虛擬環(huán)境中的一員,較真實(shí)的感知和操作虛擬世界中的各種對(duì)象,達(dá)到理解和掌握知識(shí)、為生產(chǎn)生活服務(wù)的目的。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡介

虛擬現(xiàn)實(shí)(簡稱VR),又稱靈境技術(shù),是以浸沒感、交互性和構(gòu)想為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面,是迅速發(fā)展的一項(xiàng)綜合性計(jì)算機(jī)、圖形交互技術(shù)。它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。使用者不僅能夠通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時(shí)間以及其他客觀限制,感受到在真實(shí)世界中無法親身經(jīng)歷的體驗(yàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展為我們提供了許多解決問題的新方法。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也同樣如此,目前虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀主要涉及到三個(gè)研究領(lǐng)域:依靠計(jì)算機(jī)圖形方式建立實(shí)時(shí)的三維視覺效果、構(gòu)建對(duì)虛擬世界的觀察界面和使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加強(qiáng)其在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征及其系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

從本質(zhì)上說,虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)用戶接口,它通過給用戶同時(shí)提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實(shí)時(shí)感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作,從而減輕用戶的負(fù)擔(dān)、提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下四個(gè)重要特征。

（一）多感知性。所謂多感知性就是指導(dǎo)包括視覺感知外,還包括聽覺、力覺、觸覺和運(yùn)動(dòng)感知、甚至包括味覺感知、嗅覺感知等。

（二）存在感。又稱臨場感,它是指用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度。理想的模擬環(huán)境應(yīng)該達(dá)到使用戶難以分辨真假的程度。

（三）交互性。它是指用戶對(duì)模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度(包括實(shí)時(shí)性)。我們借助與我們8的感覺器官,在虛擬的環(huán)境中體驗(yàn)真實(shí)的環(huán)境。

（四）自主性是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律進(jìn)行動(dòng)作的程度。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要由動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具和系統(tǒng)集成技術(shù)等五個(gè)方面組成。其中動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的是根據(jù)應(yīng)用的需要獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù),并利用獲取的三維數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。而三維圖形的生成技術(shù)關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)”生成。立體顯示和傳感器技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)中實(shí)施交互能力的關(guān)鍵。

四、當(dāng)今虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。目前在娛樂、教育及藝術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)主流,其次是軍事與航空、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,機(jī)器人和商業(yè)領(lǐng)域都占有一定比例,另外在可視化計(jì)算、制造業(yè)等領(lǐng)域也有相當(dāng)?shù)谋戎?。下面簡要介紹其部分應(yīng)用。

（一）娛樂、藝術(shù)與教育領(lǐng)域。豐富的感覺能力與3D顯示環(huán)境使得VR成為理想的視頻游戲工具。如Chicago(芝加哥)開放了關(guān)于3025年的一場未來戰(zhàn)爭的世界上第一臺(tái)大型可供多人使用的VR娛樂系統(tǒng);1992年的一臺(tái)稱為“LegealQust”的系統(tǒng)由于增加了人工智能功能,使計(jì)算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能,大大增強(qiáng)了趣味性及難度,使該系統(tǒng)獲該年度VR產(chǎn)品獎(jiǎng)。作為傳輸顯示信息的媒體,VR所具有的臨場參與感與交互能力可以將靜態(tài)的藝術(shù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的,可以使觀賞者更好地欣賞作者的思想藝術(shù),提高了藝術(shù)表現(xiàn)能力。

（二）軍事與航天工業(yè)領(lǐng)域。模擬與練一直是軍事與航天工業(yè)中的一個(gè)重要課題,這為VR提供了廣闊的應(yīng)用前景。美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局DARPA自80年代起一直致力于研究稱為SIMNET的虛擬戰(zhàn)場系統(tǒng),以提供坦克協(xié)同訓(xùn)練,該系統(tǒng)可聯(lián)結(jié)200多臺(tái)模擬器。另外利用VR技術(shù),可模擬零重力環(huán)境,以代替現(xiàn)在非標(biāo)準(zhǔn)的水下訓(xùn)練宇航員的方法。

（三）醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。VR在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在虛擬環(huán)境中,可以建立虛擬的人體模型,借助于跟蹤球、HMD、感覺手套,學(xué)員們可以很容易了解人體內(nèi)部各器官結(jié)構(gòu),這比現(xiàn)有的采用教科書的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于兩個(gè)SGI工作站建立了一個(gè)虛擬外科手術(shù)訓(xùn)練器,用于腿部及腹部外科手術(shù)模擬。這個(gè)虛擬的環(huán)境包括虛擬的手術(shù)臺(tái)與手術(shù)燈,虛擬的外科工具(如手術(shù)刀、注射器、手術(shù)鉗等),虛擬的人體模型與器官等。借助于HMD及感覺手套,使用者可以對(duì)虛擬的人體模型進(jìn)行手術(shù)。另外,在遠(yuǎn)距離遙控外科手術(shù),復(fù)雜手術(shù)的計(jì)劃安排,手術(shù)過程的信息指導(dǎo),手術(shù)后果預(yù)測及改善殘疾人生恬狀況,乃至新型藥物的研制等方面,VR技術(shù)都有十分重要的意義。

（四）管理工程領(lǐng)域。VR在管理工程方面也顯示出了無與倫比的優(yōu)越性。如設(shè)計(jì)一新型建筑物時(shí),可以在建筑物動(dòng)工之前用VR技術(shù)顯示一下;當(dāng)財(cái)政發(fā)生危機(jī)時(shí),可以幫助分析大量的股票、債券等方面的數(shù)據(jù)以尋找對(duì)策等等。以上僅列出虛擬現(xiàn)實(shí)的部分應(yīng)用前景,可以預(yù)見,在不久的將來,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)影響甚至改變我們的觀念與習(xí)慣,并將深入到人們的日常工作與生活。:

篇2

【關(guān)鍵詞】信息化；虛擬制造；虛擬企業(yè)

為把我國建成不僅是新的世界制造中心，而且是廣泛應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的制造強(qiáng)國，國家對(duì)制造企業(yè)提出了宏偉目標(biāo)，即要求國內(nèi)骨干企業(yè)盡快著手信息化工作，2010年到2015年大中型企業(yè)要達(dá)到國際先進(jìn)的信息化制造水平。實(shí)際上，信息化不僅是政策的約束，更是市場的驅(qū)使，隨著市場經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程，信息化制造將成為現(xiàn)代制造企業(yè)追求的重要目標(biāo)之一。

一、信息化制造與虛擬技術(shù)

什么才是信息化制造？信息化制造是以虛擬制造和大規(guī)模定制生產(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)的，只有基本上實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)制造和流通以至產(chǎn)品全生命周期的信息化，才算真正完成信息化工作，在此基礎(chǔ)上的先進(jìn)制造模式和信息化內(nèi)容才能叫做信息化制造。

隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用，信息技術(shù)對(duì)制造技術(shù)發(fā)展的作用目前已占到第一位。產(chǎn)品制造過程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。信息技術(shù)使現(xiàn)代制造的技術(shù)含量提高，使傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的變化。信息技術(shù)也促進(jìn)著設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化，加工制造的精密化、快速化，自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化，整個(gè)制造過程的網(wǎng)絡(luò)化、全球化。

制造業(yè)要在競爭激烈的全球市場求得生存與發(fā)展，必須能夠更好地滿足市場所提出的TQCS要求，即要以最短的產(chǎn)品開發(fā)周期(Time)、最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量（Quality）、最低廉的制造成本（Cost）和最好的技術(shù)支持與售后服務(wù)（Service）來贏得市場與用戶。為了提高競爭能力，企業(yè)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)κ袌鲂枨蟮淖兓龀隹焖倜艚莸姆磻?yīng)，并及時(shí)地對(duì)自身的生產(chǎn)做出合理的調(diào)整與重新規(guī)劃。面對(duì)不可預(yù)測、持續(xù)發(fā)展、快速多變的市場需求，企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)必須具有高度的柔性。計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的支持。

基于這些因素，概念設(shè)計(jì)、并行工程、智能制造、敏捷制造等多種有關(guān)先進(jìn)制造技術(shù)的新思想、新概念相繼誕生。虛擬制造（VirtualManufacture）就是其中之一，它代表了一種全新的制造體系和模式。在虛擬制造中，產(chǎn)品開發(fā)是基于數(shù)字化的虛擬產(chǎn)品開發(fā)VPD方式（VirtualProductDevelopment），以用戶的需求為第一驅(qū)動(dòng)，并將用戶需求轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品的各種功能特征。VPD保證了產(chǎn)品開發(fā)的效率和質(zhì)量，提高了企業(yè)的快速響應(yīng)和市場開拓能力。

虛擬技術(shù)在先進(jìn)制造技術(shù)中的應(yīng)用主要包括虛擬制造和虛擬企業(yè)兩個(gè)部分。

1．虛擬制造(VM)是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段實(shí)時(shí)地、并行地模擬產(chǎn)品未來制造全過程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測產(chǎn)品性能、產(chǎn)品的可制造性、產(chǎn)品的成本等，從而更有效地、柔性靈活地組織生產(chǎn)，并使新產(chǎn)品開發(fā)一次獲得成功，目的是盡量降低產(chǎn)品的成本，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命，快速有效地響應(yīng)瞬息萬變的市場。

虛擬制造實(shí)際上是一種計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，以信息技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支柱，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或制造系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)之前，就能使人體會(huì)到或感覺到未來產(chǎn)品的性能或者制造系統(tǒng)的狀態(tài)，從而可以做出前瞻性的決策與優(yōu)化實(shí)施方案。從本質(zhì)上講虛擬制造技術(shù)是對(duì)真實(shí)制造過程的動(dòng)態(tài)模擬、仿真，是在計(jì)算機(jī)上制造數(shù)字化產(chǎn)品，經(jīng)過模擬仿真對(duì)產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)、布局設(shè)計(jì)、加工及裝配過程達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及工藝過程、優(yōu)化制造環(huán)境配置和生產(chǎn)供給計(jì)劃、優(yōu)化制造過程并改進(jìn)制造系統(tǒng)的目的，用來改善各個(gè)層次的決策和控制。虛擬制造從根本上改變了設(shè)計(jì)、試制、修改設(shè)計(jì)、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制出之前，在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測和評(píng)價(jià)，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場變化的能力。

2．虛擬企業(yè)是為了快速響應(yīng)某一市場需求，將產(chǎn)品涉及到的不同企業(yè)臨時(shí)組建成為一個(gè)沒有圍墻、超越空間約束、靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系、統(tǒng)一協(xié)調(diào)的合作經(jīng)濟(jì)實(shí)體。虛擬企業(yè)的特點(diǎn)是企業(yè)的功能上不完整、地域上分散和組織結(jié)構(gòu)上非永久性，它是實(shí)現(xiàn)敏捷制造的有效手段。由于市場的全球化，企業(yè)必須不斷創(chuàng)新產(chǎn)品及優(yōu)化制造過程，快速響應(yīng)客戶要求，才能取得競爭上的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，企業(yè)不可能也不必做每一件事、每一個(gè)部件和每一個(gè)制造過程，而必須尋找合適的合作伙伴。其最終目標(biāo)是利用不同地區(qū)的現(xiàn)有生產(chǎn)資源，把它們迅速組合成一種沒有界限的、靠電子手段聯(lián)系的經(jīng)營實(shí)體，以便快速推出高質(zhì)量、低成本的新產(chǎn)品。

由于國內(nèi)外市場競爭日益加劇，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快及人們對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求增加，使得機(jī)械制造業(yè)向多品種小批量生產(chǎn)方式發(fā)展。因此，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期成為決定制造業(yè)競爭力的首要因素。而虛擬制造技術(shù)被認(rèn)為是加速新產(chǎn)品開發(fā)的有效手段，它能很好地解決制造業(yè)的TQCS難題，虛擬制造技術(shù)對(duì)制造業(yè)將是一次新的革命，它的廣泛應(yīng)用意義是深遠(yuǎn)的。

二、市場化與虛擬制造技術(shù)應(yīng)用

制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，它一方面創(chuàng)造價(jià)值，生產(chǎn)物質(zhì)財(cái)富和新的知識(shí)，另一方面為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門包括國防和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展提供先進(jìn)的手段和裝備。在我國的經(jīng)濟(jì)騰飛中，制造業(yè)功不可沒。但是，隨著計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)變，我國制造企業(yè)的弊端日益顯露出來。

我國制造業(yè)目前存在的五大難題：

1．產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，水平低下，主要機(jī)械產(chǎn)品中達(dá)到當(dāng)代世界先進(jìn)水平的不到10%；

2．生產(chǎn)集中度低，分散、重復(fù)嚴(yán)重，缺乏協(xié)作；

3．科技基礎(chǔ)薄弱，自主研發(fā)創(chuàng)新能力差；

4．企業(yè)裝備陳舊，生產(chǎn)工藝落后，精密、高效、數(shù)控設(shè)備不足10%；

5．人才培養(yǎng)后繼乏力；加之企業(yè)基礎(chǔ)管理薄弱，缺乏現(xiàn)代生產(chǎn)管理意識(shí)，在市場經(jīng)濟(jì)新形勢(shì)下顯得十分被動(dòng)。

虛擬制造在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如美國、德國、日本等已得到了不同程度的研究和應(yīng)用。在這一領(lǐng)域，美國處于國際研究的前沿。福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司在新型汽車的開發(fā)中已經(jīng)大量應(yīng)用虛擬制造技術(shù)，大大縮短了產(chǎn)品的時(shí)間；波音公司設(shè)計(jì)的777型大型客機(jī)是世界上首架以三維無紙化方式設(shè)計(jì)出的飛機(jī)，它的設(shè)計(jì)成功已經(jīng)成為虛擬制造從理論研究轉(zhuǎn)向?qū)嵱没囊粋€(gè)里程碑。

虛擬制造(VM)作為一種哲理、一種制造策略為制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。它可以全面改進(jìn)企業(yè)的組織管理工作，提高企業(yè)整體運(yùn)作及全面最優(yōu)決策的效能和市場競爭力。實(shí)施虛擬制造可以打破傳統(tǒng)的地域、時(shí)域的限制，通過Internet實(shí)現(xiàn)資源共享，變分散為集中，可實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)、異地制造，從而使產(chǎn)品開發(fā)能以快速、優(yōu)質(zhì)、低耗響應(yīng)市場變化。通過分析設(shè)計(jì)的可制造性，利用有效的工具和加工方法來支持生產(chǎn)，可以大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。企業(yè)不再需要投入大量的設(shè)備和儀器，從而避免了不必要的設(shè)備閑置，可充分利用其他企業(yè)的先進(jìn)設(shè)備和儀器進(jìn)行生產(chǎn)，能很好地解決一些中小企業(yè)資金短缺的難題。

但在實(shí)施虛擬制造技術(shù)過程中，雖然國家對(duì)制造業(yè)十分重視，但由于我國當(dāng)前正處于體制改革過程中，多種機(jī)制并行，在資金使用時(shí)較難協(xié)調(diào)，國家也難以投入重金支持虛擬制造技術(shù)研究。應(yīng)用人才短缺，企業(yè)的整體認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一，就是現(xiàn)有的科研成果都難以推廣應(yīng)用，因此實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化制造任重而道遠(yuǎn)，但這些并不能阻擋它的向前發(fā)展。

三、實(shí)施虛擬制造應(yīng)采取的措施

1．高度重視和全面規(guī)劃。虛擬制造技術(shù)與其它的先進(jìn)制造技術(shù)是相互關(guān)聯(lián)、彼此交叉的，其涉及面廣、技術(shù)難度大，研究及推廣應(yīng)用需要投入大量人力、物力及資金，政府部門應(yīng)從宏觀上加強(qiáng)對(duì)虛擬制造技術(shù)的指導(dǎo)，同時(shí)要使虛擬制造技術(shù)與各種先進(jìn)制造技術(shù)相互銜接、協(xié)調(diào)發(fā)展。

2．加強(qiáng)人才培養(yǎng)和培訓(xùn)工作。人是先進(jìn)制造的主體，沒有高素質(zhì)的人的參與，再好的技術(shù)也發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。因此，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)有人本思維，采用人機(jī)一體的技術(shù)路線。企業(yè)在培養(yǎng)和引進(jìn)高層次、高質(zhì)量研究型、管理型和開發(fā)應(yīng)用型人才的同時(shí)，大力普及CAD/CAM技術(shù)，及時(shí)推行精益生產(chǎn)、并行工程等思想和技術(shù)，全面提高企業(yè)員工的技術(shù)素質(zhì)。企業(yè)與高校應(yīng)探索人才的聯(lián)合培養(yǎng)新模式，不斷增強(qiáng)科技創(chuàng)新能力。

3．加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)包括軟件技術(shù)和硬件技術(shù)，其中建模技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等是實(shí)施虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)。我國科研力量分散，建立分布式網(wǎng)絡(luò)化研究中心，以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，重點(diǎn)投資與自身發(fā)展有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)的研究，進(jìn)行研發(fā)和推廣是一條值得深入探索的道路。

4．從企業(yè)實(shí)際出發(fā)，分階段實(shí)施。企業(yè)要實(shí)現(xiàn)虛擬制造，應(yīng)分階段逐步實(shí)行，要做好全面扎實(shí)的基礎(chǔ)工作，應(yīng)加強(qiáng)CAD/CAPP/CAM/NC/FMC/CAE技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用，在全面實(shí)施并行工程的基礎(chǔ)上實(shí)施虛擬制造。

篇3

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)房中硬件虛擬技術(shù)為學(xué)生仿真學(xué)習(xí)提供了虛擬的環(huán)境，整個(gè)系統(tǒng)包括三個(gè)方面：虛擬元器件庫、設(shè)備庫、實(shí)驗(yàn)單元和管理維護(hù)模塊。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要作用是為用戶提供網(wǎng)絡(luò)訪問的服務(wù)，因此，學(xué)生在進(jìn)行硬件虛擬實(shí)踐的時(shí)候就是通過這個(gè)平臺(tái)進(jìn)入程序，然后進(jìn)行編輯、設(shè)計(jì)等等操作。

1.2虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)其主要的類別有：

（1）虛擬器件類。想要對(duì)IC元件的主要功能進(jìn)行有效的模擬，需要通過虛擬器件來完成。

（2）虛擬儀表類。仿真模擬的對(duì)象主要是虛擬實(shí)驗(yàn)中的儀器和儀表燈等，例如探測器等。

（3）虛擬面包板類。模擬面包板的各種功能，面包板上的數(shù)據(jù)連接和信號(hào)傳播主要是通過虛擬引腳來實(shí)現(xiàn)的。

（4）虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)類。對(duì)虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行模擬，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的作用主要是管理各種儀表和虛擬系統(tǒng)。

1.3系統(tǒng)功能計(jì)算機(jī)虛擬硬件實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)用戶虛擬的網(wǎng)絡(luò)操作，系統(tǒng)主要的功能有：

（1）將電路進(jìn)行仿真性的設(shè)計(jì)。硬件虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)房中的應(yīng)用文/周琳隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)越來越多的被運(yùn)用到我們的生活當(dāng)中來，在對(duì)于計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)過程中，虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)有著非常重要的作用，可以讓學(xué)院的理論與實(shí)踐進(jìn)行有效的結(jié)合。而教學(xué)中的仿真設(shè)計(jì)以及模擬設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程教學(xué)。摘要上的人際接口為計(jì)算機(jī)的模擬提供了實(shí)驗(yàn)教材，可以讓計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)中的數(shù)字示波器和探測棒等等可以接觸一些錯(cuò)誤操作，為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人員提供了良好的配備。

（2）自動(dòng)捕獲能力。系統(tǒng)中，為鼠標(biāo)設(shè)計(jì)的捕獲功能在編譯的時(shí)候，能夠讓實(shí)驗(yàn)者的連線工作更加的便捷。比如在選擇IC芯片時(shí)，將鼠標(biāo)移動(dòng)在所在的位置，然后在系統(tǒng)的自動(dòng)操作下將IC芯片自動(dòng)調(diào)到背景網(wǎng)格中，位置對(duì)準(zhǔn)后，就能夠獲得正確的地址。

（3）復(fù)原與清除功能。復(fù)原功能是讓錯(cuò)誤的操作恢復(fù)到上面一部程序；而清除的主要功能是利用鼠標(biāo)對(duì)錯(cuò)誤的工作組建進(jìn)行刪除和銷毀。

2硬件環(huán)境下實(shí)現(xiàn)虛擬計(jì)算機(jī)

2.1元器件之間的連接

在虛擬元器件中不同器件之間是需要進(jìn)行連接的，而這個(gè)工作主要是通過引腳來完成的，連線工作的存在是獨(dú)立的，而且是一個(gè)整體，形式主要是Active控件，在虛擬實(shí)驗(yàn)中，信號(hào)的傳遞也是依賴于連線工作，而它又受制于連線的點(diǎn)和線，這樣才能實(shí)現(xiàn)連線工作的有效運(yùn)行。對(duì)于一對(duì)一的連線形式，在Sender函數(shù)的作用下，能夠控制信號(hào)的接收和發(fā)送，整個(gè)過程中不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的沖突。但是對(duì)接的連線有很多種類型，每一種類型所發(fā)出的信號(hào)也都不一樣，而系統(tǒng)的抗干擾能力又非常的有限，因此，在傳送信號(hào)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生沖突。虛擬實(shí)驗(yàn)可以對(duì)各種不同的信號(hào)以及信號(hào)源之間進(jìn)行對(duì)應(yīng)的邏輯處理，將多種對(duì)接類型的連線轉(zhuǎn)化為一一對(duì)接的類型。

2.2虛擬實(shí)驗(yàn)過程中信號(hào)的控制

數(shù)字信號(hào)在計(jì)算機(jī)硬件虛擬實(shí)驗(yàn)電路中，被視為一般的數(shù)據(jù)處理對(duì)象，然后對(duì)虛擬元件和電路關(guān)系進(jìn)行分析。在虛擬機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，虛擬連線是信號(hào)傳遞的介質(zhì)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電路觸發(fā)，它的表現(xiàn)為虛擬元件內(nèi)部的關(guān)系產(chǎn)生變化，導(dǎo)致引腳值隨之改變，從而最終引起信號(hào)的連接值發(fā)生改變，這一過程主要是通過Sender的方式來完成。

3虛擬實(shí)驗(yàn)室的并行處理技術(shù)

3.1CHSVL仿真運(yùn)行模塊

虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)是CHSBL，同時(shí)它由四個(gè)模塊組成，有虛擬機(jī)仿真運(yùn)行模塊、編譯模塊、信號(hào)輸出模塊和引腳模塊。虛擬機(jī)系統(tǒng)能夠進(jìn)行仿真運(yùn)行，需要靠這四個(gè)模塊的相互作用才能完成。而想要保證虛擬實(shí)驗(yàn)正常運(yùn)行不受環(huán)境的影響，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測、編譯和輸出的共同操作。

3.2多緩沖區(qū)、多線程技術(shù)

虛擬機(jī)可以利用數(shù)據(jù)緩沖對(duì)不同的模塊進(jìn)行同時(shí)控制，讓每個(gè)不同的模塊同步運(yùn)行，系統(tǒng)中占用時(shí)間最長的是虛擬機(jī)仿真運(yùn)行模塊。但是虛擬機(jī)中運(yùn)用了緩存機(jī)制，四個(gè)模塊都進(jìn)入到同一個(gè)緩存區(qū)進(jìn)行緩存，從而實(shí)現(xiàn)了不同模塊的同步運(yùn)行，也實(shí)現(xiàn)了線程對(duì)四個(gè)模塊的同步控制。

4結(jié)束語

篇4

關(guān)鍵詞：虛擬機(jī)；VMware；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

一、引言

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)展極快的信息技術(shù)，是新世紀(jì)人才必須掌握的基本技能，因此各高校幾乎所有專業(yè)都開設(shè)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》已成為高校公共課程，教學(xué)意義十分重大。

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一門理論和實(shí)踐結(jié)合相當(dāng)密切課程。教學(xué)中搭建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，最少需要2臺(tái)帶阿卡的計(jì)算機(jī)和1根交叉網(wǎng)線；如果組建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，還需要服務(wù)器、工作站、交換機(jī)、路由器等設(shè)備。教師在講授中，要直觀地向?qū)W生展示講授內(nèi)容和操作過程。對(duì)于多媒體教室單機(jī)狀況，教師很難做到。而在實(shí)踐教學(xué)中，又需要大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，由于經(jīng)費(fèi)短缺、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速，各院校對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新面臨著重重困難，并且所建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模較小，實(shí)驗(yàn)中常常是幾人共用一組實(shí)驗(yàn)設(shè)備，不利用于學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通用機(jī)房，為杜絕學(xué)生在計(jì)算機(jī)上隨意安裝軟件和修改設(shè)置，對(duì)計(jì)算機(jī)硬盤采取保護(hù)措施，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)課程的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都無法開出，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)減少，影響教學(xué)效果。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程在教學(xué)中存在的問題，基于虛擬機(jī)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)架構(gòu)的設(shè)想就應(yīng)運(yùn)而生，其思路是通過虛擬化軟件的輔助，將網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中用到的操作系統(tǒng)集中安裝在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，然后模擬出多操作系統(tǒng)連接的效果，在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)多操作系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)造出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，滿足網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和實(shí)踐的需要。

二、虛擬機(jī)

目前流行的虛擬機(jī)軟件有VirtualPc和VMware兩款，它們都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多臺(tái)計(jì)算機(jī)，用于安裝各種版本操作系統(tǒng)，如Windows系列、PS/2等。兩款軟件相比較，VMware支持Linux操作系統(tǒng)，而VirtualPc2004以后版本不支持；VMware客戶操作系統(tǒng)直接運(yùn)行在X86保護(hù)模式下，虛擬機(jī)運(yùn)行的環(huán)境逼真、性能出色。教學(xué)中選用此軟件。

(一)gMware的特點(diǎn)

VMwareworkstation6.5是一款優(yōu)秀軟件，在一臺(tái)宿主機(jī)中可以虛擬出多臺(tái)虛擬機(jī)。每臺(tái)虛擬機(jī)不僅有自己的CPU、硬盤、內(nèi)存等，而且能虛擬出BIOS，可以對(duì)BOIS的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)虛擬硬盤進(jìn)行分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)等，很像一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)。

(二)VMware工作模式

YMware提供了虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備VMnet0－9，這些設(shè)備相當(dāng)于交換機(jī)，通過這些設(shè)備，虛擬機(jī)和虛擬機(jī)、虛擬機(jī)和宿主機(jī)就可以組建任意形式的局域網(wǎng)。

虛擬網(wǎng)絡(luò)就是各虛擬機(jī)、宿主機(jī)通過虛擬網(wǎng)卡連接到VMnet0-9中的某個(gè)交換機(jī)上。而連接的方式有：

1、Bridged(橋接)模式

橋接模式組成的網(wǎng)絡(luò)在vMware中以VMnet0表示，實(shí)際上是宿主機(jī)的局域網(wǎng)在虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的映射，此時(shí)的虛擬機(jī)相當(dāng)于直接接入宿主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)網(wǎng)方法是在虛擬機(jī)的網(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中選“Bridged”選項(xiàng)，默認(rèn)連接到虛擬交換機(jī)VMnetO上。

2、NAT模式

使用NAT模式建立的網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)連接VMnet8子網(wǎng)上。安裝VMware后，宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接里會(huì)增加兩塊虛擬網(wǎng)卡AdapterVMnetl和AdapterVMnet8，其中AdapterVMnet8網(wǎng)卡將宿主機(jī)與VMnet8子網(wǎng)相連。在這個(gè)子網(wǎng)中，VMware不僅提供了DHCP服務(wù)，使子網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器自動(dòng)地獲取IP地址，而且還為這個(gè)子網(wǎng)啟用了NAT服務(wù)，提供了從VMnet8子網(wǎng)到外網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換，有一個(gè)實(shí)實(shí)在在的NAT服務(wù)器在運(yùn)行。聯(lián)網(wǎng)方法是在虛擬機(jī)的網(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中選“NAT”選項(xiàng)，默認(rèn)連接到虛擬交換機(jī)gMnet8上。

3、Host-only(僅主機(jī))模式

Host-only模式建立的網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)位于vMnetl子網(wǎng)內(nèi)，該子網(wǎng)的虛擬機(jī)只能與VMnetl網(wǎng)內(nèi)的虛擬機(jī)或宿主機(jī)通信，不能與其他虛擬網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)通信，這就是“Host-only”名稱的由來。這樣隔斷虛擬網(wǎng)絡(luò)與宿主機(jī)外部網(wǎng)絡(luò)連接，建立一個(gè)獨(dú)立的私有網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)網(wǎng)方法是在虛擬機(jī)的網(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中選“Host-only”選項(xiàng)，默認(rèn)連接到虛擬交換機(jī)VMnetl上。

VMware中的三種網(wǎng)絡(luò)模式只是方便用戶快速將虛擬機(jī)加入宿主機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一種預(yù)定義模式，VMware軟件預(yù)先設(shè)置好三個(gè)虛擬子網(wǎng)，以對(duì)應(yīng)三種基本模式。用戶完全可以通過修改這些網(wǎng)絡(luò)的屬性改變它的默認(rèn)行為。

為方便組建虛擬網(wǎng)絡(luò)，用戶可以通過Custom(自定義)模式，選用虛擬設(shè)備，添加虛擬網(wǎng)卡等方法，組建用戶要求的局域網(wǎng)。

三、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)的組建

教學(xué)中常用的網(wǎng)絡(luò)模式主要有“對(duì)等網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模式”、“客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)模式”、“有路由器的網(wǎng)絡(luò)模式”等。教學(xué)前，教師建立實(shí)驗(yàn)所需的虛擬機(jī)和虛擬網(wǎng)絡(luò)，然后把這些虛擬機(jī)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)文件放到服務(wù)器上共享。這就相當(dāng)于教師將實(shí)驗(yàn)所需的網(wǎng)絡(luò)模板做好，并將它共享給學(xué)生。利用教師做好的模板，學(xué)生很快就能在自己的計(jì)算機(jī)上建立實(shí)驗(yàn)需要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下面通過DHCP服務(wù)實(shí)驗(yàn)，說明構(gòu)建實(shí)驗(yàn)的方法。

(一)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建

要進(jìn)行DHCP服務(wù)實(shí)驗(yàn)，必須組建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，最簡單網(wǎng)絡(luò)需要兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，其拓?fù)浣Y(jié)

要組建圖1網(wǎng)絡(luò)，需要新建兩臺(tái)虛擬機(jī)或新建一臺(tái)虛擬機(jī)，另一臺(tái)使用宿主機(jī)。為了介紹方便，在此，新建兩臺(tái)虛擬機(jī)，并使用“Custom”網(wǎng)絡(luò)模式組建。過程如下：

1、單擊“新建虛擬機(jī)”按鈕，啟動(dòng)“新建虛擬機(jī)向?qū)А保诖讼驅(qū)拢瑒?chuàng)建兩臺(tái)虛擬機(jī)：第一臺(tái)為windowsserver2003standard，第二臺(tái)為windowsxPprofessional。創(chuàng)建中，按向?qū)б鬄樘摂M機(jī)分配內(nèi)存、創(chuàng)建硬盤等，在網(wǎng)絡(luò)連接中，選擇“不使用網(wǎng)絡(luò)連接”，完成虛擬機(jī)創(chuàng)建。

2、打開第一臺(tái)虛擬機(jī)，不要啟動(dòng)，單擊“編輯虛擬機(jī)設(shè)置”，打開“虛擬機(jī)設(shè)置”對(duì)話框，在該對(duì)話框上單擊“添加”，打開“添加硬件向?qū)А保x擇“以太網(wǎng)適配器”。然后單擊“下一步”，選擇“自定義”單選按鈕，并從下拉列表中選擇“VMnet2”變換機(jī)，最后，單擊“完成”。并在“虛擬機(jī)設(shè)置”對(duì)話框上單擊“確定”，為第一臺(tái)虛擬機(jī)添加以太網(wǎng)適配器，并連接在VMnet2虛擬交換機(jī)上。

3、打開第二臺(tái)虛擬機(jī)，不要啟動(dòng)，用同樣的方法為第二臺(tái)虛擬機(jī)添網(wǎng)卡，也連接到交換機(jī)VMnet2上。這樣圖1網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)造好了。

4、接下來為第一臺(tái)虛擬機(jī)安裝Windowsserver2003standard操作系統(tǒng)，為第二臺(tái)虛擬機(jī)安裝WindowsXPprofessional操作系統(tǒng)，安裝方法同普通計(jì)算機(jī)。

5、分別為每臺(tái)虛機(jī)安裝虛機(jī)工具。方法是啟動(dòng)相應(yīng)虛機(jī)，在菜單中選擇“虛機(jī)”一“安裝虛機(jī)工具…”進(jìn)行安裝，安裝完成后，實(shí)驗(yàn)?zāi)０寰蜏?zhǔn)備好了。

實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍦?zhǔn)備好后，教師將實(shí)驗(yàn)?zāi)０灞４嬖诠蚕砦募A中，供教師演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)使用。

(二)實(shí)驗(yàn)過程

1、建立DHCP服務(wù)器

1啟動(dòng)windowsServer2003虛擬機(jī)，為該機(jī)指定一個(gè)固定IP地址，如192.168.1.1，設(shè)置子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.L.1：

2在WindowsServer2003虛擬機(jī)中，安裝DHCP服務(wù)。方法是依次打開“開始”“程序”“管理工具”“管理您的服務(wù)器”。系統(tǒng)打開“管理您的服務(wù)器”，雙擊“添加或刪除角色”，打開“配置您的服務(wù)器向?qū)А薄Ｔ谙驅(qū)У摹胺?wù)器角色”窗格中選擇“DHCP服務(wù)器”選項(xiàng)，為該機(jī)安裝為DHCP服務(wù)。

3配置DHCP作用域。啟動(dòng)DHCP服務(wù)，在“作用域名”對(duì)話框中指小該DHCP作用域名稱，在“IP地址范圍”中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)置該作用域用于分配的地址范圍(地址池)、子網(wǎng)掩碼、排除地址和租約期限。完成后，配置“DHCP選項(xiàng)”，如：默認(rèn)網(wǎng)關(guān)、DNS服務(wù)器及WINS服務(wù)器等，最后激活該作用域。

2、配置DHCP客戶端

啟動(dòng)WindowsXPprofessional虛擬機(jī)。啟動(dòng)后，將其IP地址設(shè)置為自動(dòng)獲取。

3、測試DHCP服務(wù)

在WindowsXPprofessional虛擬機(jī)中，執(zhí)行“開始”“運(yùn)行”，在窗口中輸入“CMD”，進(jìn)入命令窗口。在命令提示符質(zhì)運(yùn)行pingDHCP服務(wù)器地址(如：192.168.1.1)，榆裔網(wǎng)絡(luò)連通性，然后，運(yùn)行ipconfig/release釋放原IP地址，運(yùn)行ipconfig/Fenew重新獲得TP地址進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)中，通過多次更改DHCP服務(wù)器地址池及其選項(xiàng)，重新獲取IP地址，結(jié)糶表列：每次獲取IP地址及其選項(xiàng)。都符合DHCP服務(wù)器的設(shè)置。

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容擴(kuò)展

在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用虛擬機(jī)克隆功能，將WindowsxPprofessional機(jī)器克隆臺(tái)。啟動(dòng)克隆厲的虛擬機(jī)，更改機(jī)器名稱，使用兩臺(tái)客戶機(jī)同時(shí)測試，并擴(kuò)充測試“保留IP地址”、“用戶類別”、“類選項(xiàng)”等內(nèi)容。

為DH服務(wù)器再添加一塊王卡，此網(wǎng)卡與另一個(gè)子網(wǎng)相連，并將其中一臺(tái)客戶機(jī)改接到此子網(wǎng)中或再添加一臺(tái)虛擬機(jī)連接到此子網(wǎng)，利刑擴(kuò)展后的潮絡(luò)，進(jìn)行多宿主DHCP服務(wù)器配置和測試等。

篇5

計(jì)算機(jī)現(xiàn)在是運(yùn)用的比較普遍的一種表現(xiàn)方式，有三維表現(xiàn)和虛擬動(dòng)漫的表現(xiàn)形式，而現(xiàn)在我們運(yùn)用計(jì)算機(jī)表現(xiàn)的形式是3D多，現(xiàn)在基于人們的文化修養(yǎng)和審美意識(shí)提高，在室內(nèi)設(shè)計(jì)方面的表現(xiàn)手法選擇性越來越多，有時(shí)候同樣方案和同樣的設(shè)計(jì)，但是表現(xiàn)手法不一樣，就會(huì)給客戶不一樣體驗(yàn)和效果。而基于這種計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)手法相結(jié)合的虛擬表現(xiàn)手法就有很大的優(yōu)勢(shì)，可以更加直觀充分的展現(xiàn)給客戶看了。

二、虛現(xiàn)實(shí)在室內(nèi)設(shè)計(jì)的運(yùn)用和發(fā)展目的

室內(nèi)設(shè)計(jì)發(fā)展至今，已經(jīng)有多種表現(xiàn)形式了，那么虛擬表現(xiàn)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中有一下幾個(gè)功能和目的：

1、充分的幫助設(shè)計(jì)師講解設(shè)計(jì)理念

在室內(nèi)設(shè)計(jì)這專業(yè)出現(xiàn)之前，室內(nèi)裝修都是以業(yè)主根據(jù)自己的欣賞水平和想象來施工的，這種方式只能以親自在現(xiàn)場知道工人去施工，所以也就沒有施工圖啊，設(shè)計(jì)方案之說，裝修功能也只局限于人類的居住需求。隨著社會(huì)發(fā)展才分工出設(shè)計(jì)師行業(yè)，也就有了方案和平面圖包括效果圖，伴隨著設(shè)計(jì)師和客戶交流也越來越多。但是在交流中客戶和設(shè)計(jì)師都有對(duì)方案的理解，那么就能使設(shè)計(jì)師更好的修改方案，也就能和施工人員對(duì)接施工，但是這種施工固然能解決設(shè)計(jì)問題，也能更好的和施工人員交流，但是還不能滿足設(shè)計(jì)師和客戶之間的交流，在這個(gè)發(fā)展過程中虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用很好的彌補(bǔ)了室內(nèi)設(shè)計(jì)的不足，能使設(shè)計(jì)師的方案更直接的和客戶交流對(duì)接，當(dāng)然更加豐富了室內(nèi)設(shè)計(jì)的表現(xiàn)手法。

2、在室內(nèi)設(shè)計(jì)中優(yōu)勢(shì)

近年來，虛擬設(shè)計(jì)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中作為一個(gè)獨(dú)立體系正在快速的發(fā)展，三維立體在虛擬現(xiàn)實(shí)中相比于傳統(tǒng)手繪中的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)際設(shè)計(jì)空間的真實(shí)尺寸體現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)更加直觀的表達(dá)出設(shè)計(jì)師的效果，更加人性化和專業(yè)化，在設(shè)計(jì)過程中更加快捷、直觀、逼真。

3、靈感創(chuàng)作的來源

計(jì)算機(jī)更能反映空間的真實(shí)性，虛擬在空間的創(chuàng)作中，能把各種模型組合有利于激發(fā)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作潛能和再創(chuàng)作的靈感。在計(jì)算機(jī)創(chuàng)造中，各種模型有趣的組合，能使設(shè)計(jì)師找到源自大自然的設(shè)計(jì)，一切的設(shè)計(jì)來自大自然萬物，它能使設(shè)計(jì)師在面對(duì)計(jì)算機(jī)時(shí)消除疲勞，避免單調(diào)的工作，使設(shè)計(jì)師有更多的時(shí)間來找創(chuàng)作作品的靈感。

4、合理的展示平面布局

計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的強(qiáng)大功能，室內(nèi)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)一般通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理得來的，像室內(nèi)的平面圖的尺寸、標(biāo)注等都可以用計(jì)算機(jī)處理得來的。傳統(tǒng)方式則需要設(shè)計(jì)師發(fā)費(fèi)大量的人力物力來計(jì)算，而且沒有計(jì)算機(jī)那樣精準(zhǔn)?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)的處理大大節(jié)省了時(shí)間和人力成本。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在運(yùn)用中的不足

1、時(shí)間成本更高

以往通過傳統(tǒng)方式手繪來與客戶交流，直接可以描繪出客戶的想法，而虛擬現(xiàn)實(shí)的制作方式則相對(duì)來說時(shí)間周期更長，也更加不好修改，在表現(xiàn)方式越來越多的情況下，手繪通常時(shí)間比較節(jié)省，而電腦制作的效果圖相對(duì)來說也比較短，而使用的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來表現(xiàn)方案時(shí)，通常比較漫長的，而且也不容易修改，因此虛擬技術(shù)在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中的時(shí)間成本比較高。

2、價(jià)格成本偏高

虛擬技術(shù)與傳統(tǒng)方式相比較的價(jià)格偏高由多方面的成本因素的，首先虛擬技術(shù)是一門新型的信息技術(shù)，是伴隨著科技發(fā)展的成果，目前掌握這門技術(shù)的人員不是很多，這是作為一門技術(shù)表現(xiàn)的方式，其次是因?yàn)樘摂M技術(shù)在現(xiàn)實(shí)操作中時(shí)間成本相對(duì)來說比較高，而且對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求比較高，這也無形中增加了運(yùn)行成本，因此虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)用在實(shí)際運(yùn)行中有著多方面的制約因素。

3、技術(shù)人才的匱乏

目前我國教育還沒有大量培養(yǎng)掌握這門技術(shù)的人才，而科技在前進(jìn)，所以人才的匱乏不足也制約著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展。

四、結(jié)束語

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1虛擬儀器的構(gòu)成

虛擬儀器是一種由硬件和軟件構(gòu)成而且還具有圖形顯示界面的先進(jìn)儀器。在測試數(shù)據(jù)的功能上，虛擬儀器主要依靠其內(nèi)部的高性能硬件，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用靈活的軟件。虛擬技術(shù)實(shí)際上就是將硬件和軟件充分結(jié)合到一起的平臺(tái)，在擴(kuò)展和集成領(lǐng)域都有很好的發(fā)展和應(yīng)用的前景。通過對(duì)虛擬儀器的研究得知，其主要由以下三部分構(gòu)成：

(1)靈活、高效的軟件在虛擬儀器中起到關(guān)鍵的作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的不同要求選取恰當(dāng)?shù)能浖⒊浞纸Y(jié)合該軟件配套的函數(shù)庫，以此就可以輕松地建設(shè)一個(gè)個(gè)性化十足的試驗(yàn)平臺(tái)。

(2)模塊形式的I/O接口是虛擬儀器的重要硬件。在信息化時(shí)代高速發(fā)展的影響下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量范圍越發(fā)廣泛，不同類型的數(shù)據(jù)總線在運(yùn)行時(shí)都需要對(duì)應(yīng)的模塊形式的I/O接口的支持。這對(duì)虛擬技術(shù)的科研人員無疑是一種新的挑戰(zhàn)。

(3)如今比較常見的集成平臺(tái)是PXI。PXI主要用于工業(yè)數(shù)據(jù)的獲取以及各種測試，是一種較為先進(jìn)的模塊化集成平臺(tái)。用戶可以根據(jù)自身的要求，創(chuàng)建不同的方案，用于數(shù)據(jù)測量，此平臺(tái)不僅可以完成較為簡單的數(shù)據(jù)獲取，還可以實(shí)現(xiàn)難度較高的混合信號(hào)同步采集，在虛擬儀器領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

2虛擬儀器的特點(diǎn)

(1)創(chuàng)建虛擬儀器所需的費(fèi)用較少，而且非常靈活多變，只需要輸入相應(yīng)的軟件就可以完成修改和調(diào)控，與常規(guī)的儀器相比，虛擬儀器具有更高水平的智能性和數(shù)據(jù)處理效率。為不同用戶提供更為高端的技術(shù)支持。

(2)虛擬儀器內(nèi)部的硬件組合方式靈活多變，為多樣化的測試和實(shí)驗(yàn)提供各種功能的平臺(tái)，比如，在設(shè)計(jì)和研制邏輯分析儀時(shí)，可運(yùn)用速度較快的數(shù)字采樣器。根據(jù)不同的組合方式構(gòu)成的虛擬儀器在實(shí)驗(yàn)中可以完成更為專業(yè)、精準(zhǔn)的測量。另外，還可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的共享，從而提高了資源的利用率，從根本上減小實(shí)驗(yàn)所需的成本。

(3)虛擬儀器具有較強(qiáng)的操作性，而且在實(shí)際使用過程中不會(huì)受到過多的干擾。根據(jù)用戶的需求，虛擬儀器可以設(shè)計(jì)出種類繁多而且個(gè)性化極強(qiáng)的顯示界面。在多媒體應(yīng)用技術(shù)日趨成熟的今天，用戶可以輕松操作虛擬儀器，在測量完成以后，還可以為結(jié)果的傳輸提供多種渠道，比如存入數(shù)據(jù)庫或者是在網(wǎng)絡(luò)上傳播。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大跨步發(fā)展的今天，虛擬技術(shù)帶動(dòng)了虛擬儀器的完善，而虛擬儀器在實(shí)踐中還會(huì)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮出理想的效果，還可在網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)的支持下，逐步完成實(shí)驗(yàn)資源的高度共享。

二、虛擬技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)

1體系和結(jié)構(gòu)

基于虛擬技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，需要立足于用戶的不同需求。對(duì)網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)驗(yàn)的研究可得知，其內(nèi)容涉及的方面非常廣泛，主要包括建立局域網(wǎng)、平臺(tái)操作程序的安裝與調(diào)控、用戶服務(wù)器的選型以及安全防護(hù)等內(nèi)容，根據(jù)不同階段的要求可制定綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（系統(tǒng)監(jiān)管、工程設(shè)計(jì)、安全措施等）。通常情況下，該試驗(yàn)所選用的軟件有VMware（在國際中享有較高的聲譽(yù)，也是數(shù)據(jù)信息虛擬化處理軟件的領(lǐng)導(dǎo)品牌。）和PacketTracer。

2建設(shè)流程

通過不斷的完善，基于虛擬技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)已經(jīng)有了較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟襟E?？煞譃槲鍌€(gè)過程。第一，常規(guī)的準(zhǔn)備工作。此過程的主要內(nèi)容包括虛擬技術(shù)相關(guān)軟件以及操作平臺(tái)的安裝和調(diào)控，以及設(shè)置互聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)（IOS）。第二，配置虛擬技術(shù)軟件的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。在對(duì)虛擬主機(jī)進(jìn)行配置之前，通常要根據(jù)需求設(shè)置其內(nèi)部的硬件組成（內(nèi)存、硬盤以及中央處理器等）。第三，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。在虛擬技術(shù)的試驗(yàn)平臺(tái)運(yùn)行之前，需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，一般情況下，絕大多數(shù)虛擬軟件創(chuàng)建試驗(yàn)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的方法十分簡單，只需要拖動(dòng)鼠標(biāo)即可完成。第四，基于虛擬技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)共享實(shí)驗(yàn)設(shè)備的調(diào)配以及運(yùn)行。對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)配是該試驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這是對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行模擬的重要前提。最后，對(duì)實(shí)驗(yàn)測量的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)完成以后，運(yùn)用指定的驗(yàn)證方式，判定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)輕型，從而驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可行性。

三、總結(jié)

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虛擬仿真(VR)即虛擬現(xiàn)實(shí)，是一種采用計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸覺一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生如同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。盡管該環(huán)境并不真實(shí)存在，但它作為一個(gè)逼真的三維環(huán)境仿佛就在我們周圍。由于用戶對(duì)計(jì)算機(jī)環(huán)境的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的存在意識(shí)或幻覺，用戶在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的感覺狀態(tài)。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2．1國內(nèi)研究現(xiàn)狀

盡管國內(nèi)虛擬仿真技術(shù)起步較晚，但是隨著信息技術(shù)在社會(huì)各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，信息化教學(xué)已成為信息技術(shù)和信息資源與教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形態(tài)，以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為特征的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室開始逐步滲透到教學(xué)領(lǐng)域。虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教學(xué)及某些醫(yī)學(xué)手術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域得到不同程度的應(yīng)用和研究。在護(hù)理學(xué)教學(xué)中，作為實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性應(yīng)用學(xué)科－護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)，其護(hù)理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)約占該課程總學(xué)時(shí)的一半，也是培養(yǎng)護(hù)生臨床實(shí)踐能力的主要途徑之一。然而傳統(tǒng)的由教師演示－學(xué)生練習(xí)－教師指導(dǎo)的護(hù)理實(shí)踐教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足學(xué)生的需要，非常有必要對(duì)護(hù)理實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行改革和創(chuàng)新。隨著虛擬仿真技術(shù)在一些實(shí)踐性要求高的專業(yè)中的大量應(yīng)用及研究，國內(nèi)某些醫(yī)學(xué)院校的護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不同程度地開展了仿真技術(shù)在護(hù)理實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用與研究，如高仿真模擬人技術(shù)早已投入護(hù)理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，并被應(yīng)用在《內(nèi)科護(hù)理》教學(xué)中并收到良好的效果，還有以主要訓(xùn)練護(hù)生的單項(xiàng)護(hù)理操作技能為目的的專項(xiàng)護(hù)理技能訓(xùn)練，如手臂模型可以模擬人類真實(shí)的血管，穿刺過程中有落空感和模擬真實(shí)血液流出，高級(jí)電腦心肺復(fù)蘇模型可以進(jìn)行心肺復(fù)蘇的模擬訓(xùn)練，大小與真人相仿，在操作時(shí)可有語音提示和報(bào)警聲來顯示其操作的正確性。虛擬仿真技術(shù)還可以使用在一些不宜在真人身上實(shí)練(如鼻飼法、導(dǎo)尿術(shù)等)的護(hù)理實(shí)訓(xùn)課的應(yīng)用。2007年大連大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院以“探索出適合中等職業(yè)技術(shù)教育的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，提高中等職業(yè)教育運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段水平”為目的開展的“護(hù)理技術(shù)模擬教學(xué)系統(tǒng)”項(xiàng)目的研發(fā)卓有成效，該研發(fā)項(xiàng)目提出了包括13個(gè)模塊，每個(gè)模塊由教學(xué)演示、模擬操作、考核測評(píng)三大部分構(gòu)成的護(hù)理技術(shù)計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件系統(tǒng)，該教學(xué)軟件系統(tǒng)的研發(fā)為虛擬仿真技術(shù)在護(hù)理實(shí)訓(xùn)練習(xí)中的開展和推廣應(yīng)用提供了參考。2009年貴州遵義醫(yī)學(xué)院護(hù)理系進(jìn)行了護(hù)理學(xué)基礎(chǔ)虛擬實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)，是一次將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于基礎(chǔ)護(hù)理實(shí)踐教學(xué)的一種有效嘗試，可推廣應(yīng)用于國內(nèi)各護(hù)理院校和各大醫(yī)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和繼續(xù)教育培訓(xùn)與考核，有著較廣闊的應(yīng)用前景。重慶市衛(wèi)生學(xué)校已經(jīng)開展并建成仿真急救護(hù)理實(shí)訓(xùn)室，為其他護(hù)理院校提供了可借鑒的急救實(shí)訓(xùn)基地模式和實(shí)訓(xùn)方法。同時(shí)，虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)技能培訓(xùn)中發(fā)揮的作用越來越大，也正被廣大的職業(yè)教育工作者所接受。目前高職院校招生人數(shù)逐年增加，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室及傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足師生的需要，尋找一種行之有效的技術(shù)手段來緩解傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式所帶來的壓力，是許多高職院校的當(dāng)務(wù)之急，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于護(hù)理實(shí)踐教學(xué)是解決以上問題的關(guān)鍵，更是培養(yǎng)最優(yōu)秀的護(hù)理畢業(yè)生的必由之路。

2．2國外研究現(xiàn)狀

美國在培養(yǎng)護(hù)生的過程中由于醫(yī)院及患者等方面的原因，護(hù)生在臨床實(shí)習(xí)中很少有機(jī)會(huì)在患者身上進(jìn)行練習(xí)操作技能，同時(shí)護(hù)理院校理論課程的增加及實(shí)踐教學(xué)課程的壓縮也大大減少了護(hù)生們開展實(shí)踐練習(xí)的機(jī)會(huì)。鑒于此，開展虛擬仿真技術(shù)在護(hù)理實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用也是非常有必要的。美國的虛擬仿真技術(shù)在不同行業(yè)的運(yùn)用，包括在護(hù)理教學(xué)中的應(yīng)用開展的都比較早。美國紐約州立大學(xué)護(hù)理學(xué)院早在1996年就開展了虛擬仿真技術(shù)在靜脈輸液中的應(yīng)用研究，虛擬仿真技術(shù)在護(hù)理實(shí)踐中的作用是一些模型、錄像帶等所不能比擬的，后者不能給護(hù)生帶來真實(shí)的感覺，而虛擬仿真可以，并且大大減少了護(hù)生在真實(shí)的臨床護(hù)理操作中給患者帶來的不適。常用的虛擬仿真技術(shù)有兩種，身臨其境式和非身臨其境式，前者技術(shù)要求較高，需要利用一些傳感工具，如頭盔、手套、跟蹤器等，讓用戶置身于虛擬境界中，雖然設(shè)備昂貴，但因其具有很逼真的護(hù)理情境而對(duì)護(hù)理教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，非身臨其境式，因其實(shí)用性和實(shí)惠性被廣泛運(yùn)用到護(hù)理教學(xué)中。隨著從事護(hù)理教育的工作人員數(shù)量的減少，虛擬仿真技術(shù)同樣運(yùn)用在一些護(hù)理學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué)、成人繼續(xù)教育、護(hù)理技能培訓(xùn)等項(xiàng)目。虛擬災(zāi)害環(huán)境的護(hù)理措施的研究更是拓展了虛擬仿真技術(shù)在護(hù)理教學(xué)領(lǐng)域中的運(yùn)用。20世紀(jì)80年代，美國便應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)建立了用于考試和教學(xué)的臨床病例庫，即虛擬臨床瀏覽(VCE)。到目前為止，在護(hù)理教育領(lǐng)域，虛擬臨床瀏覽系列教學(xué)軟件和指導(dǎo)手冊(cè)已發(fā)展到覆蓋內(nèi)外科護(hù)理學(xué)、婦產(chǎn)科護(hù)理學(xué)、兒科護(hù)理學(xué)和護(hù)理學(xué)技術(shù)等課程，并且提供網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。虛擬臨床瀏覽結(jié)合護(hù)理教科書，建立了虛擬醫(yī)院，進(jìn)入虛擬醫(yī)院，可以學(xué)習(xí)溝通、記錄、評(píng)估和安全給藥。虛擬醫(yī)院的建立可以幫助護(hù)生熟悉日常護(hù)理工作，從而提高臨床判斷和批判性思維能力。還有已經(jīng)在英美許多醫(yī)學(xué)院校使用的CathSim靜脈穿刺訓(xùn)練系統(tǒng)包括軟件和觸覺反饋裝置即靜脈穿刺用的胳膊和一臺(tái)電腦，可設(shè)置在實(shí)際工作中可能遇到的不同年齡、血管狀況以及疾病嚴(yán)重程度的各類患者。由日本NEC公司研制的“SimCoeur”軟件系統(tǒng)可以模擬急診患者每分鐘的臨床表現(xiàn)，還可以設(shè)置1000余種患者情境，可以使護(hù)生面對(duì)不同的患者，很好的鍛煉了護(hù)生的應(yīng)變能力，并且能夠快速地對(duì)護(hù)生所進(jìn)行的操作進(jìn)行反饋。同時(shí)該公司研制的“SimNursing”模擬急診患者軟件系統(tǒng)，已于1998年投入日本市場，該軟件系統(tǒng)可進(jìn)行護(hù)理程序的模擬訓(xùn)練，學(xué)生能按照完整的護(hù)理程序?qū)颊哌M(jìn)行全程護(hù)理。多款軟件的研發(fā)和應(yīng)用為虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提供了技術(shù)支持，其中最有代表性的就是Mathworks公司推出的MAllAB語言，美國NI公司推出的LabVIEW圖形化編程語言及美國ELANIX公司推出的SystemView軟件。

3發(fā)展趨勢(shì)

篇8

通過對(duì)當(dāng)前職業(yè)院校計(jì)算機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀的分析，可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)教學(xué)在基礎(chǔ)教學(xué)方面取得了一定的成績，但是，隨著高職院校規(guī)模的不斷擴(kuò)張，招生數(shù)量在持續(xù)攀升，使得計(jì)算機(jī)教學(xué)面臨諸多亟需解決的問題。其中比較突出的就是教學(xué)設(shè)備規(guī)模無法滿足課程實(shí)踐的真正需求，使得高職院校的攪蒜機(jī)教學(xué)整體水平停留在不高的水平，對(duì)整個(gè)院校的健康、穩(wěn)定的發(fā)展產(chǎn)生極大阻力。另外，隨著計(jì)算機(jī)教學(xué)改革的不斷深入，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的總體水平提出新的要求，要突破單個(gè)系統(tǒng)的限制，發(fā)展為多種操作及應(yīng)用環(huán)境并存的局面，因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式彰顯不足，很難滿足新時(shí)期教學(xué)目標(biāo)的完成，需要對(duì)教學(xué)模式和方法進(jìn)行改變，以自身實(shí)際情況為前提，更新教學(xué)途徑，在根本上保證高職院校學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

2虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的具體運(yùn)用介紹

2.1對(duì)計(jì)算機(jī)維護(hù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用虛擬技術(shù)的探討

眾所周知，在運(yùn)用計(jì)算機(jī)的過程中，一旦對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行格式化操作，或者是分區(qū)操作，抑或是執(zhí)行系統(tǒng)安裝，這樣的操作都會(huì)在不同程度上損壞硬件，長此以往，就會(huì)縮短計(jì)算機(jī)的使用周期。此時(shí)，如果充分利用虛擬技術(shù)，在計(jì)算機(jī)維護(hù)中進(jìn)行全面分析，能夠?qū)崿F(xiàn)問題的有效解決。借助虛擬化技術(shù)，學(xué)生可以獲取一個(gè)操作環(huán)境，學(xué)生在這個(gè)背景下，能夠隨意進(jìn)行相關(guān)操作，即使出現(xiàn)問題，也不會(huì)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)產(chǎn)生任何破損，這樣做的好處是使學(xué)生掌握了學(xué)科技術(shù)，也在很大程度上確保了計(jì)算機(jī)整個(gè)硬件處于較為安全的環(huán)境中運(yùn)行。

2.2對(duì)虛擬化操作系統(tǒng)進(jìn)行的分析和實(shí)驗(yàn)

對(duì)于高職院校，其計(jì)算機(jī)教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)區(qū)別與普通高校，教學(xué)內(nèi)容較全面，知識(shí)點(diǎn)比較復(fù)雜，為此，針對(duì)操作系統(tǒng)，涉及諸多教學(xué)實(shí)驗(yàn)。一旦借助當(dāng)前的計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作系統(tǒng)的試驗(yàn)，如果發(fā)生任何操作不當(dāng)，就會(huì)影響計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)試驗(yàn)效果。但是，虛擬技術(shù)就能彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，在虛擬的環(huán)境中，很多機(jī)器會(huì)產(chǎn)生于硬盤與內(nèi)存中，各種處于獨(dú)立的狀態(tài)，各自互不干涉和影響，能夠保證任務(wù)和試驗(yàn)的順利完成。另外，虛擬計(jì)算機(jī)和真實(shí)計(jì)算器呈現(xiàn)各自工作的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)互相影響的狀態(tài)，不管哪一部分出現(xiàn)問題，其它的機(jī)器都不會(huì)遭受破壞或者負(fù)面影響，由此可見，借助虛擬技術(shù)進(jìn)行的操作系統(tǒng)試驗(yàn)，具有較為便捷的優(yōu)勢(shì)，能夠較大幅度地實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的有效防護(hù)。

2.3對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全虛擬化的介紹

網(wǎng)絡(luò)安全虛擬化集中體現(xiàn)了虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的具體應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)安全試驗(yàn)中，借助虛擬化技術(shù)，在這種背景下，無需考慮安全試驗(yàn)的類型，任何種類的都可以進(jìn)行操作，例如，加密的數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全設(shè)置。此時(shí)，需要學(xué)校進(jìn)行大量的投入，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的健全和完善，為學(xué)生營造一個(gè)良好的試驗(yàn)環(huán)境，有助于學(xué)生掌握全面的網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)，提升計(jì)算機(jī)教學(xué)的水平和品質(zhì)。

2.4虛擬技術(shù)引入計(jì)算機(jī)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

隨著高職院校的不斷發(fā)展，職業(yè)教育呈現(xiàn)高速進(jìn)步的趨勢(shì)，其規(guī)模逐漸擴(kuò)大，教育品質(zhì)呈現(xiàn)上升的態(tài)勢(shì)，很多高職院校加大投入的力度，增加了相關(guān)的設(shè)備，強(qiáng)化了管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)的訓(xùn)練場地進(jìn)行了相關(guān)的完善，目的是為教學(xué)提供基本的保障。但是，由于受到諸多因素的影響，很多學(xué)校設(shè)備仍不足，阻礙了學(xué)生實(shí)際操作能力的增強(qiáng)，動(dòng)手能力不高。借助虛擬技術(shù)，使得計(jì)算機(jī)教學(xué)在信息化道路上面對(duì)極大的機(jī)會(huì)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備，由于虛擬技術(shù)的積極介入，既滿足了降低投入的需要，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)潛力的發(fā)揮，減輕了工作人員的工作強(qiáng)度，有效緩解了設(shè)備欠缺的問題，有利于教學(xué)的開展，為學(xué)生營造更加自由和自主的學(xué)習(xí)環(huán)境，突破各方面的不利因素的限制，更加有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，以更加主動(dòng)的態(tài)度投入學(xué)習(xí)。虛擬技術(shù)為計(jì)算機(jī)教學(xué)提供了更加真實(shí)的環(huán)境，有助于教學(xué)實(shí)踐的推動(dòng)。

3在計(jì)算機(jī)教學(xué)中對(duì)虛擬化應(yīng)用的有效設(shè)計(jì)

為了更大限度地發(fā)揮虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用，要對(duì)高職院校計(jì)算機(jī)教學(xué)的目標(biāo)進(jìn)行明確，需要相關(guān)的教學(xué)者全面、綜合、深入地了解虛擬技術(shù)以及在系統(tǒng)中的應(yīng)用，比較常見的是VmwareWorkstation和Xen等虛擬技術(shù)，主要針對(duì)當(dāng)前教學(xué)中多機(jī)器、多系統(tǒng)共同使用，對(duì)多種試驗(yàn)背景進(jìn)行改善。在具體的設(shè)計(jì)中，需要關(guān)注兩方面的問題，首先是對(duì)于操作中運(yùn)用的試驗(yàn)環(huán)境和背景，要利用VmwareWorkstation來進(jìn)行設(shè)置和確定；其次，對(duì)于結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建，借助虛擬機(jī)來完成，最終實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的在虛擬機(jī)上的有效安置。

4結(jié)束語

篇9

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)

1引言

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality)是通過多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合，生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，用戶以自然的方式對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行體驗(yàn)和交互。然而當(dāng)前的電子商務(wù)大多是基于Web的，要在其中普及由視覺頭盔和數(shù)字手套等設(shè)備構(gòu)成的力反饋式交互虛擬現(xiàn)0實(shí)是極其困難的(一是技術(shù)原因，二是資金原因)。但是以鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器等常規(guī)輸入輸出設(shè)備在客戶機(jī)瀏覽器中構(gòu)成交互環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)卻日趨成熟和完善，這些以Web3D技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同樣以模擬自然、體驗(yàn)逼真和交互極強(qiáng)為目標(biāo)，在相當(dāng)程度上高效、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的目標(biāo)。

由于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，不僅促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的普及應(yīng)用，而且也給電子商務(wù)帶來了新的應(yīng)用空間，有效地提高了電子商務(wù)的質(zhì)量。因此，充分認(rèn)識(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電子商務(wù)中的重要性、研究網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用規(guī)律，從而進(jìn)一步促進(jìn)電子商務(wù)的發(fā)展，已成為當(dāng)前電子商務(wù)中的一個(gè)重要課題。

2虛擬現(xiàn)實(shí)在電子商務(wù)中的作用

2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)。

臨場感:用戶感覺到沉浸于在瀏覽器中所呈現(xiàn)的虛擬環(huán)境中。

多感知性:用戶能以視覺、聽覺等多種形式感知信息。

交互性:用戶能以接近自然的習(xí)慣，用常規(guī)的輸入、輸出設(shè)備對(duì)虛擬環(huán)境中的物體或場景進(jìn)行操作和得到反饋。

真實(shí)性:虛擬環(huán)境中的物體運(yùn)動(dòng)接近符合物理定律。

高效率:虛擬環(huán)境中三維空間的建立和顯示不過分依賴客戶機(jī)的硬件性能并可實(shí)時(shí)渲染，所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量小且可流式傳輸。

2.2虛擬現(xiàn)實(shí)在電子商務(wù)中的作用。由于網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的上述特點(diǎn)，它在電子商務(wù)中正起著獨(dú)特的作用:

真實(shí)感強(qiáng):縮小網(wǎng)上購物與真實(shí)購物環(huán)境間的差別，是一個(gè)接近現(xiàn)實(shí)場景的虛擬智能購物商城。

激發(fā)購買熱情:網(wǎng)上產(chǎn)品展示的目的不僅僅是展示產(chǎn)品，而更重要的是通過讓客戶更多地了解產(chǎn)品而提高產(chǎn)品的購買率。通過網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可將用戶在購買過程中產(chǎn)生的假設(shè)進(jìn)行虛擬，呈現(xiàn)相應(yīng)的結(jié)果或效果。這樣有利于激發(fā)用戶的購買熱情。

拓展電子商務(wù)的內(nèi)涵:INTERNET作為有效的商業(yè)信息的交通通道被廣為接受，網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使電子商務(wù)的內(nèi)涵被大大地拓寬和延伸了。

3網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

目前網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大多是基于Web3D[1][2][3]技術(shù)的，而Web3D技術(shù)主要由實(shí)時(shí)3D建模和動(dòng)態(tài)顯示兩部分組成。通常實(shí)時(shí)3D建模和動(dòng)態(tài)顯示分為兩種類型，一種是基于幾何模型，另一種是基于圖像。這兩種技術(shù)方案各有其特點(diǎn)，前者可方便地建立以任意角度進(jìn)行觀察的3D空間，但計(jì)算量大，因而對(duì)硬件要求較高，對(duì)復(fù)雜模型的建模過程較為困難;后者采用圖像鑲嵌方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)建模，開發(fā)成本低，計(jì)算量小且效果逼真，但數(shù)據(jù)量較大。

各種網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為了能在網(wǎng)絡(luò)這一特殊環(huán)境下不斷發(fā)展，都不僅具有鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，而且也都盡量揚(yáng)長避短，形成了各自的技術(shù)風(fēng)格，這也為我們?cè)陔娮由虅?wù)中針對(duì)不同展示內(nèi)容選用最為合適的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ)。有鑒于此，研究和對(duì)比分析各種主流網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是十分必要的。

3.1VRML(VirtualRealityModelingLanguage——虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言)[4]是專門用于在網(wǎng)上建立虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)語言，它采用基于幾何模型的實(shí)時(shí)建模和動(dòng)態(tài)顯示方法。VRML可以用于建立真實(shí)世界的場景模型，也可建立虛構(gòu)的三維空間。VRML提供了所謂的6+1度瀏覽，即沿三軸方向移動(dòng)場景和旋轉(zhuǎn)場景，同時(shí)還可以建立與其他3D空間的超鏈接。

VRML文件是文本文件，它可以用文本編輯器編寫生成，其文件擴(kuò)展名是.wrl。由于VRML語言語法規(guī)則較為復(fù)雜和嚴(yán)格，靠人工編寫VRML文件工作量極大，因此一些三維建模工具(如3DSMAX)以可視化方式建立3D空間并自動(dòng)生成VRML文件，提高了開發(fā)效率，但這樣生成的VRML文件數(shù)據(jù)量比人工編寫的文件大得多。

VRML適用于構(gòu)造虛擬三維環(huán)境，而對(duì)于表達(dá)現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)場景和物體則略感不足。

3.2QuickTimeVR。QuickTime是Apple公司開發(fā)的數(shù)字圖像影視技術(shù)規(guī)范，它包含多種媒體數(shù)據(jù)的壓縮/解壓縮技術(shù)。QuickTimeVR是其中一種新的媒體數(shù)據(jù)格式。它包含了對(duì)象影視(ObjectMovie)、全景影視(PanoramicMovie)和多節(jié)點(diǎn)影像(Multi-NodeScene)等幾種形式，其文件擴(kuò)展名是.mov。

由于過去QuickTime是Mac系列機(jī)上的數(shù)字視頻規(guī)范，因而制作QuickTimeVR的開發(fā)工具大多在Mac機(jī)上運(yùn)行，缺少PC機(jī)Windows上的開發(fā)工具，而現(xiàn)在已出現(xiàn)了許多Windows上的QuickTimeVR的專業(yè)開發(fā)工具，如VRToolBox等，使得開發(fā)用于電子商務(wù)的QuickTimeVR影視更為便捷和高效。

3.3Cult3D是Cycore公司基于Java開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它具有獨(dú)特的渲染方式，可動(dòng)態(tài)顯示極高質(zhì)量的圖像且不依賴3D加速卡等硬件，所產(chǎn)生的文件(.co)數(shù)據(jù)量小且可保留建模工具中所建立的貼圖，并可以在3D物體上設(shè)計(jì)各種交互和添加聲音，特別適合于在網(wǎng)絡(luò)上表達(dá)3D對(duì)象。

Cult3D技術(shù)本身并無創(chuàng)建3D模型的能力，它依靠專門的3D建模工具軟件來建立3D模型，并通過安裝在這些軟件中的插件導(dǎo)出所需的3D模型。支持這一功能的3D建模軟件有3DSMAX和Maya。在Cult3D的交互功能設(shè)計(jì)軟件Cult3DDesigner中為3D對(duì)象設(shè)計(jì)動(dòng)作和交互并輸出用于網(wǎng)絡(luò)的壓縮文件。

Cult3D技術(shù)的弱點(diǎn)是不易表達(dá)360°的全景虛擬環(huán)境。3.4Viewpoint是Viewpoint公司的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其正式名稱是VET(ViewpointExperienceTechnology)，它的前身是著名的MetaStream技術(shù)。由于Viewpoint開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)文件數(shù)據(jù)量小、可流式下載、動(dòng)態(tài)顯示圖像質(zhì)量好以及可實(shí)時(shí)交互控制改變紋理貼圖，因此被廣泛用于在網(wǎng)上表達(dá)3D對(duì)象。Viewpoint技術(shù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件狀況自動(dòng)調(diào)整顯示3D對(duì)象的細(xì)節(jié)和播放幀率，因此它對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬適應(yīng)能力較強(qiáng)。

通常開發(fā)Viewpoint的虛擬現(xiàn)實(shí)文件是從3DSMAX中導(dǎo)出ASE文件，在Viewpoint的核心應(yīng)用程序ViewpointSceneBuilder中導(dǎo)入ASE文件，并對(duì)相應(yīng)3D場景的有關(guān)元素(如:材質(zhì)、動(dòng)畫、交互動(dòng)作和場景定義信息)進(jìn)行編輯和設(shè)計(jì)，最終輸出可在瀏覽器中播放的Viewpoint數(shù)據(jù)文件(.mts和.mtx)。

3.5Flash是Macromedia公司開發(fā)的矢量動(dòng)畫技術(shù)。Flas采用網(wǎng)上流式播放技術(shù)，在安裝了Flash播放器的瀏覽器中可以流暢地播放Flas。在Flash中制作動(dòng)畫時(shí)，不僅可在開發(fā)環(huán)境中繪制矢量對(duì)象，而且還可以導(dǎo)入外部矢量圖形文件、位圖圖像文件、多種格式的聲音文件甚至還可編輯視頻文件。Flash現(xiàn)在被廣泛用于開發(fā)網(wǎng)絡(luò)交互矢量動(dòng)畫，然而用它也可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)的開發(fā)。

用Flash開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)文件，主要是采用其腳本語言ActionScript控制交互，進(jìn)而控制通過導(dǎo)入序列圖像或已拼接的360°全景圖像而形成的3D對(duì)象或全景虛擬環(huán)境。由于用ActionScript進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)交互控制的靈活性較大，因此所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)文件也具有較強(qiáng)的個(gè)性，同時(shí)因?yàn)镕lash并非專門用于開發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)的，所以開發(fā)時(shí)的步驟較為復(fù)雜些。

4虛擬現(xiàn)實(shí)在電子商務(wù)應(yīng)用的實(shí)例分析

4.1電子商務(wù)模型的建立。網(wǎng)絡(luò)虛擬場景的建立和圖形工作站中的場景的建立有著很大的區(qū)別，它首先強(qiáng)調(diào)的是模型的簡單化，這是由虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)性要求決定的。在響應(yīng)速度和場景的真實(shí)性發(fā)生沖突時(shí)，應(yīng)犧牲一定的真實(shí)性，只要能在視覺上達(dá)到基本真實(shí)即可。因此，常用一些簡單的框架來代替復(fù)雜模型，但為了保證一定的真實(shí)性，可采用貼圖的方式來彌補(bǔ)視覺上的不足。貼圖有以下兩種制作方法:一種是使用繪畫軟件進(jìn)行手工繪制、另一種是對(duì)建筑物的各個(gè)觀察面進(jìn)行拍照，然后用掃描儀掃描成相關(guān)貼圖材質(zhì)。第一種方法的顏色可限定在256色內(nèi)，其壓縮的比例較大，貼圖文件較小，生成的場景文件也較小，適合網(wǎng)上傳遞和實(shí)時(shí)性的要求。后一種方法視覺效果好，但文件的壓縮比例較小，貼圖文件較大，生成的場景大，在網(wǎng)上傳遞和實(shí)時(shí)性方面不如前一種方法好。無論用哪一種方法都需考慮貼圖的分辨率和尺寸，為了便于下載和渲染，在質(zhì)量和大小允許的情況下，一幅貼圖限為320×240(或240×320)像素、分辨率為72dpi，用JPEG壓縮(采用最高壓縮比)后約為20K字節(jié)。

根據(jù)以上所述的貼圖制作方法，虛擬場景中的對(duì)象模型可分為以下幾類:①由簡單幾何體組成的簡單模型:該類模型常用作遠(yuǎn)處物品的替身，在LOD方法中采用;②賦予手繪貼圖的模型;③賦予照片材質(zhì)的模型;④賦予手繪和照片混合材質(zhì)的模型;⑤具有全部細(xì)節(jié)的精致模型。

4.2電子商務(wù)交互查詢功能的建立。為電子商務(wù)模型加入交互和查詢功能可采用兩種方法:通過編程加入相應(yīng)的交互和查詢功能，利用VRML的輔助工具來完成交互和查詢功能的加入[5]。后一種方法比較適合普通的用戶。

Kinetix制作了特殊的VRML輸出嵌入程序，可以輸出場景，包括幾何、材質(zhì)、動(dòng)畫制作等，嵌入程序也可制作特殊的VRML輔助工具來規(guī)定場景的交互元素。運(yùn)行VRML嵌入程序VRMLOUT.EXE即可安裝VRML嵌入程序。

通過VRML嵌入程序，可設(shè)置以下輔助工具:

Anchor:可將某一實(shí)體作為熱點(diǎn)，當(dāng)被點(diǎn)擊時(shí)取出網(wǎng)上所指定的文件。若為VRML場景文件，則該場景被下載顯示。若為其他類型文件，由瀏覽器決定如何處理;

TouchSensor:對(duì)從指定設(shè)備的輸入產(chǎn)生相應(yīng)的事件，這些事件表示用戶是否指向特定幾何體，同時(shí)也表示用戶何時(shí)何處按下定位設(shè)備的按鈕;

ProxSensor:接近感知器，指定當(dāng)用戶進(jìn)入、離開或在立方體的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的事件;

TimeSensor:在時(shí)間變化是發(fā)出事件，可用來控制動(dòng)畫，也可用于某一時(shí)刻進(jìn)行某項(xiàng)活動(dòng)，或于某一時(shí)間間隔中產(chǎn)生事件;

NavInfo:描述有關(guān)觀察者和觀察模式的物理特性;

Background:設(shè)定場景的背景;

Fog:設(shè)置霧化的效果;

Sound:設(shè)定聲音片段的有效范圍，以產(chǎn)生隨距離改變的音響效果;

Billboard:是某一對(duì)象隨用戶一起旋轉(zhuǎn)，以使之始終面向用戶;

LOD:允許瀏覽器在物體表示的不同層次細(xì)節(jié)間自動(dòng)切換;

Inline:可在文件中引入外部文件的場景，避免重復(fù)制作。

通過以上輔助工具，就可制作出電子商務(wù)場景及其交互和查詢功能。

4.3多分辨率漸進(jìn)傳輸。服務(wù)器接收了用戶端的請(qǐng)求后，通過網(wǎng)絡(luò)把三維幾何數(shù)據(jù)傳送到瀏覽器進(jìn)行顯示，最理想的方式是漸進(jìn)式傳輸[7][8]，這樣客戶端在下載完最簡單的一級(jí)模型數(shù)據(jù)后就可以進(jìn)行顯示與交互，而不用整個(gè)模型傳輸完畢。漸進(jìn)式幾何傳輸要求模型具有多分辨率表示形式，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸和客戶端的繪制都有很多好處。

本文將3D場景數(shù)據(jù)組織成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)遞進(jìn)的傳輸不同類型的模型表示。本文利用分布式虛擬環(huán)境中通用的遞推算法(DR)來預(yù)測視點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)算法[6]來預(yù)測用戶的位置，該方法簡單而通用，并且能有效的減少網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流量，結(jié)合Benefit累積和方法，實(shí)現(xiàn)了有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬下的優(yōu)化3D場景傳輸?shù)囊粋€(gè)有效的策略?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性和網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量，作者采用了自適應(yīng)流控技術(shù)，以保證不同質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)連接下不同場景繪制質(zhì)量的仿真的順利進(jìn)行。另外本文考慮了傳輸動(dòng)態(tài)物體和不同表示形態(tài)的靜態(tài)物體到多個(gè)用戶的問題。本文的內(nèi)容集中在3D數(shù)據(jù)組織管理和優(yōu)先傳輸排序策略以及3D圖形傳輸協(xié)議上，目的在于實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和客戶端之間高效的3D場景傳輸。

4總結(jié)

本文介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電子商務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。相關(guān)技術(shù)包括虛擬場景的構(gòu)造、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格數(shù)據(jù)的傳輸以及客戶端的交互查詢方式。與傳統(tǒng)的電子商務(wù)系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有更好的沉浸感和交互性，雖然目前離理想的虛擬現(xiàn)實(shí)境界仍有較大差距，但交互性強(qiáng)、觸發(fā)事件種類多、動(dòng)態(tài)渲染及顯示質(zhì)量高、可任意鏈接URL或其他3D空間、適宜網(wǎng)上應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)文件共享性強(qiáng)以及開發(fā)效率高等技術(shù)特征，現(xiàn)已成為網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，將為系統(tǒng)的開發(fā)提供更大的空間和更完善的功能。:

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篇10

關(guān)鍵詞：沉浸式傳播;虛擬現(xiàn)實(shí)藝術(shù);設(shè)計(jì)策略;分析

引言

沉浸式傳播是該技術(shù)表現(xiàn)出的基本特征，該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計(jì)主要是指設(shè)計(jì)人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)作品創(chuàng)造，為體驗(yàn)者塑造全新的世界。其不僅是指對(duì)真實(shí)環(huán)境的改變，其也涉及到虛擬世界中的歷史、法則、物種甚至?xí)r間的重新規(guī)劃與改變。但要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，脫離不開媒介的輸入與輸出的支持，相關(guān)媒介正是實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)世界連接的重要橋梁。而根據(jù)體驗(yàn)者在虛擬世界中的沉浸程度的區(qū)別，其對(duì)于相關(guān)媒介的認(rèn)知程度也會(huì)出現(xiàn)差異，即當(dāng)體驗(yàn)者的沉浸程度較高，則會(huì)出現(xiàn)忽略媒介存在的情況發(fā)生。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的沉浸內(nèi)容

（一）生理沉浸

體驗(yàn)者在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下完成的影片觀看過程中，雖然心理上了解該影片的內(nèi)容并不真實(shí)，但是依舊在生理?xiàng)l件下做出驚慌、害怕甚至閃躲的狀態(tài)。該技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)了對(duì)真實(shí)空間的高強(qiáng)度壓縮，讓體驗(yàn)者從真實(shí)的環(huán)境中走向虛擬環(huán)境中的感受。而隨著技術(shù)應(yīng)用媒介的逐漸升級(jí)，體驗(yàn)者的沉浸感受也被不斷強(qiáng)化，例如現(xiàn)代電影中的2D、3D、4D等不同的分類就是指觀影沉浸感的不同，而這類沉浸感受被統(tǒng)稱為生理沉浸。生理沉浸主要是指運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就體驗(yàn)者的感官能力進(jìn)行擴(kuò)大與延伸，并隨著程度加深而實(shí)現(xiàn)媒介忽略，盡可能地降低對(duì)真實(shí)世界的感受。

（二）心理沉浸

心理沉浸較之生理沉浸更早地實(shí)現(xiàn)了發(fā)展，其主要是指在不具備高效率媒介的情況下，通過優(yōu)秀的故事作為載體來應(yīng)當(dāng)體驗(yàn)者進(jìn)行故事想象，從而實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)者的沉浸感受，例如戲劇作品的演繹等。心理沉浸的實(shí)現(xiàn)屬于體驗(yàn)者在認(rèn)知層面上的沉浸。要實(shí)現(xiàn)高水平的心理沉浸，一定不能脫離優(yōu)秀的內(nèi)容作為支撐。但是運(yùn)用媒介來強(qiáng)化生理沉浸也能實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)者心理沉浸狀態(tài)的提升。但是，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)本身是不能直接就體驗(yàn)者的心理沉浸進(jìn)行塑造的，其主要是承擔(dān)了實(shí)現(xiàn)媒介的作用，是心理沉浸實(shí)現(xiàn)的重要輔助手段?？傮w而言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的沉浸內(nèi)容主要可通過進(jìn)行表現(xiàn)。

二、該技術(shù)的生理沉浸式傳播技術(shù)的應(yīng)用分析

（一）靜止?fàn)顟B(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用

該技術(shù)在視覺效果方面的表達(dá)時(shí)，主要是通過進(jìn)行分別兩臺(tái)攝影機(jī)的架設(shè)來實(shí)現(xiàn)。其主要是模擬人眼的左右視覺進(jìn)行相應(yīng)的畫面拍攝，最后將相關(guān)的畫面賦予人眼，以此來實(shí)現(xiàn)在視覺感知方面保證體驗(yàn)者的沉浸實(shí)現(xiàn)。例如HTCVive頭盔就是在該技術(shù)下實(shí)現(xiàn)的。而該技術(shù)在聽覺塑造方面，主要是對(duì)人耳聽聲進(jìn)行模擬，即人耳主要是通過聲音到達(dá)的時(shí)間差異來進(jìn)行聲音的方位以及聲音的距離判斷。而該技術(shù)設(shè)計(jì)中主要是控制聲音在左右耳機(jī)中的發(fā)出時(shí)間差來進(jìn)行模仿，保證體驗(yàn)者在獲取聲音時(shí)保證聲音的三維特征體現(xiàn)，當(dāng)前的部門電子游戲已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的運(yùn)用。正是通過對(duì)視覺與聽覺的模擬實(shí)現(xiàn)，體驗(yàn)者能在這過程中實(shí)現(xiàn)生理沉浸，但這并不是該技術(shù)的全部應(yīng)用表現(xiàn)，其還包含了在該技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)的觸覺模擬。這主要通過具有數(shù)據(jù)輸出能力的手套或者服裝等來實(shí)現(xiàn)，Skinterface設(shè)備就是通過對(duì)體驗(yàn)者的觸感能力進(jìn)行模擬而實(shí)現(xiàn)的對(duì)虛擬世界中物體的觸感感受。該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高體驗(yàn)者的生理沉浸感受意義重大，但該技術(shù)在當(dāng)前依舊處于研發(fā)階段。此外，設(shè)計(jì)工作者也可通過加入滿足視覺心理的相關(guān)刺激物信息來實(shí)現(xiàn)生理沉浸。即設(shè)計(jì)者在進(jìn)行虛擬環(huán)境塑造時(shí)，至少應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)一個(gè)滿足體驗(yàn)者心理需求的刺激物，同時(shí)用該刺激物信息作為視覺信息平臺(tái)建立的核心，實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)過程中對(duì)體驗(yàn)者注意力的吸引，也有利于設(shè)計(jì)者的思想與信息在視覺交的前提下向用戶進(jìn)行傳遞。

（二）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的輸出技術(shù)應(yīng)用主要是指體驗(yàn)者在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬世界的感知，但是其與靜止?fàn)顟B(tài)下的感知存在差異，其建立在由生活經(jīng)驗(yàn)而形成的心理預(yù)期基礎(chǔ)上。該技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大突破，例如HTCVive頭盔在應(yīng)用中就能有效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬世界的行走同步，并完全滿足了心理預(yù)期層面上的身高與步長。這樣能有效地使體驗(yàn)者在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中實(shí)現(xiàn)最大程度地沉浸體驗(yàn)，其也實(shí)現(xiàn)了空間約束的有效突破。而針對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的身體交互等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，該技術(shù)的應(yīng)用主要是通過抽象按鈕的觸發(fā)來實(shí)現(xiàn)的。例如在該技術(shù)支持下實(shí)現(xiàn)的格斗游戲就是通過按鍵的方式來模擬相關(guān)的角色運(yùn)動(dòng)，而這過程中勢(shì)必會(huì)存在與現(xiàn)實(shí)操作的差異，當(dāng)前的技術(shù)優(yōu)化發(fā)展就應(yīng)當(dāng)致力于將這種差異情況進(jìn)行縮小。

三、實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計(jì)水平優(yōu)化的相關(guān)策略

（一）注重虛擬視點(diǎn)設(shè)計(jì)的合理性

在現(xiàn)實(shí)世界中，視點(diǎn)即人眼的位置，而在虛擬世界中，視點(diǎn)則主要是指體驗(yàn)者的觀察點(diǎn)，即為虛擬視點(diǎn)。例如，在就Unity游戲進(jìn)行制作時(shí)，設(shè)計(jì)者在虛擬場景中會(huì)進(jìn)行攝像機(jī)的安放，而這個(gè)攝像機(jī)就是主要的觀察點(diǎn)，而該攝像機(jī)主要承擔(dān)著將虛擬場景向體驗(yàn)者進(jìn)行傳遞的作用。而由于體驗(yàn)者本身具有的生活體驗(yàn)會(huì)根據(jù)其所處的位置以及姿勢(shì)來進(jìn)行視點(diǎn)的判斷，只有將虛擬視點(diǎn)與體驗(yàn)者的經(jīng)驗(yàn)視點(diǎn)進(jìn)行重合，才能進(jìn)一步提高真實(shí)感。但是在虛擬技術(shù)應(yīng)用時(shí)，設(shè)計(jì)者也可根據(jù)實(shí)際需求與想法進(jìn)行全新的視點(diǎn)創(chuàng)造，比如模擬動(dòng)物、昆蟲的視點(diǎn)進(jìn)行視點(diǎn)設(shè)計(jì)，而這些獨(dú)特視點(diǎn)的創(chuàng)造能進(jìn)一步吸引體驗(yàn)者的參與。體驗(yàn)者在利用相關(guān)的虛擬設(shè)備進(jìn)行體驗(yàn)時(shí)能獲得最大程度的視覺沉浸，但要想獲得預(yù)期視覺信號(hào)的接受就離不開真實(shí)環(huán)境中的體驗(yàn)者的位置與姿勢(shì)。例如，體驗(yàn)者在真實(shí)環(huán)境中的姿勢(shì)為垂直站立，則體驗(yàn)者的預(yù)期視覺為眼睛到地面的距離為自己的身高。所以，設(shè)計(jì)者如果不能就虛擬視點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致視覺信號(hào)不能與體驗(yàn)者的預(yù)期視覺相匹配，則其將造成體驗(yàn)者的實(shí)際沉浸感受受到影響。例如，設(shè)計(jì)者在模擬昆蟲視點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從昆蟲接近地面的視點(diǎn)進(jìn)行考慮，這就造成與體驗(yàn)者的真實(shí)感受存在的矛盾，這就需要設(shè)計(jì)者在虛擬體驗(yàn)的過程中能夠使體驗(yàn)者的身體穿透虛擬世界的地面。同時(shí)，為保證體驗(yàn)者的真實(shí)感進(jìn)一步提升，設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的視點(diǎn)特征進(jìn)行專門化的體驗(yàn)者動(dòng)作或體驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，讓體驗(yàn)者從生理感受的角度對(duì)相關(guān)視點(diǎn)進(jìn)行接收。例如當(dāng)體驗(yàn)者以魚的視覺進(jìn)行體驗(yàn)時(shí)，可將體驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)為符合人體曲線的平圖2臺(tái)，讓體驗(yàn)者以伏地的姿態(tài)參與到視覺體驗(yàn)之中。以（圖2）為錯(cuò)誤的虛擬視點(diǎn)的設(shè)計(jì)。

（二）加強(qiáng)身體慣性與運(yùn)動(dòng)的匹配設(shè)計(jì)

身體的慣性主要是由人體的前庭系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)的刺激來共同完成的，其都會(huì)通過各自系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)辨別，并將相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息傳遞到大腦。當(dāng)兩者信息一致時(shí)，人體則會(huì)出現(xiàn)正常的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)。但是當(dāng)兩種信息存在差別，則會(huì)導(dǎo)致人體出現(xiàn)眩暈感，常見的暈車現(xiàn)象就是這兩種信息體現(xiàn)的矛盾。而虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一致主要是指現(xiàn)實(shí)運(yùn)動(dòng)而虛擬靜止或者現(xiàn)實(shí)靜止而虛擬運(yùn)動(dòng)，在當(dāng)前的藝術(shù)設(shè)計(jì)中大多數(shù)都會(huì)存在第二種情況的問題。但是在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)力設(shè)備的搭建就可避免這種矛盾的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)身體慣性與虛擬運(yùn)動(dòng)的相互匹配。例如，Mmone虛擬現(xiàn)實(shí)座椅就在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了身體慣性與運(yùn)動(dòng)的匹配。當(dāng)體驗(yàn)者參與到游戲中時(shí)，座椅能根據(jù)虛擬世界中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整與運(yùn)動(dòng)，根據(jù)體驗(yàn)者的視覺系統(tǒng)進(jìn)行相匹配的身體慣性提供，在避免暈眩狀態(tài)的同時(shí)提高體驗(yàn)者的真實(shí)感受。

（三）保證虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的動(dòng)作一致

在當(dāng)前，虛擬與現(xiàn)實(shí)世界的動(dòng)作并不能很好地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，這主要是由于輸入與輸出媒介的實(shí)際工作效率存在差異，導(dǎo)致體驗(yàn)者的動(dòng)作節(jié)奏難以實(shí)現(xiàn)匹配。而傳統(tǒng)的觸屏、鼠標(biāo)等輸入媒介的運(yùn)用就能為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)節(jié)奏匹配提供幫助。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)盡可能地保證運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一致性，例如在進(jìn)行虛擬的射擊游戲設(shè)計(jì)時(shí)，體驗(yàn)者在真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行扳機(jī)扣動(dòng)應(yīng)當(dāng)同時(shí)更新到虛擬角色的動(dòng)作中，這就是從實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)世界中的設(shè)備控件一致的方式實(shí)現(xiàn)的。而在當(dāng)前的許多游戲主機(jī)設(shè)置中也都很好地實(shí)現(xiàn)了體驗(yàn)者與虛擬角色的良好交互，例如，Wii主機(jī)中存在的手柄具有較高的空間位置感知能力，在利用該主機(jī)完成高爾夫游戲時(shí)能通過動(dòng)作與角色進(jìn)行高度統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)。其主要是通過短暫精確的手柄振動(dòng)來進(jìn)行動(dòng)作傳遞的，實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)者與虛擬角色運(yùn)動(dòng)之間的高度統(tǒng)一。

結(jié)語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了較大的發(fā)展突破，其所表達(dá)的沉浸式傳播的特征主要表現(xiàn)在生理沉浸方面，該沉浸傳播的功能實(shí)現(xiàn)，脫離不開準(zhǔn)確的動(dòng)作捕捉的輸入以及人體感官技術(shù)的支撐。要實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的藝術(shù)設(shè)計(jì)工作的突破，相關(guān)設(shè)計(jì)工作者應(yīng)當(dāng)就該技術(shù)中涉及的沉浸式方式進(jìn)行分析，并加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的生理沉浸技術(shù)的研究，此外還要在這基礎(chǔ)上積極實(shí)現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計(jì)水平提升。只有這樣，才能促進(jìn)我國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用水平的發(fā)展。

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