引論：我們?yōu)槟砹?3篇虛擬技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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概念設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一個(gè)重要方面。國外大公司的產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門包括:1)(Conceptdesign)概念設(shè)計(jì);2)(Detaildesign)詳細(xì)設(shè)計(jì);3)(Manufacturingdesign)制造設(shè)計(jì)。由此可見，產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)的主導(dǎo)地位和重要性。

1概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

概念的設(shè)想是創(chuàng)造性思維的一種體現(xiàn)，概念產(chǎn)品是一種理想化的物質(zhì)形式。下面以概念設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)例之一來說明其涵義:給出一個(gè)概念“斷藥”，讓學(xué)生進(jìn)行座椅的開發(fā)設(shè)計(jì)。步驟是，首先向?qū)W生講述心理學(xué)中的一個(gè)名詞———暗示心理，并分別舉出一個(gè)“安樂死”實(shí)驗(yàn)和一個(gè)“挽救少女生命”的文學(xué)名著故事，從正反兩個(gè)方面說明暗示對人的健康的影響;然后運(yùn)用一個(gè)“民間故事”闡述如何將“斷藥”的概念物化到具體的產(chǎn)品上。因?yàn)椋诿耖g曾有這樣一個(gè)說法，就是將一把斷了的鑰匙用紅線穿上掛在小孩的脖子上，取“斷鑰”的諧音“斷藥”暗示常生病的孩子掛上“斷鑰”這掛項(xiàng)鏈之后，就斷了藥，從此不再吃藥，這也意味著孩子走向健康。所以，將一把斷了的鑰匙(斷藥)的概念物化到具體的產(chǎn)品上來為健康做設(shè)計(jì)時(shí)，用折斷了的鑰匙做椅架為主題，由學(xué)生創(chuàng)意出現(xiàn)了形形的座椅開發(fā)設(shè)計(jì)方案(其草圖、效果圖、視圖等技術(shù)說明從略)，于是就有了一種新型的專用座椅的概念設(shè)計(jì)。其應(yīng)用場合為療養(yǎng)院、醫(yī)院、不能自理的老人家庭等。

這是傳統(tǒng)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)。當(dāng)然，產(chǎn)品的類型不止是這種無障礙設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下的專用座椅。產(chǎn)品即人之觀念的物化，設(shè)計(jì)是一種思維行為。在這種思維創(chuàng)造活動中，產(chǎn)品概念的構(gòu)思是豐富的，人的創(chuàng)作智慧是無窮的。概念產(chǎn)品的類型更是多種多樣。

2概念設(shè)計(jì)與產(chǎn)品市場

完成概念設(shè)計(jì)只是第一步，能不能進(jìn)行第二步Detaildesign，第三步Manufacturingdesign，甚至投放市場為開發(fā)商或企業(yè)帶來效益等，這是個(gè)風(fēng)險(xiǎn)問題。設(shè)計(jì)師的概念設(shè)計(jì)畢竟與難以預(yù)料市場變化有著許多差距。如何縮短這一差距，是以往概念設(shè)計(jì)者的難題。在開發(fā)設(shè)計(jì)的許許多多產(chǎn)品中，只要一百件產(chǎn)品中有幾件能夠投放市場見效益就是成功。在追求“百分之幾”的見效益成功的過程中，如何減少做“分母”的被動，擴(kuò)大見效益的百分比，仍是最關(guān)鍵的，是公司管理決策人士和設(shè)計(jì)師共同努力的方向。

3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促使概念設(shè)計(jì)的市場化

為了更好地接近產(chǎn)品的市場需求，目前國際上流行的一種“故事版情景預(yù)言法”的概念設(shè)計(jì)，就是將所要開發(fā)的產(chǎn)品置于一定的人、時(shí)、地、事和物中進(jìn)行觀察、預(yù)測、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面設(shè)計(jì)表達(dá)展示給人們。于是，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)的開始便多了一份生命和靈氣。然而，設(shè)計(jì)表達(dá)在信息時(shí)代已是多元化的展示形式，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，已使設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)表達(dá)如虎添翼;可以想象面對一種虛擬的“故事版情景預(yù)言法”設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品，讓人更多了一種直觀的、親切的及交互的感受，這樣開發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與傳統(tǒng)相比，就大大減少了投放市場的風(fēng)險(xiǎn)性，也為企業(yè)決策人尋找商機(jī)、判斷概念產(chǎn)品能否進(jìn)一步開發(fā)生產(chǎn)，提供更好的依據(jù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能模擬整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程，保證產(chǎn)品開發(fā)一次性成功，加快開發(fā)進(jìn)程，甚至使設(shè)計(jì)者和用戶融為一體，設(shè)計(jì)出滿足市場需要的產(chǎn)品。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬產(chǎn)品

1虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(VirtualReality，VR)

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)又稱為虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，是指計(jì)算機(jī)生成的一個(gè)實(shí)時(shí)三維環(huán)境。使用者可以在這環(huán)境中“自由地”運(yùn)動，觀察周圍的景物，還可通過各種專用的傳感交互設(shè)備與虛擬物體進(jìn)行交互操作。用戶看到的是全彩色景象，聽到的是虛擬環(huán)境中的音響，感覺(手、腳或皮膚等)到的是虛擬環(huán)境所反饋的作用力，從而讓使用者產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod，MM)這種方法產(chǎn)生虛擬環(huán)境的步驟為:

①用放置在不同地點(diǎn)的多個(gè)攝像機(jī)將某環(huán)境或事物記錄下來;

②利用計(jì)算機(jī)的視頻技術(shù)抽取出環(huán)境或事物的三維模型;

③從虛擬攝像頭的視角展示獲得模型。具體的做法是:獲得數(shù)據(jù)標(biāo)度攝像頭分離對象建立模型嵌入顏色交互回放。

2)基于圖像的方法(ImagebasedMethod，IM)一般做法是:

用攝像頭連續(xù)掃描周圍空間來獲取某一區(qū)域完整的景物圖像，將獲取的景物圖像，通過圖像處理技術(shù)，按坐標(biāo)映射到圖形工作站的虛擬全景屏上，用戶載上頭盔顯示器就可以看到所攝周圍景物環(huán)境。

2虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的常用設(shè)備及要求

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)常用設(shè)備有:三維鼠標(biāo)(也稱鳥標(biāo))、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣、頭盔顯示器、立體聲耳機(jī)等。對虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的要求除了應(yīng)具有高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(包括軟、硬件)外，還必須有下列關(guān)鍵技術(shù)提供強(qiáng)有力的支持:(1)能以實(shí)時(shí)的速度生成具有三維全色彩的、有明暗、有陰影、有紋理的、逼真感強(qiáng)的景物圖像;(2)頭盔顯示器能產(chǎn)生高分辨率圖像和較大的視角;(3)能高精度地實(shí)時(shí)跟蹤用戶的頭和手;(4)能對用戶的動作產(chǎn)生力學(xué)反饋。

3虛擬產(chǎn)品(VirtualProduct，VP)

虛擬產(chǎn)品是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的產(chǎn)物，是一個(gè)數(shù)字化的產(chǎn)品。它具有真實(shí)產(chǎn)品所必須具有的特征。通過對產(chǎn)品實(shí)時(shí)的仿真，設(shè)計(jì)人員或用戶就能夠像使用真實(shí)產(chǎn)品一樣使用虛擬產(chǎn)品。由于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程是數(shù)字化的，因此節(jié)省了傳統(tǒng)方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑼庥^模型和生產(chǎn)模型等)的時(shí)間和物質(zhì)。在計(jì)算機(jī)中由于對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)、分析、干涉檢查、模具設(shè)計(jì)等過程，使設(shè)計(jì)繪圖的工作量比傳統(tǒng)的繪圖工作量大大減少。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在概念設(shè)計(jì)中應(yīng)用前景

在概念設(shè)計(jì)中，如采用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行方案創(chuàng)意時(shí)，可以將體驗(yàn)設(shè)計(jì)思想更好地融于其中，也就是更多地關(guān)注產(chǎn)品使用者的感受，而非產(chǎn)品本身。比如，針對不同用戶及愛好者的要求，在不同的虛擬環(huán)境中，讓他們親自體驗(yàn)修改模型的感受;利用觸摸屏來選擇產(chǎn)品的造型、色彩、裝飾風(fēng)格等許多可選部件。在渲染和生成十分逼真的三維模型時(shí)，充分感受了自己所喜愛的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的“真實(shí)”情況。甚至還可根據(jù)用戶的建議，邀請部分用戶直接與設(shè)計(jì)者一起對模型提出修改意見，觀察設(shè)計(jì)和修改過程，直至大多數(shù)人滿意為止。

為了適應(yīng)激烈的市場競爭，設(shè)計(jì)廠家不能坐等用戶找上門訂購產(chǎn)品，而應(yīng)該主動把自己廠家的產(chǎn)品推向市場。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)做出虛擬產(chǎn)品的動畫廣告，再與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，使用戶能夠通過網(wǎng)絡(luò)來游覽設(shè)計(jì)廠家的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，并能直接在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、外形、色彩等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)交互、了解、觀察;同時(shí)，還可以通過Email對產(chǎn)品提出意見和建議，讓廠家參照各方面的意見修改和完善所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。這樣可提高設(shè)計(jì)廠家的競爭力，為設(shè)計(jì)廠家謀得更多的市場份額。

若用戶對廠家設(shè)計(jì)的產(chǎn)品引起購買的欲望，通過網(wǎng)上游覽，將信息反饋到各商家，商家則會主動爭先與廠家聯(lián)系，網(wǎng)上定貨，使廠家的產(chǎn)品提前占領(lǐng)市場。由于激烈的全球市場競爭，各國都投入了大量的資金對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入地研究。將研究的成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，這是產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

1陳軍等虛擬現(xiàn)實(shí)中虛擬景象產(chǎn)生的技術(shù)初探計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，1999，6

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目前，相關(guān)軟件發(fā)展迅速、種類較多，其中常用的軟件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我國圖靈公司的VRMAP、適普公司的IMAGIS等。

1．1模型構(gòu)建軟件

MultiGenCreator是美國MultiGenParadigm公司開發(fā)的三維建模軟件，廣泛用于視景仿真、虛擬城市、模擬設(shè)計(jì)、交互式游戲等。它在滿足實(shí)時(shí)性的前提下可生成逼真的場景，可進(jìn)行多邊形建模、矢量建模和地形生成。它的層次細(xì)節(jié)、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優(yōu)先級、自由度設(shè)置等高級功能使得其數(shù)據(jù)格式OpenFlight在實(shí)時(shí)三維領(lǐng)域成為流行的圖像生成格式。該軟件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的數(shù)據(jù)與AutoCAD和GIS軟件結(jié)合方便。

1．2支持視景生成的語言——OpenGL

應(yīng)該使用已有的商品化或標(biāo)準(zhǔn)化的圖形庫和程序設(shè)計(jì)語言來設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境，其中OpenGI(服務(wù)器)及其支持系統(tǒng)就是這樣一種可選用的圖形生成環(huán)境。OpenGI可按函數(shù)庫的形式被C語言調(diào)用，也可以被窗口系統(tǒng)直接調(diào)用。OpenGI是使用專用圖形處理軟件接口，該接口目前由幾百個(gè)過程函數(shù)組成，用以支持用戶對高質(zhì)量三維對象的圖形和圖像進(jìn)行操作。

()penGI指令的模型是客戶／服務(wù)器模式，即一個(gè)程序(客戶)提供指令，該指令由OpenGI解釋并處理，它直接執(zhí)行3D及2D圖型的基本操作。這些操作包括轉(zhuǎn)換矩陣、光照模型和光線跟蹤、反混淆方法、z～Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持雙緩沖技術(shù)，該技術(shù)提供了生成動畫效果圖形所需要的機(jī)制，使所生成的圖形能夠像電影一樣平滑運(yùn)動。

1．3視景漫游軟件

Vega是MultiGen--Paradigm公司開發(fā)的應(yīng)用于實(shí)時(shí)視景、聲音仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的高性能軟件環(huán)境和開發(fā)平臺，由Lynx圖形化用戶接口和Vega庫組成。利用Vega庫函數(shù)可在Lynx中建立漫游所需要的場景、窗口、通道、運(yùn)動和碰撞方式，可以定義對象的初始化參數(shù)并建立對象之間的相互聯(lián)系。

2地質(zhì)構(gòu)造情況的模擬

對于礦山技術(shù)人員來說地質(zhì)構(gòu)造情況非常重要，如果對煤層、巖層、含水層、流沙層以及斷層和褶曲等情況的推斷有偏差，或圖形表現(xiàn)不直觀易懂，則在建井或生產(chǎn)過程中就可能發(fā)生塌方、突水等事故，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件可以根據(jù)地質(zhì)體的三維分布，使礦井的規(guī)劃設(shè)計(jì)更加直觀方便。

綜合國內(nèi)外現(xiàn)狀，三維地質(zhì)體的繪制有塊段、表面、實(shí)體和斷面建模法等。

MultiGenCreator中需要的曲面數(shù)據(jù)是ded或。dem格式，使用GIS軟件Arolnfo、用插值方法生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)，然后轉(zhuǎn)成USGSDEM格式，將其導(dǎo)入Creator就可以生成煤層曲面。然后，通過光照、著色、紋理、渲染等處理三維地質(zhì)體更加逼真。

3地形地貌及地物的模擬

地形地貌和地物的建立需要相應(yīng)的三維數(shù)據(jù)。如果有研究區(qū)域的紙質(zhì)地形圖，可以用掃描數(shù)字化的方法得到平面數(shù)據(jù)，按照圖上的標(biāo)注得到高程數(shù)據(jù)；如果已有該區(qū)域的電子地圖，則可直接使用或通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換得到需要的數(shù)據(jù)；如果沒有上述數(shù)據(jù)源，則需要由野外測量獲得。

地形生成與地質(zhì)曲面生成過程類似，先用ArcInfo將地形圖上的等高線和高程點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字化，把圖上標(biāo)注的高程值輸入到屬性表中，生成不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)，然后轉(zhuǎn)成USGSDEM格式將其導(dǎo)入Creator生成三維地形。

對于建筑物、道路、圍墻、河流、湖泊等的建立，先用Auto—CAD進(jìn)行數(shù)字化，得到其平面位置。將得到的*．def文件導(dǎo)入Creator，并與地形匹配。如果建筑物比較規(guī)則，則直接將其底面按照高度拉伸為立體，如果建筑物造型比較復(fù)雜，則需要分成規(guī)則的幾部分進(jìn)行構(gòu)建。

4礦山井下巷道建模

目前，礦山信息主要是通過CAD格式的雙線采掘工程平面圖來表達(dá)。首先根據(jù)采掘工程平面圖上的高程信息，利用CAD中的三維多線段重新描繪巷道，同時(shí)將高程信息賦予每個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)巷道的單線顯示，井筒和巷道設(shè)計(jì)要布置合理，盡量避免穿過斷層、褶曲、含水層等不良地質(zhì)構(gòu)造，盡量減少礦井建設(shè)和生產(chǎn)地面的影響。

使用MultiGenCreator進(jìn)行設(shè)計(jì)，用圓柱體表示井簡，用半圓型截面的柱體表示巖巷，然后進(jìn)行模擬生產(chǎn)，以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中可能遇到的問題，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和選擇。設(shè)計(jì)方案完成后可模擬不同設(shè)備、不同開采方式的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)，從而達(dá)到優(yōu)化礦井設(shè)計(jì)和生產(chǎn)系統(tǒng)的目的。綜合考慮地質(zhì)和技術(shù)條件、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等各種因素，選擇合理的方案。

5虛擬巷道系統(tǒng)的建立

虛擬巷道系統(tǒng)是對礦井真實(shí)巷道多分辨率的三維虛擬表示，建立的主要任務(wù)之一是實(shí)現(xiàn)基于web環(huán)境下的可交互的、真實(shí)巷道的三維可視化表達(dá)，用戶可以從各個(gè)角度對巷道虛擬環(huán)境進(jìn)行任意的瀏覽和觀察，并可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種交互。

5．1礦井巷道的建模

礦井中各種實(shí)體大多是三維實(shí)體，其表面為不規(guī)則曲面，且內(nèi)部礦體品位分布不均勻。對于礦體的外形，可用一個(gè)不規(guī)則的封閉曲面來確定。為確定礦體的范圍，要經(jīng)地表勘查、地下勘探及推估等手段來完成。在瀏覽器上三維實(shí)體模型，可通過將現(xiàn)有的三維礦體模型中存儲的信息按照一定的規(guī)范轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中構(gòu)建三維礦井巷道模型，首先應(yīng)進(jìn)行簡單的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，這是因?yàn)镸uhiGenCreator中采用的坐標(biāo)系和地學(xué)中實(shí)際采用的坐標(biāo)系的含義有所不同。MultiGenCreator中采用的坐標(biāo)系為符合右手規(guī)則的空間坐標(biāo)系，是以MuhiGenCreator瀏覽器中用戶區(qū)的中作為其坐標(biāo)系的圓心，基底坐標(biāo)為XOZ面，y表示高程。其坐標(biāo)長度以米為單位，標(biāo)準(zhǔn)角度以弧度為單位。因此，為使它與人們通常采用的地學(xué)坐標(biāo)系保持一致，應(yīng)將原來礦井三維實(shí)體的(，Y，：)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為MuhiGenCreator坐標(biāo)系中的(，Y，Z)。轉(zhuǎn)換后的三維實(shí)體坐標(biāo)應(yīng)滿足虛擬場景中所采用的局部坐標(biāo)系顯示的需要。由于礦井實(shí)體坐標(biāo)的數(shù)值一般相當(dāng)大，而實(shí)際顯示坐標(biāo)值的前幾位高位數(shù)據(jù)對圖形形狀不產(chǎn)生任何影響，因此可將地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)各分量同時(shí)做一預(yù)選。

5．2虛擬巷道場景的繪制

對于規(guī)則格網(wǎng)構(gòu)成的礦山地表模型及礦井實(shí)體的頂?shù)装鍞?shù)字表面模型，可用ElevationGrid節(jié)點(diǎn)構(gòu)建。該節(jié)點(diǎn)能很容易有效地設(shè)計(jì)創(chuàng)建一個(gè)位于局部坐標(biāo)系X()Z平面上高低起伏的地域造型。該造型用高度值組成的標(biāo)量陣列描述，陣列指定了表面每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)上的高度。和z方向的柵格點(diǎn)數(shù)量可以分別用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了柵格行和列之間的空間。Height域的值指定了每一個(gè)柵格點(diǎn)的海拔高度，基底上的每一個(gè)柵格點(diǎn)都與height矩陣中的一個(gè)海拔值相對應(yīng)；colorPerVertex域指定為TRUE或FAISE，表示color域中指定的顏色是用到ElevationGrid節(jié)點(diǎn)的每個(gè)頂點(diǎn)上(TRUE)，還是應(yīng)用到每個(gè)四邊形上(FAISE)；此外，通過建立solid域值，所有的海拔柵格都可以當(dāng)作實(shí)體。

對于由不同的三角面構(gòu)成的復(fù)雜地表模型，則需要用MUITIGENCREATO提供的萬能幾何節(jié)點(diǎn)IndexedFaceSet來創(chuàng)建，它有coord與coordlndex兩個(gè)域，與IndexedFaceSet節(jié)點(diǎn)中的兩個(gè)域類似，前者提供了一個(gè)節(jié)點(diǎn)，列出了構(gòu)造面幾種所有面的坐標(biāo)。Coordlndex域的值提供了一張描述一張或多張面周界的列表。其中每一個(gè)值都是整型索引，并且每個(gè)索引都指定了在coord域內(nèi)的坐標(biāo)列表中的一個(gè)坐標(biāo)。在實(shí)際的創(chuàng)建過程中，要求建立三角網(wǎng)的各個(gè)三角面按照法線方向向外的法則。

6結(jié)語

應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，生成一個(gè)逼真的礦山虛擬環(huán)境(VirtualEnvironment)。這樣在礦山設(shè)計(jì)或研究階段，科研人員可以置身于礦山虛擬環(huán)境下直觀審視礦山，按照設(shè)計(jì)給定的工藝方法和參數(shù)，選擇設(shè)備及確定生產(chǎn)模式。從基建到閉坑的全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行實(shí)時(shí)修正。設(shè)計(jì)結(jié)束后，設(shè)計(jì)單位、礦山企業(yè)可向?qū)彶檎摺⒐娬故疽粋€(gè)三維和動態(tài)的礦山。總之，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在礦山設(shè)計(jì)、技術(shù)改造、生產(chǎn)中可廣泛應(yīng)用。

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[3]齊安文等．三維地學(xué)模擬述評及其礦山應(yīng)用關(guān)鍵問題．《中國礦業(yè)》．2001(5)：10．

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隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)要求的不斷提高，虛擬技術(shù)已進(jìn)入教育領(lǐng)域，并且已成為完成教育工作的一種有效方式。例如利用化學(xué)教育軟件，展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的流程和結(jié)果。學(xué)生可以通過使用該軟件，了解和掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，然后再進(jìn)行實(shí)踐操作。這樣，既可以減少實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，又可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，減少不必要的浪費(fèi)。再如利用物理教學(xué)軟件，開展“歐姆定律”的講解，其效果生動，且學(xué)生便于理解。

1.2生物制藥領(lǐng)域

虛擬技術(shù)在生物制藥方面的應(yīng)用主要是在藥物的設(shè)計(jì)階段：采用相關(guān)的分子設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)藥物小分子，模擬小分子與受體的相互作用，預(yù)測小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代謝途徑、代謝物及其各類性質(zhì)。目前，這種藥物設(shè)計(jì)模式已被國際專業(yè)制藥公司在研發(fā)新藥時(shí)采用，并與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以達(dá)到減少研發(fā)消耗，提高研發(fā)成功率的目標(biāo)。1.3醫(yī)療領(lǐng)域虛擬技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要有：手術(shù)培訓(xùn)、手術(shù)模擬、醫(yī)學(xué)影像檢查和臨床診斷。已經(jīng)報(bào)道的“上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院骨科專家成功完成真正意義上的3D打印骨盆重建手術(shù)”，是虛擬技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域成功應(yīng)用的又一案例。

2、化學(xué)信息學(xué)

化學(xué)信息學(xué)的研究領(lǐng)域并未經(jīng)過刻意界定，很多化學(xué)家在各自不同的研究領(lǐng)域中力爭發(fā)展和采用計(jì)算機(jī)的方法來處理大量涌現(xiàn)的化學(xué)信息，建立化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。在20世紀(jì)60年代，化學(xué)信息學(xué)的發(fā)展已初見端倪，到了70年代開始出現(xiàn)了颶風(fēng)式的發(fā)展。因此，相關(guān)的化學(xué)信息學(xué)的定義有多種。

比較典型的有以下一些論述。

（1）采用分子模擬和數(shù)據(jù)分析技術(shù)與高分辨圖形顯示組合，得到了令人驚訝的結(jié)果。因此，化學(xué)信息學(xué)是通過應(yīng)用信息技術(shù)幫助化學(xué)家研究新問題、組織并分析科學(xué)數(shù)據(jù)，以研發(fā)新化合物、新材料的過程。

（2）很多人認(rèn)為化學(xué)信息學(xué)是化學(xué)信息的擴(kuò)展，它涵蓋了與化學(xué)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲和計(jì)算方法相關(guān)的領(lǐng)域，如化合物登記系統(tǒng)、在線化學(xué)文獻(xiàn)、結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系分析和分子性質(zhì)計(jì)算[3]。化學(xué)信息學(xué)作為一個(gè)學(xué)科名稱來說是很新的，但我們可以體會到，它存在于我們周圍已經(jīng)有了一段時(shí)間。不同的階段常會給出不同的化學(xué)信息學(xué)的定義。

所以，在討論這些不同觀點(diǎn)的時(shí)候，我們認(rèn)為“化學(xué)信息學(xué)是一門應(yīng)用信息學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)來輔助解決化學(xué)問題的學(xué)科”[4]這個(gè)論述更具有普適性。

化學(xué)信息學(xué)方法主要有三種，即基于數(shù)據(jù)、基于邏輯和基于原理。

（1）基于數(shù)據(jù)的方法建立和利用多種化學(xué)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和化學(xué)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。該方法主要的作用是在數(shù)據(jù)庫中獲得已記錄的相關(guān)信息。

（2）基于邏輯的方法利用已有的化學(xué)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，利用歸納、推理和分類等方法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識，并對知識實(shí)施有效的管理，以便于知識得到廣泛的應(yīng)用。最終，能用于解決實(shí)際的化學(xué)問題。該方法適用于大量數(shù)據(jù)的處理，對象具有比較強(qiáng)的規(guī)律性。同時(shí)，它能解決數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不能解決的問題。

（3）基于原理的方法利用已有的量子化學(xué)的理論，對化學(xué)對象作相關(guān)的量化計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，研究對應(yīng)的化學(xué)問題。該方法能從原理上解釋化學(xué)問題，但不適用于大批數(shù)據(jù)和大的體系的處理。在化學(xué)研究中，這三種方法相輔相成。對于不同的研究對象或不同的研究階段，采用對應(yīng)的方法組合。

3、化學(xué)研究

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)。有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途和有關(guān)理論的一門學(xué)科，由于有機(jī)化合物都含有碳，同時(shí)以碳、氫化合物為母體，因此這門學(xué)科又可稱為“碳化合物的化學(xué)”或“碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)”，隨著這門學(xué)科的發(fā)展，誕生出了高分子化學(xué)、元素有機(jī)化學(xué)等新學(xué)科，為合成染料、橡膠、纖維、藥物、塑料等有機(jī)化學(xué)工業(yè)建立了理論基礎(chǔ)。化學(xué)的研究內(nèi)容主要可歸納為三部分：分子設(shè)計(jì)、合成設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)確定。利用相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)具有特定功能的化合物即為分子設(shè)計(jì)[5]；利用相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)特定化合物的合成路線即是合成設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)確定包括兩部分：結(jié)構(gòu)解析和譜圖模擬。結(jié)構(gòu)解析是根據(jù)已有的化學(xué)譜圖，推測對應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。譜圖模擬是基于化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，預(yù)測其化學(xué)譜圖。化學(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，它也是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。在化學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)和理論這兩方面一直是相互依賴、彼此促進(jìn)的。化學(xué)是一門古老而歷史悠久的科學(xué)，它的研究模式為靈感、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)（見圖1）。長期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，為現(xiàn)在和今后的化學(xué)研究提供了寶貴的財(cái)富。截至2013年12月，已有記載的小分子化合物達(dá)7600多萬個(gè)，化學(xué)反應(yīng)約5580萬個(gè)。要有效應(yīng)用如此大量的研究和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有采用信息技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。在此，我們提出了化學(xué)研究的現(xiàn)代模式，即在化學(xué)研究的傳統(tǒng)模式中融入虛擬技術(shù)（見圖2）。分子設(shè)計(jì)是化學(xué)研究的內(nèi)容之一。傳統(tǒng)模式的分子設(shè)計(jì)流程如圖3所示，某種化合物的性質(zhì)，通常是在得到化合物之后，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試才可獲得對應(yīng)的性質(zhì)。現(xiàn)代模式的分子設(shè)計(jì)流程如圖4所示，化合物的性質(zhì)，可以用相關(guān)軟件預(yù)測獲得。根據(jù)獲得的預(yù)測結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)，決定是否要合成該化合物。圖3和圖4中的分子設(shè)計(jì)流程顯示，兩者的差異主要在合成之前。傳統(tǒng)模式在合成之前的分析工作僅以文獻(xiàn)信息作為判斷依據(jù)。而現(xiàn)代模式，既以文獻(xiàn)信息作為判斷依據(jù)，又以軟件預(yù)測結(jié)果作為分析判斷依據(jù)。從原理上講，采用現(xiàn)代模式合成的化合物，其符合需求的成功率要高于傳統(tǒng)模式，研究過程中產(chǎn)生污染的幾率要比傳統(tǒng)模式的低。

篇4

（一）虛擬化技術(shù)提高災(zāi)備效率

虛擬化技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)管理集中化和恢復(fù)自動化，可以改變傳統(tǒng)的災(zāi)備方式，減少數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的代價(jià)，提高災(zāi)備效率和數(shù)據(jù)完整性、可用性和高可用性。傳統(tǒng)的災(zāi)備需要復(fù)雜的備份服務(wù)器、存儲設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，還需根據(jù)數(shù)據(jù)量增大擴(kuò)容硬件設(shè)備。但采用虛擬化技術(shù)后，能快速把工作負(fù)載自動轉(zhuǎn)移到其他資源，能把操作系統(tǒng)和應(yīng)用轉(zhuǎn)移到異地的虛擬機(jī)，使應(yīng)用快速恢復(fù)。VMware是目前先進(jìn)的虛擬化技術(shù)，VMwarevCenterSiteRecoveryManager軟件能為所有虛擬化應(yīng)用提供簡單可靠的災(zāi)難保護(hù)。vCenterSiteRecoveryManager利用經(jīng)濟(jì)高效的vSphereReplication或基于存儲的復(fù)制功能來集中管理恢復(fù)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)無中斷測試，并自動實(shí)施站點(diǎn)恢復(fù)和遷移過程。vCenterSiteRecoveryManager可與vCenterServer緊密集成的界面輕松設(shè)置集中式自動恢復(fù)計(jì)劃，僅需花數(shù)分鐘可完成。啟動災(zāi)難故障切換時(shí)，只需簡單干預(yù)即可自動恢復(fù)業(yè)務(wù)服務(wù)。VMwareConsolidatedBackup是另外一個(gè)工具，直接在底層的虛擬層上進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份，避免了在每臺虛擬機(jī)上進(jìn)行備份，減輕ESXServer上的負(fù)載，使得虛擬機(jī)可以運(yùn)行更多應(yīng)用，提高資源利用率。

（二）虛擬化技術(shù)減少系統(tǒng)運(yùn)維壓力，提高信息安全水平

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和虛擬化應(yīng)用的深入，在當(dāng)今IT行業(yè)，虛擬化技術(shù)廣泛用于整合IT基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)化業(yè)務(wù)管理，它通過將傳統(tǒng)物理資源抽象成邏輯資源，讓1臺服務(wù)器同時(shí)作為多臺邏輯上隔離的虛擬服務(wù)器，將主機(jī)CPU、主機(jī)內(nèi)存、磁盤空間等硬件通過1個(gè)資源池管理，重點(diǎn)監(jiān)控應(yīng)用真正使用到的邏輯資源，如CPU主頻Hz、內(nèi)存使用情況、磁盤空間使用情況以及存儲狀態(tài)等，實(shí)現(xiàn)物理資源統(tǒng)一動態(tài)管理。通過服務(wù)器虛擬化整合現(xiàn)有硬件資源，構(gòu)建虛擬資源池和集中部署，減輕了運(yùn)維壓力，提高信息安全水平，同時(shí)降低數(shù)據(jù)分中心的運(yùn)行和維護(hù)成本。

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虛擬仿真軟件中元件采用的是元器件符號，儀器儀表采用例化的符號，界面方便整潔、易于調(diào)試，但是對于學(xué)生認(rèn)知的能力幫助不大;虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺內(nèi)部的元器件和儀表儀器，是按照實(shí)際器件模型來進(jìn)行建模。比如對于電阻來說，采用和實(shí)際實(shí)物相同的色環(huán)電阻，這對于學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)器件和設(shè)備具有很大的幫助作用，對于儀器儀表也都是采用和實(shí)際儀表相同的操作界面，直觀性強(qiáng)，可操作性高，避免了學(xué)生在實(shí)際實(shí)物操作過程中因?yàn)椴皇煜?shí)驗(yàn)設(shè)備而產(chǎn)生損失。虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺中，在設(shè)計(jì)搭建電路之前要考慮元器件在整個(gè)區(qū)域的排放位置，如果擺放不正確就需要?jiǎng)h除后重新搭建，這類似于在實(shí)際面包板中搭建電路，在設(shè)計(jì)電路之前必須先對整體進(jìn)行布局思考;在仿真軟件中搭建電路的整體擺放特別方便，如果有錯(cuò)誤也可以進(jìn)行整體移動。從這一點(diǎn)來說，采用虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺沒有采用虛擬仿真軟件方便快捷，但是有利于學(xué)生提前思考能力的培養(yǎng)，盡量把問題解決在發(fā)生之前。對于虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺和虛擬仿真軟件相比，仿真軟件的功能更強(qiáng)大，虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺更加針對學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)，而仿真軟件更針對學(xué)生進(jìn)行大型設(shè)計(jì)。在仿真軟件中，如果有兩條導(dǎo)線相連一般通過節(jié)點(diǎn)的方式，在虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺中一般通過接到連接的器件管腳的方式，因?yàn)樵趯?shí)際中用面包板，不能夠使用裸線，因此它們之間的相連是通過接到對應(yīng)器件節(jié)點(diǎn)的方式。針對模擬電子技術(shù)課程中的三極管放大電路分別采用虛擬仿真軟件和虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在學(xué)生實(shí)驗(yàn)后針對這兩種方法和采用硬件實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了比較，95%以上的學(xué)生認(rèn)為采用虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺的方式比采用虛擬仿真軟件的方式更加接近真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如果能在課程實(shí)驗(yàn)中先進(jìn)行虛擬平臺實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)互補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)的模式能更加有效地促進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

篇6

隨著我國教育的不斷改革和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，絡(luò)教育的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式。尤其是計(jì)算機(jī)更新速度非常快的特點(diǎn)使得傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以滿足學(xué)習(xí)的需要。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一門新的技術(shù)，它在教育領(lǐng)域的發(fā)展將為教育提供新的活力。本文主要從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征和VRML語言的角度探討其在計(jì)算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代教育手段的現(xiàn)代化帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用已不再是停留在音像技術(shù)課堂中應(yīng)用的常規(guī)模式層次上．而是朝著多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化和遠(yuǎn)程教育普及化的趨勢發(fā)展，特別是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的虛擬教學(xué)形式，是一種最新出現(xiàn)的教學(xué)模式，具有廣闊的發(fā)展前景，代表了教育的未來和發(fā)展的方向。

1．1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概念

虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality，簡稱VR)，又稱為靈境技術(shù)，畢業(yè)論文它匯集了數(shù)字圖象處理、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、人工智能、人機(jī)接口技術(shù)、傳感器技術(shù)，以及人體行為學(xué)等多項(xiàng)天技術(shù)．是計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。具體地說，就是采川以計(jì)算機(jī)技術(shù)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。由于用戶對計(jì)算機(jī)環(huán)境中的虛擬物體產(chǎn)生了類似于對現(xiàn)實(shí)物體的存存意識或幻覺，從而使得用戶在計(jì)算機(jī)所創(chuàng)建的維虛擬環(huán)境中處于一種全身心投入的狀態(tài)。

1．2虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成

一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)由以下幾部分組成：

(1)虛擬環(huán)境。它由虛擬環(huán)境發(fā)生器所產(chǎn)生，且可讓使用者通過傳感器件和作用器件與之交互，這種交互的結(jié)果是使用者有全身心進(jìn)入這一環(huán)境的感覺。

(2)傳感器件。它將虛擬環(huán)境中的物體的形、動作、聲音等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使人能獲得視覺、聽覺、觸覺等多方面的感覺。這些感覺與他以往在實(shí)際環(huán)境中的感覺一致。

(3)作用器件。它將人的一些約定動作(如行走、手勢等)變成作用的信息，讓虛擬環(huán)境有所察覺。

(4)人。虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)質(zhì)上是一內(nèi)含反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，只有人的存在才能使這一反饋環(huán)路有效成立。碩士論文所以人是VR系統(tǒng)中不可缺少的成分。人通過傳感器件感受虛擬環(huán)境的存在．又通過作用器件去影響虛擬環(huán)境，使其作出相應(yīng)的變化。

(5)虛擬環(huán)境發(fā)生器。它能產(chǎn)生使用者所需要的虛擬環(huán)境，且能通過作用器件傳來的作用信息。了解使用者的位置和動作。并對已產(chǎn)生的虛擬環(huán)境作出相應(yīng)的修改。

1．3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基本特征

(1)沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理心理特點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像。使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員。使用者與虛擬環(huán)境中的各種對象的相互作用，就如同在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。當(dāng)使用者移動頭部時(shí)。虛擬環(huán)境中的圖像也實(shí)時(shí)地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動而運(yùn)動，而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環(huán)境中，一切感覺都是那么逼真，有一種身臨其境的感覺。

(2)交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互．使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互。計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語言及身體的運(yùn)動，來調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音。使用者通過自身的語言、身體運(yùn)動或動作等自然技能．就能對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行考察或操作。

(3)多感知性。由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受。

1．4虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的類型

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)按其功能，可分為以下幾種類型：

(1)沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是利用頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、三維鼠標(biāo)等傳感跟蹤裝置與虛擬世界進(jìn)行交互。由于這種系統(tǒng)把人的視覺、聽覺和其它感覺封閉在虛擬的感覺空間，能使人全身心投入并沉浸其中。不足之處在于專用設(shè)備復(fù)雜而且昂貴，難以在教育行業(yè)普及推廣。

(2)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是運(yùn)用軟件編程的方法在顯示器上顯示三維場景．用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)等簡單的設(shè)備與虛擬場景進(jìn)行交互。這種系統(tǒng)由于用戶坐在顯示器前，通過屏幕觀察虛擬世界并與之交互，往往會受到周圍環(huán)境的影響，難以做到完全投入．但是結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，易于普及推廣。

(3)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

分布式虛擬系統(tǒng)是多個(gè)用戶通過網(wǎng)絡(luò)共享一個(gè)虛擬空間，共同參與虛擬活動。

(4)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)不僅是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來模擬現(xiàn)實(shí)世界、仿真現(xiàn)實(shí)世界，而且要利用它來增強(qiáng)參與者對真實(shí)環(huán)境的感受，也就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中無法感知的感受。

1．5虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言VRML

VRML(VirtualRealityModelingLanguage1即虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言，是一項(xiàng)和多媒體通訊、因特網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域相關(guān)的，在Intemet上營造虛擬環(huán)境的技術(shù)。它用來在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建可導(dǎo)航的、超鏈接的三維虛擬場景。

VRML的基本工作原理可概括為：文本描述、遠(yuǎn)程傳輸和本地計(jì)算生成。所謂文本描述，是指VRML并不是用三維坐標(biāo)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來描述三維物體的，因?yàn)檫@樣會有很大的數(shù)據(jù)量．在Intemet上傳輸會遇到很多困難．VRML是用類似HTML的標(biāo)記文本語言來描述三維場景．就像我們的編程語言。比如，一個(gè)立方體的描述文本是：Box(size3.03.03.0)。VRML就是一種描述語言標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了用來描述三維場景的文本描述語言。遠(yuǎn)程傳輸是指用戶瀏覽VRML描述的虛擬場景時(shí)，需要通過Intemet將描述場景的文本傳送到本地。一般來說，文本描述是嵌在WEB頁面中，在瀏覽器請求相應(yīng)頁面時(shí)與頁面描述文本一起傳送本地。本地計(jì)算生成是指描述虛擬場景的數(shù)據(jù)傳送到本地后，瀏覽器對它進(jìn)行解釋計(jì)算，動態(tài)地生成虛擬場景。比如，描述球形的文本，瀏覽器會在屏幕上繪制一個(gè)立體的球形。概括地說，就是用文本信息描述三維場景．在Intemet網(wǎng)上傳輸，在本地機(jī)上由VRML的瀏覽器解釋生成三維場景．解釋生成的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范即是VRML規(guī)范。

VRML文件主要包括四個(gè)主要成分：VRML文件頭、原型、造型節(jié)點(diǎn)、腳本和路由。在這四個(gè)要素中．醫(yī)學(xué)論文只有文件頭部分是必須的，它用來告訴瀏覽器該文件符合的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及使用的字符集等信息。原型定義了創(chuàng)建帶有指定名稱、接口和整體的新節(jié)點(diǎn)類型。一旦成功地定義了原型，它就可以在VRML文件的其他地方隨意使用。造型節(jié)點(diǎn)是VRML中的基本建造模塊．它構(gòu)成了VRML文件的主體部分，正是由于造型節(jié)點(diǎn)定義而產(chǎn)生了虛擬的VRML空間。腳本可以看作是一個(gè)節(jié)點(diǎn)的外殼，它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身沒有任何動作．然而你可以通過程序腳本來賦予你腳本節(jié)點(diǎn)的動作。程序腳本實(shí)際上是一種簡化了的應(yīng)用程序，一個(gè)典型的腳本是由Java或javascript編程語言寫成的程序。路由是一種文本描述的消息．一旦在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建了一個(gè)路由．第一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以順著路由傳遞消息給第二個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣的消息被稱為事件。VRML還可以包含下列條目：注釋、節(jié)點(diǎn)和域值、定義的節(jié)點(diǎn)名、使用的節(jié)點(diǎn)名等。

設(shè)計(jì)VRML虛擬場景時(shí)。最簡單的方法是直接使用文本編輯器來編輯描述文本，它類似于程序設(shè)計(jì)，這種方法簡單方便．但不是很直觀．對設(shè)計(jì)者的空間想象能力要求也較高，設(shè)計(jì)的效率不高。現(xiàn)在有很多的可視化的VRML設(shè)計(jì)工具，如CosmoWorld和WebWorld等．這些工具將VRML的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)都做成可視的組件，用戶設(shè)計(jì)時(shí)，只需要將這些組件組全自己需要的虛擬場景就可以了．而且設(shè)計(jì)的效果在設(shè)計(jì)時(shí)就可以看到。設(shè)計(jì)完畢后，系統(tǒng)自動將這些可視的虛擬場景生成標(biāo)準(zhǔn)的VRML描述文本，這樣，這些文本傳送到用戶的瀏覽器后．便會在用戶的屏幕上重現(xiàn)這個(gè)虛擬場景。

VRML使得Intemet的平面世界出現(xiàn)了三維場景。它的問世在世界上引起了極大的反響．得到眾多的軟硬件廠商的支持，成為了Intemet上最有發(fā)展前景的新興技術(shù)。VRML在各方面都展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用可能性。蘊(yùn)藏了無限生機(jī)。在教育領(lǐng)域的WEB站點(diǎn)中，它可廣泛用于學(xué)習(xí)情景創(chuàng)設(shè)上，以增加學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象性和趣味性。例如：創(chuàng)建網(wǎng)上三維圖書館，它的好處就在于書籍歸類整理更接近真實(shí)并將高于真實(shí)，匯編或查閱時(shí)書籍只需要鼠標(biāo)輕輕地點(diǎn)擊對應(yīng)的虛擬圖書。另外，使用VRML做模擬訓(xùn)練是一種可行性極高的措施，它不僅可以減少某些情況下現(xiàn)實(shí)空間中操作的難度和危險(xiǎn)。

更為重要的是它可以使訓(xùn)練造價(jià)得到大幅度降低，這樣就使得在教育方面的應(yīng)用成為可能。由于這種模擬系統(tǒng)具有高度的真實(shí)性，所以并不會因?yàn)闆]有真實(shí)系統(tǒng)介入而造成較差的訓(xùn)練效果。現(xiàn)在虛擬校園、虛擬考場也已經(jīng)陸續(xù)地出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中，這些新興的教育形式必將因其優(yōu)越的一面而在未來教育領(lǐng)域中占有一席之地。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)專業(yè)教育中的應(yīng)用

2．1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在輔助課堂教學(xué)中的應(yīng)用

眾所周知，計(jì)算機(jī)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，在書本上體現(xiàn)難免會給人們的理解帶來困難。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作的課件能夠很好地解決這一問題。例如，在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中介紹計(jì)算機(jī)中各個(gè)組件的結(jié)構(gòu)和講解計(jì)算機(jī)組裝的過程時(shí)，書本的文字難以讓學(xué)習(xí)者了解組件結(jié)構(gòu)和組裝的過程。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將文字、聲音、圖片、動畫等幾種媒體表現(xiàn)形式有機(jī)地結(jié)合，設(shè)計(jì)出生動活潑的界面。制作出一些三維的、交式的、具有沉浸感的內(nèi)容，滿足學(xué)習(xí)者從各個(gè)角度觀察和學(xué)習(xí)，仿佛身臨其境，更好地理解學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

制作VRML課件的基本思路是：

(1)制作一系列空間形體的三維造型和動畫．并且為這些造型指定所需要的顏色、大小等。

(2)引入VRML的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，建立虛擬運(yùn)動空間。實(shí)現(xiàn)課件多媒體功能。

(3)優(yōu)化VRML場景，即在構(gòu)建場景的過程中，利用VRML提供的高級造型技術(shù)適當(dāng)優(yōu)化程序。

(4)VRML文件的輸出，將已創(chuàng)建的空間場景輸出為．wrl形式的文件。

例如，設(shè)計(jì)VRML課件來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上虛擬計(jì)算機(jī)組件結(jié)構(gòu)和組裝的輔助教學(xué)。

首先，在介紹計(jì)算機(jī)組件選擇知識同時(shí)。可以在網(wǎng)上從各個(gè)角度來觀察VRML制作的計(jì)算機(jī)組件的造型．增強(qiáng)感性認(rèn)識，并使學(xué)習(xí)者對怎樣組裝計(jì)算機(jī)有個(gè)初步的了解。利用VRML的造型設(shè)計(jì)和VRMLScript的動畫鏈接．虛擬出組裝計(jì)算機(jī)過程中所需的主要硬件，再通過把VRML文件嵌入到網(wǎng)頁的方法，使學(xué)習(xí)者既能在網(wǎng)頁中看到二維不同型號硬件的圖片和一些描述硬件的文字．又能看到三維的虛擬制作出來的硬件模型。這樣使學(xué)習(xí)者能真切地、直觀地感受到二維和三維的不同．感受到虛擬世界的美妙。然后，通過文字和圖片向?qū)W習(xí)者介紹如何將各計(jì)算機(jī)組件組裝到一起。接著，通過VRML的動畫節(jié)點(diǎn)控制和VRMLScript的結(jié)合。制作出安裝、注釋和視點(diǎn)切換的效果，然后按照六個(gè)安裝步驟：第一，機(jī)箱、主板的安裝；第二，風(fēng)扇、內(nèi)存的安裝；第三，光驅(qū)、軟驅(qū)、硬盤的安裝；第四，聲卡、顯卡的安裝；第五，電源的安裝；

第六。顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)的安裝，組合完成整個(gè)在虛擬三維世界中組裝計(jì)算機(jī)的過程。

在學(xué)習(xí)的過程中，只要點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，就可以按相應(yīng)的步驟進(jìn)行安裝。拖動鼠標(biāo)或按鈕可以隨意地移動計(jì)算機(jī)組件到指定的位置進(jìn)行安裝。在安裝完光驅(qū)和軟驅(qū)后，點(diǎn)擊光驅(qū)的開、關(guān)鍵，光盤托會自動拖出和送入，點(diǎn)擊軟驅(qū)的按鈕，軟盤會自動取出．使學(xué)習(xí)者能動態(tài)地觀看到效果。有一種身臨其境的感覺來完成學(xué)習(xí)的過程。

通過VRMLScript語言的鏈接。制作出生動有趣的動畫效果和逼真的聲音效果。例如．當(dāng)你點(diǎn)擊軟驅(qū)上的按鈕，會發(fā)出聲音并彈出一張軟盤；當(dāng)你點(diǎn)擊光驅(qū)按鈕時(shí)，盤盒會自動地彈縮并發(fā)出逼真的聲音。為了方便學(xué)習(xí)。還可以實(shí)現(xiàn)注釋信息，當(dāng)學(xué)習(xí)者的鼠標(biāo)碰到硬件設(shè)備時(shí)。在對象的旁邊會出現(xiàn)一個(gè)注釋信息，說明該對象名稱。

又如，在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程中，對于常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法思想．由于其抽象程度高。使得學(xué)生很難理解。我們也可以通過虛擬技術(shù)將其制作成課件進(jìn)行教學(xué)。將抽象的算法過程以淺顯易懂、形象直觀的形式展現(xiàn)出來。例如，遞歸算法是學(xué)生比較難理解的，因?yàn)槠渌惴ㄊ强侩[形調(diào)用堆棧來實(shí)現(xiàn)，而通過虛擬技術(shù)可以將堆棧內(nèi)部情況的變化動態(tài)、直觀、形象地表現(xiàn)出來，這樣學(xué)生就很容易理解。同樣在講解樹和圖的遍歷時(shí)，可以從可視化的角度觀察遍歷的順序。二叉樹與樹的概念的區(qū)別、Hanoi塔等問題都可以直觀地表現(xiàn)。方便教師的教學(xué)和學(xué)生的理解。

總之，通過制作課件來輔助課堂的教學(xué)，能為學(xué)習(xí)者提供生動、逼真的感性學(xué)習(xí)材料，使抽象的學(xué)習(xí)直觀化、形象化，幫助學(xué)習(xí)者解決學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)者的積極性。

2．2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的適用于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對象。以及實(shí)驗(yàn)信息資源等。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)再現(xiàn)。也可以是虛擬構(gòu)想的實(shí)驗(yàn)室。例如，在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中，不必真正把網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來就可以親身體驗(yàn)，猶如進(jìn)行現(xiàn)場的操作。在數(shù)字電路的課程實(shí)驗(yàn)中，可以通過虛擬的電路器件來達(dá)到電路設(shè)計(jì)的目的，而沒有購買器件問題所帶來的麻煩。在電子商務(wù)課程實(shí)驗(yàn)中，可以虛擬商務(wù)環(huán)境，讓學(xué)生進(jìn)入這個(gè)虛擬環(huán)境。身臨其境地體驗(yàn)現(xiàn)場交易的氣氛和參與交易的過程。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的安裝是比較基礎(chǔ)但又是難做好的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。由于在計(jì)算機(jī)上安裝新的操作系統(tǒng)不可避免地會對原有的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

使用虛擬計(jì)算機(jī)來進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝試驗(yàn)就十分的方便了。工作總結(jié)使用虛擬機(jī)的軟件VMware可以創(chuàng)建與真實(shí)計(jì)算機(jī)一模一樣的虛擬機(jī)。創(chuàng)建的虛擬機(jī)有自己的CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)，在這個(gè)虛擬機(jī)上，可以安裝Windows、Linux等真實(shí)的操作系統(tǒng)以及各種應(yīng)用程序。通過在虛擬的操作系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行操作，熟悉操作和新技術(shù)，達(dá)到事半功倍的效果。VMware只是一個(gè)軟件。可以幫助你在一個(gè)操作系統(tǒng)的環(huán)境下安裝另一個(gè)操作系統(tǒng)，而不會對當(dāng)前的操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬．通過虛擬系統(tǒng)便可以直接地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。利用虛擬技術(shù)。學(xué)生還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等方面的學(xué)習(xí)探索，設(shè)計(jì)出新型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電子器件．從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。:

通過虛擬的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既可以縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，又可以獲得直觀、真實(shí)的效果，還能對那些不可見的結(jié)構(gòu)原理和不可重組的精密設(shè)備進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作帶來的各種危險(xiǎn)。并且，虛擬實(shí)驗(yàn)具有先進(jìn)性和共享性，易擴(kuò)充．易于改變教學(xué)項(xiàng)目，減少設(shè)備投入經(jīng)費(fèi)，使教學(xué)內(nèi)容在虛擬的環(huán)境中不斷更新．使實(shí)驗(yàn)實(shí)踐及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。但是在采用虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)的過程中，并不能完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)是虛擬的實(shí)驗(yàn)，缺少“實(shí)物感”，正如在網(wǎng)上看書與拿真實(shí)的書看時(shí)，會覺得真實(shí)的書更實(shí)在。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)中，用到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備像路由器、交換機(jī)等種類、型號都很多，在虛擬實(shí)驗(yàn)中．學(xué)生很難見到這些設(shè)備，如果在真正的實(shí)踐中可能會無從下手。因此，在具體實(shí)施中，應(yīng)該虛實(shí)進(jìn)行結(jié)合。有目的地安排一些實(shí)驗(yàn)在真實(shí)環(huán)境中操作，這樣，他們會對實(shí)驗(yàn)的設(shè)備有親身的體會，更能加深實(shí)驗(yàn)的印象，提高實(shí)驗(yàn)的效果。

三、結(jié)束語

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)教育領(lǐng)域發(fā)展的潛力是巨大的，只有親身去經(jīng)歷、親身去體驗(yàn)去感受，比空洞抽象的說教更具說服力，主動地去交互與被動地觀看有質(zhì)的不同。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能形象、生動、逼真地表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，有效地營造一個(gè)發(fā)展的教學(xué)環(huán)境。提高學(xué)生掌握知識和技能的效率和積極性，達(dá)到優(yōu)化教學(xué)過程、提高教學(xué)質(zhì)量的目的，從而解決傳統(tǒng)教學(xué)方式無法解決的問題。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于WEB的虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程教育具有廣泛的應(yīng)用前景，必將成為21世紀(jì)教育的主流。

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2.讓虛擬機(jī)技術(shù)為課堂教學(xué)服務(wù)。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的整個(gè)教學(xué)過程中，教學(xué)者會對學(xué)生教授一些具有系統(tǒng)危險(xiǎn)性的教學(xué)內(nèi)容，比如：計(jì)算機(jī)木馬對系統(tǒng)造成的危害等。因此，教學(xué)者在這個(gè)時(shí)候，就可以把虛擬機(jī)技術(shù)合理地應(yīng)用在實(shí)際的教學(xué)過程當(dāng)中，并利用虛擬機(jī)對教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場演示。這樣一來，學(xué)生就能夠更加充分的認(rèn)識到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的具體操作過程。與此同時(shí)，學(xué)生在得知這些對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有破壞性的病毒之后，也會引發(fā)其自身對這些知識點(diǎn)的思考，并從中挖掘出能夠有效預(yù)防這些病毒出現(xiàn)的方法，從而讓學(xué)生能夠更進(jìn)一步的掌握到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全這一課程的精髓。

二、試析虛擬機(jī)技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中應(yīng)用的作用

現(xiàn)對虛擬機(jī)技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)中應(yīng)用的作用進(jìn)行簡單的分析，并將其概括成以下幾點(diǎn)：有利于提高教學(xué)者的教學(xué)水平。有利于學(xué)生更好地掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)。有利于高職院校培養(yǎng)出一批具有高素質(zhì)和高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技能的專業(yè)型人才。有利于促進(jìn)我國教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

篇8

2.1橋接模式

橋接模式是虛擬化技術(shù)的一種表現(xiàn)形式，此種方式主要是利用虛擬化軟件在局域網(wǎng)基礎(chǔ)之上構(gòu)建一個(gè)全新的虛擬服務(wù)器，保證為計(jì)算機(jī)用戶提供健全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)體系，并將虛擬機(jī)當(dāng)做主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作應(yīng)用，與其他計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備相連接。在同一網(wǎng)絡(luò)中，分配相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)掩護(hù)以及網(wǎng)關(guān)內(nèi)容，確保每一項(xiàng)內(nèi)容與實(shí)際運(yùn)行并無差異，實(shí)現(xiàn)虛擬主機(jī)與主機(jī)的正常網(wǎng)絡(luò)訪問。

2.2網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式，可實(shí)現(xiàn)自動訪問局域網(wǎng)絡(luò)。采用此種工作方式，其根本目的在于虛擬技術(shù)接入到互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中較為快捷，不需要進(jìn)行額外的配置與具體操作，在宿主機(jī)能夠正常訪問網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，達(dá)到訪問互聯(lián)網(wǎng)的目的。在這一方面，虛擬機(jī)則更像是一臺真實(shí)的計(jì)算機(jī)，通過DHCP獲取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)[2]。

2.3主機(jī)模式

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，想要實(shí)現(xiàn)特定環(huán)境下對真實(shí)與虛擬環(huán)境進(jìn)行分析，運(yùn)用主機(jī)模式較為快捷。運(yùn)用此種方式，在保證主機(jī)與虛擬機(jī)有效隔離的同時(shí)，還能夠控制虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)訪問。在主機(jī)模式下，虛擬系統(tǒng)只能夠基于主機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問，基于DHCP服務(wù)器確定動態(tài)分配。

三、計(jì)算機(jī)技術(shù)中虛擬化技術(shù)的運(yùn)用措施

3.1構(gòu)建虛擬應(yīng)用開發(fā)環(huán)境

虛擬應(yīng)用開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建，是虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中運(yùn)用的前提條件。良好的虛擬應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，對提升在計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用效用至關(guān)重要。虛擬應(yīng)用的開發(fā)條件，需摒棄傳統(tǒng)的觀念。因此，計(jì)算機(jī)操作人員可基礎(chǔ)虛擬化技術(shù)的研究下，在一定范圍內(nèi)構(gòu)建小規(guī)模的開發(fā)環(huán)境，為虛擬化技術(shù)的應(yīng)用效果提供前提保障。

3.2對異構(gòu)資源進(jìn)行整合

虛擬化技術(shù)在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用，其中存在的主要問題是硬件不同品牌以及不同供貨商所能夠提供的硬件設(shè)備與資源不匹配，產(chǎn)生嚴(yán)重的功耗損耗。因此，對于上述問題，需要充分運(yùn)用虛擬化技術(shù)，將異構(gòu)資源進(jìn)行整合，在降低成本的同時(shí)，為計(jì)算機(jī)用戶提供良好以及統(tǒng)一的系統(tǒng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)性發(fā)展。

3.3提升系統(tǒng)安全性

虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的運(yùn)用，其根本的阻礙因素是系統(tǒng)缺乏安全的環(huán)境，知識虛擬化技術(shù)安全問題得不到保障。對此方面的內(nèi)容，計(jì)算機(jī)技術(shù)人員需要盡最大努力，提升系統(tǒng)安全性因素。可采取建立VMM，通過專業(yè)化手段為虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)中的運(yùn)用提供安全可靠的數(shù)據(jù)平臺，基于安全角度提升系統(tǒng)實(shí)效性[3]。總之，提升系統(tǒng)的安全性不但為用戶提供了良好并安全的發(fā)展環(huán)境，還能夠推動虛擬化技術(shù)水平的健全與完善。上述三種方法，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)以及虛擬化技術(shù)的角度進(jìn)行分析，提出具體建議。虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用，涉及的內(nèi)容以及涵蓋范圍較為廣泛，還需相關(guān)學(xué)者進(jìn)一步研究，為虛擬化技術(shù)提供良好的發(fā)展環(huán)境。

篇9

3D虛擬技術(shù)是一種多源信息融合交互式的三維動態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真，能夠生成一種逼真的，具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境，使用戶能夠進(jìn)入到一個(gè)清晰度高、更新速度快的三維虛擬環(huán)境，并與之產(chǎn)生互動，由于3D虛擬技術(shù)在信息展示和交互方面具有更大優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于建筑展示、軍事訓(xùn)練、古跡遺址復(fù)原、工程演示、航空航天等諸多領(lǐng)域，將其應(yīng)用于檔案服務(wù)，可以給用戶帶來全新體驗(yàn)，滿足多層次用戶的多樣化需求。

（一）拓展了檔案服務(wù)的空間

傳統(tǒng)的實(shí)體檔案展館一般建設(shè)時(shí)間較長、展館面積有限、展品數(shù)量少、更新慢，而且展品的載體復(fù)雜多樣，不僅需要占用一定存放空間，還易發(fā)生毀壞、磨損、丟失等現(xiàn)象。若將3D虛擬技術(shù)運(yùn)用到網(wǎng)上檔案展覽的制作或建造虛擬展館，對展覽主辦方而言，一方面可以避免實(shí)體展覽中實(shí)物調(diào)取擺放、展出安全、場地經(jīng)費(fèi)等問題，另一方面可以緩解建實(shí)體展館的資金和空間的壓力。對用戶而言，首先，在虛擬環(huán)境中可與信息平臺互動，其豐富的視覺效果、充分的互動效應(yīng)能吸引更多觀眾參與其中；其次，用戶參觀展覽不受時(shí)間地域限制，參觀成本大大降低，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)參觀，在便捷實(shí)體檔案服務(wù)利用的同時(shí)，又對實(shí)體檔案進(jìn)行了備份，實(shí)施了保護(hù)，同時(shí)也擴(kuò)大了檔案展覽的影響。

（二）創(chuàng)新檔案服務(wù)方式

傳統(tǒng)檔案館雖然擁有大量珍貴的館藏信息資源，但是由于不能被人及時(shí)、充分地感知和利用，無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。若應(yīng)用3D虛擬技術(shù)建立虛擬檔案館，采用信息推送等方式主動將館藏信息資源公之于眾，能夠使被動服務(wù)變?yōu)椴皇軙r(shí)空限制的主動服務(wù)，能夠激發(fā)用戶的對檔案信息的利用需求，用戶隨時(shí)可以通過聯(lián)網(wǎng)終端的方式查閱所需要的檔案信息，可以最大化實(shí)現(xiàn)檔案信息資源的價(jià)值，這樣檔案信息服務(wù)就由單一服務(wù)變成了多元、多層次的服務(wù)，加強(qiáng)了檔案館與用戶之間的溝通和聯(lián)系，拓寬了檔案信息服務(wù)的范圍。

（三）提高檔案利用效果

傳統(tǒng)的檔案展覽是以實(shí)物形式再現(xiàn)檔案，普通的網(wǎng)頁是以平面圖形和文本的二維表現(xiàn)形式再現(xiàn)檔案，而利用3D虛擬技術(shù)來開發(fā)實(shí)體檔案，對檔案展品來說不僅是一種立體的展示，而且在展品的結(jié)構(gòu)和空間信息的表現(xiàn)方面都具有更為明顯的優(yōu)勢，用戶可以通過網(wǎng)頁在線瀏覽，觀察可交互的三維產(chǎn)品模型，通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)，可以旋轉(zhuǎn)、平移模型，從任意角度觀察，實(shí)現(xiàn)展品完美的三維真實(shí)感表現(xiàn)，若再配上音樂、導(dǎo)游解說和多媒體手法，使利用者足不出戶就能“身臨其境”，可以增加用戶的點(diǎn)擊率，留住和吸引越來越多的人來利用檔案。從而實(shí)現(xiàn)了檔案館（室）的文化休閑功能，在增加人們檔案意識的同時(shí)，檔案的價(jià)值也得到了更好的發(fā)揮。

三、基于云計(jì)算和3D虛擬技術(shù)的智能化檔案信息服務(wù)的意義

云計(jì)算是一種商業(yè)計(jì)算模型，它可以將大量分布的資源連接在一起以提供各種IT服務(wù)，使各種用戶能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲空間和各種軟件服務(wù)。云計(jì)算技術(shù)是檔案信息化發(fā)展的引擎和趨勢，我國改革開放以來，由于普遍重視經(jīng)濟(jì)建設(shè)，而不能直接貢獻(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的檔案管理長期處于被冷落地位，2013年從廣東軟件行業(yè)協(xié)會了解到的數(shù)據(jù)：全省1200多家軟件企業(yè)（通過雙軟認(rèn)定），而從事檔案信息化方面的僅有3家，與500多家ERP軟件廠商形成鮮明的對比，可以說這是一個(gè)冷門行業(yè)，但也是潛力巨大的行業(yè)。云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)無容置疑，是當(dāng)今IT業(yè)最熱門的技術(shù)，如果將云計(jì)算這項(xiàng)當(dāng)今IT業(yè)最熱門的技術(shù)與檔案信息化這一最冷門的行業(yè)進(jìn)行“聯(lián)姻”，再結(jié)合3D虛擬技術(shù)共同運(yùn)用于數(shù)字檔案管理系統(tǒng)，將會給檔案界及檔案信息化應(yīng)用帶來新的啟示。

（一）可以實(shí)現(xiàn)“低碳經(jīng)濟(jì)”的檔案信息化建設(shè)模式

引入云計(jì)算這項(xiàng)技術(shù)，可以減少對硬件和軟件等檔案管理基礎(chǔ)設(shè)施的投入，節(jié)省資金，避免重復(fù)建設(shè)，提高效率，還可以緩解檔案部門開展檔案信息化對既懂檔案業(yè)務(wù)、又能精通計(jì)算機(jī)技術(shù)等這種復(fù)合性人才的需求。通過云計(jì)算技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)服務(wù)的統(tǒng)一管理，有效整合富余的計(jì)算機(jī)資源，按需合理分配，可以規(guī)范和統(tǒng)一不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)存儲的格式，提高不同設(shè)備的數(shù)據(jù)和應(yīng)用的共享性，擴(kuò)大檔案信息的外延，從而改變檔案信息獲取和知識傳播的方式，降低檔案信息化門檻，提高檔案信息化水平。

（二）可以實(shí)現(xiàn)檔案信息的可視化檢索

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，目前國內(nèi)很多企業(yè)和高校都建成了數(shù)字檔案館，但檔案信息利用率和檔案網(wǎng)頁的訪問率相對整個(gè)館藏量來說還是偏低，用戶對檔案信息的反映比較冷漠。檔案的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化雖然為信息檢索和查閱提供了便捷條件，卻不能滿足用戶直觀、智能化的需求。基于云計(jì)算和3D虛擬技術(shù)的文獻(xiàn)檢索，用戶可以用“所見即所需”的方式對館藏資源進(jìn)行快速檢索，大幅提升檢索效率和準(zhǔn)確性，與樹形分支檢索和對話框向?qū)z索方式相比，更為形象直觀，用戶可以快速定位所需信息，而且是最終信息，只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖片、動畫或展品，在界面上就會彈出與該圖片、動畫或展品相關(guān)聯(lián)的圖、文、音、視等相關(guān)的信息集并提供與之相關(guān)的鏈接，實(shí)現(xiàn)的是云平臺上的知識集的展現(xiàn)，拓展了傳統(tǒng)檔案館的檢索功能。

（三）可以實(shí)現(xiàn)檔案信息的知識化

傳統(tǒng)的檔案編研多以文字為主，輔之以少量的圖片，且耗時(shí)，成本高，而利用云技術(shù)進(jìn)行檔案信息化建設(shè)，能夠?qū)⒏鳂I(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成到數(shù)字檔案管理系統(tǒng)中，對檔案信息進(jìn)行全面收集和集中管理，實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模的檔案信息資源共享，建設(shè)的是基于互聯(lián)網(wǎng)的相對開放的數(shù)字檔案館模式。再結(jié)合3D虛擬技術(shù)的在線編研可做到文字、聲音、影像、圖片、動畫等多種形式并用達(dá)到良好的藝術(shù)效果，增強(qiáng)了檔案匯編的可讀性和可視性，吸引更多的瀏覽者。同時(shí)保證檔案信息傳播的即時(shí)性與檔案信息大量性的傳播，也簡化了檔案匯編的出版流程，縮短了出版周期，加速了信息的傳遞速度，提高檔案信息的時(shí)效性，使檔案信息成為一種重要的知識資源，從而實(shí)現(xiàn)檔案價(jià)值和業(yè)務(wù)管理的緊密結(jié)合，提供的是主動式檔案編研成果服務(wù)和智能化內(nèi)容導(dǎo)航。

（四）可以實(shí)現(xiàn)檔案信息利用的便捷性

在信息大爆炸時(shí)代，就必須吸引人的眼球，檔案信息要想引起人們的關(guān)注，就得提供有特色的、有個(gè)性的產(chǎn)品，以適應(yīng)用戶多元化的服務(wù)需求。傳統(tǒng)的檔案文獻(xiàn)編輯、展覽和網(wǎng)站比較偏重于對檔案信息的加工，忽視了用戶的需求和與用戶的溝通，而基于云計(jì)算和3D虛擬技術(shù)的檔案信息服務(wù)正好填補(bǔ)了這一缺陷，也為檔案文獻(xiàn)編輯的咨詢服務(wù)和編研成果反饋提供了一種開放性的雙向信息傳播和溝通的渠道。首先，其直觀性能使原本枯燥的檔案信息變得生動，能夠提高人們利用檔案的興趣，激發(fā)用戶的潛在利用需求；其次，其互動交流平臺可以提供在線交流，可以提供用戶留言與聊天室等功能模塊，可以收集用戶信息，把信息傳遞給服務(wù)器端，再從服務(wù)器接受反饋信息，然后將處理好的信息發(fā)送回用戶界面，實(shí)現(xiàn)與用戶的互動。再次，云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)，只需連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以通過云平臺為用戶提供安全保障的個(gè)性化服務(wù)，這樣就能解決數(shù)字檔案館用戶終端局限性的問題。

篇10

1.2虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)

虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)與虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間存在明顯差異,虛擬專用網(wǎng)絡(luò)撥號技術(shù)有其特殊性。在虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用的今天,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源共享,通過公共網(wǎng)絡(luò)平臺對資源進(jìn)行共享,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)公共平臺的不同使用者都可以獲得資源和信息,這在一定程度上突破了空間和時(shí)間的限制,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更加的方便高效。同時(shí)虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)的信號是通過光纖進(jìn)行傳遞的,對信號進(jìn)行了加密處理,使得信息不容易泄露,保障了信息的安全,避免了因信息傳遞泄漏而造成的經(jīng)濟(jì)損失和其他損失,達(dá)到了防止信息外泄的效果。因此,虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)越來越受到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用戶的喜愛,得到了廣泛的應(yīng)用。此外,虛擬專用撥號網(wǎng)技術(shù)也為用戶提供了便利,既可以使信息傳遞更加高效、便捷,又保障了信息的安全性,避免了因信息泄露而給用戶造成的損失,同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用率,降低了對其他介質(zhì)資源的占用率。

2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展前景

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虛擬現(xiàn)實(shí)也稱虛擬環(huán)境或虛擬真實(shí)環(huán)境,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),它集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)并行處理,利用計(jì)算機(jī)生成的三維空間形象實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)合成技術(shù),通過視、聽、觸覺,以圖表及動畫方式呈現(xiàn),讓觀看者“眼見為明”。它改變了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)被動靜態(tài)的信息傳遞方式。它的特性包括:(1)交互性(interactive);(2)想像性(imagination);(3)沉浸性(immersion)。虛擬現(xiàn)實(shí)就建筑視覺模擬的可行性而言,應(yīng)用領(lǐng)域可包括:建筑物模擬、室內(nèi)設(shè)計(jì)模擬、城市景觀模擬、施工過程模擬、物理環(huán)境模擬、防災(zāi)模擬、歷史性建筑模擬等。在建筑設(shè)計(jì)中既要進(jìn)行空間形象思維,又要考慮到以用戶的感受為核心,是一連串的創(chuàng)新過程,包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、維護(hù)等。巨大的成本和不可逆的執(zhí)行程序,不能出現(xiàn)過多的差錯(cuò),虛擬現(xiàn)實(shí)是一種可以創(chuàng)造和體現(xiàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),虛擬世界是整體虛擬環(huán)境或給定仿真的對象的全體,充分利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和虛擬現(xiàn)實(shí),可減輕設(shè)計(jì)人員的勞動強(qiáng)度,縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,節(jié)省投資。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。

2展示建筑物的整個(gè)信息

現(xiàn)階段的二維、三維的表達(dá)方式,只能傳遞建筑物部分屬性的信息,并且只能提供單一尺度的建筑物信息,使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可展示一棟活生生的虛擬建筑物,使人產(chǎn)生身臨其境之感,設(shè)計(jì)不僅僅是設(shè)計(jì)者的事,住戶、管理部門都可起到輔助決策的作用。

3遠(yuǎn)距離瀏覽

設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的建筑物與工程單位可以相互溝通交流,通過萬維網(wǎng)達(dá)到遠(yuǎn)距離瀏覽,也可以以計(jì)算機(jī)語言開發(fā)與虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言整合,虛擬現(xiàn)實(shí)用于Internet網(wǎng)中提高其普遍性與實(shí)用性。

4實(shí)時(shí)多方案比較

在建筑設(shè)計(jì)過程中,一般都會對設(shè)計(jì)的建筑物提出不同的設(shè)計(jì)方案,對未來建筑物的形象做多種設(shè)想,在虛擬的建筑三維空間中,可以實(shí)時(shí)地切換不同的方案,在同一個(gè)觀察點(diǎn)或同一個(gè)觀察序列中感受不同的建筑外觀,這樣,有助于比較不同的建筑方案的特點(diǎn)與不足,以便進(jìn)一步進(jìn)行決策。事實(shí)上,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不但能夠?qū)Σ煌桨高M(jìn)行比較,而且可以對某個(gè)特定的局部作修改,并實(shí)時(shí)地與修改前的方案進(jìn)行分析比較。

5專用的人機(jī)接互

人機(jī)接口是使用者與計(jì)算機(jī)溝通的橋梁,它是代表使用者意圖的轉(zhuǎn)換及計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行,良好的人機(jī)接口的建立,可減少使用者對系統(tǒng)的學(xué)習(xí)時(shí)間和增強(qiáng)系統(tǒng)的使用效率。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建筑設(shè)計(jì)中,必須有特定的人機(jī)接口模式:(1)使用者模式。使用者直接進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)中,進(jìn)行觀測

與互動操作,以第一人稱的觀測方式,進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸觀察,隱藏的接口,只有在使用時(shí)才出現(xiàn);(2)者模式。在虛擬現(xiàn)實(shí)中,常因沉浸環(huán)境與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的感性差距,而造成空間迷失現(xiàn)象,以至于使用者無法掌握虛擬現(xiàn)實(shí)中的狀態(tài),以空間者的虛擬環(huán)境信息的提供,以第一和第二人稱的觀察方式,進(jìn)行虛擬環(huán)境中的觀測;(3)監(jiān)控模式。使用者以第三人稱的方式,監(jiān)控虛擬現(xiàn)實(shí)中所有的現(xiàn)實(shí)狀態(tài),并進(jìn)行虛擬物的監(jiān)視與控制,而接口的產(chǎn)生與虛擬現(xiàn)實(shí)的種類并無絕對的關(guān)系;(4)浸入操作模式。將控制虛擬現(xiàn)實(shí)物的接口,置于虛擬現(xiàn)實(shí)中,以進(jìn)行仿真式的操作模擬,使用者以

第一人稱的操作方式,對虛擬物進(jìn)行控制。從系統(tǒng)整合的觀點(diǎn)來分析建筑設(shè)計(jì),系統(tǒng)的接口連結(jié)不

當(dāng),影響設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工程序。

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)基本上有兩種:模型式和圖像式。以模型式虛擬現(xiàn)實(shí),以虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言(簡稱VRML)為主要描述語言,使得建筑設(shè)計(jì)可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維建模,利用效果圖和三維施工圖與資料庫,并利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)連結(jié)到資料庫作為實(shí)時(shí)模擬操作。虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言,可用來在萬維網(wǎng)(3W)中定義與更多信息相關(guān)聯(lián)的三維世界的布局和內(nèi)容,使之能夠在一個(gè)交互的三維空間中很容易地被表達(dá)出來。當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言瀏覽器啟動后,它會將虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言中的信息解釋成虛擬現(xiàn)實(shí)造型語言空間中的建筑物的幾何形體的描述,一旦VRML空間被用戶的瀏覽器解釋,它將提供實(shí)時(shí)顯示,一秒鐘可以顯示多次,這樣,用戶的機(jī)器上將會有一個(gè)活動的場景。

6應(yīng)用實(shí)例

荷蘭的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)起步較快,Eindoven大學(xué)的Calibre研究院已用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和咨詢,他們開發(fā)的軟件包由一組類CAD的函數(shù)組成,稱為CAAD軟件,為建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)建、修改和可視化提供了工具包,它支持AutoCADDXF文件的輸入輸出,而且能夠用于虛擬環(huán)境中增加動畫和對象的動態(tài)行為。已用該系統(tǒng)模型化了一座小城市,具體目標(biāo)是在河中小島上設(shè)計(jì)一棟博物館。這座城市由好幾百棟建筑物組成,坐落在河邊斜坡上,可以俯瞰小島。首先,數(shù)字化該城市的地圖,創(chuàng)建基本的AutoCAD模型;其次,按真實(shí)三維位置安排每棟建筑物,同時(shí)也考慮山坡的輪廓;再次,加上建筑細(xì)節(jié),如門框和窗框設(shè)計(jì),以便標(biāo)準(zhǔn)地表現(xiàn)該城市的美學(xué)特征。該應(yīng)用實(shí)例讓人們領(lǐng)略了該領(lǐng)域和他們所取得的成果。

篇12

2.1三維模型初步發(fā)展

風(fēng)景園林設(shè)計(jì)與其他的建筑工程設(shè)計(jì)存在較的區(qū)別，對環(huán)境變化有著更高的靈敏度要求，所以要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前就對周圍環(huán)境有一個(gè)較為全面的概念。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)出現(xiàn)之前，為了滿足上述的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員采用的是建立沙盤進(jìn)行分析，然而嚴(yán)謹(jǐn)性不足，將人的主觀感受與設(shè)計(jì)理念分隔開來使得風(fēng)景園林設(shè)計(jì)方案存在先天的不足。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建三維模型，將人的主觀感受與設(shè)計(jì)理念緊緊相連，三維模型的核心技術(shù)原理就是數(shù)學(xué)幾何表達(dá)形式，由多個(gè)單面組成，單面數(shù)量與所模擬的實(shí)物體態(tài)復(fù)雜性成正比例關(guān)系，如：風(fēng)景園林設(shè)計(jì)當(dāng)中常涉及到的石頭與假山等，體態(tài)復(fù)雜性非常高，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬的難度也較大。當(dāng)前，我國的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在三維模型方面取得了初步的進(jìn)展，理論上可以實(shí)現(xiàn)對體態(tài)復(fù)雜的實(shí)物的外觀模擬，只是由于單面數(shù)量較多，所需的模擬時(shí)間較長，隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，三維模型勢必會得到更高程度的完善。

2.2圖形語言與虛擬場景的進(jìn)步

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)圖形語言與虛擬場景的實(shí)現(xiàn)主要是基于VRML以及3DSMAX兩種技術(shù)，這也是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。VRML通過虛擬技術(shù)以圖形語言的方式描繪出風(fēng)景園林的建成效果，搭建虛擬世界，設(shè)計(jì)人員可在這個(gè)虛擬世界當(dāng)中發(fā)現(xiàn)原有設(shè)計(jì)方案的不足并加以改進(jìn)，轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)理念，與傳統(tǒng)的手工繪圖方法相比較，具有更高的嚴(yán)謹(jǐn)性。而3DSMAX比VRML技術(shù)更為先進(jìn)，輸入與輸出的轉(zhuǎn)換更為方便，通過攝像頭還可以實(shí)現(xiàn)虛擬場景內(nèi)的導(dǎo)航效果，瀏覽內(nèi)容更加豐富，根據(jù)人體的感受對風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的具體參數(shù)進(jìn)行變更，落實(shí)到細(xì)節(jié)方面，促使風(fēng)景園林設(shè)計(jì)在美感與調(diào)理兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)更加完美的平衡。此外，由于風(fēng)景園林最大的存在意義在于其觀賞性，寒暑更迭，四季變換，園林內(nèi)的主體色彩也會發(fā)生巨大的變化，圖形語言與虛擬場景的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了以四季的變換為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行色彩編輯的想法，強(qiáng)化風(fēng)景園林設(shè)計(jì)的美感特性。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用前景

3.1進(jìn)一步突破二維模式的形式禁錮

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用時(shí)間并不長，目前仍處于上升的階段，有待完善。受傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與理念的制約，三維模型雖然取得了初步的發(fā)展，但是未能完全突破二維模式的形式禁錮，設(shè)計(jì)信息不夠豐富。鑒于此，風(fēng)景園林在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)顯示的多維性特征，虛擬的范圍不應(yīng)該僅僅局限于空間的變化與色彩的編輯，更應(yīng)該向聲音、感官等面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全方位的虛擬，使設(shè)計(jì)信息更加豐富。二維模式的形式被時(shí)代淘汰已經(jīng)是大勢所趨的方向了，風(fēng)景園林設(shè)計(jì)在信息技術(shù)的支撐下應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步突破二維模式的形式禁錮，向著三維模型的方向發(fā)展。

3.2促使物質(zhì)性信息載體更加多元化

風(fēng)景園林具有明顯的物質(zhì)性，內(nèi)部用以裝飾的景物非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法使其更顯單一性，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則具有高度的信息性，多元化特征明顯，以三維模型、圖形語言、虛擬場景等為途徑，使單一的物質(zhì)性呈現(xiàn)更加多元化的形態(tài)，使設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念得到更好的展示平臺，充分利用VRML以及3DSMAX技術(shù)，落實(shí)于色彩的編輯、空間的規(guī)劃、聲音的虛擬等環(huán)節(jié)，完善設(shè)計(jì)方案，保證風(fēng)景園林在建成之后能夠給予游人更加豐富的美感體驗(yàn)，進(jìn)一步完善虛擬效果。

篇13

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙笤搶?shí)驗(yàn)要求配置靜態(tài)路由以實(shí)現(xiàn)3個(gè)IP子網(wǎng)的連接，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。分別登陸router1、router2，利用路由和遠(yuǎn)程訪問服務(wù)實(shí)現(xiàn)軟路由，把相鄰兩個(gè)子網(wǎng)連接起來，從而使相鄰兩子網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)互相通信。測試pc1和pc2的連接，發(fā)現(xiàn)連接失敗。從圖1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可知，router1連接子網(wǎng)192.168.80.0和192.168.81.0，router2連接子網(wǎng)192.168.81.0和192.168.82.0。因此，要實(shí)現(xiàn)3個(gè)子網(wǎng)連接，只要在router1上添加子網(wǎng)192.168.82.0的靜態(tài)路由，并在router2上添加子網(wǎng)192.168.80.0的靜態(tài)路由。

2.2配置具有靜態(tài)路由的多IP子網(wǎng)使用VMware構(gòu)建圖1所示復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),并且在虛擬機(jī)中配置路由和遠(yuǎn)程訪問、靜態(tài)路由功能,使3個(gè)子網(wǎng)中的虛擬機(jī)間能進(jìn)行通信。如圖2所示，構(gòu)建該網(wǎng)絡(luò)需要3臺虛擬交換機(jī)和4臺虛擬機(jī)，其網(wǎng)絡(luò)配置如下。（1）創(chuàng)建4臺虛擬機(jī)：即VMa、VMb、VMc、VMd。VMa、VMb分別為子網(wǎng)1、3中的虛擬機(jī)，VMc、VMd為子網(wǎng)2中的虛擬機(jī)需要配置為軟路由。（2）子網(wǎng)1、2、3分屬不同網(wǎng)段，均采用VMnet1虛擬交換機(jī)和Host-only網(wǎng)絡(luò)連接方式。（3）設(shè)置VMc、VMd的虛擬網(wǎng)絡(luò)連接方式。VMc配置NIC1、NIC2兩塊網(wǎng)卡，NIC1連接子網(wǎng)1中的VMnet1，NIC2連接子網(wǎng)2中的VMnet1。VMd同樣配置NIC1、NIC2兩塊網(wǎng)卡，NIC1連接子網(wǎng)2中的VM-net1，NIC2連接子網(wǎng)3中的VMnet1。（4）各虛擬機(jī)及網(wǎng)絡(luò)配置，如附表所示。（5）增加VMc、VMd的軟路由功能，保證子網(wǎng)1、2中的虛擬機(jī)，子網(wǎng)2、3中虛擬機(jī)能夠相互通信。步驟如下：Step1：在VMc、VMd上，單擊“開始”“管理工具”“路由和遠(yuǎn)程訪問”，啟動“路由和遠(yuǎn)程訪問”控制臺，在控制臺選擇服務(wù)器右擊，選擇“配置并啟用路由和遠(yuǎn)程訪問”。Step2：在打開的配置頁面中，選擇將要配置軟路由類型。這里單擊“自定義配置”“LAN路由”定義為局域網(wǎng)路由類型。Step3：VMc、VMd已配置成路由器，可查看其路由信息。命令為：c:\>routeprint（6）為使VMa、VMb能互相訪問，需要修改VMc、VMd上的路由表，在路由表中添加靜態(tài)路由信息，命令如下：VMc：c:\>routeadd192.168.82.0mask255.255.255.0192.168.81.2VMd：c:\>routeadd192.168.80.0mask255.255.255.0192.168.81.1（7）結(jié)果測試。在VMa上用ping命令測試與VMb連接，發(fā)現(xiàn)連接成功，TTL值為126，表明VMc、VMd上添加的靜態(tài)路由已經(jīng)生效。