虚拟现实作业.doc

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1、虚拟现实在电子信息科学与技术专业上的应用电气与电子工程学院17/17科学技术的发展提高了人与信息之间接口的能力，及人对信息处理的理解能力，人们不仅要求以打印输出、屏幕显示这样的方式观察信息处理的结果，而且希望能通过人的视觉、听觉、触觉，以及形体、手势或口令参与到信息处理的环境中去，获得身临其境的体验8这种信息处理方法不再是建立在一个单维的数字化的信息空间上，而是建立在一个多维化的信息空间中，一个定性和定量相结合、感性认识和理性认识相结合的综合集成环境中，虚拟现实技术将是支撑这个多维信息空间的关键技术.虚拟现实是指利用

2、计算机和一系列传感辅助设施来实现的使人能有置身于真正现实世界中的感觉的环境，是一个看似真实的模拟环境。17/17通过传感设备，用户根据自身的感觉，使用人的自然技能考察和操作虚拟世界中的物体，获得相应看似真实的体验.具体含义为：（1）虚拟现实是一种基于计算机图形学的多视点、实时动态的三维环境，这个环境可以是现实世界的真实再现，也可以是超越现实的虚构世界；（2）操作者可以通过人的视、听、触等多种感官，直接以人的自然技能和思维方式与所投入的环境交互；（3）在操作过程中，人是以一种实时数据源的形式沉浸在虚拟环境中的行为主体，

3、而不仅仅是窗口外部的观察者.由此可见，虚拟现实的出现为人们提供了一种全新的人机交互方式.虚拟现实是在计算机图形学、图像处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感技术、语音处理与音响技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等信息技术的基础上发展起来，是这些技更高层次的集成和渗透".虚拟现实技术的应用前景非常广阔，它开始于军事领域的需求，目前，遍及到商业、医疗、工程设计、娱乐、教育和通信等诸多领域.当然虚拟现实在电子信息科学技术方面也有很多应用：一．在教学方面。1.电工电子网络虚拟实验室系统的构建。电工电子

4、网络虚拟实验室系统之构建，由于虚拟技术与基于网络的远程遥控技术的发展，使以虚拟实境电工电子实验技术取代传统的硬件实验室用于实验教学成为可能，对基于校园网的虚拟电工电子实验所涉及的一些关键技术进行了讨论。实验教学作为高校教学过程的重要环节，对于深化学生对所学知识的理解和掌握，培养学生分析问题和解决问题的能力具有重要作用。但是，无论采用传统的硬件实验方式，还是把17/17EDA软件引入电工电子实验教学，都有其明显的弊端：前者主要依靠硬件设备，投资大、效率低、运行成本高，又受课时安排的制约，教学效果受限；后者虽可在一定程度

5、上缓解硬件实验教学模式面临的困难，但目前著名的EDA软件均来自国外，并非专为我国大专院校的实验教学而设计，因而针对性不强．无法取代硬件实验模式，只能作为传统实验教学的辅助手段。因此．进行基于校园网的虚拟电工电子实验相关技术的研究。开发符合我国大专院校实验教学特点并能取代传统硬件实验的网络虚拟电工电子实验教学平台，具有重要意义。真实性。一是元件的真实性，系统所提供的电子元件均由实物扫描而成，市面上能买到什么元件，系统就“提供”什么元件；二是电路的真实性．用户在客户端搭建了什么电路，服务器就“指挥”硬件设备搭建什么电路，

6、用户搭建的每一个电路，都是有真实电路与之对应的：三是仪器的真实性，系统采用NIfNationalInstruments)公司的虚拟仪器直接与服务器相连．并从服务器中获得所需的电路参数进行分析处理，用户在哪个位置放置了仪表，服务器就控制虚拟仪器对哪部分进行测量，客户得到的结果，都是仪器测出的实际结果(这与Edison17/17等软件采取公式计算的方式有本质区别。经济性。系统仅需一套硬件设备，其余均以软件实现，因而大大节省了成本。先进性。系统依托计算机网络，以虚拟现实为主要技术手段，实现了实验方式的重大变革，是先进教学理

7、念与先进实验技术的集中体现。实用性。系统专为大专院校电工电子实验而设计，兼具硬件真实实验与EDA软件辅助模拟实验的优点．涵盖电路、模拟电子技术、数字电路、高频电子线路课程等全部实验内容，够实现自动接线、自动测量实验数据、自动实例演示、自动生成电路原理图等多种功能，并可反复操作，元件无损坏，使用不限时。具有与实验教学要求相适应的辅助功能，如自主学习和预习功能、实验指导和演示功能、实验报告提交和评阅功能、考核和评价功能、实验资料检索功能。电工电子网络虚拟实验室的系统结构‘网络实验室的物理拓扑结构如图l所示，它由客户端、服

8、务器端和控制器端三部分组成。用户无论在何时何地只要使自己的计算机联人Intemet．就可以通过浏览器访问网络实验室服务器。和用户直接打交道的是客户端，多个客户端可以同时登录到服务器上，同时进行不同的实验。17/17服务器和所有的实验控制端同处于实验室的高速局域网中，每一个实验控制端在正常情况下登录到服务器上，即可随时进行实验。如果控制器端需要维