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時(shí)間：2023-03-22 17:43:53
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇虛擬技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
（1）實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊，缺乏創(chuàng)新性和時(shí)代性，實(shí)驗(yàn)課程與實(shí)際需求相脫節(jié)，限制了學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用由教師講授相關(guān)理論知識(shí)，然后由學(xué)生驗(yàn)證知識(shí)的先理論后實(shí)踐的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法缺乏對(duì)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的鍛煉，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
（2）農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)不但要求教師具備專業(yè)相關(guān)理論和知識(shí)，而且要求教師具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，特別是對(duì)傳感器部件、通信部件和射頻部件等焊接、控制和使用?？墒乾F(xiàn)有高校師資隊(duì)伍中從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師人員稀少，從事實(shí)驗(yàn)的教師更是缺少參加培訓(xùn)和國(guó)內(nèi)外深造訪學(xué)的機(jī)會(huì)。因此，師資力量薄弱嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展。
（3）在課程的考核中對(duì)實(shí)踐動(dòng)手能力未制定統(tǒng)一的考核標(biāo)準(zhǔn)，僅僅單方面考查學(xué)生的理論知識(shí)掌握情況，上述教學(xué)安排和考核制度使學(xué)生普遍認(rèn)為學(xué)習(xí)理論知識(shí)要遠(yuǎn)比實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)更加重要，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)給予的重視程度嚴(yán)重不足。
雖然有些高校嘗試用一些教學(xué)課件，比如圖片、動(dòng)畫(huà)、影像資料等，但與實(shí)際項(xiàng)目聯(lián)系不密切，學(xué)習(xí)效果不理想，很難達(dá)到提高實(shí)際動(dòng)手能力的目的。
利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建設(shè)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目為載體的虛擬項(xiàng)目環(huán)境，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，有效解決農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)在教學(xué)中存在的一些難題。
2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者的特征分析，我們?cè)O(shè)計(jì)了“基于VR”的教學(xué)模式，讓學(xué)習(xí)者通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)真實(shí)模擬農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所應(yīng)用的傳感器及控制系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)，在虛擬的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中，通過(guò)學(xué)習(xí)者的探究，全方位了解這一新興行業(yè)，更好地掌握農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的知識(shí)。
（1）自主學(xué)習(xí)：學(xué)生根據(jù)教師布置的任務(wù)，參考教材和網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
（2）課堂教學(xué)：教師根據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果，分析教學(xué)內(nèi)容，明確教學(xué)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
（3）知識(shí)學(xué)習(xí)：學(xué)生利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)學(xué)習(xí)各種知識(shí)。主要有兩個(gè)方面的應(yīng)用：一是再現(xiàn)在課堂上無(wú)法觀察到的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地或事物的變化過(guò)程，為學(xué)生提供生動(dòng)、逼真的感性學(xué)習(xí)材料，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的知識(shí)難點(diǎn)。例如，在學(xué)習(xí)傳感器的知識(shí)時(shí)，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，將學(xué)生帶到農(nóng)業(yè)智能大棚里，監(jiān)控大棚內(nèi)的溫度、濕度、光照和土壤濕度、土壤溫度、濃度等影響農(nóng)作物生長(zhǎng)的環(huán)境參數(shù)，通過(guò)信息化無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)進(jìn)行智能化分析，同時(shí)利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)控制大棚內(nèi)的水閥、加熱、補(bǔ)濕、滴灌、噴灌、補(bǔ)光等設(shè)備；另一個(gè)應(yīng)用是使抽象的概念、理論直觀化、形象化，方便學(xué)生對(duì)抽象概念的理解。例如，學(xué)習(xí)開(kāi)放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型時(shí)，通過(guò)虛擬演示，讓學(xué)生觀察七層協(xié)議模型中數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程，使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。
（4）探索學(xué)習(xí)：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)進(jìn)行虛擬，通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。
（5）虛擬實(shí)驗(yàn)：利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還可以建立各種虛擬實(shí)驗(yàn)室。
為了給用戶創(chuàng)建一個(gè)能使其感到身臨其境和沉浸其中的環(huán)境，必要的條件就是根據(jù)需要能在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中逼真地顯示出客觀世界中的一切對(duì)象：不僅要求所顯示的對(duì)象模型在外形上與真實(shí)對(duì)象酷似，而且要求在形態(tài)、光照、質(zhì)感等方面十分逼真。
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(guó)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(guó)MultiGenParadigm公司開(kāi)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(chǎng)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(jí)、自由度設(shè)置等高級(jí)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(yǔ)言——OpenGL
應(yīng)該使用已有的商品化或標(biāo)準(zhǔn)化的圖形庫(kù)和程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)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(kù)的形式被C語(yǔ)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(guò)程函數(shù)組成，用以支持用戶對(duì)高質(zhì)量三維對(duì)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(dòng)畫(huà)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(dòng)。
1．3視景漫游軟件
Vega是MultiGen--Paradigm公司開(kāi)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(kāi)發(fā)平臺(tái)，由Lynx圖形化用戶接口和Vega庫(kù)組成。利用Vega庫(kù)函數(shù)可在Lynx中建立漫游所需要的場(chǎng)景、窗口、通道、運(yùn)動(dòng)和碰撞方式，可以定義對(duì)象的初始化參數(shù)并建立對(duì)象之間的相互聯(lián)系。
2地質(zhì)構(gòu)造情況的模擬
對(duì)于礦山技術(shù)人員來(lái)說(shuō)地質(zhì)構(gòu)造情況非常重要，如果對(duì)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(guò)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(guó)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(guò)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?qǐng)D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(guò)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換得到需要的數(shù)據(jù)；如果沒(méi)有上述數(shù)據(jù)源，則需要由野外測(cè)量獲得。
地形生成與地質(zhì)曲面生成過(guò)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(duì)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(guò)CAD格式的雙線采掘工程平面圖來(lái)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(guò)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(jiǎn)，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(wèn)題，對(duì)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(kāi)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(duì)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(duì)巷道虛擬環(huán)境進(jìn)行任意的瀏覽和觀察，并可通過(guò)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(duì)于礦體的外形，可用一個(gè)不規(guī)則的封閉曲面來(lái)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(lái)完成。在瀏覽器上三維實(shí)體模型，可通過(guò)將現(xiàn)有的三維礦體模型中存儲(chǔ)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(jiǎn)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(zhǎng)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(lái)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(chǎng)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(duì)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(chǎng)景的繪制
對(duì)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(duì)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(guò)建立solid域值，所有的海拔柵格都可以當(dāng)作實(shí)體。
對(duì)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(wàn)能幾何節(jié)點(diǎn)IndexedFaceSet來(lái)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(guò)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(yǔ)
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(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)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?、公眾展示一個(gè)三維和動(dòng)態(tài)的礦山?？傊?，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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1.2虛擬化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬化技術(shù)已經(jīng)逐漸深入到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，不斷改變計(jì)算機(jī)運(yùn)行管理模式。虛擬化技術(shù)可以對(duì)計(jì)算機(jī)的服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，也可以將計(jì)算機(jī)不同網(wǎng)絡(luò)的軟件和硬件資源信息整合成一個(gè)虛擬化的整體。一直以來(lái)，刀片服務(wù)器都是應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心的固定服務(wù)器，而如今，隨著虛擬化技術(shù)的提高，刀片服務(wù)器受到網(wǎng)口接口限制和VM限制，很多企業(yè)已經(jīng)不再會(huì)選擇刀片服務(wù)器了。近年來(lái)，隨著多核系統(tǒng)以及云計(jì)算的不斷發(fā)展，虛擬化技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用在商業(yè)市場(chǎng)中。虛擬化技術(shù)不僅降低了計(jì)算機(jī)運(yùn)行成本，而且系統(tǒng)的安全性也得到保障。
2虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
2.1虛擬化技術(shù)可以在線轉(zhuǎn)移服務(wù)器中的文件。用戶可以根據(jù)自己的需求對(duì)應(yīng)用了虛擬化技術(shù)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行拷貝或者轉(zhuǎn)移文件，這是因?yàn)橛?jì)算機(jī)的每一個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī)都會(huì)形成一個(gè)目錄，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)可以升級(jí)成統(tǒng)一的版本，計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)是連續(xù)且可轉(zhuǎn)移的。虛擬機(jī)器的在線轉(zhuǎn)移可以使虛擬機(jī)在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下持續(xù)地提供服務(wù)，將一臺(tái)虛擬機(jī)內(nèi)的信息轉(zhuǎn)移到另一個(gè)服務(wù)平臺(tái)中。
2.2虛擬化技術(shù)可以提高服務(wù)器的利用效率以及降低成本。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技的水平不斷提高，越來(lái)越多的企業(yè)采用計(jì)算機(jī)來(lái)推廣和管理產(chǎn)品，因此，對(duì)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的要求也越來(lái)越高。采用虛擬化技術(shù)的服務(wù)器可以分隔成獨(dú)立的服務(wù)器，不同的軟件可以在不同的操作系統(tǒng)下自由的運(yùn)行。將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中可以整合不同服務(wù)器的資源，計(jì)算機(jī)服務(wù)器的利用效率也受到很大的提高。
2.3虛擬化技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)維持在相對(duì)安全的環(huán)境中。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的軟件以及應(yīng)用平臺(tái)都是基于同一個(gè)服務(wù)器和操作系統(tǒng)的，不同的軟件對(duì)操作系統(tǒng)的兼容性不一，而且一旦受到攻擊時(shí)整個(gè)計(jì)算機(jī)將無(wú)法正常使用。而運(yùn)用了虛擬化技術(shù)的計(jì)算機(jī)將主機(jī)分隔成若干個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，當(dāng)某一系統(tǒng)不能正常運(yùn)作時(shí)并不會(huì)影響到其他的系統(tǒng)。這樣可以確保其他的系統(tǒng)不受到干擾而正常運(yùn)行，使計(jì)算機(jī)維持在一個(gè)相對(duì)安全而穩(wěn)定的環(huán)境中。另外，平時(shí)可以對(duì)系統(tǒng)文件進(jìn)行備份，一旦子系統(tǒng)崩潰時(shí)可以在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常。
3虛擬化技術(shù)在醫(yī)療信息管理中的應(yīng)用
3.1虛擬機(jī)種類的選擇。常用的虛擬機(jī)軟件有三種，分別是VMwareWorkstation（簡(jiǎn)稱VMware）、MicrosoftVirtualPC（簡(jiǎn)稱VPC）和VirtualBox（簡(jiǎn)稱VBox），其中，VMware的功能最為強(qiáng)大。VMware可以對(duì)team進(jìn)行虛擬化，還可以對(duì)虛擬機(jī)添加注釋說(shuō)明。（1）VMware服務(wù)器可以創(chuàng)建服務(wù)器并對(duì)其進(jìn)行編輯和運(yùn)行，另外，它還可以運(yùn)行VirtualPC產(chǎn)品的虛擬機(jī)。VMware服務(wù)器具有遠(yuǎn)程控制管理的功能，運(yùn)行過(guò)程中需要得到基層操作系統(tǒng)的支撐，不能充分利用計(jì)算機(jī)的硬件資源。（2）VMwareESX服務(wù)器的硬件在初始化時(shí)可以將本身的Linux系統(tǒng)替換掉，并且提供了很多例如遠(yuǎn)程控制臺(tái)的管理界面。這種服務(wù)器可以更好地控制虛擬機(jī)對(duì)資源的分配以及較少了管理的成本，系統(tǒng)的安全性能也得到很大的提高。（3）VMwareWorkstation是VMware公司最暢銷的軟件之一，該軟件包含一個(gè)X86的虛擬機(jī)套裝，每個(gè)虛擬機(jī)可以獨(dú)立運(yùn)行windows、Linus等操作系統(tǒng)。VMwareWorkstation不支持遠(yuǎn)程管理功能，而且處理效率相對(duì)較低，所以這種版本的軟件可以在學(xué)習(xí)或者測(cè)試的環(huán)境下使用。
3.2醫(yī)院可以運(yùn)行的信息系統(tǒng)。（1）醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)是醫(yī)院的主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)，它是其他所有系統(tǒng)的支架。醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)主要用在急診部門、住院部門和行政管理部門中，采用AIX服務(wù)器操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用的是Oracle。醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)具有自動(dòng)更新升級(jí)的功能，系統(tǒng)管理員將新的更新文件程序上傳到FTP服務(wù)器后，醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)的程序在啟動(dòng)時(shí)就會(huì)檢測(cè)到新版程序信息，程序會(huì)自動(dòng)完成下載和安裝的過(guò)程。（2）醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)商和OCS不同，它采用的是SQLserver數(shù)據(jù)庫(kù)。這種系統(tǒng)可以將患者的檢驗(yàn)樣本經(jīng)過(guò)儀器的檢測(cè)后計(jì)算出相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將檢驗(yàn)報(bào)告?zhèn)鞯结t(yī)生工作的計(jì)算機(jī)中，這樣醫(yī)生可以及時(shí)、快捷的看到病人的檢查結(jié)果。（3）醫(yī)學(xué)影像歸檔與通信系統(tǒng)（PACS）可以對(duì)圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，它是PACS系統(tǒng)的主要組成部分。醫(yī)學(xué)影像歸檔與通信系統(tǒng)采用的是SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)，是基于JAVA系統(tǒng)運(yùn)行的。該系統(tǒng)需要利用數(shù)據(jù)庫(kù)中間表來(lái)和OCS系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換。
3.3虛擬化系統(tǒng)在醫(yī)院中的實(shí)際運(yùn)用。（1）醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)（OCS）是將醫(yī)囑信息進(jìn)行數(shù)字化，醫(yī)院的其他任何診療信息都是源自醫(yī)囑信息。在醫(yī)囑信息經(jīng)過(guò)一系列傳輸過(guò)程后會(huì)產(chǎn)生一定的診療結(jié)果和治療費(fèi)用，因此，醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)在醫(yī)院日常業(yè)務(wù)管理中具有重要的作用。醫(yī)囑傳輸系統(tǒng)能夠提高醫(yī)院的工作效率，提高了工作的安全性以及穩(wěn)定性。（2）PACS和LIS主要涉及專門的就診工作，因此需要和相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而且PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量很大。因此，PACS和LIS也是屬于醫(yī)療系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)該采用獨(dú)立的存儲(chǔ)設(shè)備以及專門的服務(wù)器。（3）在醫(yī)療系統(tǒng)中還存在其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括醫(yī)院內(nèi)部的郵箱服務(wù)、醫(yī)保信息服務(wù)、掛號(hào)和繳費(fèi)服務(wù)等等。這些系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫(kù)各有不同，服務(wù)器的配置也不高，運(yùn)行時(shí)只占用少量的空間。
在知識(shí)經(jīng)濟(jì)浪潮下，知識(shí)已成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展以及企業(yè)成長(zhǎng)的關(guān)鍵性資源，知識(shí)管理作為應(yīng)運(yùn)而生的新型管理模式，能通過(guò)系統(tǒng)地利用信息和專門技術(shù)，最大限度地掌握和利用知識(shí)，實(shí)現(xiàn)組織機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新能力、響應(yīng)能力、生產(chǎn)效率和技能素質(zhì)的有效改善，從而提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。高技術(shù)虛擬企業(yè)(High—techVirtualEnterprise，HTVE)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)背景下產(chǎn)生的一種新型的企業(yè)組織形式。由于具有從社會(huì)中獲取必需的且本企業(yè)自身不具有的資源，以及便于同其他企業(yè)、科研院所進(jìn)行技術(shù)和知識(shí)資源的交流和共享等特點(diǎn)，這種組織形式能夠陜速地響應(yīng)市場(chǎng)機(jī)遇，減少相關(guān)開(kāi)發(fā)工作量，縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間，有助于降低生產(chǎn)成本和企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，未來(lái)將成為高新技術(shù)企業(yè)的一種重要的企業(yè)形態(tài)。
一、高技術(shù)虛擬企業(yè)知識(shí)管理
1．高技術(shù)虛擬企業(yè)特點(diǎn)
高技術(shù)虛擬企業(yè)(High—techVitrualEnter-pirse，HTVE)是指一些從事高技術(shù)產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)等各類相互獨(dú)立的高技術(shù)企業(yè)(或含有科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)和少數(shù)其他類型的企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)等等)為實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)和對(duì)用戶的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，根據(jù)各自的核心能力，通過(guò)信息、通信技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下采用虛擬組織模式而組成的虛擬企業(yè)。
高技術(shù)虛擬企業(yè)是虛擬企業(yè)的一種特殊類型。除具備一般虛擬企業(yè)的特征(如組織結(jié)構(gòu)的扁平化；團(tuán)隊(duì)合作；核心能力；并行工程；信息技術(shù)外)，高技術(shù)虛擬企業(yè)還具有與其他虛擬企業(yè)不同的特點(diǎn)：
(1)高技術(shù)特征。企業(yè)技術(shù)含量高，成員主要集中在上游技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)，甚至研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)均可成為聯(lián)盟中重要成員。研究成果也可以成為產(chǎn)品，此時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程為研究過(guò)程，這時(shí)的虛擬企業(yè)為虛擬科研組織。
(2)管理的重點(diǎn)為知識(shí)管理。管理的主要資源為知識(shí)和技術(shù)人員。企業(yè)間關(guān)系管理不僅是物流供應(yīng)鏈管理，更重要的是知識(shí)供應(yīng)鏈管理。
(3)知識(shí)存量高且流量大。高技術(shù)虛擬企業(yè)還具有相對(duì)高的知識(shí)存量以及不斷追求知識(shí)創(chuàng)新的動(dòng)力和壓力。相應(yīng)的，高技術(shù)企業(yè)員工以高知識(shí)員工為主體，他們知識(shí)存量高并且學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，通過(guò)一系列知識(shí)活動(dòng)為企業(yè)創(chuàng)造財(cái)富。
(4)核心能力主要體現(xiàn)為技術(shù)創(chuàng)新能力。高技術(shù)企業(yè)其核心能力主要是以知識(shí)為基礎(chǔ)的技術(shù)能力，從知識(shí)存量與流量角度看，高技術(shù)企業(yè)通過(guò)個(gè)人學(xué)習(xí)和組織學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)(技術(shù))的靜態(tài)積累(知識(shí)儲(chǔ)備和維持)和動(dòng)態(tài)積累(知識(shí)創(chuàng)新)，進(jìn)而支撐技術(shù)能力的不斷提高，建立企業(yè)的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，高技術(shù)企業(yè)實(shí)質(zhì)上就是知識(shí)高積累和快速創(chuàng)新兼具型企業(yè)。知識(shí)管理是高技術(shù)虛擬企業(yè)實(shí)現(xiàn)核心競(jìng)爭(zhēng)力必然的選擇。
(5)超前性。高技術(shù)虛擬企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)具有超前性，企業(yè)要預(yù)見(jiàn)和創(chuàng)造市場(chǎng)需求，就離不開(kāi)知識(shí)創(chuàng)新。
2．知識(shí)管理在高技術(shù)虛擬企業(yè)中的重要作用
高技術(shù)虛擬企業(yè)需要通過(guò)有效的知識(shí)管理方式形成一種知識(shí)聯(lián)盟的核心能力。知識(shí)與信息資源是虛擬企業(yè)運(yùn)營(yíng)的根本要素之一，企業(yè)的中心目標(biāo)是學(xué)習(xí)和創(chuàng)造知識(shí)使之在組織中低成本而高效地相互轉(zhuǎn)化、溢出與釋放，知識(shí)管理是虛擬企業(yè)實(shí)現(xiàn)核心競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。
(1)高技術(shù)虛擬企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新需要知識(shí)管理。高技術(shù)虛擬企業(yè)是企業(yè)為了提高技術(shù)創(chuàng)新能力而采取的一種新型組織合作方式，企業(yè)與企業(yè)或者與高校等科研機(jī)構(gòu)之間會(huì)建立知識(shí)聯(lián)盟來(lái)促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)知識(shí)管理過(guò)程，外部知識(shí)可以內(nèi)部化，虛擬企業(yè)中的知識(shí)在轉(zhuǎn)移和共享的過(guò)程中不斷產(chǎn)生新的知識(shí)資源，為企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值。
(2)高技術(shù)虛擬企業(yè)提高柔性需要知識(shí)管理，高技術(shù)虛擬企業(yè)需要能對(duì)外界變化做出靈活的反應(yīng)。知識(shí)管理通過(guò)挖掘和獲取盡可能多的知識(shí)內(nèi)容和專家技能，把創(chuàng)造的知識(shí)和外界的信息加以收集和綜合，縮短查找信息的時(shí)間和避免重復(fù)性的勞動(dòng)，獲得對(duì)日常決策的幫助，以應(yīng)對(duì)多變的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境對(duì)企業(yè)敏捷性的需要。
(3)高技術(shù)虛擬企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化組織需要知識(shí)管理企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)化組織上進(jìn)行工作的環(huán)境要求。它不但需要自身的知識(shí)管理，而且需要通過(guò)知識(shí)管理來(lái)了解每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的知識(shí)技術(shù)條件，以保證信息流、物流和資金流在網(wǎng)絡(luò)上的通暢流轉(zhuǎn)。
(4)高技術(shù)虛擬企業(yè)間的合作溝通需要知識(shí)管理。虛擬企業(yè)是高度競(jìng)爭(zhēng)和高度協(xié)同的對(duì)立統(tǒng)一體，它的組織邊界是模糊的，其合作伙伴之問(wèn)的高度協(xié)同必須以信息流和知識(shí)流的通暢為基礎(chǔ)。
二、高技術(shù)虛擬企業(yè)知識(shí)管理鏈模型
知識(shí)分為顯性知識(shí)和隱性知識(shí)，前者一般是指可以編碼和度量的，可以由計(jì)算機(jī)處理的知識(shí)；而后者一般是指人們頭腦中的經(jīng)驗(yàn)、訣竅、靈感等知識(shí)。高新技術(shù)企業(yè)的知識(shí)管理技術(shù)與工具所要解決的問(wèn)題是如何使知識(shí)在員工之間容易地傳遞，使顯性知識(shí)和隱性知識(shí)之間容易轉(zhuǎn)變，從而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)企業(yè)的知識(shí)創(chuàng)新。高技術(shù)虛擬企業(yè)通常由若干企業(yè)臨時(shí)組成，成員可以包括企業(yè)、團(tuán)隊(duì)、個(gè)人三個(gè)層次，而不僅僅是企業(yè)內(nèi)部成員，各成員企業(yè)都具有獨(dú)立的法人資格，它們之間是一種平等的團(tuán)隊(duì)合作關(guān)系，所以知識(shí)管理的過(guò)程更加復(fù)雜，不僅僅局限于高技術(shù)虛擬企業(yè)內(nèi)部，還融合了成員企業(yè)內(nèi)的知識(shí)管理。
一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)企業(yè)的知識(shí)鏈通常包括知識(shí)的識(shí)別、獲取、開(kāi)發(fā)、分解、儲(chǔ)存、傳遞、共享以及知識(shí)產(chǎn)生價(jià)值的評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，在這個(gè)知識(shí)鏈上，形成了一條知識(shí)流。高技術(shù)虛擬企業(yè)的知識(shí)鏈，知識(shí)管理的對(duì)象就包括知識(shí)的順暢流動(dòng)，以及創(chuàng)造適合知識(shí)交流與共享的氛圍，所以，知識(shí)鏈模型為高技術(shù)虛擬企業(yè)知識(shí)管理研究提供了一個(gè)更直觀的視角。高技術(shù)虛擬企業(yè)知識(shí)管理鏈模型主要包括三個(gè)部分：
1．基于web的基礎(chǔ)構(gòu)建
基于web的虛擬組織網(wǎng)絡(luò)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，為了達(dá)到共享技術(shù)、分?jǐn)傎M(fèi)用以及滿足市場(chǎng)需求的目的，借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和?！夹g(shù)，將具有開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)某種新產(chǎn)品所需的不同知識(shí)和技術(shù)的不同組織單元連接成一張網(wǎng)，形成結(jié)構(gòu)扁平、交叉功能強(qiáng)的組織形式。各組織單元間彼此連接，富有柔性、機(jī)動(dòng)性高，遞階層次少。與傳統(tǒng)企業(yè)相比，高新技術(shù)企業(yè)所采用的高新技術(shù)及其生產(chǎn)的產(chǎn)品的生命周期比較短，知識(shí)更新速度較快。通過(guò)建立虛擬網(wǎng)絡(luò)組織，調(diào)動(dòng)工作團(tuán)隊(duì)的積極性、創(chuàng)造性、解決問(wèn)題的能力，工作團(tuán)隊(duì)中的成員共同致力于組織的宗旨績(jī)效目標(biāo)，并且承擔(dān)共同的責(zé)任。從而，各成員之間能夠從過(guò)去的缺乏信任、知識(shí)壟斷、相互競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芮泻献?、知識(shí)共享來(lái)完成工作目標(biāo)，能夠快速有效地達(dá)到更新知識(shí)的目的。此外，還有高技術(shù)虛擬企業(yè)的文化、組織結(jié)構(gòu)和管理模式，它們作為“軟資源”也是虛擬企業(yè)運(yùn)營(yíng)的重要基礎(chǔ)。而且，虛擬企業(yè)知識(shí)倉(cāng)庫(kù)作為公共知識(shí)的存儲(chǔ)地，對(duì)知識(shí)的轉(zhuǎn)移和共享提供了場(chǎng)所。虛擬企業(yè)成員從組織的內(nèi)／外部知識(shí)源中獲取各自的知識(shí)然后存于組織的知識(shí)庫(kù)中，通過(guò)web技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化和學(xué)習(xí)，供所有員工進(jìn)行交流和共享，而交流過(guò)程中形成的新知識(shí)又歸聚到知識(shí)源中，這個(gè)過(guò)程是循環(huán)的。
2．知識(shí)管理流程
本模型中知識(shí)管理流程主要包括知識(shí)獲取、知識(shí)選擇、知識(shí)產(chǎn)生、知識(shí)內(nèi)化、知識(shí)外化五個(gè)過(guò)程。從三個(gè)方面闡述如下：
(1)知識(shí)獲取和選擇：創(chuàng)新的基礎(chǔ)就是前人積累的知識(shí)，組織或個(gè)人實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的第一步是要獲取大量的相關(guān)知識(shí)。系統(tǒng)最初收集到的只是蘊(yùn)藏著豐富知識(shí)的信息資源，有待于人們?nèi)ミM(jìn)一步挖掘。在高技術(shù)虛擬企業(yè)中，主要是利用一些計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)方法對(duì)獲取的知識(shí)進(jìn)行過(guò)濾和數(shù)據(jù)挖掘。其中主要搜索方法有人工智能和搜索器等，主要的數(shù)據(jù)挖掘方法有模糊聚類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)分析等。利用這些技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)未來(lái)可能發(fā)生的改變加以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，并對(duì)一些不確定的知識(shí)進(jìn)行推理、判斷和分類，使其符合現(xiàn)實(shí)狀況。最后將處理完畢的知識(shí)、信息以一定方式和規(guī)則通過(guò)知識(shí)門戶的控制存儲(chǔ)在知識(shí)中心。
(2)知識(shí)產(chǎn)生：企業(yè)中的知識(shí)、信息等很多來(lái)自于外部組織，不可能完全符合本企業(yè)的實(shí)際需要。因此可以通過(guò)遺傳算法、人工智能等技術(shù)對(duì)現(xiàn)有知識(shí)和信息進(jìn)行選擇改造、融合，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的重新開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，創(chuàng)造出更加符合本企業(yè)發(fā)展的新知識(shí)。
(3)知識(shí)的內(nèi)化和外化。產(chǎn)生的知識(shí)最終在企業(yè)實(shí)踐工作中加以應(yīng)用。知識(shí)的內(nèi)化過(guò)程，指從顯性知識(shí)到隱性知識(shí)的轉(zhuǎn)化過(guò)程，如通過(guò)培訓(xùn)將書(shū)本上的顯性知識(shí)轉(zhuǎn)化為主體的隱形知識(shí)，然后通過(guò)主體的創(chuàng)新活動(dòng)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)重用。知識(shí)的內(nèi)化主要通過(guò)網(wǎng)上培訓(xùn)、知識(shí)地圖、知識(shí)倉(cāng)庫(kù)和知識(shí)推送來(lái)實(shí)現(xiàn)。知識(shí)的外化過(guò)程，指從隱性知識(shí)到顯性知識(shí)，即將主體的經(jīng)驗(yàn)和訣竅進(jìn)行總結(jié)，并以文字、圖形等形式表現(xiàn)出來(lái)，使隱性知識(shí)得以保存、傳播和重用；知識(shí)的外化是知識(shí)管理技術(shù)中的瓶頸，主要通過(guò)知識(shí)共享平臺(tái)、知識(shí)結(jié)構(gòu)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)和認(rèn)同。
3．戰(zhàn)略融合
從戰(zhàn)略層面考慮，主要分為知識(shí)聯(lián)盟、知識(shí)聯(lián)盟內(nèi)的協(xié)調(diào)和控制三個(gè)部分。高技術(shù)虛擬企業(yè)的知識(shí)聯(lián)盟作為企業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟的種范式，是從高技術(shù)企業(yè)擁有的、給其帶來(lái)核心競(jìng)爭(zhēng)力的知識(shí)這個(gè)角度來(lái)建構(gòu)相互間締結(jié)聯(lián)盟的機(jī)理。通過(guò)知識(shí)聯(lián)盟的方式，將數(shù)個(gè)企業(yè)有限的技術(shù)力量綜合在一起，使各企業(yè)之間能最大限度發(fā)揮各自之長(zhǎng)，彌補(bǔ)各自之短，這是當(dāng)今企業(yè)有效提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。
高技術(shù)虛擬企業(yè)知識(shí)聯(lián)盟，在創(chuàng)造聯(lián)盟基本上遵循著類似的模式，首先，評(píng)估伙伴潛能，要能創(chuàng)造出一個(gè)立足于現(xiàn)實(shí)、將來(lái)能實(shí)現(xiàn)的新聯(lián)盟，聯(lián)盟各方必須具備足夠的為聯(lián)盟作出貢獻(xiàn)的潛能；其次，在描述聯(lián)盟可能為各方帶來(lái)的貢獻(xiàn)時(shí)不能有所偏重，并且聯(lián)盟要求各方必須承擔(dān)作出改變和付出的成本；最后，創(chuàng)造可行途徑，制定實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)景的步驟。各方對(duì)共享的遠(yuǎn)景達(dá)成共識(shí)之后，聯(lián)盟制定出實(shí)際可行的步驟。
模型強(qiáng)調(diào)了知識(shí)管理的價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程，并強(qiáng)調(diào)了WEB的基礎(chǔ)作用，突出了知識(shí)管理網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)建的趨勢(shì)，充分考慮了企業(yè)文化和組織結(jié)構(gòu)等環(huán)境因素對(duì)知識(shí)管理的支持，既注重突出知識(shí)管理過(guò)程，也強(qiáng)調(diào)通過(guò)各種知識(shí)分析工具增強(qiáng)知識(shí)創(chuàng)新能力和提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。但對(duì)模型各個(gè)層次具體使用的技術(shù)餌決方案、知識(shí)管理主體和外部因素的集成考慮仍不夠全面，尚待進(jìn)一步研究。
三、高技術(shù)虛擬組織的知識(shí)管理鏈運(yùn)用策略
1．基于web建立有效的高新技術(shù)企業(yè)知識(shí)管理信息系統(tǒng)
高技術(shù)虛擬企業(yè)需要開(kāi)發(fā)知識(shí)管理系統(tǒng)所必需的軟、硬件設(shè)施，為知識(shí)獲取與共享創(chuàng)造條件。企業(yè)知識(shí)管理的核心內(nèi)容是憑借一系列技術(shù)手段、制度安排及管理手段，基于WEB建立一套有效的知識(shí)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)至少應(yīng)包含以下幾個(gè)子系統(tǒng)：一是需要開(kāi)發(fā)出先進(jìn)的知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)以及相應(yīng)的庫(kù)管理子系統(tǒng)；二是需要開(kāi)發(fā)與建設(shè)企業(yè)內(nèi)部各單位之間、企業(yè)與外部機(jī)構(gòu)之間、企業(yè)與用戶之間的知識(shí)交互網(wǎng)絡(luò)；三是要開(kāi)發(fā)出友好的人機(jī)交互界面，以使企業(yè)內(nèi)部員工與用戶都能及時(shí)、便捷地通過(guò)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)話，獲取自己需要的知識(shí)。
2．創(chuàng)建知識(shí)管理的組織體系
高技術(shù)虛擬企業(yè)的知識(shí)管理首先應(yīng)該擁有知識(shí)管理的機(jī)構(gòu)，并使之成為企業(yè)的一個(gè)職能部門。知識(shí)管理是一種新的管理理念，它的產(chǎn)生會(huì)觸及高新企業(yè)本身組織結(jié)構(gòu)的變化，只有高新技術(shù)企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)具有彈性，才能發(fā)揮知識(shí)管理的作用。高技術(shù)虛擬組織內(nèi)的知識(shí)管理要努力在企業(yè)中取得更加重要的地位，從而形成全公司的知識(shí)管理。企業(yè)應(yīng)當(dāng)設(shè)立專門的知識(shí)管理部門，或者至少任命知識(shí)管理管理者。一方面是由于知識(shí)管理的關(guān)鍵在于把每個(gè)人的隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為顯性知識(shí)，而這只有全體人員的參與，全體人員的重視才能成為現(xiàn)實(shí)；另一方面是由于知識(shí)對(duì)于高技術(shù)虛擬企業(yè)成員具有極端的重要性，是其競(jìng)爭(zhēng)力的來(lái)源。知識(shí)是一種戰(zhàn)略資產(chǎn)，對(duì)于高技術(shù)虛擬組織中的企業(yè)更是如此。
3．高技術(shù)虛擬企業(yè)文化建設(shè)
對(duì)于任何組織而言，進(jìn)行知識(shí)管理必須以建立開(kāi)放的、愿意為組織貢獻(xiàn)知識(shí)的文化為主。對(duì)于高技術(shù)虛擬組織中的企業(yè)成員來(lái)說(shuō)，文化更是知識(shí)管理的關(guān)鍵。這主要是由于虛擬組織中的個(gè)體成員常常在空間上是分離的，面對(duì)面的交流比常規(guī)企業(yè)中要少，因此個(gè)體成員之間以及個(gè)體與企業(yè)之間的關(guān)系較為松散。在這樣一個(gè)弱文化的環(huán)境中，隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為顯性知識(shí)的阻力會(huì)更大。另外知識(shí)的轉(zhuǎn)化常常是跨組織的，由于高技術(shù)虛擬組織中的信任關(guān)系的脆弱性，常使人們?cè)诮涣髦R(shí)時(shí)有所顧慮。因此，對(duì)于高技術(shù)虛擬組織來(lái)說(shuō)，必須以文化為動(dòng)力，加速知識(shí)的積累和轉(zhuǎn)化。:
4．外部協(xié)同
2采用虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)和虛擬仿真軟件的對(duì)比研究
虛擬仿真軟件中元件采用的是元器件符號(hào)，儀器儀表采用例化的符號(hào)，界面方便整潔、易于調(diào)試，但是對(duì)于學(xué)生認(rèn)知的能力幫助不大;虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)內(nèi)部的元器件和儀表儀器，是按照實(shí)際器件模型來(lái)進(jìn)行建模。比如對(duì)于電阻來(lái)說(shuō)，采用和實(shí)際實(shí)物相同的色環(huán)電阻，這對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器件和設(shè)備具有很大的幫助作用，對(duì)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(guò)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(tái)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(duì)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(dòng)。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，采用虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)沒(méi)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(wèn)題解決在發(fā)生之前。對(duì)于虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)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(tái)更加針對(duì)學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)，而仿真軟件更針對(duì)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(guò)節(jié)點(diǎn)的方式，在虛擬實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)中一般通過(guò)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(guò)接到對(duì)應(yīng)器件節(jié)點(diǎn)的方式。針對(duì)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(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在學(xué)生實(shí)驗(yàn)后針對(duì)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(tái)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(tái)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>
關(guān)鍵詞： 虛擬樣機(jī)技術(shù)；論文統(tǒng)計(jì)；計(jì)量分析
Key words： virtual prototyping technology；paper statistics；quantitative analysis
中圖分類號(hào)：C53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2013）09-0312-02
0 引言
虛擬樣機(jī)技術(shù)是上世紀(jì)80年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)。設(shè)計(jì)人員在計(jì)算機(jī)上建立能夠反映產(chǎn)品特性的樣機(jī)模型，用樣機(jī)模型代替物理樣機(jī)在各種工況下進(jìn)行仿真試驗(yàn)和分析，測(cè)試和評(píng)估產(chǎn)品的整體性能，進(jìn)而不斷改進(jìn)和優(yōu)化樣機(jī)模型的設(shè)計(jì)，直至獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案后，再制造物理樣機(jī)[1]。虛擬樣機(jī)技術(shù)改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)思想，極大地降低了產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和開(kāi)發(fā)成本，縮短了研發(fā)周期，提高了產(chǎn)品性能，加速了新技術(shù)向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的開(kāi)發(fā)、研制與使用過(guò)程。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，虛擬樣機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)獲得重大進(jìn)展，被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)不同領(lǐng)域。世界眾多著名的制造公司在生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中都廣泛采用虛擬樣機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)、裝機(jī)、測(cè)試都在計(jì)算機(jī)中模擬完成，保證了產(chǎn)品一次試制成功[2]。虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使企業(yè)能夠以最低的成本快速推出產(chǎn)品，迅速搶占國(guó)際市場(chǎng)，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
本文依托“維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)”這一平臺(tái)，通過(guò)對(duì)2003～2012年10年期間與虛擬樣機(jī)技術(shù)相關(guān)的期刊論文的檢索，采用論文計(jì)量學(xué)方法，對(duì)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，概括和總結(jié)我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究狀況，以期為虛擬樣機(jī)技術(shù)今后在我國(guó)更廣泛地推廣應(yīng)用提供參考。
1 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析方法
本文以維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的期刊論文為統(tǒng)計(jì)分析源，以2003～2012年為時(shí)間條件，以“全部期刊”為期刊范圍，以“虛擬樣機(jī)”為題名或關(guān)鍵詞進(jìn)行全部專業(yè)論文的檢索，經(jīng)過(guò)整理匯總，刪除重復(fù)論文后共計(jì)2508篇。通過(guò)EXCEL將整理后的論文數(shù)據(jù)套錄成數(shù)據(jù)庫(kù)，采用論文計(jì)量學(xué)方法對(duì)論文的發(fā)表年份、涉及領(lǐng)域、研究機(jī)構(gòu)以及第一作者等四個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，概括和總結(jié)近10年來(lái)我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究狀況[3]。
2 統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果
2.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究論文年份統(tǒng)計(jì)分析 從圖1和表1可以看出我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究論文數(shù)量的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2003年至2009年期間，論文數(shù)量逐年增加，2004年和2005年，論文數(shù)量增加的幅度最大，之后增加幅度在逐年減小，2009年論文數(shù)量達(dá)到頂峰。這表明，2003年至2009年，我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)展得比較快，并取得了大量的研究成果。但是，從2010年開(kāi)始，論文數(shù)量較大幅度減少，特別是2012年，論文數(shù)量減少到152篇。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有可能是近三年對(duì)虛擬樣機(jī)技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用研究力度減小，也有可能是相關(guān)研究論文的產(chǎn)出以及中國(guó)學(xué)術(shù)期刊庫(kù)的收錄有一定時(shí)滯性[4]。
2.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究涉及領(lǐng)域統(tǒng)計(jì)分析 筆者對(duì)研究主題涉及到我國(guó)航空航天、國(guó)防軍工、汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)、工程機(jī)械、礦產(chǎn)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)器人與機(jī)械手、教育等領(lǐng)域的論文數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究涉及各個(gè)領(lǐng)域，部分論文同時(shí)涉及多個(gè)領(lǐng)域，論文涉及領(lǐng)域分布情況見(jiàn)圖2。論文產(chǎn)出居前三位的領(lǐng)域是汽車、工程機(jī)械、機(jī)器人，這表明，隨著汽車、工程機(jī)械、機(jī)器人領(lǐng)域近十年來(lái)的迅猛發(fā)展，虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究在這些領(lǐng)域中也取得了不斐的成果。
2.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)分析 在2508篇論文中，沒(méi)有署名作者單位的共有23篇。筆者將論文作者的工作單位分為本科院校、科研院所、企業(yè)和大專院校四類研究機(jī)構(gòu)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。發(fā)文數(shù)量最多的機(jī)構(gòu)是本科院校，為2145篇，科研院所、企業(yè)和大專院校發(fā)文數(shù)量分別為419篇、368篇、117篇，其中科研院所、企業(yè)、大專院校與本科院校作者合著的論文數(shù)量分別為280篇、244篇、46篇，本科院校的發(fā)文數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他機(jī)構(gòu)。這充分顯示，本科院校是虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究的主要機(jī)構(gòu)。
2.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究論文作者統(tǒng)計(jì)分析 根據(jù)論文第一作者發(fā)文數(shù)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，無(wú)作者數(shù)據(jù)的論文10篇，大部分作者1至2篇，發(fā)文數(shù)量排列前10位的作者見(jiàn)表3，其中，七位是本科院校的教授或講師，二位是博士研究生，只有一位是科研院所的高級(jí)工程師，由此可見(jiàn)，本科院校的教授和教師是虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究的中堅(jiān)力量。
3 結(jié)論與建議
從“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)”檢索及分析結(jié)果可以看出，2003～2012年10年期間，我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)展迅速，至2009年達(dá)到頂峰，近年又逐漸回落；應(yīng)用研究涉及領(lǐng)域極為廣泛，研究成果比較多的是汽車、工程機(jī)械、機(jī)器人領(lǐng)域；應(yīng)用研究的主要機(jī)構(gòu)是本科院校，應(yīng)用研究的主要群體是本科院校的學(xué)者和教師。本文的檢索分析結(jié)果不一定能夠全面反映我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用研究狀況，但從一個(gè)側(cè)面反映了我國(guó)虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)和群體比較單一。
虛擬樣機(jī)技術(shù)問(wèn)世之后，得到許多發(fā)達(dá)國(guó)家制造商的高度重視，立即將這一先進(jìn)制造技術(shù)引入企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)是一個(gè)制造大國(guó)，虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用研究，不應(yīng)僅在本科院校，不應(yīng)僅有本科院校的學(xué)者和教師，更應(yīng)廣泛推廣到企業(yè)和科研院所，讓廣大企業(yè)和科研院所的技術(shù)人員參與研究和應(yīng)用。
面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)企業(yè)應(yīng)積極主動(dòng)充分利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，減小產(chǎn)品的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，降低產(chǎn)品研發(fā)的成本，提高產(chǎn)品的性能，從而增強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，提高我國(guó)企業(yè)在世界制造業(yè)中的地位和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，虛擬樣機(jī)技術(shù)的研究專家也應(yīng)加強(qiáng)向企業(yè)推廣虛擬樣機(jī)技術(shù)，推動(dòng)這一先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)企業(yè)和科研院所的普及和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
[1]郭衛(wèi)東.虛擬樣機(jī)技術(shù)與ADAMS應(yīng)用實(shí)例教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.
2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用的重要意義
邊防部隊(duì)計(jì)算機(jī)通信實(shí)踐中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可全面提升部隊(duì)信息化工作效率，使工作人員整體技術(shù)水平不斷增強(qiáng)，更新以往滯后的管理工作模式與日常辦公手段，符合目前計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需要，可保證邊防部隊(duì)計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用的整體安全。引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)至計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，還可進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)通信體制，預(yù)防計(jì)算機(jī)通信形成更大的漏洞、提升邊防部隊(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)服務(wù)器的綜合應(yīng)用率，節(jié)省硬件設(shè)施的成本投入、縮減系統(tǒng)能耗成本。通過(guò)將各類計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)的整合處理使之在單獨(dú)服務(wù)器之中進(jìn)行運(yùn)行，還可全面提升計(jì)算機(jī)通信整體安全工作水平。
3計(jì)算機(jī)通信中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用
3.1硬件組成
采用Vmware虛擬機(jī)通過(guò)橋接模式進(jìn)行連接，該處理方式之下，便要求用戶通過(guò)手工操作配置虛擬系統(tǒng)IP地址并設(shè)定子網(wǎng)掩碼。同時(shí)，還要令其同宿主系統(tǒng)同處在相同的網(wǎng)段之中，方能完成兩者間的通信應(yīng)用。另外，倘若該虛擬系統(tǒng)處在局域網(wǎng)之中單獨(dú)的主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，則用戶便可通過(guò)手工方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議的配置，進(jìn)而可通過(guò)局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或是路由器完成網(wǎng)絡(luò)登錄訪問(wèn)。另外，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還要擁有屬于自身的硬盤、光驅(qū)以及網(wǎng)卡等必要硬件設(shè)施，完成計(jì)算機(jī)通信信息資源的實(shí)時(shí)全面共享。還可對(duì)其完成分區(qū)操作、進(jìn)行格式化處理。采用的傳輸模式應(yīng)是全雙工或者半雙工，工作溫度則要控制在零攝氏度至四十?dāng)z氏度、支持網(wǎng)管，對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，唯有如此方能保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的順暢有序運(yùn)行，全面提升通信系統(tǒng)自動(dòng)化工作水平。
3.2VPN確保通信系統(tǒng)安全
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用階段中，采用量子秘鑰模式的VPN技術(shù)，可確保計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用的可靠安全，提升網(wǎng)絡(luò)信息傳輸效率。倘若在計(jì)算機(jī)通信階段中引發(fā)泄露現(xiàn)象，則此泄露出來(lái)的信息也僅僅是量子信息各個(gè)分塊之中的一個(gè)單元，并不會(huì)對(duì)整體量子秘鑰的可靠安全形成較大程度的影響。同時(shí)，針對(duì)竊聽(tīng)人的相關(guān)信息也并非全面的，可能有所增加或縮減，為此竊聽(tīng)人獲取數(shù)據(jù)資源欠缺準(zhǔn)確性。這樣一來(lái)可全面預(yù)防秘鑰竊聽(tīng)現(xiàn)象，確保VPN網(wǎng)絡(luò)信息的完整與安全。另外，該系統(tǒng)模式還體現(xiàn)了抗攻擊性特征，可全面提升分配秘鑰的處理效率，通過(guò)相空間重構(gòu)方式，并借助混沌系統(tǒng)以確保量子秘鑰的可靠安全，提升虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的綜合安全性。
3.3完成目標(biāo)定位、進(jìn)行虛擬化平臺(tái)管理
計(jì)算機(jī)通信中需要借助GIS虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將GPS設(shè)施用作移動(dòng)終端進(jìn)行導(dǎo)航與定位，發(fā)揮數(shù)字地圖處理功能，以完成動(dòng)態(tài)的電子圖件傳輸，令人們可借助系統(tǒng)全面明確現(xiàn)場(chǎng)具體狀況。該過(guò)程之中需要首先將項(xiàng)目圖件、信息導(dǎo)入至系統(tǒng)內(nèi)，變化為圖形與相應(yīng)的GIS格式，透過(guò)自動(dòng)化處理以及手工方法掌握GPS有關(guān)位置信息，并利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)施傳播，以細(xì)致全面的記錄邊防現(xiàn)場(chǎng)管理狀況。計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用過(guò)程中采取虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)完成有序管控，并借助語(yǔ)音應(yīng)答、多媒體系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及鏡像功能取代人工作業(yè)，使邊防部隊(duì)計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)之中的人資管理職能有效的劃分出來(lái)。借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的更強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能可存儲(chǔ)海量信息，并設(shè)定統(tǒng)一模式，透過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)召開(kāi)視頻會(huì)議、進(jìn)行遠(yuǎn)距離的查哨，借助微波通信完成自動(dòng)化的報(bào)警處理，并透過(guò)具備抵御干擾影響以及輻射作用的高清晰視頻快速傳遞邊防現(xiàn)場(chǎng)具體圖像信息，完成快速的數(shù)據(jù)收集以及視頻傳輸，透過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得工作路程更加優(yōu)化，以加快整體工作業(yè)務(wù)的處理進(jìn)度。
二、計(jì)算機(jī)技術(shù)中虛擬化工作的運(yùn)行方式
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(wú)差異，實(shí)現(xiàn)虛擬主機(jī)與主機(jī)的正常網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。
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(dòng)訪問(wèn)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(wèn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)之上，達(dá)到訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的目的。在這一方面，虛擬機(jī)則更像是一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)，通過(guò)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(duì)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(wèn)。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(wèn)，基于DHCP服務(wù)器確定動(dòng)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(kāi)發(fā)環(huán)境
虛擬應(yīng)用開(kāi)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(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)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(kāi)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(kāi)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(duì)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(wèn)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(duì)于上述問(wèn)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(shí)虛擬化技術(shù)安全問(wèn)題得不到保障。對(duì)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?？刹扇〗MM，通過(guò)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(tái)，基于安全角度提升系統(tǒng)實(shí)效性[3]?？傊?，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(dòng)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。
1.2計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的更新速度跟不上計(jì)算機(jī)軟件的更新。為了適應(yīng)不同年級(jí)不同教學(xué)內(nèi)容的需求，計(jì)算機(jī)軟件多種多樣，且經(jīng)常更新，甚至一臺(tái)計(jì)算機(jī)中安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，但是相較于軟件的更新速度，計(jì)算機(jī)硬件由于長(zhǎng)期得不到更新，則導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行新版的軟件，從而給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)負(fù)面的影響。
1.3教學(xué)資金和現(xiàn)有設(shè)備的性能不足，限制了一些具有前沿性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，并行計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)等新興技術(shù)更新速度，若是沒(méi)有充足的資金就無(wú)法購(gòu)買先進(jìn)設(shè)備，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程更無(wú)從談起。
1.4計(jì)算機(jī)品牌、型號(hào)多樣、計(jì)算機(jī)的配置差別很大。學(xué)校的計(jì)算機(jī)一般都是分批次購(gòu)買的，購(gòu)入較早的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施就會(huì)比較老化，配置也比較低，故障頻發(fā)的計(jì)算機(jī)設(shè)備會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校又不能一次性大批量的進(jìn)行換購(gòu)，因此在逐漸更新?lián)Q代的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)的品牌、型號(hào)和配置等都會(huì)產(chǎn)生較大的差別，計(jì)算機(jī)硬件種類的不同，對(duì)設(shè)備維護(hù)工作加大的難度，也會(huì)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異。
1.5一些具有危險(xiǎn)性或破壞性的實(shí)驗(yàn)無(wú)法在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。在高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些具有危險(xiǎn)性或破壞性的實(shí)驗(yàn)教師一般會(huì)采取課堂演示的形式進(jìn)行教學(xué)，例如CMOS設(shè)置，硬盤分區(qū)及格式化，安裝操作系統(tǒng)，CPU的超頻，克隆軟件的使用或者網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)等等，以降低計(jì)算機(jī)損壞甚至整個(gè)系統(tǒng)崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。
2、虛擬技術(shù)
虛擬技術(shù)自起源以來(lái)都備受各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)注，尤其是在2007年至今，虛擬技術(shù)更是得到了飛躍性的增長(zhǎng)。虛擬機(jī)能夠像一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)一樣自行運(yùn)行自身的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，并且借助其虛擬化的特點(diǎn)，可以在單臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)。虛擬機(jī)憑借全然由軟件組成的優(yōu)勢(shì)，其行為完全類似于一臺(tái)物理計(jì)算機(jī)，它包含自己的虛擬（基于軟件實(shí)現(xiàn)的）CPU、內(nèi)存、硬盤和網(wǎng)卡。操作系統(tǒng)無(wú)法分辨虛擬機(jī)與物理機(jī)之間的差異，應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)中的其他計(jì)算機(jī)也無(wú)法分辨，這也使得虛擬機(jī)更加具有真實(shí)性。尤其是在經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)緊張的大環(huán)境下，具有節(jié)省成本、降低能耗、便于管理等優(yōu)勢(shì)的虛擬技術(shù)更加得到了各行各業(yè)的青睞。例如銀行、醫(yī)院和通訊領(lǐng)域等，VMware，Xen等虛擬化軟件的應(yīng)用都已趨于成熟，標(biāo)準(zhǔn)化和服務(wù)器整合得到了最大化的利用。隨著虛擬化工作在高等教育領(lǐng)域中的深入，圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室、還有一些高校也紛紛在工作、教學(xué)中融入了虛擬技術(shù)，并且在應(yīng)用中頗有成效。
3、虛擬技術(shù)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
針對(duì)上文中分析的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足，下面將通過(guò)虛擬技術(shù)從四個(gè)方面對(duì)解決這些不足進(jìn)行探討。
3.1利用虛擬技術(shù)開(kāi)設(shè)具有前沿性和實(shí)踐性的虛擬化實(shí)驗(yàn)課程。諸如計(jì)算機(jī)組成原理，計(jì)算機(jī)安全，多操作系統(tǒng)交互，可編程數(shù)字電路，并行計(jì)算技術(shù)，集群技術(shù)，多核編程技術(shù)等實(shí)驗(yàn)課程是無(wú)法在目前實(shí)驗(yàn)室設(shè)備上進(jìn)行的。將現(xiàn)有X86計(jì)算機(jī)的硬件資源（包括CPU、RAM、硬盤和網(wǎng)絡(luò)控制器），利用VMware虛擬技術(shù)，創(chuàng)建功能齊全、可像“真實(shí)”計(jì)算機(jī)一樣運(yùn)行其自身操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的虛擬機(jī)，把以前無(wú)法在真實(shí)計(jì)算機(jī)上開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程轉(zhuǎn)移到虛擬機(jī)上進(jìn)行。這種虛擬化的轉(zhuǎn)換突破了計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施的限制，使實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容更加豐富更加具有時(shí)效
3.2有效利用虛擬技術(shù)能夠降低計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。在嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備的預(yù)算更加有限，如何顧全成本、資源和時(shí)間三個(gè)方面的同時(shí)，提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，可以通過(guò)利用VMware虛擬技術(shù)，創(chuàng)建一個(gè)適用于所有Windows應(yīng)用程序的虛擬PC環(huán)境，減少硬件需求量提高現(xiàn)有資源的利用率，改進(jìn)教學(xué)環(huán)境和教學(xué)效果。
3.3虛擬技術(shù)能夠在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起到降低能耗的作用?，F(xiàn)在大多數(shù)服務(wù)器和臺(tái)式計(jì)算機(jī)在開(kāi)啟后僅有5-15%的時(shí)間處于使用狀態(tài)，而大多數(shù)X86硬件在空閑狀態(tài)下仍需消耗正常工作負(fù)載所需電量的60-90%。VMware虛擬技術(shù)具有高級(jí)資源和內(nèi)存管理功能，可實(shí)現(xiàn)15：1甚至更高的整合率，可將硬件利用率提高到多達(dá)85%。完成虛擬化后，分布式電源管理（DPM）會(huì)監(jiān)控整個(gè)計(jì)算機(jī)的利用率，并智能地關(guān)閉不需要的物理服務(wù)器，而不會(huì)影響應(yīng)用程序和用戶。虛擬技術(shù)可以極大地減少能耗，同時(shí)又不會(huì)降低可靠性和功能完整性，對(duì)高校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)果一致性和準(zhǔn)確性具有可靠的保障作用。
3.4虛擬技術(shù)對(duì)于高校建設(shè)符合學(xué)生特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系提供了方便的途徑，為高校教育改革工作起到了推動(dòng)作用。具有完善的教學(xué)體系才能夠最大化的發(fā)揮出計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，虛擬技術(shù)作為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要部分，對(duì)高校建設(shè)良好的教學(xué)體系，針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，以及促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，都具有積極廣泛的實(shí)踐意義。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。
(1)沉浸感:沉浸感可理解為浸入性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)可以使人“沉浸”在計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)的虛擬環(huán)境中而不分真假，讓使用者感覺(jué)已經(jīng)成為了虛擬世界中的一部分，從而使用者從被動(dòng)的觀察者成為主動(dòng)的參與者。理想的虛擬環(huán)境是可以達(dá)到讓使用者難分真假的程度，由于目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的局限性，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究與應(yīng)用比較成熟的只有視覺(jué)沉浸、聽(tīng)覺(jué)沉浸、觸覺(jué)沉浸和嗅覺(jué)沉浸。
(2)交互性:交互性主要指使用者操作虛擬物體和從虛擬環(huán)境中得到反饋信息的程度。交互性是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同傳統(tǒng)多媒體技術(shù)差別最大的地方，強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互的自然性，如植物的搖動(dòng)、水系的流動(dòng)、鳥(niǎo)蟲(chóng)的鳴叫等。當(dāng)學(xué)生在虛擬環(huán)境中抓住一個(gè)實(shí)體，其感受都與自然環(huán)境中一致或者極為相似。但交互性的有效性和實(shí)時(shí)性就需要回饋設(shè)備等強(qiáng)大的硬件系統(tǒng)和特殊設(shè)備支持了。
(3)想象力:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有十分開(kāi)放的構(gòu)想性。使用者沉浸在虛擬的環(huán)境中，除了體驗(yàn)真實(shí)的自然感覺(jué)，還可以想象一些客觀不存在的超越自然的環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以提供這種豐富想象空間的特點(diǎn)，能夠使學(xué)習(xí)者增加興趣，提高學(xué)習(xí)效率。
2.虛擬現(xiàn)實(shí)的軟件系統(tǒng)
想要實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)必須硬件和軟件相互配合，軟件系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)的關(guān)鍵。
(1)Virtools:是一款功能強(qiáng)大，整合豐富的產(chǎn)品，它能將各種復(fù)雜的3D模型，2D圖片及聲音文字很好地整合在一起，開(kāi)發(fā)具備豐富行為模塊的3D虛擬環(huán)境，已經(jīng)運(yùn)用于多種3D產(chǎn)品當(dāng)中。
(2)VR－Platform:這款軟件比較方便，可以在配置不是特別高的計(jì)算機(jī)上使用，運(yùn)行流暢，但同時(shí)效果也有一定的損失，能夠滿足基本的3D浸入和360度視角觀察。
(3)Quest3D:該款極具實(shí)用性的產(chǎn)品，有著良好的交互性，支持導(dǎo)入文件的格式非常多，音頻視頻都可以靈活方便的加載，Quest3D可以滿足大多數(shù)編輯者的應(yīng)用需求，利用它可以比較方便地創(chuàng)建出復(fù)雜的圖形程序。
(4)EONStudio:在處理已經(jīng)建模的3D模型時(shí)這款軟件較為方便，可輕易在導(dǎo)入的模型上加入設(shè)計(jì)的動(dòng)作。
(5)Converse3D:是一款比較成熟的整合軟件，在兼容性方面比較突出，運(yùn)用起來(lái)高效并穩(wěn)定。
(6)WireFusion:這款軟件在web3D中應(yīng)用較多，不需要用戶獨(dú)立的編程，而采用簡(jiǎn)單的拖放式操作，就可以輕松地建立動(dòng)態(tài)的web3D網(wǎng)頁(yè)。
(7)CityMaker:是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)軟件，很有專業(yè)的針對(duì)性，在建立虛擬建筑和虛擬城市方面有很強(qiáng)的應(yīng)用能力，是一款面向規(guī)劃與建筑行業(yè)的專用軟件。當(dāng)然，各種軟件復(fù)雜多樣，設(shè)計(jì)目的不同所以傾向性也各有不同。當(dāng)前，適合園林植物景觀設(shè)計(jì)教學(xué)的有Virtools、EONStudio、WireFusion軟件。但是，大多數(shù)軟件使用費(fèi)用較高，并且專業(yè)方向不明顯，與行業(yè)的結(jié)合不夠緊密，使用時(shí)經(jīng)常需要二次開(kāi)發(fā)(如天正CAD、中望CAD)。
二、VR技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用
VR技術(shù)應(yīng)用于“園林植物景觀設(shè)計(jì)”教學(xué)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的新形式。區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)，VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。在VR技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，按照項(xiàng)目分析、方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)等教學(xué)流程完成“園林植物景觀設(shè)計(jì)”課程作業(yè)。
1.項(xiàng)目分析階段
在“園林植物景觀設(shè)計(jì)”虛擬項(xiàng)目教學(xué)中，許多學(xué)生常常無(wú)法親臨項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，可以采用VR技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)地分析、環(huán)境評(píng)判，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)入到虛擬項(xiàng)目的場(chǎng)地內(nèi)部，全面了解項(xiàng)目的周邊環(huán)境，包括氣候條件、地質(zhì)條件、交通狀況、人流分布、水系分布、土壤條件、植物資源、歷史文化等現(xiàn)狀特征。
2.方案設(shè)計(jì)階段
在方案設(shè)計(jì)階段，學(xué)生需要將一些景觀節(jié)點(diǎn)定位定量地表達(dá)出來(lái)，包括植物配置平面圖、立面圖、剖面圖及局部效果圖。采用VR技術(shù)使學(xué)生能夠進(jìn)入虛擬的場(chǎng)地空間中，直接擺放、移動(dòng)、組合各種園林植物，反復(fù)調(diào)整植物種類、位置、數(shù)量，綜合對(duì)比不同植物組合的景觀效果和空間形態(tài)，較大程度彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生對(duì)植物空間與環(huán)境無(wú)法進(jìn)行綜合感知的缺陷，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感。
3.施工圖設(shè)計(jì)階段
在該階段，可采用VR技術(shù)對(duì)植物種植模式和植物空間組合進(jìn)行高度仿真，模擬植物的栽植位置、植株大小及材料種類，最終完成植物種植總平面、體現(xiàn)高程和剖面的豎向組合圖、植物與各種景觀要素搭配立面圖等，其間反復(fù)調(diào)整植株數(shù)量和樹(shù)木株行距獲取最佳的生態(tài)效益和景觀效果，可以直觀地展示出植物群落的景觀特征和空間形態(tài)。
三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計(jì)”教學(xué)中應(yīng)用的難點(diǎn)
1.程序設(shè)計(jì)難點(diǎn)
園林植物景觀設(shè)計(jì)是風(fēng)景園林本科生的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。隨著季節(jié)的變化，四季中同一地點(diǎn)植物也會(huì)有著完全不同的景觀效果，所以如何編寫(xiě)基于VR技術(shù)的程序，體現(xiàn)出植物景觀的時(shí)效性，也就成為VR技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)。
(1)將植物群落四季交替的數(shù)據(jù)信息輸入VRML的場(chǎng)景數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)學(xué)生需要觀察不同季節(jié)植物景觀特征時(shí)，實(shí)時(shí)改變場(chǎng)景信息即可。但數(shù)據(jù)的獲取較難，可以在教學(xué)中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional，這款插件有一定的樹(shù)木參數(shù)庫(kù)可以利用。
(2)動(dòng)畫(huà)技術(shù)比較成熟，四季的情景很容易模擬，但運(yùn)用在VR技術(shù)時(shí)缺點(diǎn)極為明顯。動(dòng)畫(huà)每幀的順序都是固定的，編輯好的，這樣就大大降低了VR技術(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整的交互性，同時(shí)動(dòng)畫(huà)無(wú)法提供操作人自然的物理互動(dòng)，所以浸入性也大打折扣。
2.硬件支持難點(diǎn)
各種植物三維模型是由許多面組成的，達(dá)到理想的虛擬效果需要計(jì)算機(jī)有很強(qiáng)的運(yùn)算能力。一株枝葉豐富的景觀樹(shù)模型大概需要幾千個(gè)面，如果仿真一個(gè)很大的植物種植場(chǎng)景，可能產(chǎn)生上千萬(wàn)，上億的面，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的壓力是十分巨大的。
3.教學(xué)推廣難點(diǎn)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用需要較高專業(yè)水平和較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力，而目前一些高校同時(shí)具備專業(yè)能力和計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的教師較少，嚴(yán)重制約了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在“園林植物景觀設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展步伐。
VR)技術(shù)能創(chuàng)造身臨其境的感覺(jué)。
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(guò)視、聽(tīng)、觸覺(jué),以圖表及動(dòng)畫(huà)方式呈現(xiàn),讓觀看者“眼見(jiàn)為明”。它改變了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)被動(dòng)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(jué)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(guò)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(guò)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(guò)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(duì)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(dòng)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(guò)萬(wàn)維網(wǎng)達(dá)到遠(yuǎn)距離瀏覽,也可以以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)與虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)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(guò)程中,一般都會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)的建筑物提出不同的設(shè)計(jì)方案,對(duì)未來(lái)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(duì)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(duì)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(cè)
與互動(dòng)操作,以第一人稱的觀測(cè)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(wú)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(cè);(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(wú)絕對(duì)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(duì)虛擬物進(jìn)行控制。從系統(tǒng)整合的觀點(diǎn)來(lái)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(yǔ)言(簡(jiǎn)稱VRML)為主要描述語(yǔ)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(kù),并利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)連結(jié)到資料庫(kù)作為實(shí)時(shí)模擬操作。虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言,可用來(lái)在萬(wàn)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(lái)。當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言瀏覽器啟動(dòng)后,它會(huì)將虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言中的信息解釋成虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)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(huì)有一個(gè)活動(dòng)的場(chǎng)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(kāi)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(dòng)畫(huà)和對(duì)象的動(dòng)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。
