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虚拟网络的实现范文1
【关键词】网络三维；虚拟实验；虚拟现实实验
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097（2011）07―0114―07
一 前言
随着教育信息化的推进，远程教育应用实践不断更新变革，不断涌现出的新兴技术得以推广应用，取得了切实的教学与学习效果。虚拟现实技术支持下的虚拟实验系统就是近年来其中一个重要的新兴技术应用实践。相关研究证实虚拟现实技术利于提高学生的学习兴趣，强化理解能力和开拓创造性学习[1]。虚拟现实源自于信息科学技术，在信息化实践中自然有其特有的优势，第一是其独特的视角，显示的是实时的三维影像，包含了更多的连续的、直观的信息，能够以不同的视图操作和观察，产生逼真的临场感；第二是支持交互式任务，自然直观的操作强化了用户的参与体验；第三是虚拟化的场景和对象蕴含了更加丰富的抽象信息，实现理论学习到实践操作的转化。计算机3D图形学、人工智能、人机接口等相关技术的发展，也为虚拟现实的实践应用打下了坚实的基础。
建构主义理论认为，学习者是在一定学习情境中，借助与他人之间的协作、交流、利用必要的信息等，构建有意义的学习。并且根据学习者学习类型的差异，通过自我反省或者与他人之间的商榷、讨论和辩论，以认识和强化个人及团队的心智模式。建构主义理论支持下的基于虚拟现实的学习环境就是一个动态的虚拟仿真学习环境，可以延伸学习者观察事物的视角，引导他们探索科学世界的思考和行为的方式，发展学生不完整的前概念和经历完整的科学探究过程，并且能为学习者提供在现实世界中无法实现的体验，如原子微观世界[1]、无法随意重复的实训（V-Frog [2]）等。
根据相关文献研究，目前为止虚拟现实教育应用主要涉及的是科学、技术和数学教育，用于概念改变、抽象思维的发展和促进认知发展[3] [4]。考虑到经济因素，有网络特征的桌面式虚拟现实系统, 是目前虚拟现实科学教育实验系统最为可行的方式。虚拟现实科学教育实验系统的开发，首先要根据科学学科实验教育的目的和学习者的认知水平，分析学习者的需求；然后根据具体学科实验任务及步骤，结合实验操作的特点，提出虚拟实验系统执行这些操作所学的功能及其子模块，构建虚拟实验系统的基本构成框架；据此，可确定实验系统的软硬件配置，最后，选择合适的三维建模工具（如3DMAX、MAYA）和虚拟现实编程工具（Virtools、EON）实现系统的制作和[5]。
二 网络三维虚拟实验系统的基本构成框架
一个实验完整实施的工作流程分为实验准备阶段、实验仪器组装测试阶段、实验操作阶段、数据处理阶段和实验总结评价阶段。与传统实验系统相比较，有网络特征的虚拟现实系统的设计应该遵循开放性、易用性原则，能够重复实验以获取正确数据，提示实验操作正确性等。通过实验工作流程的分析，结合虚拟现实技术3I特性，网络三维虚拟实验系统的基本构成框架如图2所示：
1 输入/输出设备
人类的七大感觉系统包括视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉、前庭系统和本体觉。人类就是通过感知来获取信息。在相关的科学教育应用研究中使用的既有专用设备，如ImmersaDesk和PHANToM[10][11]，也有PC支持的周边设备，如三维鼠标、数据手套和头盔跟踪器、三维显示器等。到目前为止，教育应用领域的交互设备主要是鼠标、键盘、操纵杆和摄像头[3] [7]。
2 交互界面
实现实时的人机交互，按照实验任务的要求提供一系列的用户操作和反馈，以支持用户有意义的学习活动，强化用户在动态3D场景中的参与程度。通过镜头控制，以第一人称的视角，用户借助化身（avatar）进入3D场景，用户可以将身体变大或者变小，实现宏观或者微观世界的漫游，延伸用户感知信息的能力。
（1） 3D / 2D悬浮操作栏：漫游和自由度（DOFs）操作是悬浮操作栏基本功能项，实现3D对象选择和3D对象方位变换。这样用户可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物，有利于培养空间想象能力。另外，用户化身通过自然的交互操作还可以强化抽象知识学习和实践运用。
（2） 系统控制：悬浮式下拉菜单/属性面板，用于改变实验环境参数，动态呈现虚拟对象的信息。
（3） 模型库操作：连接模型数据库，在实验过程中提供3D对象模型的呈现，提供虚拟模型的描述信息，辅助实施虚拟实验装置组装，生成合适的实验场景。
（4） 数据向导：处理实验过程中涉及的各种数据；记录学习者的操作过程，并根据实验操作指南，自动为学习者评分。连接实验数据数据库，实现外部文档导入，或者实验数据的导出，记录虚拟学习对象的相关数据集。
（5） 智能向导：为用户化身提示操作步骤，检验操作的正确性。如果出现操作失误，会禁止下一步骤的执行，并给出错误提示信息[9]。智能向导也可以有化身，通过会话的方式与用户交流。
3 虚拟模型数据库
一类是虚拟仪器元件、虚拟对象（如原子、药品等）作为虚拟学习对象，包括可视化的3D模型及对象的描述信息。学习对象的知识结构是科学教育中知识学习的基本内容。另一类是场景模型，包含不同实验要求所需的虚拟场景。学习者可以依据具体的实验要求，调用适用的虚拟仪器和虚拟对象进行组装。
4 虚拟实验演示系统
可视化的流程有助于更好的理解科学概念[14]。如数学和物理教学中的内容大多是抽象的公式,用传统的说教式教学方法很难解释清楚，虚拟的实验流程演示使得学习者一看就能观察出动态逼近的科学本质。如此以来，抽象的内容变得更为形象、更为直观。
另外，具有网络特征的虚拟实验系统，应包含有实验共享功能，如实验结果和感想的交流，帮助，提示实验常见故障和问题的解决办法等等。如组建实验在线学习共同体，就是推进虚拟实验系统平台应用的有效措施[10]。系统可采用三层结构体系，即客户端、网络服务器和数据服务器，一般硬件设备要求不高的情况下，优先考虑B/S应用模式，即借助浏览器配置相应插件支持客户端的运行。
三 《实验室制取气体》化学虚拟实验开发实例
化学是一门以实验教学为基础的学科，通过实验可以更加形象地描述化学现象，深化学生对知识的理解和掌握。虚拟化学实验创设了仿真的实验环境，提供了丰富生动的实验仪器，实现形象化教学，为学习者创建互动的、可重复使用的实验场景，不仅有利于培养学生的设计能力、创新思维能力，而且解决了实验资源浪费、实验时间和实验地点限制等化学实验教学中问题，提高实验教学质量。
实例利用三维建模软件3ds Max和虚拟现实系统开发工具Virtools开发一个实验室制取气体专题的桌面式虚拟化学实验系统，如图4所示，主要实现功能模块有：系统操作说明介绍、化学实验仪器自动组装演示、实验仪器组装、化学实验药品添加化学实验现象观察。
本虚拟实验系统旨在使学习者了解仪器的组装、拆分顺序，药品添加方法，了解实验反应过程，分析实验现象等。在实验过程中通过本系统提高实验者的学习兴趣，使其掌握实验仪器的组装和拆分顺序；通过对实验现象的观察、对比和分析，巩固所学化学知识，理解相关化学原理；培养学生分析问题和解决问题能力。
为了便于仪器的准确组装和实验现象的多角度观察，通过镜头（Camera）进行了交互设置，使用键盘按键来切换摄像机视角并利用鼠标右键对其进行旋转。如图5所示为相应的BB及参数设置。实验系统的实验元器件的操控包括两类工具，一类是利用自由度（DOF）操作工具，以观察和变换虚拟模型方位。一类是选择和添加元器件，按照实验要求，完成系统组装。
Virtools中提供的粒子系统(Particle System)，为虚拟化学实验中产生的各种现象提供了丰富的设计内容，使虚拟实验更加形象和逼真。酒精灯火焰特效主要使用Point Particle System（点粒子系统），对于气泡特效设计使用Spherical Particle System（球形粒子系统），液体倾倒采用Curve Particle System（曲线粒子系统）。
对于虚拟模型和实验数据的导入，Virtools连接数据库除了使用自带的服务器形式连接外，也可以自定义BB（Building Block）来连接数据库，这里选择的是自定义连接MySQL数据库。以实现网络三维虚拟实验系统的数据后台更新与维护，这是实现网络虚拟实验系统开放性和通用性的关键技术。
最后应用Virtools开发的网络三维虚拟实验成应用在B/ S 或C/ S 模式的两种格式文件。前者为vmo格式，嵌入到网页中，适于网络浏览器传输; 后者需要应用VirtoolsMakeExe插件将其转换成exe格式，并应用软件封装工具制成客户端可执行程序，可安装在用户的计算机中,避免网络传输带宽的影响, 以提升网络虚拟实验的流畅性。
四 总结
一个得到普遍接受的虚拟现实实验系统，需要提供最简便的控制方式，以及一些基本的物理体验。触控设备拥有输入和反馈所需的相关元素。
有网络特征的桌面式虚拟现实系统对于硬件系统要求并不高，在个人微型电脑上都能很好的体验到实验过程，系统逼真的虚拟场景制作和详尽的过程解释，为用户呈现了一种视觉上的冲击效果。自然真实的感官体验, 能将那些抽象的结构原理实现可视化，加深概念的理解，针对无法随意重组的设备作仿真实训,获得与真实实验一样的体验,从而丰富感性认识。根据混合式学习理论，虚拟实验系统可以成为与课堂教学相结合的有效在线学习中心，实现空间和时间上的延伸，充分体现教师和学生的实验参与程度。
另外，从安全和环保角度考虑，虚拟现实实验系统既不需要化学物品和危险的实验工具如炸药，也不要提供实验样本如动物，更不会对生态环境造成破坏。
制约虚拟现实实验系统发展的瓶颈是虚拟现实相关的建模，如几何建模、运动建模、物理建模等需具备一定专业技能的人员制作，对于精细的实验仪器和化学现象的建模离预期的效果还有相当差距等。当下也存在相关实验资源不足的问题，如实验元器件模型缺乏。但随着一系列实用开发工具，如Virtools、EON等不断推出，上述的问题得到了很好的解决，使得虚拟实验系统从实验室研究转入教学实践成为现实。
从经济角度讲，虚拟现实实验系统给科学实验教育节省了开支。但对于虚拟实验系统来说，最大的挑战是在实践应用中，在课堂和教学过程究竟会产生什么样的效果，因为教师的要求、课程目标和学生的认知水平等都是必须考虑的影响因素。这就要求老师和学生都需参与到设计满足自己要求的虚拟实验项目里。
五 趋势
如果将虚拟现实实验系统加上“增强现实”技术（Augmented Reality），通过真实环境和虚拟现实景象的结合，既能减少生成复杂实验环境的开销，又便于对虚拟场景中的对象进行操作通过增强现实技术，人们不仅能够有视觉和触觉的体验，还能够有感觉的新体验，那么其应用范围也就更加广阔了。
引入分布式，支持多用户协作实验，创建学习共同体，使用户联合在一起成为一个虚拟实验社区，将把实验系统提升到一个新的境界。
参考文献
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Designing and Implementing of Web 3D Virtual Lab System
SUN Jiang-shan YU Lan
(Department of education Information Technology, East China Normal University, Shanghai 200062,China)
Abstract: By analyzing classic cases at home and abroad, expounding the techniques and theory of virtual reality and making the classification and characteristics of virtual Lab, summarizing the advantages and strategy that were used to construct the framework of Web 3D virtual Lab system. In order to support the framework effectively, designing an example of “gas making in laboratory” with virtools software, summarizing key methods and key techniques in virtools modeling and virtools interaction. Finally, furthermore show off a summary and outlook.
虚拟网络的实现范文2
【 关键词 】 网络化；虚拟仪器；通信测试；HPVEE
1 引言
网络化虚拟仪器将虚拟仪器和网络相结合。它首先将虚拟仪器的功能进行分解，然后再利用网络将这些功能重新组合，形成新的网络化虚拟仪器。其主要特点是功能分布可以根据实际情况的需要，部署在网络的任何地方，组成形式灵活，变更简便，能够有效的利用全网的资源。和传统的虚拟仪器相比，网络化的虚拟仪器具有显著的特点。
（1）数据传输快捷，实时性强，便于及时发现问题，提高测试数据有效性。
（2）数据共享性好，资源利用率高。用户可以在另一地点同时监测自己的测试过程，并直接获得测试报告。
（3）数据采集和分析可以分布处理，系统更加高效。 总之，网络良好的数据共享优势是网络化虚拟仪器各种优势的基础，其实现的核心是测试和监控数据的网络传输。
2 某测控站传统通信测试系统
2.1 测试硬件
硬件测试分系统由测试仪表、计算机测试平台、开关矩阵等设备组成。测试仪表通过开关矩阵与射频分系统连接，建立上行、下行测试链路，完成测试信号的发射与接收功能；计算机通过HP-IB接口板及电缆与测试仪表连接，建立计算机与仪表间的控制通信链路，完成对各项目的自动测试功能。
2.2 计算机测试平台及自动测试软件
计算机测试平台由两台计算机、HP-IB电缆（HP10833A）及一台激光打印机组成。一台计算机（HP）用于执行自动测试软件，另一台计算机（COMPAQ）用于控制开关矩阵。激光打印机输出测试结果文件。计算机使用WINDOWS NT 4.0和WINDOWS 2004，使用VC++ 4.0和HP-SICL语言编程，能提供自动测试、手动测试、数据库操作维护、测试数据处理并生成测试报告、打印及帮助等功能。
用Visual C++ 4.0编辑的软件为：在卫星发射初期使用的IOT测试软件、用于用户天线方向图测试的ESVA测试软件、开关控制软件。目前用HP VEE编辑的软件，仅有日常监视、巡检，转发器频谱单极化、双极化分析打印，邻星干扰打印等功能。
2.3 目前测试中存在的问题
目前在测控站通信测试中存在的问题：三颗卫星的测控系统与用户管理测试系统分别在两个机房，无法在关注卫星管理状态的情况下处理测试需求；测试数据格式不统一，管理分散；无法同时响应多用户需求，服务效果有待提高。
3 通信测试系统网络设计
3.1 HP VEE 5.0的网络开发能力
网络操作系统（NOS）是计算机网络的核心软件，Novell Netware、Windows NT和Windows2000 Server等NOS简化了测试诊断系统网络的组建。
OSI（开放系统互连）协议和TCP/IP（传输控制协议/网际协议）是世界标准的网络通信协议，其开放性、稳定性、可靠性均有很大优势，采用它们很容易实现测控网络的体系结构。其中HPVEE5.0提供了局域网（LAN）网关技术和To/From Socket软件技术二种手段来开发测控网络应用。
3.2 网络化虚拟仪器系统的组建模式
采用三层组网模式搭建虚拟仪器网络，其应用功能分为三层：客户显示层、业务逻辑层、数据层。三层模式的主要优点：
（1）良好的灵活性和可扩展性；
（2）可共享性；
（3）较好的安全性；
（4）增强了企业对象的重复可用性；
（5）三层模式成为真正意义上的“瘦客户端”。
3.3 网络硬件设计
在对现有网络化虚拟仪器技术进行比较后，本系统采用的组成方式：DataSocket server和VI服务器程序都部署在虚拟仪器服务器上。数据服务器可以单独部署，也可以和VI服务器共用。整个系统协同实现虚拟仪器的功能，每个组件相互协作分工完成系统功能。全部网络分为四部分。
（1）用户客户端
用户客户端是用户接口。即等待用户输入，接收用户输入的信息后传递给VI服务器，接着等待VI服务器回传数据结果，并将结果输出在虚拟仪器面板上或者保存打印。另外，为了减少VI服务器的负担和网络数据传输，对数据的分析功能也可以由客户端完成。
（2）VI服务器端
VI服务器端完成对客户信息进行处理和任务分配功能。即VI服务器从客户端接收请求信息，并对信息进行处理，并进行根据信息处理结果进行任务分配。例如，采集数据过程中，VI服务器会将用户客户端的采集请求进行处理，将采集信息传递到数据采集设备客户端，由数据采集设备客户端根据采集数据的请求来控制测试仪器获取测试数据，并返回给VI服务器。
（3）数据库
数据库存放的信息包括：用户信息、设备信息、测试记录等。信息的更新由VI服务器完成。
（4）设备客户端
设备客户端用来连接VI服务器和测试仪器，分担VI服务器的管理任务，同时转发测试仪器的测试数据到VI服务器端。
3.4 系统网络软件设计
建成的网络化虚拟仪器主要实现设备管理、用户管理和测试资源管理。设计的重点在数据和控制服务器，首先从数据流程上对服务器的输入输出数据流进行了分析，客户端和服务器之间交换数据，由服务器输出命令数据至卫星控制器或直接控制仪器，卫星控制器或仪器将测试数据回传至服务器分析、处理回传至客户端。
3.4.1服务器要完成的功能
1） 处理客户端请求；
2） 仪表分配；
3） 仪表控制、数据采集与存储；
4） 实时控制端数据接收与存储；
5） 数据处理；
6） Web。
3.4.2根据服务器的功能需求为其模块设计
客户监听模块的完成等待客户连接，当有用户登录成功时，从线程池分配线程（调用客户请求处理模块）给新的用户，为其提供服务。
客户请求处理模块，即客户监听模块所分配的线程集合。客户端的请求在这里得到响应，该模块是整个服务器的核心模块。
测试仪器支持模块负责处理客户请求处理模块中对测试仪器的数据请求。得到该请求后测试仪器支持模块由操作测试硬件，并返回测试数据给客户请求处理模块的线程。
系统正常使用时，当用户客户端向VI服务器发出请求，客户请求处理模块首先查阅相关的客户端权限表，然后向测试仪器支持模块请求。测试仪器支持模块控制硬件，并读取测试数据，给客户请求处理模块对应的线程，该线程然后把数据给请求服务的用户客户端。
3.4.3服务器程序流程设计
1） 初始化服务器；
2）监听客户端连接；
3） 处理客户端请求线程；
4） 创建仪表控制管理线程。
网络化虚拟仪器面向的是多用户客户端和多设备客户端。即需要同时处理多个用户的请求，并且同时监控多个测试设备和仪器的使用。处理多个任务有两种方式：一是循环处理；二是并发处理。循环处理的方式占用资源少，但处理效率低。并发处理可以同时处理多个用户请求，响应速度快，执行效率高，但资源相对较大。
本测试系统要求能够快速响应多用户请求，并能够同时处理多设备仪表的监控，对实时性和可靠性要求都较高，因此采用并发处理的方式。VI服务器采用多线程机制来实现并发。
3.4.4 VI服务器中线程设计
初始化VI服务器的线程功能：
1）初始化系统；
2）打开DataSocket连接，等待客户连接；
3）运行用户界面，等待用户操作。
建立Datasocket连接时打开两个指向datasocket的连接。通过DataSocket Read读取UserInfo.资源中的用户名和密码判断是否是合法用户，若为非法客户则通知客户端将客户连接断开，否则打开一对DS连接，用于和用户客户端通信，接收客户的服务请求数据，并进一步判断发来的服务请求类型。针对不同的服务请求，进行相应的处理。
4 结束语
合理的设计和实现基于网络化虚拟仪器的通信测试网络可以大大提高测控站现有测控站天线和射频链路设备及仪器仪表的利用率，并可为其它地点的天线和射频链路及仪器仪表的综合利用提供有效的技术支持。
参考文献
[1] 王利娟.基于LabVIEW的网络化虚拟仪器测试系统的设计与开发.内蒙古农业大学，硕士学位论文.
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虚拟网络的实现范文3
[关键词]计算机组网;虚拟实验室
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0353-01
[Abstract]along with the development of computer technology and network technology， the virtual teaching and the teaching mode is not what new things， but the realization of the virtual laboratory has been the focus and difficulty of the virtual teaching research， based on the current development of the virtual teaching， this paper carries on a specific research on the application of virtual computer network design the platform and virtual reality technology.
[Key words]computer network; Virtual Laboratory
前言：在我国教学改革不断深化的今天，我国当下很多高校陷入了实验教学的困境，这一困境主要源于实验室建设资金的缺乏等问题，为了能够尽可能在短时间内解决这一问题，保证实验教学效果，虚拟实验室开始在我国高校中受到广泛重视，而本文所研究的虚拟计算机网络组网平台的设计及虚拟现实技术应用的目的，就是为了能够实现虚拟实验室的较好应用。
1.虚拟计算机网络组网平台的设计
在本文就虚拟计算机网络组网平台的设计及虚拟现实技术的应用研究中，笔者研究的目标正是虚拟实验室这一虚拟计算机网络组网平台的设计与应用，而在这一设计的研究中，笔者将从这一组平台的设计目标、系统设计、系统详细设计等三个方面对其进行详细论述。
1.1 设计目标
在本文所设计的虚拟计算机网络实验组网平台中，其是为了改革传统的实验教学方式，更好的帮助用户实现学习目的的平台形式，总的来说这一平台的设计目标为，在参照计算机网络课程教学大纲要求的前提下，满足不同层次学生学习需求、教师能够应用组网平台实现再现问题解答与作业批改等教学需求、使学生在实验前理解整体的组网概念和虚拟实验过程、具备判定学生是否具备了做实验的基本条件等四方面内容[1]。
1.2 计算机网络虚拟组网平台系统设计
在本文进行的虚拟计算机网络组网平台系统设计中，笔者采用了模型一视图一控制器（MVC）三层架构设计模式，这里的视图指的是用户看到并与之交互的界面、模型是指数据和规则、而控制器辅助接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。结合这一设计模式，图1为笔者总结的整个计算机网络虚拟组网平台系统框架结构图。结合这一计算机网络虚拟组网平台系统框架结构图，我们能够看出这一系统具备着简便的设备选取方式、灵活的组网方式、直观的错误检测方式、真实的配置界面等四方面的特性，而由于这一系统设计采用了Windows图形界面，这就使得其本身具备着上手性强、易于操作的特点[2]。
而在这一虚拟计算机网络组网平台系统的功能设计中，拓扑图绘制功能和设备管理功能、网络设备的配置功能、实验环境及设备配置信息的保存和读取序列化功能、智能纠错功能、网络设备的三维展示功能、实验指导功能等都属于这一系统所具备的功能。
1.3 系统详细设计与实现
由于这一虚拟计算机网络组网平台系统设计的实现篇幅较长，本文主要对这一系统虚拟现实功能详细设计与实现进行论述。在这一虚拟计算机网络组网平台系统的虚拟现实功能实现中，笔者采用了VRML与3DMax的模式来完成虚拟现实的功能，这一设计的实现需要依次进行场景建模总体设计、实验场景建模、三维建模优化等三个阶段。具体来说，在场景建模总体设计阶段中，笔者首先设计了场景的树状层次结构，这一结构把所有对象用双亲、孩子和兄弟划分成最有效的树结构，属于一种简便自然分割复杂物体的方法。在完成树状层次结构的设计后，笔者采用三维建模软件手工绘制了三维模型，并在参照了商业数据库中现有的三维模型后对其进行了改进，这样就较好的实现了采用三维建模软件手工绘制三维模型;而在实验场景建模阶段，笔者选择了尽量少的面来达到虚拟现实效果的方法，这样就在保证整个系统应用效果的同时减少了不必要的工作量。在这一建模中，笔者主要使用3DMax提供的模型进行地面、实验桌、设备架、墙壁等场景实体的建模;而在三维建模优化这一阶段中，为了解决3DMax建模转换VRML文件后存在的大量垃圾代码，我们就必须对其进行代码优化，这一优化主要通过减少多边形的数目、光源的使用、充分利用纹理等方面的微调予以实现[3]。
2.虚拟现实技术在计算机网络组网平台的应用
结合笔者在上文中大致论述的虚拟计算机网络组网平台的设计内容，我们就可以初步了解本文研究能够实现虚拟实验室平台的创建，而这一虚拟实验室平台在高校中的应用，就能够实现网络设备的三维展示、网络拓扑的设计、硬件设备的检测、设备的智能纠错、网络设备的配置、配置信息的保存等多方面的功能。其中网络设备的三维展示就能够将现实的网络设备形象逼真地放入模拟环境中构造3D模式、而网络拓扑的设计则能够实现为用户提供一个虚拟的组网平台来
进行设计网络拓扑，这对于我国当下很多高校中学生缺乏的实践操作经验的问题能够予以较好的解决，真正推动我国教育事业的发展，由此可见虚拟现实技术在计算机网络组网平台中应用的实用性。
3.结论
在本文就虚拟计算机网络组网平台的设计及虚拟现实技术的应用进行的研究中，笔者详细论述了虚拟实验室这一计算机网络虚拟组网平台系统的设计方式，并对这一设计完成的计算机网络虚拟组网平台系统的应用进行了详细论述，希望能够以此实现我国虚拟现实技术应用的不断完善，并推动我国教育事业的进一步发展。
参考文献
[1] 黄存胜.虚拟计算机网络组网与通信平台的研究与实现[D].东华大学，2009.
虚拟网络的实现范文4
关键词：虚拟现实；网络教学；应用
一、概述
利用虚拟现实技术实现机械类学科的网络教学，大大提升了机械类学科教学的效率和质量。通过虚拟现实技术，将机械相关的理论知识、各种设计图、装配图、零件、机械动作设计等内容通过虚拟现实技术展现出来，突破了传统口述和二维图画展示的教学方式，突出了现代教学理念中对机械理论知识的分析及对创新能力的培养，从而完成机械结构的设计与分析、机械运动方案的设计等内容，真正提升了学生的学习能力。虚拟现实技术在机械类网络教学中的应用研究，对整合机械类学科教学资源，提升教学效果和质量具有非常重要的现实意义。
二、机械类网络教学中的虚拟现实技术
拟现实技术是一个非常广泛的概念，一般指采用穿戴式数码设备来实现的虚拟场景技术，即能够通过虚拟现实，让人们体验真实场景的相关技术和方法。
在机械类网络教学中使用的关键虚拟现实技术包括桌面式、沉浸式、叠加式、分布式。桌面式虚拟现实技术是以计算机为基础，通过显示器，采用虚拟现实技术展示物体模型，通过输入设备对物体模型进行360°的操作和浏览，从而实现虚拟世界与现实世界交互和体验的一种技术。沉浸式虚拟现实技术是通过穿戴式设备，为体验者从视觉、听觉、触觉等多感官角度创造一个全新的虚拟环境，从而使其融入虚拟环境中体验逼真的模拟效果。叠加式虚拟现实技术是在沉浸式虚拟现实系统的基础上，通过将显示实际环境的相关数据输入到计算机中，而后以穿透型的头盔显示器为基础，叠加计算机在实际环境的数据基础上虚拟的图像，从而带给体验者虚拟环境的逼真感受。叠加式虚拟显示技术增强了体验者的虚拟感受，其可以真实地按照实际工作需求对虚拟环境中的虚拟物体进行操作，从而完成相关的虚拟体验。在叠加虚拟现实技术上，增强实际的数据传输，将体验者的动作真实地同步到生产环境中，可以借助虚拟现实技术实现生产环境的操作。分布式虚拟现实技术是在其他虚拟现实技术的基础上，借助互联网打造一个丰富、共享的虚拟空间，从而突破上述虚拟现实技术的空间限制，实现世界各地体验者的零距离体验，进行机械类学科的学习与交流。分布式虚拟现实技术将计算机处理、数据存储借助云计算、大数据技术实现分布处理，通过不同地理位置的分布计算机共同协调，从而实现远程协作的教学目的。
三、虚拟现实技术在机械类网络教学中的应用
1.构建机械类网络教学平台的虚拟资源
通过虚拟现实技术，教师可以构建完善、可视化、形象直观的机械类网络虚拟平台资源。学生在课前预习或课后复习时，能够通过该虚拟平台中直观形象的网络虚拟模型，实现对相关机械类理论知识的学习和思考，进而提升自己的空间思考意识和创新能力。首先，通过虚拟现实技术，能够为机械类学科构建虚拟网络教学平台。结合微课的形式，学生在教师的讲解下，对教学模型进行全方位的学习，对机械结构和动作原理进行分析和理解。其次，通过虚拟网络教学平台，可以丰富学习环境。通过各种全新、直观的教学模型，教师可以让学生对新型教学方式产生好奇心，进而对机械类学科的学习呈现浓厚的兴趣，从而在教学平台上与教师和其他学生进行沟通和交流，最终提升教学质量。最后，基于虚拟现实技术的教学平台增强了机械类学科教学的交互性和可视性。学生学习机械理论知识、分析机械结构和动作原理将更加轻松，真正掌握机械类学习的理论知识和内容。
2.构建虚拟现实化的实训网站
基于虚拟现实技术，可以轻松实现DW可视化的网页编辑器，从而让学生轻松地对网络预订的教学模型进行查看、编辑、增强等操作。学生登录到该教学网站，通过自己掌握的理论知识，可以对机械类教学模型进行设计、同步设置、还原等操作，将理论知识应用在虚拟现实中，从而提高学生的交互性学习和实际应用技能。
四、总结
基于虚拟现实技术实现的机械类网络教学平台，利用现代网络技术对传统教学方法进行改进，可以弥补传统教学过程中的不足，提升学生的实际分析能力和动手实践能力，真正提升学生对机械类知识的理解和应用。
虚拟网络的实现范文5
前两起案件的案情很相似，都是针对北京骏网在线电子商务有限公司（位于北京市海淀区人民大学北路，以下简称“骏网公司”）实施诈骗的案件（以下简称“骏网案”）。北京骏网在线电子商务有限公司所经营的“骏网在线”网站是用于点卡等电子物品交易的电子商务平台。而家住吉林省梨树县的马某（男，29岁，高中文化）在上网时发现了该网络交易平台存在一程序设计上的漏洞，即用户在此平台上通过虚报利润、自己与自己交易的方式，可以使其账号内的虚拟货币“骏币”（“骏币”是人民币在骏网公司网站平台中的一种记账符号，当用户汇给骏网公司1元人民币时，其账号内就会生成一个骏币，因此人民币与骏币的对应关系是1：1）得以虚增。2005年11月10日至28日期间，马某以非法牟利为目的，利用该漏洞，采取自己与自己“交易”，虚报商品利润的手段，骗取“骏网公司”返还的相应数额的 “骏币”，并予以转让后提取现金，共计获利折合人民币42 561.75元。2005年12月间，家住四川省乐至县的倪某（女， 26岁，大专文化）同样发现了“骏网公司”网络交易平台的这一程序漏洞，采用相同的方法骗取“骏网公司”人民币4000元。后北京市海淀区人民法院对马某和倪某以诈骗罪分别判处有期徒刑二年，罚金人民币三千元和有期徒刑八个月，罚金人民币二千元的刑罚。
第三起案件仍然是一起利用网络程序的漏洞诈骗的案件。lw881.com2005年9月至10月间，被告人丁某（男，24岁，北京市人，大学本科文化程度）、臧某（男，24岁，北京市人，大学本科文化程度）使用窃取所得的他人adsl账号和密码，利用广州网易计算机系统有限公司与中国网通集团北京分公司赠送点卡活动中存在的程序漏洞，骗取100点虚拟卡点 （每张价值人民币10元）约57331张，共计人民币573110元（以下简称“网易案”）。后被告人丁某、臧某通过网络将上述卡点卖出，共获利367939元。法院以诈骗罪判处丁某有期徒刑十三年，罚金人民币一万五千元，剥夺政治权利二年；判处臧某有期徒刑十二年六个月，罚金人民币一万五千元，剥夺政治权利二年。现此案被告人已提起上诉。
与传统诈骗相比较，网络诈骗的犯罪的犯罪主体呈现智能化、年轻化，犯罪客观方面呈现隐蔽性、连续性、跨地域性和高危害性等特点。其犯罪行为方式则一般经历以下步骤：
第一步，获取有权信息。有权信息包括访问权限，如有权人的身份、使用权限、密钥、通行字。“网易案”中，被告人丁某就是利用一种“黑客”软件盗取了几十个他人的adsl账号，并利用这些账号实施网络诈骗活动的。“骏网案”中，犯罪人获得“核心”资格则也属于这一步骤。
第二步，非法操纵信息或计算机网络系统。“骏网案”中马某等人的“自己交易”、“虚报利润”的行为，“网易案”中丁某二人的“重复登陆”行为都属于这一步骤。
第三步，兑现。即行为人通过各种手段将电子货币或其他有价值的虚拟货币、物品、符号兑换成现实的财物的行为。如“骏网案”中马某将骗取的虚拟货币“骏币”转让后提取现金的行为，“网易案”中丁某二人将骗取的“网易一卡通”卡点出售的行为等。
造成网络诈骗犯罪猖獗的原因是多方面的：其一、网络犯罪收益大，风险小。网络诈骗的“投入产出效益比”是非常高的，而其隐蔽性、连续性、跨地域性等特点使网络诈骗的侦破较之普通诈骗要困难的多。巨大的利益诱惑和较小的风险使进行网络诈骗活动的行为人前仆后继，有恃无恐。
其二、网络程序漏洞多，安全性低，给网络诈骗以可乘之机。本文列举的三个案例无一不是发现并利用了计算机网络程序上的漏洞而实施的。而从被告人供述来看，这些程序漏洞其实都是一些很低级的错误。这就如同家有万贯家财却又没有锁门，只等着别人进家来偷来抢。程序漏洞的存在，不仅使原本就有犯罪意向的潜在犯罪人以可乘之机，还可能诱发一些原本没有犯罪意图的人产生犯罪意图，特别是在道德环境并不十分理想的网络世界。
其三、网络安全管理制度混乱。即使存在程序漏洞，如果将网络安全管理制度落到实处，那么网络诈骗其实也不一定那么容易得逞。而公安机关的调查也显示，大部分计算机犯罪案件是由于疏于管理造成的。以“网易案”为例，据网易公司的软件工程师讲，虽然丁某和臧某利用程序漏洞使网通公司向网易公司发出了发卡通知，但如果网易公司认真检查就可以发现丁某二人其实是在重复领取，只是因为一看是网通的客户并带有发卡标识就没有严格执行验证制度，从而导致了丁某二人诈骗行为的得逞。门没有锁好，看门人又没有尽责，丢东西只是早晚的事了。
其四、网络世界道德失范，法制观念淡薄。由于没有现实世界中那样有形有体、可触可感的界限和障碍，一些上网者便认为可以凭着好奇心自由驰骋，不受约束，甚至有时越过了“界限”也浑然不知。很多公众也认为网络世界不过是“虚拟”的，在这个世界中的所作所为也都是虚拟的，不具有现实的危害性。他们可以认同现实界的盗窃与诈骗，但对于网络世界发生的这种行为却不不以为然。以“网易案”为例，两名被告人一开始对于自己行为的性质并不十分清楚，直到它们的诈骗所得达到几十万时，才开始感到有些害怕，决定收手不干了。在宣判时，两名被告人的家属对于认定两人为诈骗罪感到极为不解，甚至是震惊和愤怒。臧某的父亲当庭怒骂，其母则当庭晕倒。按其父亲的说法，臧某二人的行为只不过是一种“游戏”，根本不是犯罪。其母醒过来后则哭着说，原以为当天就可以把儿子领回家，根本没有想到他的行为会有这么严重的后果。
鉴于当前网络诈骗犯罪猖獗的状况，笔者认为，有必要采取一系列的措施加以应对：
第一、加强网络安全技术防范。“苍蝇不叮无缝儿的蛋”。网络诈骗能够得逞的重要原因就是程序漏洞。而高科技犯罪必须用现代化科学技术手段来预防。如果计算机网络程序的安全性提高了，那么这些网络诈骗的“苍蝇”们也就无从下“嘴”了。
第二、强化网络管理规章制度。网络管理规章制度是计算机网络的“第二道防火墙”。如果把网络安全技术比作“硬件”，那么网络管理规章制度就是“软件”。管理制度的完善和充分落实可以在一定程度上弥补技术上的不足。
第三、健全网络诈骗立法。虽然具备传统诈骗罪的犯罪构成，但是又不能不承认，网络诈骗犯罪是一种新兴的高技术、高智能犯罪，制裁传统犯罪的法律、法规并不能完全适合它。因此，有必要从法律层面对此类犯罪行为的认定加以明确。对于网络诈骗的累犯，笔者则建议附加适用“资格刑”，即剥夺其以后从事与网络相关职业的资格。
虚拟网络的实现范文6
网络虚拟化可落地
Martin Casado表示，在数据中心架构中，新加入的网络虚拟化层针对上层应用呈现的虽然是一个虚拟化的网络，但它从功能上与传统的硬件网络无异。未来，所有的数据中心应用都可以构建于任意的硬件平台之上，硬件不用特意进行优化。这是VMware努力的一个方向。
无论是软件定义的网络还是软件定义的数据中心，“软件定义”让用户更具主动性，用户可以根据自己的需求开发、控制自己的应用和硬件平台。Martin Casado表示，软件定义的网络带来的最直接改变有三个方面：第一，网络功能由软件来实现，网络的自动化就比较容易实现，操作也更简便；第二，网络功能由软件来实现，硬件可以采用标准化的x86平台，硬件升级的成本相对较低，数据中心的整体运维成本也会较低；第三，网络功能由软件来实现，使得产品创新的速度会加快，以前新网络硬件的研发周期可能是1～2年，但由于有了软件定义的网络，新产品的研发周期可能会缩短到3～6个月。
Nicira公司从事网络虚拟化技术的研发已经有七年时间，其网络虚拟化的商用化产品在企业中的应用也已经有三年多。因此，网络虚拟化并不是纸上谈兵，而是可以实际应用的产品。
“只有能够控制自己的应用，并且可以修改自己的应用来适应体系架构变化的企业，才可能从软件定义的体系中获得应有的益处，而一些传统的企业并不具备这方面的能力，这也是软件定义的网络在推广中必须克服的障碍。”Martin Casado表示。
别与OpenFlow混淆
VMware收购Nicira后，于2013年了NSX网络虚拟化产品。NSX在电信、媒体、政府、金融、大型企业和高校中已经有了比较多的应用。Martin Casado希望用户不要将网络虚拟化产品与现在大家经常提及的OpenFlow混淆。OpenFlow当初设计的目的并不是为了实现网络虚拟化，而是为了更好地控制硬件。因此，OpenFlow原来只是被用于一些特定的应用场合，比如有互联网企业用OpenFlow来实现QoS。网络虚拟化功能已经证明可以在企业的数据中心里发挥其作用，而OpenFlow用于企业数据中心还比较少见。
“虚拟化遇到谁就会改变谁。”Martin Casado表示，“虚拟化已经改变了计算、存储，未来也会改变网络。在网络方面，我们下一步的工作重点将放在提升网络的可视性，增强网络的监视功能，以及提升网络的安全性等方面，而这些变化的前提就是网络虚拟化。网络虚拟化将迎来难得的发展机遇，其发展前景甚至将超过服务器虚拟化。”
建立生态系统
