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虚拟仿真技术的优点范文1
[关键词]游戏引擎;机械动力仿真;虚拟现实技术
中图分类号:TP391.9;TD672 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0225-02
一、引言
三维游戏由于引擎技术在建模技术、物理引擎技术、复杂环境的高质量实时渲染技术、动画技术、人工智能技术、对象的行为控制技术等各方面不断的完善和强大,已经极大地引起了人们的关注和重视。游戏引擎不再仅用于游戏娱乐产业的开发,更多的渗透到了教育软件开发、虚拟现实应用、动画影视(特技)制作、军事训练、实时模拟等人类生活的各个领域。极大地改变了人们的生活方式和思维方式。
游戏引擎技术尤其物理引擎技术不断的研究发展,让我们意识到仿真虚拟机械动力的可能性。利用游戏引擎虚拟机械运动,将为开发教育游戏中的虚拟物理实验、网上数字科技馆、娱乐型游戏中的机械道具和多样化游戏任务等具有重要的应用价值和研究意义。
传统的机械动力仿真技术和虚拟现实技术虽然在一定程度上也能虚拟机械的运动,但是由于那些技术不可避免的弊端对机械动力仿真技术应用在其他领域形成了瓶颈。传统的机械工业仿真技术缺乏交互性,设计复杂,表现单调。随着多媒体技术、计算机动画技术、虚拟现实技术、网络技术等技术的渗入,以VRML(Virtual Reality Modeling Language虚拟现实造型语言)或Cult3D为代表的技术给机械仿真领域带来了交互性,但是由于传统的虚拟现实技术固有的特性,如运动行为的硬编码、交互性差、画面不流畅、系统实现复杂等,使得基于游戏引擎技术虚拟机械动力的技术具有很大的优势和更大的发展前景。
本论文研究的技术充分利用了游戏平台的优势,它不仅具有传统虚拟现实系统所有的优点,而且具有3D游戏般的交互性和逼真的动力学模拟。从开发角度而言,游戏引擎的实时渲染能力、快速的计算能力、组件化、可重用性以及面向对象的编程方式等,都使得应用游戏引擎成为一种非常便捷和有效的仿真技术手段。本文描述了利用游戏引擎模拟简单的机械动力实例的核心技术。
二、机械动力仿真技术研究背景
概念设计是机械设计过程中的最初阶段,主要目的是获得产品的本质形状。[3]机械仿真技术的发展为机械工业概念设计注入了新的活力。计算机运算处理能力的提高为机械系统的仿真提供了更好的基础。
我国机械系统传统的计算机辅助工具多数是AutoCAD, Pro/E, Solid Works, Solid Edge, 3D MAX等2D和3D软件,此类建模软件含有大量的图形文件,容量较大,不利于网上传输和远程控制。同时这种方式建立的三维模型是静态的,动画是设计者事先设计好的一副副二维动画,用户只是被动的接受,而不能按照自己的意愿进行实时交互式仿真。
虚拟现实技术作为一种更为人性化的交互技术,近几年来逐渐渗透到各个应用领域。虚拟现实技术的沉浸特征、交互特征和构想特征,刚好弥补了上述传统方法的不足。因此,运用虚拟现实的方法实现机械设计系统成为必然。传统的机械仿真都是代码编写控制的运动效果,没有实现通过物体间力的作用而让物体产生运动,所以不免比较生硬,不能具有可复用性和柔性。
综上可知,机械工业虚拟仿真技术由于其复杂性、综合性决定了开发的困难,因此势必需要一些工具来辅助开发,游戏引擎由于其本身的特点,成为开发机械工业虚拟系统的有力工具。
三、游戏引擎技术
1.三维游戏引擎
一般而言,三维游戏引擎包括:引擎内核、三维图形引擎、物理引擎、人工智能系统、3D模型和图像库、网络引擎、输入系统。三维游戏引擎中各子系统关系可由(图1)表示。
2.游戏引擎技术的优势
(1)利用游戏引擎可以简化系统制作的复杂度,缩短开发时间,降低制作成本。
(2)游戏引擎中强大的物理引擎为该机械动力仿真系统提供了保障,这也是不同于其他虚拟现实技术的闪光点。
(3)该游戏引擎能快速嵌入到网页中运行,因此,极大的活跃了网页式三维虚拟现实技术,因为传统的三维网页虚拟技术在WEB中运行效果不是很好,运行缓慢,效果单调,交互性差,游戏引擎技术的支持在一定程度上可弥补这些不足。
(4)游戏引擎的最大特点是可以实时渲染,这样使得开发者可以及时浏览和调整系统。Unity3D游戏引擎甚至可以支持在程序运行时改动场景中物体的属性。这样的实时性改变,使得开发者能迅速获得最佳的设置效果值。
(5)基于游戏引擎技术开发的机械动力仿真系统,具有游戏般的交互能力,活跃了机械展示的表达方式。
(6)在游戏引擎平台上的二次编程代码被称为“脚本”,大多数脚本语言都是面向对象的编程特点,具有封装、多态、可复用性等特性。简单易学,使虚拟系统设计者易于开发应用。
四、主要结论
3D游戏引擎技术最大的特点就是它把一个程序中可以重复利用的部分,以精巧的模块组织起来,将其规格化、最佳化,以利于程序重用技术。利用引擎不仅可以开发出“景物真实、动作真实、感觉真实”的三维系统,更重要的是利用它我们可以节省大量的人员和资金,简化系统制作的复杂度,缩短开发时间,降低制作成本,并且游戏引擎普遍具有的FPS(First Person Shooting第一人称射击游戏)特性,这一特点可以巧妙的应用于交互设计中。游戏引擎的实时渲染、动态编译和可视化编辑功能有效解决了传统的虚拟现实技术中存在的渲染耗费时间和硬件成本的问题。
3D游戏引擎最吸引人的是它的强大的PhysX物理引擎和真实的图形渲染引擎。强大的功能会提升研究的成功性。从开发方面考虑,该引擎的脚本语言近似c#或javascript,使得开发轻车熟路,而且脚本是动态编译的,运行速度和汇编接近,不会因为脚本的问题而影响系统的执行效率。从方面考虑,该引擎支持跨平台,而且用该引擎开发的作品可以通过网页直接运行,是3D虚拟现实作品轻松实现网页漫游的良好解决方案。
参考文献
[1] 杨红娟,周以齐,石柏成,陈成军.机械系统虚拟现实建模方法的研究.中国图像图形学会.642~646.
[2] 刘强,刘春全.机械动力仿真软件在抽油机运动学上的应用.装备制造技术,2008年,第12期.49~51.
[3] 石其乐.简易型虚拟现实技术的实现.宁夏工程技术,2003 年8 月,第2 卷第3期:227~245
虚拟仿真技术的优点范文2
【关键词】虚拟仿真技术;建筑施工;信息化综合化
1 虚拟仿真技术简要论述
1.1 系统仿真技术的新发展
随着计算机技术的普及和发展,在建筑工程施工中采用智能方法极大地促进了施工技术和管理水平的提高,从而推动着施工学科的不断进步和发展。目前施工领域应用较成熟的软件系统有:CAD 辅助设计技术、专家系统、智能管理系统、办公自动化系统等,这些计算机技术的应用改造了传统的施工方法和理论,带来了新的理念。通过在建筑工程施工中引入虚拟技术的工程实践证明,建筑工程施工应用虚拟技术已成为可能,用虚拟技术研究建筑工程施工,将创造极大的经济性和促进技术的进步。虚拟现实技术综合了计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势,为人机交互对话提供了更直接和真实的三维界面,并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,使用户身临其境。虚拟现实技术不但具有仿真技术的优点还能提供真实的环境效果,在许多应用领域取得飞速发展。国内外的土木工程界在“大坝安全在线监控系统”和建筑消防研究方面也有一些尝试。仿真技术是对系统动态模型的一种实验手段,在安全性和经济性方面有较大的优越性,使其广泛地被航空、航天、军事、电力、交通等行业采用,在化工、煤炭、冶金等方面也有较好应用。
1.2 虚拟现实技术的前沿性问题
虚拟仿真技术能否在建筑工程施工领域得以推广和应用取决于计算机硬件和仿真软件本身的发展方面。目前应用虚拟仿真施工系统存在以下问题:第一,虚拟仿真系统开发和应用要求的硬件平台较高,需要在较高的专用工作站或实验室上进行,企业自行开发系统时,要建造专用虚拟实验室,购买国外进口设备和软件,这需投入一定的资金和人力。另外系统的演示受设备的限制,移动不方便。第二,在对单项工程进行开发时,需从国外进口VR 软件平台。由于虚拟仿真系统在工程施工中集成型软件几乎没有,再加上工程施工中影响因素较多,客观上造成开发一个项目所需成本较高,努力开发出一套面向建筑工程施工的专用集成型软件系统,为单项工程的开发提供一个方便的开发平台(模块) 是重要的前提。开发骨干,会增加施工企业的开支。
1.3 系统仿真技术与虚拟现实技术的结合
目前,我国一些大型建筑企业集团建立了自己的设计研究院,这为施工企业的技术人才培养和蓄纳创造了条件。我国施工企业的工程技术人员已具有一定的软件研发能力和应用水平,省、市级建筑施工集团已成为开发和应用施工定额软件、施工管理软件的主力。高等院校和科研机构也积极开发各种工程施工中所需的计算机辅助设计软件,另外在工程实践方面对计算机的工艺集成控制技术也有不少探索和应用,并取得了丰硕的成果。整个施工学科领域应用计算机辅助软件正逐步形成,完成完整的、适用的人工智能方法研究和实际推广已具备可能性。仿真技术的应用使仿真软件取得了飞速发展,新的并行计算方法、新的仿真平台和编程技术使其具有更好的可扩展性,因而能被更多的领域所使用。
2 虚拟仿真技术在建筑施工中的应用
2.1 虚拟建造技术的现实意义
使用虚拟现实技术对施工过程进行模拟,在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系,实验多种施工方法,计算相应工况应力,对方案进行优化,这对以下几方面将产生重大意义。建筑工程施工方案的选择和优化建筑工程施工的施工方法及施工组织的选择和优化主要是建立在施工经验的基础上,存在一定局限性。同时,现代建筑基本都具有鲜明的个性,建筑工程施工成为不可完全重复的过程。使用施工虚拟仿真技术将可以直观、科学地展示不同施工方法和施工组织措施的效果,可以定量地完成方案的对比,有助于施工方案的选择和优化,真正实现最优施工。施工技术革新和新技术引入施工虚拟仿真技术一方面能使广大施工技术人员低成本地试验施工新工艺和革新思路,有助于创造性的充分发挥,同时能真切展示新技术的成效,缩短建筑业新技术的引入期和推广期,降低新技术、新工艺的实验风险。施工管理施工虚拟仿真技术能事先模拟施工全过程,能提前发现施工管理中质量、安全等方面存在的隐患,因而可以采取有效的预防和强化措施,提高工程施工质量和施工现场管理效果。
2.2 三维动画技术在建筑施工领域的应用
建筑施工全程虚拟是在现实建筑工程施工之前技术对施工全过程的各环节进行模拟真实展示和体验施工各阶段预期结果并应用系统软件适时调整施工变更或偏差#实现施工方案决策优化施工全程,虚拟技术的首要功能是虚拟预演即从待施工的建筑造型设计结构施工方案施工场地及施工组织设计施工关键技术,设计建筑施工各阶段控制过程中有关信息的集成管理,直至建筑工程竣工验收全过程进行虚拟预演将虚拟施工过程真实呈现于施工方及管理人员,虚拟施工环境下的全方位仿真可准确预演实际施工过程及其结果,它与传统实际建造施工过程相比,可提前发现施工方案设计中的缺陷和施工过程中可能发生的质量和安全问题,缩短施工工期更便于施工方案的监控与调整技术的另一突出功能是反演决策即在虚拟施工环境中,通过时间反演改变参数设置使施工过程与结果可根据业主要求及施工组织设计需要进行适时调整由于参数选择的不同可建立多样化施工比较方案根据实际情况选择最优方案。
3 建筑施工领域引人虚拟技术的发展趋势
建立在计算机应用基础上的虚拟现实技术可以模拟现有的事实或即将实施的工程。在三维世界中,计算机用户依靠虚拟技术去认知虚拟的工程,诸如开灯或关灯、驾驶汽车、搬运物体等,为达到这样的目的,视频、音频、三维模型等组成部分经过整合才能产生真实感。虚拟技术起源于美国的飞机模拟器,1989 年,美国VPL Research 公司的奠基人Jaron Lanier提出了Virtual Reality一词,用以统一表述当前纷纷涌现的各种借助计算机技术及最新研制的传感装置所创建的一种崭新的模拟环境的概念,目前大家都称它为虚拟现实。虚拟现实是利用计算机技术生成一个逼真的, 具有视、听、触、嗅、味等多种感知的虚拟环境,置身于该环境中的人可以通过各种传感交互设备与这一虚构的现实进行相互作用, 达到彼此交替更迭、融为一体的程度。虚拟现实系统由五个关键部分构成:虚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备和输出设备。虚拟现实技术是八十年代末出现,并迅速成为科学界和工程界关注的热点,它汇集了计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、传感技术、多媒体技术、人工智能技术和人的行为研究等多项技术,虚拟现实技术是这些技术高层次的集成和渗透,它给用户以逼真的体验,为人们探索宏观世界和微观世界中由于种种原因不便直接观察的事物运动变化规律,提供了极大的便利。
4 结论
使用虚拟现实技术对施工过程进行模拟,在施工前了解各种构件在实际结构中的相对位置及相互关系,实验多种施工方法,计算相应工况应力,对方案进行优化这对建筑施工技术性的发展将产生重大意义。
参考文献:
[1]张希黔,张利. 虚拟仿真技术在建筑工程施工中的应用现状和展望[J] . 施工技术,2001 ,30 (8) .
虚拟仿真技术的优点范文3
[关键词]计算机仿真电子商务仿真
电子商务作为一个新兴领域,各个院校在电子商务专业建设中,培养目标和课程体系不是完全统一,因此侧重点是不同的。普遍存在的问题是重理论而轻实践的现象非常严重,不利于电子商务人才地培养。原因很简单,就是实践的电子商务平台很难搭建,应用仿真技术可以解决这一问题。利用计算机技术、网络技术等现代信息技术从事商务活动,突出学生的动手能力,培养融IT与商务于一身的高素质复合型人才。
随着互联网的全面普及,基于互联网的电子商务也应运而生,并在近年来获得了巨大的发展,成为一种全新的商务模式,被许多经济专家认为是新的经济增长点。这种电子商务模式对管理水平、信息传递技术都提出了更高的要求,其中安全体系的构建又显得尤为重要。如何建立一个安全、便捷的电于商务应用环境,对信息提供足够的保护,是商家和用户都十分关注的话题。
一、概述
计算机仿真技术可以为学生提供虚拟的仿真情境,为学生创设一种开放的、主动的、发现式的探索式的学习环境,发展学生的高级思维能力和问题解决能力,从而通过对该情境的操纵、观察和思考得出合理的结论。计算机仿真可以在很大程度上激发学生的高水平思维活动,让学生通过反省性的、高水平的思维活动来建构深层的、灵活的、真正的知识,近几年,计算机模拟教学在国内外的电子商务课程中屡见不鲜,但仿真教学在计算机教学中的应用、尤其是在计算机网络课程中的应用还处于探索研究的阶段,将计算机模拟应用于教学活动中,往往能够收到事半功倍的效果。
电子商务引起人们的普遍关注,细说起来也不过是最近几年的事情。电子商务网络仿真实验室可以提供一个真实的环境,在这个环境中,学生可以模拟电子商务的各种活动。因此,电子商务网络仿真实验室具有可操作性、仿真性及适应性强的特点。可操作性,是指电子商务网络仿真实验室中的计算机所需软件;仿真性,是指学生在电子商网络实验室的计算机上安装了相关软件后,能够模拟IT环境,进行各种电子商务活动等;适应性强,是指电子商务网络仿真实验室能够成为与电子商务相关的多门课程的实习实训基地。在电子商务网络仿真实验室,学生可以学习基本的电子商务网站的建设流程。
二、计算机仿真技术
计算机仿真技术(computer?simulation?technology)是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真系统的模型,并在某些实验条件下对模型进行动态实验的一门综合性技术。它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点,已成为分析、设计、运行、评价、培训系统(尤其是复杂系统)的重要工具。计算机仿真,是在研究系统过程中,根据形式性原理,利用计算机来逼真模仿研究对象。研究对象可以是真实的系统,也可以是设想中的系统。传统的仿真方法是一个迭代过程,即针对实际系统某一层次的特性(过程),抽象出一个模型,然后假设态势(输入),进行试验,由试验者判读输出结果和验证模型,根据判断的情况来修改模型和有关的参数。在没有计算机以前,仿真都是利用实物或者它的模型来进行研究的,这种方法的优点是直接、形象、易信,但模型受限、容易破坏、难以重用。而计算机仿真是将研究对象进行数学描述,建模编程,且在计算机上运行实现。它不怕破坏、容易修改、可重用。因此在现代化生产建设中得到了广泛的采用。并取得了丰硕的成果,带来了可观的经济效益。
计算机仿真技术的核心是按系统工程原理建立真实系统的计算机仿真模型,然后利用模型代替真实系统在计算机上进行实验和研究。由于近年来信息技术的发展特别是高性能海量并行处理技术,可视化技术,分布处理技术,多媒体技术,虚拟现实技术的发展,使得建立人——机——环境一体化的分布的多维信息交互的仿真模型和仿真环境成为可能,从而使仿真方法有了一些新的发展,形成了一些新的研究仿真方法热点,如:定性仿真方法;面向对象的仿真方法;分布式交互仿真方法;人——机和谐仿真环境建立方法学。
三、电子商务网络仿真实验室
利用仿真技术可以构建电子商务仿真实验室,通用的通信网络硬件实验平台《计算机网络》或《计算机网络与通信》是计算机专业的必修专业课程。它的实验主要是从以下几个方面进行设计的:网络技术做实验:它包括网络布线与制作,计算机操作系统的安装与配置,局域网的设计与实现,广域网的设计与实现。其目的主要是让学生了解常用网络的设备的连接、安装与配置。通过设计、连线和配置,完成网络数据通信实验。计算机网络原理的模拟与仿真:计算机网络模型,有许多协议支持实现,每种协议实现都有些算法。原理的模拟与仿真就是解决其中的一些算法实验,这种实验通常用软件加以实现,但同时也需一些硬件配合完成。其目的主要是使学生通过实验对算法应用理解更深刻。如:数据链路层的连续ARQ,网络安全中的加密算法等。网页虚拟实现交互指导实验:有些网络设备费用很高,也没有必要全部实做,设计一些虚拟网页,通过网络的操作达到实验的目的。如:网络的测试仪的使用,高端网络设备的使用和配置等。
在教学应用中,通过仿真技术不但可以节约教学成本,而且能取得良好的教学效果。
四、结束语
虚拟仿真技术的优点范文4
【关键词】电子电工;技术;应用
仿真模型主要是指物理模型或者是数学模型,可以替代实际的教学手段开展实验和分析。随着计算机技术的飞速发展,应用计算机开展模拟仿真取得了非常好的效果,在实际应用中,主要通过实验形式开展各项实践课,其目的就是增强学生的动手操作能力和解决问题的能力。更为重要的是能够使教学内容变得丰富,学生分析问题以及解决问题的能力均得到增强。
1 电子仿真技术在理论教学中的应用
随着电子技术的飞速发展,电工教学中的理论教学是必不可少的。但是,电工教学注重的是学生实践能力的培养,为此,理论知识的学习都是在为实践的开展提供基础和前提条件。并且理论教学的目的也是为实践教学的开展提供依据,也为学生未来在工作岗位中工作提供了理论基础。但是,如今很多中职教育中,教师一旦讲述理论知识,学生就会感到枯燥,因为学生普遍存在基础知识差的现状,面对复杂的电工理论会更难以理解。对于教师来说也产生了非常大的困扰。
随着计算机技术的飞速发展,仿真虚拟技术逐渐出现在人们面前。将仿真软件技术配置到实验课堂中,在讲述理论知识的过程中,能够借助计算机做出多媒体演示,演示的内容可以有很多方面,比如,复杂线路的操作流程、注意事项等都可以直观的呈现在多媒体屏幕上,也可以运用多媒体展示电路的搭建过程、参数的设置等多方面内容。虚拟实验能够将实验结果直接呈现在显示屏幕上,使理论化的知识变得更加生动、直观和具体,降低了理论知识的抽象性。
比如,在电路放大中,静态工作点的选择要体现出合理效果,能够充分体现出放大器基本性能。如果设置的不合理就会出现程序上的失误和失真,理论课程的设置也可以运用仿真技术构建出来。因为在理论课堂上,学生往往会对一些公式或者是图像了解不够深入,并对教师的讲解吸收较少,为此,导致了学生对基本的放大电路知识掌握的不够明确。但是应用仿真软件可以做出EWB演示,给予学生一种非常直观的感觉。学习效果也能得到提高。
2 电子仿真技术在实践教学中的应用
通过上面的论述可以知道,电子仿真技术能够以实验的方式引入到理论课堂中,使学生能够以实验的方式展开对理论知识的学习。而电子仿真技术最为重要的作用是能够开展教学实验,而电子电工教学最重要的也是实践能力的培养,为此,该技术的重要性得以体现。此外,传统方式的实验课程危险性较大,学生鉴于理论知识的认知不足并缺少安全开展实验方面的知识,为此,教师在组织学生做实验过程中,会有所担忧,如果学生较多,将更容易突发安全事故;还有一方面,鉴于教学经费的限制,很多中职院校中都缺少实验工具或者实验场地,为了节省经费,学校则会终止很多实验。
而应用虚拟仿真技术可以避免上述问题的出现。只要中职院校中具备计算机,就可以在计算机房模拟各项实验,大大减少了安全问题的发生。这种虚拟形式的教学实验,可以使每一位学生都能加入到实验操作中来,对各种电路进行设计和仿真处理,发挥自己的创新思维对电路进行合理构建。提高了学生的动手操作能力,锻炼了思维,使教学效果得以大幅度改善。
比如,在数字化的电路实践课程中,学生可以应用仿真软件转换器开展实验,该转换器能够实现逻辑电表与阈值表之间的转换,还可以实现逻辑表达方式的转换。学生可以借助这一功能对逻辑电路进行设计。此外,在实训项目的开展过程中,可以应用仿真技术,对电路进行设计,可以有效降低电路元件的损耗,不同的电路元件都可以实现相互的转换和利用,使实验成本得以降低。再比如,在做滤波实验中,应用仿真技术开展实验过程为:在仪表中调节好示波器,仪表中的A通道为数值的输入端口,B通道为数值的输出端口,再将仪器接入到仿真电源中,在示波器中可以看到整流后的效果,也可以改变电路中的电容参数以及波形。通过仿真仪器设备的使用可以使仿真实验的开展更有效果,让学生能够对实验有深刻了解,比如,实验操作步骤、实验结果以及实验注意事项等,在对具体的实物进行操作时,可以大大提高实验效率。
虽然仿真实验有非常多的优点,但是在实践中不能完全借助仿真技术,可以在实物实验基础上融入适当的仿真技术实验,使仿真技术的功能得以充分发挥。
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关键词:城市规划;虚拟现实技术;应用
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)04-0236-03
一、虚拟现实技术的介绍
1.什么是虚拟现实技术
随着计算机技术的不断发展,虚拟现实技术成为近年来计算机软件技术的一项新兴技术。由于虚拟现实技术的直观性很强,能在电脑上进行模拟仿真,比平面图像更能说明问题,并且更具有经济性,即省时间由省人力,能够广泛的为各个领域所运用。可以说虚拟现实技术给社会发展带来的便捷将使其能够大显其道,虚拟现实技术的运用也是近年来的发展方向。
虚拟现实技术按照维度虚拟程度的不同分为三维虚拟技术和全维度虚拟技术。全维度虚拟技术是目前国外在虚拟仿真领域的研究,其研究内容是使虚拟技术完全脱离三位维度而向一个全立体虚拟环境发展。中国目前运用最为广泛的是三维虚拟技术。而三维虚拟技术的运用正是本文重点论述的内容。
三维虚拟技术属于三维图形技术行列。三维图形技术分为两大类,一是三维虚拟技术;二是三维动画技术,两者都用于模拟真实世界和想象世界。由于两者的应用原理不同,其应用领域也大不相同。
三维动画技术采用的是传统的计算机动画,采用关键帧的方式制作,先进行三维预渲染,得到了完整的三维动画视频之后利用播放器将动画播放出来,所以三维动画技术被广泛运用于电影、广告等预先设计好的演示。
在此我将重点论述三维虚拟技术在城市规划领域的应用和研究,之所以以此作为论题是由于三维虚拟技术在城市规划上的应用最为广泛,随着时代的不断进步,社会对城市建设、城市规划的要求越来越高。网络社会的概念不断加强,三维虚拟技术能够更好更便捷的为我们城市规划建设服务。这种技术适应了社会现代化的要求,使虚拟仿真技术很好地运用在城市规划设计上,为我们的城市建设工作更加省时省力并且能更加全方位思考。在计算机平台上进行虚拟操作可以从各个方位多个角度思考规划方案,能从早期发现问题解决问题。
由于三维虚拟技术的虚拟仿真性,使其更多运用在城市规划建设的工作中。这一技术的扩充性和延展性很强,通过我们的不断研究能使其在城市建设领域以及城市建设的其他领域起到的作用不断加大,为城市建设事业带来更多收获。
2.三维虚拟技术的发展历程
三维虚拟技术属三维行业领域。三维行业在中国的起步时间是上世纪九十年代。自98年看是到现今其经历了一个扩张时期,这是三维行业在中国市场大放异彩。目前在中国的三维行业可以分为以下几个分支:1、电影、广告;2、游戏;3、电视包装;4、城市建筑,其中以城市建筑领域的运用最早也最为广泛。
最早的三维技术实现平台是由美国的Autodesk公司开发的3d Studio Max软件。此软件是一款基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。早期的三维技术在中国建筑领域的运用由于技术原因有很大的局限性,三维技术只能实现建筑效果图的绘制以及部分简单的跑相机似的建筑动画。随着3D技术的不断完善以及日益多元化的创作手段的出现,三维技术在建筑业所起的作用也日益增强。目前实现三维技术的主流软件主要有:3ds Max、Maya、Softimage/XSI、Lightwave3D、Cinema4D、PRO-E、Rhino(Rhinoceros犀牛)等。由于三维技术的日益完善以及它所带来的强大的经济效应,三维虚拟技术的概念也日渐成熟。
三维虚拟技术是三维动画技术的一种,与三维动画技术的区别在于三维虚拟技术还具备三维动画技术所没有的实时性和交互性。三维虚拟技术是虚拟仿真技术的一种,是局限在三维空间之下的一种虚拟仿真,而虚拟仿真技术的另一种全维度虚拟仿真也被称之为虚拟现实技术。这种技术出现在20世纪末期,它的出现引起了人们的广泛关注。目前国外正在对此领域进行深入研究,我将在国外研究部分做出论述。
3.国内在虚拟仿真领域的研究以及存在问题
三维虚拟技术目前在建筑领域的运用有城市漫游动画、建筑漫游动画、房地产漫游动画、小区浏览动画、楼盘漫游动画、三维虚拟样板房、楼盘3D动画宣传片、地产工程投标动画、建筑概念动画、房地产电子楼书、房地产虚拟现实等动画制作。
三维虚拟技术在我国城市规划、城市建设的发展前景是不可估量的。由于三维虚拟技术的不断发展,它既能带给观赏者身临其境的感觉;又能模拟尚未实现或准备实施的项目的完成效果。从单一的几何模型到复杂的动态形象,不论是道路、桥梁、隧道、立交桥、街景、夜景、景点、市政规划、乡村规划、乡村形象展示、数字化乡村、虚拟乡村、乡村数字化工程、园区规划、场馆建设、机场、车站、公园、广场、报亭、邮局、银行、医院、数字校园建设等都可以通过三维虚拟技术得以实现。
由三维虚拟技术和现代信息科学技术带给中国经济的发展空间正在不断壮大;由它们所带来的科技化、信息化、智能化的城市虚拟空间将成为21世纪的信息主流源。
二、虚拟现实技术在城市规划领域的应用
1.城市规划简述
城市规划指的是一个城市在一段时期内的发展计划的设定,它研究的是一个城市在未来的一个发展动向,这其中包含了对城市地区的合理布局、城市的各项工程建设的合理部署。它是城市建设和城市管理的重要组成部分,也是城市建设和城市管理的重要依据。一个城市的三个重要管理阶段是:城市规划、城市建设和城市运行,而城市规划则是三个管理阶段中的龙头。
2.城市规划领域使用三维虚拟技术的必要性
在这个以知识经济为核心的信息时代,计算机科学技术已成为全世界公认的本世纪最主要和最核心的科学技术,它已渗透到社会生活的各个方面,影响和改变着人类的思维模式和行为模式。它在城市规划和城市建筑领域的作用更是不容小觑,随着网络技术的不断发展与成熟,计算机辅助设计技术在建筑行业中的应用得到了进一步普及。
在城市规划领域使用三维虚拟技术的必要性将从两个方面进行:①是从城市规划建设方面来看对三维虚拟术应用的必要;②是从城市规划管理方面来看对三维虚拟技术应用的必要。
①是从城市规划建设方面来看对三维虚拟技术应用的必要首先,我们必须要了解城市规划建设在设计上的设计内容。城市建设设计内容主要有:城市宏观设计、城市中观设计、城市微观设计三个层次。
城市的宏观设计指的是对城市的格局和形态的设计,具体为城市的整体分布、城市的功能组团、环境保护、土地利用等。在设计上更加注重城市的关键性特征和自然景观构成。在进行城市宏观设计时,评估的重点是看能否创造高素质城市环境和优美的城市视野,以此来鉴定城市宏观设计的成功与否。
城市中观设计是指设计城市空间与城市建筑之间的关系;具体内容有:用地布局、建筑设计、地标物建设、街道分等等,也就是城市的连接度与整体性、城市的体量与高度的设计。城市中观设计的内容与宏观设计的内容相辅相成,是中观设计更加注重城市的视觉质量、人工建造物的城市角度和适宜度、城市整体轮廓与体量的协调、具体环境的设计与美化等。
在计算机运用上要解决城市建设视景的要求就必须要能再计算机上感官看见以上所说的宏观、中观、微观三个层次的内容,具体而言就是:一是三维地形的显现;二是城市密度、容积率的显现;三是大面积三维建筑的显现。四是能速重绘画面进行实时仿真。而针对以上的要求,三维虚拟仿真技术都能够一一实现,文章在前面具体分析了三维虚拟技术的技术性能。并且可以看出,目前来看运用三维虚拟技术进行城市规划设计适应了时代性和科技性的趋势。
下面我们看看三维虚拟技术在城市规划建设上的具体应用。
三维虚拟技术在城市规划建设上的具体应用按地形而分可以归为三类:一是局部地区城市设计研究;二是大范围城市问题研究;三是区域规划研究。
一是局部地区城市设计研究
城市设计的核心是研究建筑形体和空间要素之间的关系协调,从对城市的环境表现、具体建筑形体刻画、整体模型处理和后续功能研发等方面来看运用三维虚拟仿真技术在制作时再合适不过了。
我们针对城市商务中心区的设计研究来具体说明问题,城市商务中心区设计是属于典型的城市局部地区设计,由于范围不大,我们在选择计算机种类时可以选择中高档PC机进行制作。
然后,我们再根据现有照片、地形原有的平面、立面等图纸资料进行交通设施、环境小品的建模,在三维虚拟技术环境下能够高仿真建模,并且设置VEGA的漫游环境、添加动态模型等工作,最后将制作出的模型文件调入VEGA完成漫游。
二是大范围城市问题研究
以新城区建设为例,新城区的建设规划范围更加广泛,在建立三维仿真时重点应在规划功能的设计开发上。
针对新城区三维仿真的主要功能应该有:方案替换、模型修改( 高度修改、位置调整等)、矢量规划数据叠加分析、日照阴影分析。其中还包括目前的仿真软件无法实现在漫游过程中的动态阴影的实现。
值得庆幸的是目前国内的以遥感为基础的仿真软件弥补了技术上的不足,运用此软件不仅可以实现在固定观测点上表现建筑在不同时间阴影变化的功能,而且也能够实现地理属性查询。
三是区域规划研究
在进行区域规划的仿真时我们将遥感应用和三维仿真技术结合运用,这样我们就可以实现建立以卫星影像为数据的城区漫游,在数字高程模型的基础上进行区域地区漫游的制作,这样既不影响对区域原有面貌的观看,又能再此基础上进行区域建设和改造,并且能实时对比,运作时即高效又准确,这样的技术结合给我们的城市规划提供了直观而又客观的分析手段。
②是从城市规划管理方面来看对三维虚拟技术应用的必要
三维虚拟技术已经运用到城市建设的方方面面,城市规划作为可视化技术需求最为迫切的领域之一,虚拟现实技术在其诸多方面有着广泛的应用和发展前景,三维虚拟技术提供了非常直观、准确、现时性强的城市规划资料,这为城市建设发展、提高城市管理水平、提升城市规划设计提供了强而有力的依据。
可以说,在城市规划领域对三维虚拟技术的应用是时代的召唤、是技术的支持,三维虚拟技术是城市建设所必不可少的关键性技术。
三、从上海世博会对虚拟现实技术的运用来看未来虚拟现实技术在城市规划领域的发展
1.上海世博会网上世博简介
2010年的上海世博会区别于往届世博会的最大不同就是此次上海世博会运用了虚拟现实技术实现了网络同步的网上世博会。通过2008年中国北京奥运会场馆的建设,中国的建筑漫游动画创作的发展速度越来越快,并且在国内得到了广泛的传播。2010年上海世博会再次使中国的建筑漫游动画得到发展和创新的机会。世博会的主题是:“城市,让生活更美好”,伴着世博会的推广,中国的建筑漫游动画引起了社会各界的广泛重视,使其得到飞速发展。更由于此次世博会的一大亮点是首次举办网上世博会,通过网上媒介,全面引入互联网的传播方式,采用交互设计和多媒体技术等手段,这更加体现出当下互联网的强大以及建筑动画漫游的进步神速。
2.网上世博会的缘起与构架
网上世博会,全称网上中国2010年上海世博会,它是指通过互联网技术、三维技术、多媒体技术,通过虚拟和现实相结合的方式把上海世博会上展示的内容呈现于互联网上,搭建出一个能够进行网络体验和实时互动的世博会网络平台。网上世博会是上海世博会的重要组成部分,是实体世博会的导引、补充与延伸,是上海世博会的两大亮点之一。
能够实现网上世博会这样的创举是由于网络科技时代的蓬勃发展以及三维数字技术的不断进步。网络和三位数字技术的完美结合给予上海世博会全新的展现舞台,使全球公众突破了时空界限,使他们能够全面参与世博,使我们中国的上海世博会实现了真正意义上的全球化。
首届网络世博会的三大主要特色是:三维展示、互动体验以及全球共建。通过网上平台吸引全球公众参与世博会,使无法亲临食博会现场的观众借由网上平台体验世博会的精彩以及希望将上海世博会的盛举作为非物质文化遗产长期保留,是举办此界网上世博会的三大原因。
网上世博会的架构由基础平台和网上展馆两部分构成。基础平台由组织者搭建,内容包括门户网站、网上园区、基本功能等,网上展馆则分为浏览型和体验型两类展馆。浏览馆具备基本浏览和展示的功能,它是以实体展馆为原型,通过文字、图片、音频、视频、动画等方式进行三维展示,浏览型展馆由组织者为需要援助的参展方免费开发。体验馆是浏览馆的增强版,浏览型展馆在以浏览和展示为基本功能的基础上,可实现其它更加丰富的功能和特效,网上参观者可以得到更生动的互动和体验。参展者还可以建设实体世博会中不具有的虚拟拓展空间和展项,利用更丰富的虚拟技术及手段延伸和拓展参展方网上展馆所希望表达的意境和理念。二者相辅相成,完美呈现网上的世博会。
与普通网站相比,网上世博会的区别在于它能够提供给观众全面的三维视觉体验,网页游客能够主动操控三维图像的角度。网上世博会的整个展示内容其中包括,世博园区、世博园片区、展馆外观、展馆内景以及主要展项等都将进行三维数字化的制作。
与普通网站的最大区别在于网上世博会可以将组织者的建设内容和参展者的建设内容二者共存于一个平台之上。也就是说网上世博会具有“全球共建”的特点。
3.三维数字化技术实现了网上世博
由于虚拟现实技术的先进性,使实体世博园区中的建筑、道路、绿化、设施等通过三维虚拟技术在网络上实现了虚拟再现。在网上模拟的天空、云彩、太阳、灯光、装饰、材质等效果通过CG技术在制作,使模拟效果很好地接近真实场馆的场景。展现在网上游客眼中的每一个场景都是一个三维的空间,参观者只需要通过鼠标和键盘操作就能够轻松实现旋转、升高降低的操作,在进行鸟瞰时也也可以通过放大、缩小来调整的场景范围,获得全方位的空间体验。展项展示是网上世博会的有一大亮点,通过网络,游客能够进入场馆和展项发生近距离的互动,游客可以多角度观察或“触摸”展项,特别是一些实体世博会现场不能触碰的展项,在网络上可以实现参观者的触碰愿望。参观者还可以自由的旋转缩放感兴趣的物品,同时还可以通过图片文字、动画、FLASH等多种数字媒体形式了解到对展项的知识性介绍。不仅如此,游客可以在C/S上通过系统提供的部件,组装个性化的展项,让其它游客看到自己的作品,并且发表点评。
网上世博会的虚拟拓展空间可以由参展者根据自己的意念记性无限制的设计开发,由于不受现实空间的限制,参观者可以延伸和拓展实体展馆所希望表达的理念和意境,虚拟展项为参展者的主题演绎提供了进一步发挥的空间。
网上世博会由于运用了数字化技术作为包装,它展示了数字化技术神奇的魅力,也使我们的实体世博会区别以往世博会的不同,使其大放异彩,网上世博会成为上海世博会乃至世博会历史上的一个至高点。
四、结论和展望
从2000年的悉尼奥运会场馆设计到2008年北京奥运会的成功举办再到2010年上海世博会的网上世博会亮点的产生,三维仿真虚拟现实技术正在朝向越来越先进的领域发展,特别是它在城市建设及城市规划上的运用可以说是越来越广泛,所起作用也是越来越突出。以2000年悉尼举办奥运会为例,悉尼在2000年时为了奥运会的顺利召开以及加强对城市的推广,悉尼市建立了全市三维仿真平台,目的用于城市的信息服务、交通分析指挥、城市建设管理等方面,由此取得了巨大的成功。为了能够顺利申办2008年的奥运会,加拿大的多伦多城市也使用了虚拟现实技术对城市进行管理和规划。
在我国,北京、上海、深圳等大型城市在利用三维虚拟仿真技术运用于城市建设方面也已经取得了一定的研究成果,而利用三维虚拟仿真技术的方面是辅助城市重要地段的建设以及大范围的城市设计研究。例如在北京商务中心区、上海浦东开发区、深圳福田中心区的规划中均进行了城市三维仿真技术的初步尝试,并取得了较好的效果。
三维虚拟仿真技术的主要作用在于以城市现貌为基点,融合规划方案后模拟项目实现后的城市景观,并且能够进行多角度动态审视,全面评估城市设计的规划方案,这为城市规划建设和领导决策提供了更为直观、可靠、科学的技术手段。
将三维虚拟仿真技术运用于城市规划建设的优点与好处在于:
①提高了城市设计规划方案的设计和修正效率;
②丰富了城市问题的研究角度;
③提高了城市建设项目的评估质量;
④提高了城市建设项目的管理能力及效率;
⑤提高了为市民公开展示宣传城市形象的效果。
目前,国外虚拟仿真技术显出其极大的优势,国内正在迎头赶上。从目前我国对三维虚拟仿真技术的运用而言,可以看出我国的三维仿真技术发展水平已经有相当不错的程度。从三维仿真技术在我国城市规划上的运用的效果来看,三维仿真技术在我国城市规划中的应用前景是非常广阔的,而且我们相信,三维仿真技术会使城市规划产生技术性的革新,会极大地拓展和丰富城市规划的工作思路。
参考文献
[1]张建伟,陆亨立.虚拟现实技术及其应用[J].电子科技导报,1999.
[2]陈友华,城市规划概论[M].上海:科学技术文献出版社,2000
[3]杨保民,分布式虚拟现实技术与应用[M].北京:科学出版社,2000.
[4]申蔚,虚拟现实技术的理论、实现及应用[J].首都经济贸易大学学报,2001.
虚拟仿真技术的优点范文6
论文摘要:针对电子信息类专业实验教学中存在的问题,结合实际的教学条件,对实验教学提出了改革,将仿真技术应用到实验体系中,避免了实验条件的空间和时间限制,充分发挥了学生能动性,提高了实验教学质量。
实验是电子信息类专业学生课程教学的一个重要环节,是对理论教学的补充和深化,其开设方式关系到学生对理论知识的掌握和应用,直接影响着学生的操作技能、主观能动性和实际动手能力的提高,也决定着理论和实验的教学水平。因此,在教学过程中一定要加强实验这个实践性教学环节,充分利用实验资源来培养和提高学生解决问题的能力和创新能力,使学生能够更加快速地适应于将来的工作。加强实验教学环节,最大限度地利用学校的实验教学资源,对提高教学水平,培养学生的实际应用能力和综合素质具有重要的意义。
1 实验教学的传统模式和问题
在我国高校工科教育中,实验教学硬件条件普遍不足,或者是硬件实验条件的发展跟不上技术的要求,同时各高校大幅度扩大招生,实验教学硬件条件更显不足。加大对实践教学条件的投入,加强培养实践教学科技人才,强化实践教学内容和条件的改革与建设,在当前来说具有特殊重要性[1]。我国教育主管部门也在积极得进行着推进实践教学的改革与建设。例如:在全国高校本科教学水平评估中,实验室建设基地和建设经费以及实验教学改革就是一项重要的指标内容。越来越多的高校开始响应教育部的号召,实行了“双基”实验室,并在此基础上进一步建设“实验教学示范中心”。
目前,实验教学的传统模式的缺点主要表现有:
1)实验设备陈旧,实验模式单一;
2)验证性实验分量大,与设计性、综合性和创新性实验之间的比例失调;
3)先进的实验教学手段在实验教学中的引入还不够;等。
2 实验教学方法改革势在必行
随着计算机的普及和应用,在教学中也越来越多地借助计算机来辅助设计方法,同样,在实验中借助计算机仿真技术具有很大优点:减少实验中所需的耗材、降低对实验器材的破坏性、完成更复杂更高难度的设计性实验、更加全面地分析实验对象以及结果的性能指标等,具有高效、快速、直观、完整的优势。开展仿真实验作为一种新型的实验教学方法是在现有实验室设备的基础上采用计算机新型软件对实验进行模拟,大大提高了学生对本专业知识的应用能力和科研创新能力。因此,在当今的实验教学中,仿真实验的引入势在必行。
对当今高校来说,学生人数不断增加,实验室设备和资金满足不了大学中学生的试验要求,为了不断提高实验教学的质量,又进一步解决实验设备少、不好维护、建设费用高等问题。将仿真技术引入实验教学中来,学生一方面可以利用计算机实现实验方案的设计,又可以直观地验证仿真过程和结果,不受实验室条件和空间的限制,可将实验设计带入到课余生活中来进行,大大提高了学生对实验的操作兴趣。利用仿真实验由于方法的灵活性可以充分发挥学生的想像力和创造力,比起传统的实验教学更利于培养科技创新人才,且有利于降低实验成本,能够使得实验室的建设和发展进入一个良性循环中。
3 实验教学改革方案
3.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验
在实验教学中引入计算机仿真技术,一方面,充分发挥学生的主观能动性,激发学生学习兴趣,另一方面,老师可以利用计算机技术来观察学生的实验过程,采集学生的实验结果,更好地跟踪和指导学生,先进的教学理念和教学手段有助于提高实验教学效果,提高教师的教学水平。而计算机的引入可把实验设备、理论教学、教师指导和学生的思考、操作有机地融合为一体,克服了传统实验教学过程中受到课堂、课时、实验设备等的限制,使实验教学内容进一步灵活化,在时间和空间上得到延伸,也进一步激发了学生的实验热情。
在实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验,可以使得学生在进行实验的过程中培养独立思考能力,激发学生的学习兴趣,提高学生的创新意识,同时为学生提供了更加开放灵活的实验条件。对实验内容和实验教材来说,采用仿真技术把将虚拟实验和真实的电路实验有机地整合起来,充实了实验内容,增强了实验的能动性和趣味性,有利于实现培养学生综合实践和探索创新能力[2]。目前,越来越多的高校重新对实验室建设进行了规划,利用计算机仿真技术改革实验教学是一个新的发展方向。在高校实验室中引入计算机以及相应的软件技术不仅可改善实验条件、改革实验教学方法、充实实验教学内容,还可大大提高实验效率,降低实验成本,增强学生学习的积极性和创新性,为实验教学和科研提供良好的实验平台[3]。
以单片机实验教学为例,在实验过程中我们引入proteus仿真软件,用它来模拟单片机硬件系统。由于软件的灵活性,可以克服实验箱硬件电路固定、实验内容难于改动等局限。整个实验设计都是基于计算机仿真技术的,除了计算机外不再需要任何硬件即可进行实验,这样有利于促成课程和教学改革,更有利于人才的培养。仿真技术的另一应用表现在学生的业余爱好上,比如目前的电子设计大赛,挑战杯等,学生完全可以利用计算机来进行仿真,先用计算机仿真出相应的实验模型,在计算机上进行模拟调试,最后用硬件实现。在整个过程中,学生可充分发挥自己的才能,通过大量仿真对比,达到设计目的,学生也可以大胆地反复调试,避免了损坏器件。在电子设计竞赛中,我们使用proteus开发环境对学生进行培训,在不需要硬件投入的条件下,学生普遍反映,对单片机的学习比单纯学习书本知识更容易接受,更容易提高。实践证明,在使用proteus进行系统仿真开发成功之后再进行实际制作,能极大提高单片机系统设计效率。
另外,开展仿真教学对于我国的远程教学也是一种很好的尝试,有着重要的意义。
3.2 重新安排各类性质的实验,适量增加综合性、设计性实验
验证性实验是实验中最基本的,可以使学生巩固理论知识,它的实验内容相对简单,重点培养学生的基本操作、数据处理和计算技能,验证和加深对课本知识的掌握和理解。综合性实验则要求学生必须具有一定的专业基础知识和基本操作技能,能够运用某一课程或多门课程的综合知识,进而对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。目前工科高校中越来越多地提出课程设计也是为了加强学生对综合知识的运用。为充分调动学生的学习积极性和主观能动性,设计性实验也必不可少。设计性实验能加深学生对理论知识的认识,由学生自己负责计划和执行,充分提高了学生的思维能力、动手能力、分析和解决工程实际问题的能力[3],发挥了学生的主观能动性,设计性实验的完成可以充分借助于计算机仿真技术来完成。
验证性、综合性、设计性实验相结合,培养了学生基本的实验技能和方法,同时又促进了学生的创新思维,打破了原有实验教学附属于理论教学的模式,建立与理论教学并行的,既相对独立、又相互联系的实验教学体系。在某些应用性强的实验教学中,综合性和设计性实验的比例至少要达到60%以上,同时设计性实验最好要跟得上科学技术的发展。一方面保证基本实验技能训练,另一方面,实验内容应与当今先进技术的发展相结合,适应社会发展的需要,将科研成果转化为实验内容,提高实验的先进性和代表性。那么,工科院校中一方面加大实验器材的投入,提高实验教学条件,开设先进的实验内容,提高学生的积极性,使学生适应当今社会的发展;另一方面,要充分利用现有的条件,引进先进的仿真技术,使得实验条件进一步升华,充分发挥教师和学生的主观能动性和创新能力。
3.3 硬件软件都要抓,都要硬
计算机仿真实验虽然可以准确地反映整个实验过程, 是一种新型的应用技术,十分有效,但是仿真技术不是万能的,它毕竟不是真正的实验,在许多场合仿真只能起辅助作用。也就是说不能用仿真实验来全部代替硬件电路实验,而是将仿真试验和传统的硬件实验相互结合,根据学校的实际情况和实验的情况灵活运用,虚拟实验不是万能的,如果所有的实验都用虚拟实验替代的话,学生在虚拟环境中实验会产生或多或少的不踏实的虚拟感,实践能力也不可能得到真正的提高。
3.4 加强对实验课教师的培训,通过培训交流更多地了解新的实验技术
在实验教学改革的同时,必然对教师提出更高的要求:一是教师也应加强专业知识和技能的学习,来提高自己的业务能力和综合素质,另外,不断更新专业知识的结构,了解前沿技术的发展也是必需的;二是高校中要大力创造条件促进教师经常参加基础理论知识的培训和实验的培训以及学术研讨会,从而扩大视野,更新教学观念,及时了解嵌入式系统发展趋势和动态,促进电子类实验技术的发展;三是要大力组织专业教师去积极申报相关的创新实验和科研项目,提倡以科研资金来促进实验室的建设,用科研成果去改进实验内容,同时可以提高教师的科研能力,在科研中更好地去锻炼自己,为实验教学服务。
4 结论
随着社会对人才要求的提高,大力推进实验教学改革迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,将仿真技术应用到实验教学中可以充分调动学生的主观能动性,激发学生的创新能力,加快学生适应社会的能力,同时学习了先进的新技术。
参考文献:
[1] 丁美荣,柴少明.基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革[j].现代教育技术,2007,7(17):99-102.
[2] 孙晓明.土力学实验课程教学方法的研究与改革[j].黑龙江教育,2006(11):59-60.