[摘 要]計(jì)算機(jī)通信技術(shù)課程是一門專業(yè)技術(shù)要求較為嚴(yán)苛的課程，主要包含通信及電子方面的知識(shí)，也是實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的重要組成部分，在教育中具有關(guān)鍵作用。但是在傳統(tǒng)通信技術(shù)教學(xué)過程中，院校經(jīng)常由于資金或者是設(shè)施等問題，導(dǎo)致通信技術(shù)教學(xué)質(zhì)量較低。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上形成的，對(duì)于教育領(lǐng)域發(fā)展建設(shè)具有關(guān)鍵性作用，在實(shí)際應(yīng)用中通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?yàn)榻處熍c學(xué)生營造一個(gè)全方位的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生能夠全面提高自身專業(yè)技能水平。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；硬件通信；虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.083

[中圖分類號(hào)]TP391.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2016）22-0-02

0 引 言

虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠有效突破時(shí)間及空間的限制，使人們的相互溝通更加便捷。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)包含多種技術(shù)，例如多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)與圖形處理技術(shù)，還包含多種編寫語言，例如JA-VA與VC++。通過先進(jìn)模式方式，能夠?yàn)樘摂M實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供更加強(qiáng)大并且穩(wěn)定的功能，讓人們隨時(shí)隨地就能夠溝通交流。

1 虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究的背景

1.1 社會(huì)需求背景

伴隨著計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，各種媒體技術(shù)開始逐漸參與到人們生活工作中。人們開始對(duì)于多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)之間的結(jié)合十分關(guān)注，希望能夠利用先進(jìn)技術(shù)獲得更加逼真的體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在部分領(lǐng)域上面的應(yīng)用需要受到一定限制，例如醫(yī)學(xué)、航空航天、軍事，等等，這些領(lǐng)域在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中無法提供更加直觀并且真實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境，因此，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)從推出之后就得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

1.2 技術(shù)背景

在開發(fā)網(wǎng)絡(luò)上面有較大的技術(shù)，現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)大約有三種，分別是Java技術(shù)、VC++技術(shù)與VRML技術(shù)。

1.2.1 Java技術(shù)

Java屬于一種匯編語言，在實(shí)際應(yīng)用中具有較高的安全性能，與計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)關(guān)系無關(guān)等。Java技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有二進(jìn)制編碼的解釋功能，這樣能夠讓Java技術(shù)在任何的計(jì)算機(jī)設(shè)備上面實(shí)際應(yīng)用，具有較高的兼容性，這樣能夠讓計(jì)算機(jī)內(nèi)資源在全世界范圍內(nèi)共享。Java程序在應(yīng)用過程中，系統(tǒng)能夠直接分配，程序感染病毒的可能性較低，系統(tǒng)安全性能夠顯著提高。Java技術(shù)在技術(shù)封裝上面，積極將類的概念應(yīng)用其中，具有封裝與繼承的特點(diǎn)，有效提高程序編碼編譯便捷性。更是因?yàn)镴ava技術(shù)在信息技術(shù)與傳遞上面所具有的便捷性與低錯(cuò)誤性，能夠有效縮短程序編寫時(shí)間。但是不可以忽視的是，Java技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中運(yùn)行速度較慢，所擁有的字節(jié)碼較高，能源消耗十分嚴(yán)重。

1.2.2 VC++技術(shù)

VC++技術(shù)屬于一種可視化的編程語言，與傳統(tǒng)編程語言在實(shí)際應(yīng)用上面擁有更多優(yōu)勢(shì)。VC++技術(shù)在數(shù)據(jù)封裝上面允許數(shù)據(jù)抽象化，能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)及函數(shù)進(jìn)行封裝，并且還能夠按照不同數(shù)據(jù)與函數(shù)類別給予不同權(quán)限，大致上可以分為三種，分別是私有成員、公有成員與保護(hù)成員。VC++技術(shù)在對(duì)于對(duì)象選擇上面一個(gè)十分重要的特點(diǎn)，類別以外的函數(shù)能夠訪問私有成員，突破系統(tǒng)封裝性。VC++技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)對(duì)象基進(jìn)行處理，稱之為定義虛函數(shù)。正是由于VC++技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中所具有的靈活性，應(yīng)用字節(jié)較少，并且運(yùn)行效率還較高，人們?cè)诶斫馍厦娓硬贿B接，在創(chuàng)建與管理檔案所需要的經(jīng)濟(jì)成本較為低廉。

1.2.3 VRML技術(shù)

VRML技術(shù)是一種新型技術(shù)，其中包含多媒體技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，在虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用VRML技術(shù)能夠讓實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建三維多媒體形式。VRML技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中主要具有5個(gè)特點(diǎn)：①VRML技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠創(chuàng)建分布式文件，進(jìn)而能夠在分布式環(huán)境上面應(yīng)用；②VRML技術(shù)應(yīng)用在服務(wù)器或者是訪問客戶系統(tǒng)上面，資源下載更加便捷，完成信息實(shí)際傳輸；③虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要是應(yīng)用VPML技術(shù)，能夠有效突破傳統(tǒng)3D著色引擎上面的局限性，VRML技術(shù)能夠應(yīng)用“6+1”自由度，讓虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠在3個(gè)方向上面移動(dòng)，提高虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的交互性；④VRML技術(shù)中的二進(jìn)制文本格式，在實(shí)際應(yīng)用中擁有良好的壓縮性；⑤VRML技術(shù)擁有良好的伸縮性，能夠在各種配置上面計(jì)算機(jī)中高效穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)在VPML技術(shù)研究雖然并不是十分完善，但是VRML技術(shù)在功能上面所具有的優(yōu)勢(shì)讓其擁有良好的發(fā)展前景。

2 虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1 虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的平臺(tái)總體分析

虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中需要以計(jì)算機(jī)作為媒介，通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與多媒體技術(shù)為人們提供仿真虛擬的畫面，讓人們能夠獲得視覺與聽覺上面的體驗(yàn)，進(jìn)而完成教學(xué)或者是訓(xùn)練的教學(xué)任務(wù)。在實(shí)際應(yīng)用中，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能使客戶使用各種虛擬設(shè)計(jì)，解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)踐或者是空間上的限制，有利于虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)順利應(yīng)用。正是由于虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上面的應(yīng)用，整個(gè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中更加便捷靈活，客戶可以根據(jù)自身實(shí)際要求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，進(jìn)而選擇適合客戶自身應(yīng)用的形式。虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中，主要有兩點(diǎn)要求。

2.1.1 具備虛擬現(xiàn)實(shí)功能及特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)上面具有人機(jī)溝通界面，主要目的就是希望能夠模擬人的實(shí)際生活方式，讓人們獲得感官上的體驗(yàn)，這樣人們?cè)诓僮魃细尤菀桌斫?，充分認(rèn)識(shí)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)。

2.1.2 仿真控制

虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在進(jìn)行模式實(shí)驗(yàn)中，需要對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都進(jìn)行仿真控制?？蛻粼诓僮魈摂M實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)過程中，能夠獲得感知上的體驗(yàn)，這主要是依托交互功能形式。

2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)的性能要求

2.2.1 虛擬系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)要具有虛擬系統(tǒng)，需要依托Web桌面。仿真技術(shù)所具有的真實(shí)性，主要表現(xiàn)在空間特點(diǎn)、物理特點(diǎn)或者是交互形式上面。通過將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)生活相連接，提高人們?cè)诓僮鬟^程中對(duì)于環(huán)境要求。在虛擬系統(tǒng)運(yùn)行過程中，都是依托Web來創(chuàng)建有針對(duì)性的模擬環(huán)境，客戶通過鼠標(biāo)就可以對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行可視化處理。

2.2.2 適應(yīng)性

虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)必須在任何操作平臺(tái)上面都可以應(yīng)用，這樣就會(huì)有效保證虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在不同操作平臺(tái)上面應(yīng)用時(shí)不會(huì)存在任何故障。

3 沒有實(shí)驗(yàn)支撐的純虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

在沒有實(shí)驗(yàn)支撐的純虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭^程中，整個(gè)實(shí)驗(yàn)所需要分析的數(shù)據(jù)全部都來自于互聯(lián)網(wǎng)，并且應(yīng)用仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，創(chuàng)建與客戶現(xiàn)實(shí)生活相吻合的虛擬環(huán)境，這樣客戶在操作過程中能夠獲得真實(shí)感的體驗(yàn)。值得關(guān)注的是，沒有實(shí)驗(yàn)支持的純虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭^程中，不會(huì)應(yīng)用到任何實(shí)驗(yàn)設(shè)備，整個(gè)虛擬過程都依托計(jì)算機(jī)開展，整個(gè)模式示意圖如圖1所示。

這種實(shí)驗(yàn)方式能夠有效解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在儀器或者是設(shè)備上面的限制，讓更多人們都能夠參與到實(shí)驗(yàn)過程中，有效降低實(shí)驗(yàn)所需要的經(jīng)濟(jì)成本，但是這種實(shí)驗(yàn)方式在技術(shù)上面還要受到一定限制，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)在還不能在人們的生活工作過程中得到穩(wěn)定應(yīng)用。

4 結(jié) 語

虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。在教育領(lǐng)域上面，遠(yuǎn)程教育能夠有效解決傳統(tǒng)教育方式在時(shí)間與空間上面的限制，進(jìn)而讓更多的人能夠接受良好的教育，創(chuàng)建平等學(xué)習(xí)平臺(tái)。在軍事或者建筑領(lǐng)域上面，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠有效節(jié)約該領(lǐng)域在發(fā)展建設(shè)上面所需要的經(jīng)濟(jì)成本，提高領(lǐng)域建設(shè)的安全性能，能夠?yàn)檫@些領(lǐng)域在發(fā)展建設(shè)中提供更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，解決軍事或者建筑領(lǐng)域在設(shè)備或者是技術(shù)等方面的困難。現(xiàn)在虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在研究上面還并不是十分成熟，運(yùn)行上面還需要受到通信技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等限制，研究工作主要還停留在理論階段。伴隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究也會(huì)更加成熟，進(jìn)而為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)。

主要參考文獻(xiàn)

[1]肖川.從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀看學(xué)生主體性的發(fā)展[J].中國冶金教育，1998（6）.

[2]張秀山.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及編程技巧[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社，1999.

[3]潘新民.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.