《计算机网络硬件通信虚拟实验系统》-管理学论文，管理论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

计算机网络硬件通信虚拟实验系统

范文

石元兴+王世新

[摘要]计算机通信技术课程是一门专业技术要求较为严苛的课程，主要包含通信及电子方面的知识，也是实验课程教学中的重要组成部分，在教育中具有关键作用。但是在传统通信技术教学过程中，院校经常由于资金或者是设施等问题，导致通信技术教学质量较低。虚拟实验系统是在虚拟现实技术基础上形成的，对于教育领域发展建设具有关键性作用，在实际应用中通过计算机技术，能够为教师与学生营造一个全方位的教学环境，让学生能够全面提高自身专业技能水平。

[关键词]计算机网络；硬件通信；虚拟实验系统

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.083

[中图分类号]TP391.9 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）22-0-02

0 引言

虚拟实验系统，能够有效突破时间及空间的限制，使人们的相互沟通更加便捷。虚拟实验系统内包含多种技术，例如多媒体技术、传感器技术与图形处理技术，还包含多种编写语言，例如JA-VA与VC++。通过先进模式方式，能够为虚拟实验系统提供更加强大并且稳定的功能，让人们随时随地就能够沟通交流。

1 虚拟实验系统研究的背景

1.1 社会需求背景

伴随着计算机与互联网技术的快速发展，各种媒体技术开始逐渐参与到人们生活工作中。人们开始对于多媒体技术与仿真技术之间的结合十分关注，希望能够利用先进技术获得更加逼真的体验。实验系统在部分领域上面的应用需要受到一定限制，例如医学、航空航天、军事，等等，这些领域在实际学习过程中无法提供更加直观并且真实学习环境，因此，虚拟实验系统从推出之后就得到了社会各界的广泛关注。

1.2 技术背景

在开发网络上面有较大的技术，现在应用较为广泛的技术大约有三种，分别是Java技术、VC++技术与VRML技术。

1.2.1 Java技术

Java属于一种汇编语言，在实际应用中具有较高的安全性能，与计算机硬件结构关系无关等。Java技术在实际应用中具有二进制编码的解释功能，这样能够让Java技术在任何的计算机设备上面实际应用，具有较高的兼容性，这样能够让计算机内资源在全世界范围内共享。Java程序在应用过程中，系统能够直接分配，程序感染病毒的可能性较低，系统安全性能够显著提高。Java技术在技术封装上面，积极将类的概念应用其中，具有封装与继承的特点，有效提高程序编码编译便捷性。更是因为Java技术在信息技术与传递上面所具有的便捷性与低错误性，能够有效缩短程序编写时间。但是不可以忽视的是，Java技术在实际应用中运行速度较慢，所拥有的字节码较高，能源消耗十分严重。

1.2.2 VC++技术

VC++技术属于一种可视化的编程语言，与传统编程语言在实际应用上面拥有更多优势。VC++技术在数据封装上面允许数据抽象化，能够对于数据及函数进行封装，并且还能够按照不同数据与函数类别给予不同权限，大致上可以分为三种，分别是私有成员、公有成员与保护成员。VC++技术在对于对象选择上面一个十分重要的特点，类别以外的函数能够访问私有成员，突破系统封装性。VC++技术在实际应用中，能够同时对多个对象基进行处理，称之为定义虚函数。正是由于VC++技术在实际应用中所具有的灵活性，应用字节较少，并且运行效率还较高，人们在理解上面更加不连接，在创建与管理档案所需要的经济成本较为低廉。

1.2.3 VRML技术

VRML技术是一种新型技术，其中包含多媒体技术与互联网等技术，在虚拟实验系统应用VRML技术能够让实验系统依托互联网技术创建三维多媒体形式。VRML技术在实际应用中主要具有5个特点：①VRML技术在实际应用中能够创建分布式文件，进而能够在分布式环境上面应用；②VRML技術应用在服务器或者是访问客户系统上面，资源下载更加便捷，完成信息实际传输；③虚拟实验系统要是应用VPML技术，能够有效突破传统3D着色引擎上面的局限性，VRML技术能够应用“6+1”自由度，让虚拟实验系统能够在3个方向上面移动，提高虚拟实验系统的交互性；④VRML技术中的二进制文本格式，在实际应用中拥有良好的压缩性；⑤VRML技术拥有良好的伸缩性，能够在各种配置上面计算机中高效稳定运行。现在VPML技术研究虽然并不是十分完善，但是VRML技术在功能上面所具有的优势让其拥有良好的发展前景。

2 虚拟实验系统分析与设计

2.1 虚拟实验系统的平台总体分析

虚拟实验系统在实际应用中需要以计算机作为媒介，通过虚拟现实技术与多媒体技术为人们提供仿真虚拟的画面，让人们能够获得视觉与听觉上面的体验，进而完成教学或者是训练的教学任务。在实际应用中，虚拟实验系统能使客户使用各种虚拟设计，解决传统实验系统在实践或者是空间上的限制，有利于虚拟实验技术顺利应用。正是由于虚拟实验系统在计算机上面的应用，整个系统在实际应用中更加便捷灵活，客户可以根据自身实际要求，进行适当的调整，进而选择适合客户自身应用的形式。虚拟实验系统在实际运行过程中，主要有两点要求。

2.1.1 具备虚拟现实功能及特点

虚拟现实技术上面具有人机沟通界面，主要目的就是希望能够模拟人的实际生活方式，让人们获得感官上的体验，这样人们在操作上更加容易理解，充分认识到虚拟现实技术所具有的优势。

2.1.2 仿真控制

虚拟实验系统在进行模式实验中，需要对于整个实验过程都进行仿真控制。客户在操作虚拟实验系统过程中，能够获得感知上的体验，这主要是依托交互功能形式。

2.2 实验系统平台的性能要求

2.2.1 虚拟系统

实验系统平台要具有虚拟系统，需要依托Web桌面。仿真技术所具有的真实性，主要表现在空间特点、物理特点或者是交互形式上面。通过将虚拟世界与现实生活相连接，提高人们在操作过程中对于环境要求。在虚拟系统运行过程中，都是依托Web来创建有针对性的模拟环境，客户通过鼠标就可以对实验对象进行可视化处理。

2.2.2 适应性

虚拟实验系统必须在任何操作平台上面都可以应用，这样就会有效保证虚拟实验系统在不同操作平台上面应用时不会存在任何故障。

3 没有实验支撑的纯虚拟实验模式

在没有实验支撑的纯虚拟实验模式过程中，整个实验所需要分析的数据全部都来自于互联网，并且应用仿真技术与虚拟现实技术，创建与客户现实生活相吻合的虚拟环境，这样客户在操作过程中能够获得真实感的体验。值得关注的是，没有实验支持的纯虚拟实验模式过程中，不会应用到任何实验设备，整个虚拟过程都依托计算机开展，整个模式示意图如图1所示。

这种实验方式能够有效解决传统实验系统在仪器或者是设备上面的限制，让更多人们都能够参与到实验过程中，有效降低实验所需要的经济成本，但是这种实验方式在技术上面还要受到一定限制，虚拟实验系统现在还不能在人们的生活工作过程中得到稳定应用。

4 结语

虚拟实验系统现在已经受到广泛的关注。在教育领域上面，远程教育能够有效解决传统教育方式在时间与空间上面的限制，进而让更多的人能够接受良好的教育，创建平等学习平台。在军事或者建筑领域上面，虚拟实验系统能够有效节约该领域在发展建设上面所需要的经济成本，提高领域建设的安全性能，能够为这些领域在发展建设中提供更加精准的数据，解决军事或者建筑领域在设备或者是技术等方面的困难。现在虚拟实验系统在研究上面还并不是十分成熟，运行上面还需要受到通信技术与虚拟现实技术等限制，研究工作主要还停留在理论阶段。伴随着我国科学技术的发展，虚拟实验技术研究也会更加成熟，进而为我国经济建设作出更大的贡献。

主要参考文献

[1]肖川.从建构主义学习观看学生主体性的发展[J].中国冶金教育，1998（6）.

[2]张秀山.虚拟现实技术及编程技巧[M].长沙：国防科技大学出版社，1999.

[3]潘新民.计算机通信技术[M].北京：电子工业出版社，2002.

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