关于虚拟现实的科技论文1500字
虚拟现实是指利用多媒体计算机技术生成一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉等的模拟现实环境,下面是小编为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文1500字，希望能够对您有所帮助。
关于虚拟现实的科技论文1500字篇一
基于虚拟现实的虚拟实验研究
【关键词】计算机技术 虚拟现实技术 虚拟实验
在教学效果保障方面，作为现代远程教育的重要组成部分，虚拟实验发挥着不可替代的重要作用，并且其已经被越来越多的人所关注。随着计算机技术以及虚拟现实技术的快速发展，虚拟实验逐渐将可视化、多传感交互以及3D数字等现代化技术应用其中，从而实现了用户与逼真虚拟场景的实时交互，并对其虚拟对象进行感知和操作，最终使得虚拟实验达到更加优良的性能。
1 虚拟现实以及虚拟实验概述
1.1 虚拟现实技术简介
作为计算机研究的一个新领域，虚拟现实技术的特点是利用人的感知行为，如视觉、听觉以及触觉等为用户户提供一个虚拟的场景，并基于模拟的方式让用户沉浸于虚拟环境之中，然后与之进行相互作用，而虚拟环境也会由此发生变化。目前，该项技术已经汇聚了多种高新关键技术，如计算机图形学、传感器技术、仿真技术、多媒体技术、网络技术、图形图像实时生成技术、人工智能技术、人机接口技术以及人类行为学等。因此，虚拟现实技术可以定义为：一种对人在自然环境中的各种行为，如听、看以及运动等进行逼真模拟的人机接口技术。该项技术主要是利用高分辨显示的可视化技术以及3D数字和传感器交互技术，通过特定的设备，来生成一种逼真的虚拟环境，从而使得人能够与虚拟环境进行互动，并成为虚拟环境的一员，最终达到对虚拟对象进行感知和操控的目的。
1.2 虚拟实验
实际实验存在一个有形的实验室、实验工具和实验对象。而相对于实际实验来说，虚拟实验指的是其实验室以及实验对象都是无形的，并且主要是通过操作虚拟仪器来实现对实验过程的具体操作。与传统实验相比，作为信息化时代的产物，虚拟实验有着更为优越的性能和应用前景：首先，虚拟实验具有透明性，其具有标准的统一命令，能够对软硬件、数据库以及人员形成统一管理;其次，虚拟实验能够共享资源，同时这也是虚拟实验的构筑宗旨。在虚拟实验中，用户能够通过数据库、检索系统以及应用软件或者电子图书馆等工具，实现信息、软件以及设备等资源的共享，从而缩减了投资，提高了用户的效率;再次，虚拟实验在操作上能够实现互动。不仅用户之间能够实现相关信息的沟通和交流，而且远程用户也能够对实验环境加以操作。另外，虚拟实验还具有扩展性、用户自主性以及性能优势显著的优点。
2 虚拟实验的构建
2.1 分布式虚拟实验的构建分析
分布式虚拟实验是在物理设备分布式的基础上构建的，其指的是将网络与物理设备相连接，以计算机网络为核心，实现数据采集、远程操作以及分析的虚拟实验系统。因此可以看出，分布式虚拟实验中，用户并不拥有物理设备，其只需要利用网络进行操作就可以实现虚拟实验，并获得所需数据。
作为一个系统工程，分布式虚拟实验的建设主要包括以下几个系统：虚拟仪器、数据分析、虚拟实验管理以及计算机网络等系统。
(1)利用个人主机，用户能够直接登入Internet，进而通过浏览器来实现虚拟实验站点的访问，并进入虚拟实验系统;
(2)根据用户需求选择相应的实验项目进入虚拟仪器控制台;
(3)用户根据具体实验的操作指令，来实现对实验参数的输入;
(4)虚拟仪器根据接收到的指令，来向物理仪器进行参数传输，进而实现物理仪器对参数和指令的操作，最终完成实验内容;
(5)当实验完成之后，通过虚拟仪器和网络，虚拟实验系统能够将所得数据反馈给远程用户，而用户则可以将这些数据进行自由处理。
分布式虚拟实验能够使得仪器使用率大大提升。同时，其也有一定的缺陷，如它的系统开发较为复杂，且对于物理实验设备的依赖性很高，具有较高的维护成本。另外，它无法让用户感受到实验场景和过程，也就是其没有直观性和形象性。
2.2 基于虚拟现实的虚拟实验的构建分析
基于虚拟现实的虚拟实验具有较强的交互性，并能够为用户提供高级仿真的实验场景，真实感较强。因此，据此可以将基于虚拟现实的虚拟实验分为六个子模块，并形成一个统一的工程，具体的系统模块如图1所示。
2.2.1 用户管理子系统
该模块分为三级，即管理员、教师和学生。该子系统能够实现对各类用户信息的管理，并且可以对信息和用户记录进行添加、修改和删除。
2.2.2 教务管理子系统
该模块主要是用来管理班级以及课程等这方面的基本教学信息，而且对这一模块的使用，只有系统管理员才能实现。这一子系统主要分为课程实验管理以及班级信息管理两个子模块。
2.2.3 虚拟实验子系统
作为虚拟实验的核心模块，该子系统主要包括具体实验库、教学材料管理以及添加或者删除实验功能这三个部分。
2.2.4 实验报告子系统
对于这一模块的使用，教师和学生都能够实现，且能够完成不同的任务。如学生利用该子系统能够实现预习报告的提交以及修改，而教师利用该子系统则能够实现对学生报告的检查和退回。另外，该模块还能够实现对报告提交的期限管理。
2.2.5 成绩管理子系统
该模块主要是用来评价学生实验成绩的。
2.2.6 在线讨论子系统
通过BBS方式，该模块能够实现学生和教师之间的交流和沟通，从而加强学生对知识点的理解。
3 结语
综上所述，由于虚拟实验具有透明性，能够共享资源，在操作上能够实现互动，而且还具有扩展性、用户自主性以及性能优势显著的优点。因此，今天的研究中必须加大对基于虚拟现实的虚拟实验的探索，从而为技术的不断更新提供有利条件。
参考文献
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