計算機虛擬仿真技術精選(九篇)
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第1篇：計算機虛擬仿真技術范文
虛擬仿真又稱虛擬現實技術或模擬技術，就是用一個虛擬的系統模仿另一個真實系統的技術。由于計算機技術的發展，仿真技術逐步自成體系，成為繼數學推理、科學實驗之后人類認識自然界客觀規律的第三類基本方法，而且正在發展成為人類認識、改造和創造客觀世界的一項通用性、戰略性技術。虛擬現實（Virtual Reality）技術，簡稱VR，是20世紀80年代新崛起的一種綜合集成技術，涉及計算機圖形學、人機交互技術、傳感技術、人工智能等。它由計算機硬件、軟件以及各種傳感器構成的三維信息的人工環境――虛擬環境，可以逼真地模擬現實世界（甚至是不存在的）的事物和環境，人投入到這種環境中，立即有“親臨其境”的感覺，并可親自操作，自然地與虛擬環境進行交互。
通過研究大學文理科學生通識教育的課程設置，能為我們提供許多寶貴的借鑒，大學教育需要逐步實現科學精神與人文精神的融合。本文論述以虛擬仿真技術的應用，探討仿真技術在交互性視景三維動畫制作中的作者體現，以完善學生知識與智能結構而構建課程內容，根據學生的志趣和特長研究授課方式，并在課程考核方面，體現學生的團隊協作精神，分小組完成作業，小組成員進行不同工作的分工協作，共同完成虛擬仿真作品。
1 虛擬仿真技術
通識教育實際上是素質教育最有效的實現方式。在通識教育中，貫徹“博學與精專相統一的個性化素質教育”，在課程設置中充分體現這一原則。另一方面，該課程對選修的學生不設任何限制，無論是什么專業，無論有無相關的知識基礎，只要對虛擬現實技術感興趣都可以選修。
1.1 學習仿真技術的基礎要求
（1）學習計算機圖形學與虛擬現實的基本理論與技術，了解計算機圖形圖像的生成、顯示、處理、變換、動畫、影視等的基本方法和技能。
（2）學習虛擬現實的基礎知識，虛擬現實系統的構成原理，互動性視景三維動畫制作工具軟件，掌握虛擬現實系統和虛擬現實環境的設計和實現的基本方法和技能。
（3）采用實例進行講解，使學生能在較短的時間內對虛擬現實應用有所了解，并學會制作視景動畫作品。
（4）培養學生具有理論分析和解決實際問題的能力，具有面向高科技的研究能力和基本的面向工業的設計生產能力。
1.2 虛擬仿真技術的掌握基本
在課程內容設置上，考慮了學生的接受能力，并能充分學習和了解虛擬現實技術的魅力，調動學生的學習興趣，提高學生的動手能力。課程內容如表1所示
（1）計算機圖形學。介紹計算機用戶接口等方面的概況，了解圖形用戶界面和互動輸入方法，掌握三維瀏覽的瀏覽線程，瀏覽坐標系，投影，實體瀏覽，廣義投影變換，剪切，硬件實現等基本知識。
（2）虛擬現實技術概論。學習人機交互，虛擬現實的類型與應用，國內外研究現狀等方面的概況。
（3）實現虛擬現實系統的三維交互設備。
學習三維跟蹤傳感交互設備，立體顯示設備，手數字化設備，聲音系統，硬件系統集成等理論與技術。
（4）實現虛擬現實系統的相關技術與軟件。學習實事顯示處理，三維虛擬聲音顯示，觸摸和力量反饋，虛擬環境中的自然交互，三維建模等技術和軟件工具。
（5）虛擬現實的建模軟件。了解Creator 的基礎和幾何模型的創建理論；掌握二維圖形建立和三維模型造型技巧；掌握材質與貼圖，燈光與環境的方法；掌握三維動畫制作等功能，方法與技巧。
（6）虛擬現實建模語言VRML（Virtual Reality Modeling Language VRML） 。介紹語言概述，編輯器和瀏覽器，虛擬世界設計，綜合編程實例，Creator與 VRML等。
（7）虛擬現實開發工具EON Reality。學習開發平臺，瀏覽器，世界編輯器和材質庫。了解虛擬世界中的對象，虛擬世界建造及www中的應用三維虛擬世界等。
（8）交互式虛擬現實設計實例。通過實例學習交互性視景三維動畫制作技巧，主動了解當代科技的發展趨勢，從而提高學生的創新能力和實踐能力，善于探索未知領域，具有組織管理能力，具有合作精神。
2 虛擬仿真技術實踐
VRML是一項和多媒通訊、因特網、虛擬現實等領域密切相關的新技術，是一種用于建立真實世界的場景模型或人們虛構的三維世界的場景建模語言，它的主要特片有三維性、交互性、動態性和實時性。本文以VRML虛擬現實建模語言授課為例，為充分發揮同學們的創造性，在課堂授課中以實例為導向講解節點的使用方法。
VRML節點集包括基本幾何節點、復雜群節點、VRML場景效果節點、動畫節點及動態感知節點等，本例為一乒乓球臺，并實現雙方打乒乓球的交互過程，使用以下幾個相關節點：
Shape節點，定義乒乓球臺、乒乓球和文字。
PositionInterpolator 內插器節點，定義乒乓球的運動規律，所有的內插器節點都需要與和時間傳感器 TimeSensor相配合使用，把給定的時間規一化。TouchSensor觸摸傳感器則可用來讓程序接收鼠標點擊與觸摸傳感器同在一個局部坐標系的物體時點擊動作，并將點擊的時間等內容通過路由語句ROUTE傳給其他節點或程序，進而進行相應的操作，本例點擊乒乓球，乒乓球開始設定的運動，如圖1所示。根據本實例的節點使用方法，同學發揮自已的創造力，設計相類似的球場運動，如圖2所示學生設計的籃球球場。
3 三維動畫作品展示
應用虛擬現實建模軟件Multigen Creator 創建建筑模型，學生題材的選取、素材的采集、模型比例設置、建模、貼圖都凝聚的每組成員的力量，在整個項目的進展過程中，同學們體驗到了美學的熏陶，計算機軟件的魅力，團隊合作的樂趣。如圖3所示，是學生們在學習虛擬仿真技術之后，應用于三維動畫制作的三維建筑模型的作品展示。
4 結束語
通識教育選修課對拓寬學生知識面、培養能力、提高素質起著十分重要的作用。培養完整的人、通達有識見之人，從而增強學生學習主動性全面提高素質。通過視景三維動畫的制作，學生們有了全新的體驗，開拓通達的知識取徑，陶冶美感和情操，擁有多元文化的思維，培養溝通與領導統御能力。
參考文獻
[1]孫建.高校圖書館與大學生通識教育探究[J].內江科技，2011，11：91
[2]劉當遠.構建地方院校通識教育體系[J].四川教育學院學報，2008，24（6）：26.
[3]蔣宗珍.關于構建普通高校通識教育課程體系的思考[J].教育探索，2006，8：72-73
[4]李青.通識教育課程體系建設探索[J].大連教育學院學報，2011，27（1）：24-26.
[5]吳會松.虛擬現實在教育教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2008，14：65-66.
[6][美]蔡斯.課程設計：有代表性的模式[M]//瞿葆奎.教育學文集?課程與教材.北京：人民教育出版社，1988：315-317.
[7]黃坤錦.美國大學的通識教育―――美國心靈的攀登[M].臺北：師大書苑，1995：332.
[8]張壽松.大學通識教育課程論稿[M].北京：北京大學出版社，2005：184.
[9]陳小紅.通識教育模式探討[J].復旦教育論壇，2010，8（5）：40-44.
[10]何來坤，徐 淵.虛擬現實建模語言VRML及其應用[J].杭州師范學院學報（自然科學版），2005，4（2）：158.
作者簡介
盧桂萍（1976-），女，碩士研究生，副教授。研究方向：機械電子、虛擬現實與網絡化制造。
作者單位
第2篇：計算機虛擬仿真技術范文
關鍵詞：計算機仿真；工業工程；實驗教學
計算機仿真技術是繼數學推理與科學試驗之后認識世界自然規律的第三類基礎方法。基于計算機仿真技術的虛擬教學是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學生在模擬的情境下進行探究和學習。這種教學方法生動形象，接近現實工作場景，有利于提高學習興趣，使學生在短時間內進入相應情境，真實的體驗如在現實中執行任務的感覺，以達到更快掌握技術手段的目的，而且這種教學方法可以利用計算機軟件的優勢創造出靈活多樣的工作場景且不受行業限制，使學生對實踐問題的認識更深入，采用的應對方法更靈活。由此“計算機仿真技術”便成為專業學習及實際應用中的重要方法和技術手段。工業工程作為管理科學與工程的二級學科，其人才培養目標是培養出面向生產、管理、服務的高級專業技術和管理人才，面向的工作崗位主要有制造業現場管理、產能計算、生產計劃與控制、項目管理、精益生產等，以及服務業的流程優化、工作研究等。其中，制造業涉及行業范圍廣、產品種類多、工序過程各異，因此，在教學過程中需要通過一系列系統的實驗項目培養學生專業的問題提煉能力及問題分析能力，并采用專業的技術方法和手段有針對性的對問題本質進行處理。然而，正是由于工業工程方法應用行業的廣泛性及多樣性，使得我們不可能如其他5類工程學科般擁有自己典型的實驗實訓設備，亟需我們在實踐教學過程中探索新的教學方法與實驗支撐技術。
1工業工程實驗課程教學現狀分析
工業工程類實驗課程的教學，在傳統的教學模式中，主要是以“理論課+實驗室”的模式，強調學生對工業工程專業基本方法和技能的掌握與應用，如，工作研究、動素分析、人機工程、物流工程、流程優化、現場改善等基本技能與方法論。傳統的實驗教學過程中，基本上遵照如下流程：首先，引導學生進行以上理論課的學習，使學生知道、了解并掌握這些基本的專業手法與技能；其次，通過開設相關實驗課程讓學生對所學的這些技術方法展開實踐，從而幫助學生達到訓練并養成工業工程專業素養的目的。然而，目前所開設的相關實驗課程均是就某一獨立技術方法而展開的較為單純的技能訓練，如，工作研究的實驗主要是針對動作研究、動素分析、生產節拍平衡開展具體分析過程實踐，幫助學生深刻體會這些基本專業手法的實際應用場合；人因工程，主要是通過系列人因實驗帶領學生親身體驗，感受高度、亮度、顏色、頻繁度、規律度等人因影響因素帶給人視覺、聽覺等感官的切實感受，從而探討基于人因的合理化設計、布局及工作安排；設施規劃布局則是基于物流分析方法，通過物流強度度量，分析部門間的相關性強度，從而為合理布局、物流優化提供有效參考。以上這些實驗均對學生在工業工程專業基本方法技能的培訓上起到了有效效果。然而，卻并未在促進學生養成工業工程職業素養上發揮強化作用。原因在于，缺乏像物流工程、系統工程、系統建模及仿真優化等這類有關工業工程系統設計、管理及優化的主干課程的綜合性實踐項目，要設計出針對本專業基本技能方法的綜合性實踐項目，需要的制造業相關設備、產品品種等數量巨大，且耗費大、成本高，很難從實際操作入手，計算機仿真方法不失為解決此問題的一種有效方法。基于計算機仿真技術的虛擬教學則以其高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優勢得到越來越多的應用和推廣。因此，應該將“項目教學”“案例教學”“教、學、做”一體化和基于計算機仿真技術的虛擬教學的方法結合起來，充分發揮各自的優點，提升實踐教學效果。基于計算機仿真技術的虛擬教學很容易與其它先進的教學方法相結合，因此，在工業工程類實驗課程的教學中，將基于計算機仿真技術的虛擬教學與其它教學方法相結合，有助于提高實驗課程教學效果，而且成本低、效率高，使學生可以不受場地、行業、設備與產品的限制，使學生更好的掌握專業技能和方法，并通過基于計算機仿真平臺開發的綜合性實踐項目，鍛煉學生的工業工程系統設計、管理及優化的綜合能力，培養學生的專業素養，從而促進本專業人才培養效果的提升，計算機仿真技術在工業工程類實驗課程的教學中具有重要的意義。
2計算機仿真技術在實驗課程教學中的應用
計算機仿真技術為人們提供了一個理想的實踐教學手段，目前國內外已經普遍將其應用于軍事訓練、課程教學、運動訓練以及醫學研究等方方面面。美國是計算機仿真技術虛擬現實的起源地，現在美國計算機虛擬仿真技術的發展水平也比較高，在這個領域代表了國際先進水平，也是第一個把虛擬仿真技術應用在教育教學中的國家，目前在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件等幾個方面，形成了一個比較系統的虛擬仿真教學儀器架構。如，美國的卡羅萊納州立大學利用Java技術建立了基于Web的探索式虛擬物理實驗室，主要有以下幾個模塊：基于JavaApplet的虛擬實驗設備和實驗設施、相關的實驗課程模塊、實驗結果評價模塊、協作模塊。在歐洲，英國在計算機仿真技術虛擬現實的相關領域處于領先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應用在教學儀器和工業安全培訓等方面。如，英國的諾丁漢大學在教育和學術方面對虛擬仿真技術進行了研究與探索，其目標主要在于探索桌面虛擬仿真的輸入設備應用上。此外，該小組還和其他學校緊密合作，將其仿真系統應用在了特殊學生教育中。在中國，目前各個大學和科研機構也廣泛采用計算機仿真技術建立虛擬場景進行相關領域的教學與研究。例如：中國科技大學開發出第一套基于虛擬仿真的教學儀器系統——利用虛擬仿真技術進行幾何光學實驗平臺的開發，系統將計算機輔助教學儀器的智能化儀器、計算機技術、虛擬仿真和物理教學儀器等有機結合，把物理教學儀器系統推進到了新的領域；北京潤尼爾網絡科技有限公司以北京郵電大學強勢的網絡、通訊、電子三門學科為基礎，采用JavaApplet技術、B/S結構、J2EE框架，為解決高校日趨緊張的實驗設備及實驗場地等實驗教學問題，由北京郵電大學網絡教育技術研究所組織精英力量，經過多年研究，開發出了配套的虛擬實驗系統。通過對國內、外的基于計算機仿真的虛擬現實教學應用情況進行對比，我們發現：當前，國外基于計算機仿真的虛擬實驗比國內開發時間早，應用相對成熟，不管是在仿真器材還是仿真軟件上都比較豐富、且功能較多；同時，國外很多成熟的仿真實驗產品價格普遍偏高，且技術難度也不太適合本科學生，更適合研究所或工程師使用。盡管如此，我國還是有很多現行的成熟的計算機仿真軟件供我們選擇，這些成熟的仿真軟件具有界面友好、可擴充性、支持二次開發等特性，甚至大多實現模塊化利于定制化實驗的開發，基本上能滿足國內高等院校實驗教學需要及豐富的仿真實驗需求。因此，國內很多高校及科研院所普遍采用購買成熟的仿真軟件產品，基于自身的仿真實驗需求進行對應的二次開發，從而設計出適合自己的基于計算機仿真的虛擬實驗平臺，并得到了很好的應用發展。就工業工程類實驗課程而言，現在市面上流行的仿真軟件，如，Flexsim、witness、em-plan等都能提供給我們一個良好的仿真實驗平臺，供我們在這些平臺上進行綜合性實踐項目的構建和開發。
3基于計算機仿真技術的實驗教學模式開發
在深度分析學生學習特點和企業真實需求的基礎上，基于建構主義學習理論和混合式學習理論，按照社會發展對人才培養的要求，結合計算機仿真實驗教學設計的基本原則，借鑒信息化和項目教學、案例教學設計方法，探索出基于實踐項目、真實案例和工作任務的計算機仿真實驗教學模式，實現了“教、學、做”一體化的實驗設計。該模式由“項目導入、制定計劃、實施計劃和成果展示與評價”4個環節組成，其中，計算機仿真實驗教學貫穿了該模式的所有環節。下面簡單介紹該模式的具體實施方案。
（1）在“項目導入”環節，專業教師的活動包括：借助選定的計算機仿真實驗平臺，導入項目任務及目標、展示項目結果，讓學生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的實踐任務；利用計算機仿真實驗平臺，讓學生明確自己應當完成的具體任務和完成任務后可以獲得哪些知識以及達到什么樣的技能水平；在充分考慮學生的現有知識和能力水平的基礎上，適當采取分工協作方式，安排具體的任務完成時間及成果的評定方法等。
（2）在“制定計劃”環節，學生的活動包括：通過自主學習、分工協作等方式，對具體實踐項目的目標、任務進行分析；確定任務所涉及的專業方法和技能手段，充分應用已掌握的專業知識和能力，借助計算機仿真實驗平臺，設計出仿真實驗模型幫助決策與優化；確定仿真實驗任務的實施步驟，為仿真實驗任務的實施做好充分的準備。
（3）在“實施計劃”環節，學生的活動包括：在計算機仿真實驗平臺上，按照擬定的計劃，逐步完成實踐項目的仿真任務；在完成實踐項目仿真任務的過程中，學生通過應用所學專業知識和技能，建構自己的專業知識，從而幫助自己養成專業素養。
（4）在“展示與評價”環節，學生的工作包括：在計算機仿真實驗平臺上展示自己的實踐項目仿真成果；參與討論和評價；通過對比分析，學生對自己的實踐項目展開進一步的仿真優化處理。
4結語
將計算機仿真技術與項目教學、案例教學更加緊密的結合起來，能夠更好的實現“教、學、做”一體化，并且，在顯著改善實驗教學條件、提升實驗教學效果的同時，減少了設備消耗，尤其是耗材的使用量，節省了實驗經費，而且克服了時間與空間上的限制，使工業工程綜合實驗課的開課率和學生的專業綜合能力得到顯著提升。計算機仿真技術在專業實驗教學方面的應用前景廣泛,值得深入研究。
參考文獻
[1]徐洪梅,熊建設,石雷.計算機仿真技術在通信原理實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理,2006,23(8):88-90.
[2]張祖鷹.淺談計算機仿真技術在教學實訓中的應用研究與實踐[J].商場現代化,2007(7X):387.
[3]胡曉波,李琰,王艷芳.計算機仿真技術在實驗教學中的應用[J].實驗室科學,2007(2):121-122.
[4]曹旭帆,葉舟,高靈.基于計算機仿真技術的實驗教學改革方案[J].實驗技術與管理,2008,24(12):99-101.
[5]徐瑋瑋.仿真實驗在教學中的應用及其意義[J].科技信息,2009(34):I0352-I0353.
[6]陳龍,張亞君.Proteus仿真軟件在單片機實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理,2009,26(8):73-75.
[7]徐紅,劉羽.計算機專業虛擬實驗教學環境的改革與實踐[J].實驗技術與管理,2009,26(2):90-92.
[8]張明,李良榮.計算機仿真技術在實驗教學中的應用[J].長春師范學院學報:自然科學版,2010,29(6):117-119.
[9]劉穎,張東亮,李旺彥.計算機仿真技術在教學中的應用研究[J].電腦編程技巧與維護,2011(22):143-144.
[10]白銳,張健.計算機仿真技術在自動化專業教學過程中的應用研究[J].中國現代教育裝備,2012(21):58-59.
[11]張敬南,張謬鐘.實驗教學中虛擬仿真技術應用的研究[J].實驗技術與管理,2013,30(12):101-104.
[12]王衛國.虛擬仿真實驗教學中心建設思考與建議[J].實驗室研究與探索,2013,32(12):5-8.
[13]劉揚武.分析計算機仿真技術在高校網絡協議實驗教學中的應用[J].電腦知識與技術,2014(15):76.
[14]宋菲.計算機仿真技術在《電路分析》課程教學中的應用研究[J].中國電子商務,2015(1):290-290.
第3篇：計算機虛擬仿真技術范文
【關鍵詞】計算機；仿真；發展
1引言
自改革開放以來，計算機技術發展不斷加快，信息處理技術也得到了進一步的提升，讓仿真技術擁有更為廣闊的應用控制。為了更好地做出全面的運行行為分析，需要做好計算機仿真的應用與研究，最終滿足提高計算機仿真技術的目的，使其在各個領域的作用都可以得到良好發揮。
2計算機仿真的發展
隨著圖形圖像技術與計算機技術的發展，計算機仿真技術也有所提高，縱觀歷史發展之河，計算機仿真主要發展分為幾個階段。第一，模型試驗。這屬于一種古老的方式，是基于物理模型的一種試驗，不僅費時費力，還浪費材料。第二，數字化仿真。通過計算機技術做好相應的分析，但是計算機分析的結果卻存在局限性，無法作輔導直觀的表達。第三，圖像化仿真。通過三維圖形技術的利用，將計算結果表達出來，具備重復使用以及科學性的優勢。第四，虛擬現實技術。不但可以利用圖形圖像技術來對仿真結果進行表達；另外，通過觸摸儀器的利用，也可以為人們傳遞逼真的現實環境，讓人們愿意沉浸其中。
3計算機仿真技術特點
第一，根據實際的需求，可以對模型參數進行調整、修改以及補充。人們可以獲取想要的結果，改善研究計劃。相比傳統的物理實驗，仿真技術操作成本更低，不存在風險，而且更加靈活。第二，計算機模擬結果是一個極短時間的仿真，可以及時地提供生產實踐指導。第三，仿真結果不僅準確，而且可靠。只要仿真模型、仿真程序以及系統模式是科學合理的，其結果就一定是準確的。傳統的模擬技術屬于迭代的過程，在一定程度上，一個真正系統的性能，抽象的模型，在通過假設與實驗之后，受試者閱讀輸出與驗證模型，根據相關的參數以及模型的變化進行判斷，不僅效率偏低，而且還會受到環境、安全等因素的影響，很難讓仿真結果符合人們的意愿。計算機仿真技術以及科學技術是基于系統仿真結果而建立起來的，在動力模型試驗的條件之下，不會受到過大的環境影響，其效率更高、安全性更高，能夠對時間規模進行改變，進而成為設計、運行、評估、培訓系統，特別是復雜系統的關鍵工具。
4計算機仿真的步驟及關鍵技術
開展計算機仿真的步驟。第一，建立出數學模型。通過專家經驗以及觀測數據表達的分析，利用各種手段做出考慮，然后建立一個數學模型。第二，將數據模型程序化，利用先進的自動編程軟件，通過交互式的操作，就可以將數據模型程序化完成。第三，仿真實驗。在進行仿真實驗之前，需要設計一套實驗方案，并按照實際要求運行仿真模型，以滿足實驗需求。在計算機仿真的計算中，包含幾個關鍵技術。第一，智能化仿真。通過科學技術，在整個仿真過程中植入人類的思維行為，并以知識作為其核心，進行開發研究，通過仿真技術和人工智能的相互結合，就能夠仿照出接近于現實的物體和景物，滿足人們的實際需求。第二，仿真面向具體的對象。由于人們主觀的意識，通過功能設計的研究與發展，對圖片與動畫進行整合，就能夠實現對象對信息的獲取，最終帶動系統活動。第三，人機仿真和諧。站在多媒體、虛擬以及可視化的仿真角度，就可以將計算機仿真的實際作用反映出來。第四，分布交互仿真。通過現代化網絡計算機技術的運用，可以實現仿真設備的互連，讓空間與時間相互配合，這樣就能夠達到仿真環境的虛擬。
5計算機仿真技術的應用
5.1軍事領域
在軍事領域中運用計算機仿真技術，主要是貫穿武器裝備的設計、研制、生產、使用和維護。設計階段，需要針對設計的實物做好仿真模型的試驗，這樣可以將產品設計的風險降低；研制過程，通過仿真技術，可以完成項目的檢測與調試，避免出現不必要的環節，同時，研制進度也能加快；生產階段，通過仿真模型，可以實現武器裝備的測試，以確定產品是否能夠滿足質量標準；維護階段，通過仿真模型可以對產品性能進行綜合化評估，并建立出預控方案。在軍事領域中運用計算機仿真技術，就可以將研制武器裝備的周期加快，這樣也可以節約成本，降低風險，將產品的綜合性能提高到新的高度。
5.2教育教學領域
在教育教學領域中運用計算機仿真技術，可以滿足課堂教學質量與效率的要求。通過仿真模型的教學試驗仿真與動態試驗的相互結合，就可以將抽象化的內容實體化，如此就能讓學生對仿真計算的方法以及網絡模型有一個更深入的了解，最終滿足教學所需。5.3工業領域隨著工業的不斷發展，工業領域涉及到的項目與系統等都具備一定的特殊性與復雜性，通過計算機仿真技術，就可以提高生產的經濟性與安全性，也可以對工業項目生產的機理和規定有更進一步的了解，提供理論依據以支持工業產品的性能指標。一般來說，主要是在石油化工、設備儀器、電子產品和汽車等領域使用。
6計算機仿真技術未來的發展
隨著計算機科學技術的發展，計算機仿真技術發展也在不斷完善。在新的發展空間、發展條件之下，計算機仿真技術發展集中在兩個方面。
6.1網絡化計算機仿真技術
由于當前計算機仿真系統所開發出來的并不兼容，也不能實現相互之間的轉移，導致共享存在一定的難度。由于開發成本過高，并且需要耗費大量的時間，所以一直無法滿足物盡其用的功能。為了將這一部分問題解決，實現網絡化的計算機仿真技術，就能夠達到資源共享的目的。在未來，這一趨勢必定會擁有極為廣闊的發展前景，并且也可以避免因為二次開發所造成的投資成本費用的大幅度增加。另外，在這一過程中，還可以得到一定共享費用的回收，帶來一定的經濟效益。
6.2虛擬制造技術
隨著虛擬制造技術不斷端深入，使得計算機仿真技術也擁有另一個重要的發展方向。在20世紀的末期，虛擬制造技術得以發展。在計算機上運用虛擬制造技術，主要是實現從產品的設計階段到產品的出廠階段以及企業各個級過程的控制與管理，都需要通過計算機仿真技術才能夠將其實現。另外，通過虛擬制造，也使得制造技術不必再對原本的生產經驗過于依賴，可以實現多維度的制造預測，這樣就能夠促進機械制造領域更好、更快的發展下去，讓其擁有更為廣闊的前景。
7結束語
隨著計算機技術的不斷發展，計算機仿真技術發展已經成為計算機領域的一大趨勢，并且在未來的發展道路上也可以獲得提高與完善。所以，以計算機為基礎的仿真技術，再配合上通信技術與計算機技術，就可以促進信息化以及社會現代化的發展，再以此為基礎，就可以推動仿真技術的發展。因此，我們可以清楚地了解到，不斷地擴大計算機仿真技術應用領域，才能夠將其應用效果擴大，讓其擁有更為廣闊的發展空間。
參考文獻
[1]賀秀玲,姜運芳,施艷.計算機仿真技術與信息處理結合探究[J].煤炭技術,2013,07:224-225.
[2]徐庚保,曾蓮芝.計算機仿真系統述評[J].計算機仿真,2012,04:1-5.
第4篇：計算機虛擬仿真技術范文
【關鍵詞】虛擬仿真教學；基礎醫學實驗；應用
醫學專業的實踐性較高，也是具有較強的科學性，而且在醫學的相關教育上所占的地位是十分重要的。在醫學的實驗室中有些受到一定制約，例如：試題、標本、試驗試劑等等，在正常的試驗內容上進行該規劃，進行試驗效果的預見和實驗室物品的擺放，并且在過程中的還要考慮到運行的成本，這樣的問題無疑是給醫學院的教師們提出了一個巨大的挑戰，無形之中提供了醫學實踐的質量要求。所以，對于醫學實驗來說，解放人力勞動力，提升學生們對于醫學實踐和理論的興趣是促進實驗成功的前提，依托互聯網的資源共享是在醫學教學系統中較為重要的一部分。對于現有的仿真教學平臺與實踐相結合進行良好的總結。
一、仿真技術的模擬
所謂的仿真技術就是創造一個提供體驗的模擬社會，創建具有互動性和真實性的具有感知的計算機軟件系統，對于醫學的相關專業也是有輔助的功能，可以探索所有未知的領域及獲得一定的計算機應用技術。對于虛擬的仿真技術要完全依靠電腦進行圖形上的修正和再現，這與傳統意義上的圖形再現是不同的，更為高科技更能讓大家所接受，例如：電影、電視等等。虛擬技術可以利用在查顯示畫面上，現在的計算機硬件發展的更為速度，并且也是遍及這個領域的，例如：實踐上的教學和娛樂等等在操作上的預測等。但是現階段的虛擬仿真是深受教育界的信賴的，這對于醫學教育來說是質量上的改革。
二、仿真技術教學平臺的建設
很多醫科大學在申請了專利和科研經費，對醫學院的計算機仿真技術與互聯網之間的結合，是現代醫學用處較為廣泛的，針對每個不同的機構和低于，制定出不同的學習平臺，對于醫學形態學實驗自主學習要在平臺上設置3個實驗教學方案，其中涵蓋了基礎教學和實驗教學兩個部分。大面積的提升了醫學教學的深度和涉及的廣度，擴展了醫學教學的發展空間，加強學生自主學習的能力，形成較為有規模的實際場景醫學教學體系。
（一）智能自主學習平臺從1997年被研發開始，從計算機的仿真引擎到數據庫的處理、虛擬的環境頁面及互聯網的硬件平臺等等。學生和教師在實驗過程中利用校園網在客戶端進行真實場景的虛擬模仿，針對實驗的標本進行網絡上的虛擬操作。這樣的系統可以不受任何的時間、場地和實驗品的限制，可以在電腦上進行反復的操作，增加學生的學習興趣和自主性的學習。這非常有利于學生進行復習和預習，并且在考試過程中的可以得到更好的補充。
（二）形態學實驗在實驗教學中計算機虛擬仿真技術在虛擬仿真技術被研發的過程中，利用計算機的圖像處理和數據管理，通過多媒體的途徑進行有形態的切片觀察，還可以用標本展示的計算機系統。在沒有顯微鏡的情況下，可以微觀的進行虛擬操作，例如，三維、虛擬展示來進行具體操作，提升分倍率的技術上，還突破了纖維鏡本身，與病人的病理進行充分結合，進行自我并診斷自測和考試測評。對于學生來說，進行管理端的功能模擬，例如：視頻的點擊量、對于虛擬環境的點播量、對于計算機的職能點讀量、計算課堂的自測和自身考察的模塊。
（三）人體解剖學實驗在計算機虛擬仿真技術上進行自主評估人體解剖學實驗通過自主學習進行互聯網上的模擬測試，這是2006年經過長時間的實驗性操作后，進行向許多高校進行使用。通過學生的自主學習，在考試上和正常的自主學習上都是辨識度較為高的，在題型的選擇上和類型上都有較大的選擇性。根據學生的等不同，提醒也會隨著進行變化。系統中有加大量的標本展示和質量較高圖像清晰的展示部分，這樣能提高學生對于解剖學的理解，針對不同結構和自身出現的不同問題進行及時的調整和解決。
第5篇：計算機虛擬仿真技術范文
隨著社會的發展和進步,人們的生活水平和生活質量都得到了很大的改善,因此,對醫學的發展也提高了關注。目前,醫學教學觀念和教學模式都發生了很大的轉變,學校也開始了對高素質人才的有效培養和教學,其中,虛擬仿真技術是醫學教學中的重要手段和方式,對傳統的醫學實驗教學提出了很大的改進。虛擬仿真技術對推動醫學教學改革、創新教學模式和培養學生的綜合技能都有著重要的作用和影響。本文主要介紹了虛擬仿真技術的概念,并分析了虛擬仿真技術在醫學實驗教學中的具體應用。
關鍵詞:
虛擬仿真技術；醫學；實驗教學
隨著科學技術的迅速發展,醫學實驗教學方面出現了許多的新技術和應用,對醫學教學產生了很大的影響。其中虛擬仿真技術是目前比較先進的技術應用,且獲得了廣泛的應用和發展,特別是對計算機技術和多媒體技術的應用,提高了醫學實驗的教學質量,創新了醫學實驗教學的模式。虛擬實驗教學是一種在計算機技術基礎上發展起來的情景模擬技術,能夠讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺,實現和具體的情景接觸,產生一定的體驗,為實際的操作提供一定的基礎。
1虛擬仿真技術的概述
虛擬仿真技術是在計算機技術的基礎上發展起來的新興的科學技術,是指利用多媒體技術的結合,創造形成一個有視覺、聽覺和觸覺的虛擬現實環境,讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺。在這個虛擬的環境中,用戶能夠感受到空間中客體的存在,也可以和虛擬空間中的客體進行相關的互動,這項技術的應用,主要是加快用戶對相關知識的認識效率。虛擬仿真技術涉及的方面比較多,主要包括計算機技術、多媒體技術、網絡技術和人工智能技術等,另外,還有計算機的圖像處理和模式的識別等,是現代仿真技術的有效發展和外延[1]。虛擬仿真技術的主要特點就是,讓用戶獲得真實的體驗,和虛構的客體進行交互,并產生一定的想象。在虛擬的空間中,實驗人員可以進行和現實世界中同樣的活動和實驗,而且受到的外界影響因素比較小,實驗產生的效果也更好一些。特別是在醫學教學中的應用,能夠有效的提高學生的實踐能力和創新能力,因此,虛擬仿真技術的應用具有重要的意義。
2虛擬仿真技術在醫學實驗教學中的應用
虛擬仿真技術的發展和應用對醫學實驗教學產生了很大的影響,特別是對傳統的醫學實驗教學方式和實驗模式進行了很大的改進。傳統的醫學實驗教學中,缺少實驗的設備和實驗的客體,學生的實際操作能力得不到有效的鍛煉,所以,對學生的學習和操作能力培養不到位[2]。虛擬仿真技術的應用為學生進行實驗操作提供了一定的基礎,也實現了對學生的有效培養。目前虛擬仿真技術在醫學實驗教學中的優勢主要體現在以下四個方面。
2.1虛擬仿真技術改善了醫學實驗教學設備在醫學實驗教學中,對設備的要求比較高,主要包括一些實驗用的動物或者尸體、實驗用到的儀器和設備以及相關的實驗經費等,都對實驗教學的有效進行產生了一定的影響。隨著社會的發展,解剖學在目前獲得了很大的發展,也是醫學教學中最基礎和最重要的課程,所以,一定的實驗設備在教學中是非常關鍵的,對教學的有效性影響也很大。目前,虛擬仿真技術的廣泛應用和發展,很好的解決了醫學實驗教學中的這些問題,不但豐富了實驗教學設備,學生可以利用虛擬的“尸體”進行操作和實踐,也很好的鍛煉了學生的實踐動手操作能力。
2.2虛擬仿真技術能夠提高學生的興趣虛擬仿真技術能夠為學生提供相關的實驗環境,創造一定的基礎性實驗條件,同時,還能夠實現學生在虛擬的空間環境中和客體進行有效的交流,提高學生對相關內容的認識和理解。虛擬仿真技術在醫學試驗教學中的應用,能夠將聲音、圖像和相關的多媒體演示功能進行結合,豐富實驗教學過程和教學內容,充分的提高了學生的興趣[3]。同時,將具體的教學內容變得形象和生動,而且有一定的視覺沖擊力,方便了學生的理解和掌握,因此,提高了實驗教學的效率和質量。比如,在進行細胞膜的教學時,可以利用虛擬仿真技術建立細胞結構,動態化的展示,可以讓學生更好的觀察和學習。
2.3虛擬仿真技術突破了時間和空間上的限制虛擬仿真技術的應用,對傳統的醫學實驗教學產生了很大改變,打破了時間和空間上的限制,學生可以通過虛擬仿真技術對動物的內部結構進行有效的觀察,以及實現動態化的觀察[4]。比如要了解一些藥物的成分和產生的身體反應,在傳統的教學中,通過一定的講述過程是無法實現有效教學的,學生也難以理解。因此,虛擬仿真技術的應用,實現了這些過程的快速進行和變化,同時,將這些反應過程和變化情況能夠清晰的表現出來,幫助學生進行學習和理解。
2.4虛擬仿真技術避免了在具體實驗中的危險情況醫學實驗過程存在一定的危險性,會對人體的健康產生一定的危害,比如一些感染性的疾病等。所以,隨著虛擬仿真技術在實驗教學中的應用,避免了學生和實驗對象的直接接觸,而是通過虛擬的方式產生實驗的客體,所以,不需要考慮實驗過程中產生一些危險性的因素,因此,對相關的實驗進行有很大的幫助。除此之外,虛擬仿真技術也很好的幫助學生積累了臨床經驗,有效的鍛煉了學生的實際操作能力,有利于學生的綜合水平提高和發展。
3結語
隨著虛擬仿真技術的發展和應用,改善了醫學實驗教學,虛擬仿真技術的應用,加深了學生對于醫學知識的認識和理解,提高了醫學實驗教學的質量和效率。另外,虛擬仿真技術打破了時間和空間上的限制,完善了實驗教學的設備,并有效的避免了在試驗中的不安全因素,對醫學實驗教學具有重要的意義。
參考文獻
[1]陳章寶,肖國君,鄧君,羅紅麗.虛擬仿真技術在藥學實驗教學中的應用研究[J]中國管理信息化,2015(10):86-87.
[2]馮軍,胡曉松.虛擬仿真技術在醫學實驗教學中的應用[J].科技創新導報,2015(20):118-119.
[3]曹丁,李文建.虛擬現實技術在醫學實驗教學中的應用[J].中國醫藥指南,2013(03):367-368.
第6篇：計算機虛擬仿真技術范文
【關鍵詞】：城市規劃；計算機仿真技術；靜態渲染圖；動畫
【 abstract 】 : with the rapid development of science and technology, modern society gradually into the information age, computer technology in all areas of application in our country is becoming more and more widely. In recent years, computer technology and simulation technology, combining to form a kind of activity analysis system, reveals the law of motion of the system dynamic process and the computer simulation technology and its application in urban planning has increasingly become the hot topic of concern.
【 key words 】 : urban planning; The computer simulation technology; Static rendering; The animation
中圖分類號： TU984 文獻標識碼：A 文章編號：
仿真技術最早應用于高能武器、航海模擬以及航天器等軍事方面。然而伴隨國民經濟的不斷發展，這門技術迅速被推廣應用到各個領域。尤其是在城市規劃中，可以利用計算機仿真技術，創建城市真實數字化模型的三維可視環境，令設計者有種處身虛擬環境的錯覺，因此，可以更好地將周邊環境與規劃設計二者相互協調配合。
一、計算機仿真技術簡介與原理
1、計算機仿真技術是一門通過專用軟件來整合聲音、動畫以及圖像的綜合性信息技術。其實現過程是，首先將三維的現實物體或環境通過計算機仿真模擬成多維的表現形式，然后將此表現形式通過數字媒介傳播給媒體瀏覽者。因此當媒體瀏覽者在觀賞時就會產生一種身臨其境的“虛擬”錯覺【1】。
2、計算機仿真技術的實現包括建立模型、模型轉換以及模型仿真實驗三部分。建立模型是指建立一個容易被計算機處理并能反應所研究對象實質的數學模型。根據時間關系可以將系統的數學模型分為連續時間動態模型、離散時間動態模型、混合時間動態模型以及靜態模型等。
所謂的模型轉換是指利用適當的算法以及計算機語言將數學模型抽象出來的數學表達式轉換成計算機能夠處理的形式，而這種形式所表現的就是“仿真模型”的內容。
所謂的模型仿真實驗是指按照預先設計的實驗方案來運行被載入計算機中的仿真模型，從而得到一系列的仿真實驗結果【2】。
二、城市規劃中對計算機仿真技術的應用
計算機仿真技術在城市規劃中的應用主要包括在靜態渲染圖、固定路線的動畫、交互式動態的景觀仿真、復雜的虛擬現實技術等。
1、靜態渲染圖在城市規劃中的應用。靜態渲染圖的操作步驟是，首先，要給建筑物體建立一個三維幾何模型；其次，對模型表面的材料質感加以設定，同時還要選定場景中合適的照明和采光等；最后，通過計算機在一個合適觀察角度將三維幾何模型渲染成單幅的靜態圖像，并將此靜態圖像顯示在計算機顯示器上或者直接打印出來。在靜態渲染圖形成的過程中，可以將所渲染的圖形與現場拍攝的相片加以合成，或者在圖形中添加一些不一定存在的花、草、樹、人等圖像，以便使得建筑和背景之間的關系表現的更加充分逼真。同時，對建筑物體建立三維幾何模型時，還可以通過采取計算機輔助設計或輔助制圖來配合工作，從而減少設計者的工作量。此外，由于靜態渲染圖的視點被加以固定，所以為了減少創建模型的工作量，設計者可以盡量省略或簡化那些被遮擋而不可視的物體【3】。
2、固定路徑的動畫在城市規劃中的應用。由于靜態渲染圖的視點被固定，所以在實際應用中只適合于表示一個或者幾個建筑物體。而對于復雜多量的建筑物群，靜態渲染圖往往只能靠俯視來表達全景。依靠這種方法，顯然不能將復雜的室內景觀或者大范圍的城市景觀充分展現在人們面前。由此，人們選擇將多幅靜態渲染圖同時串聯在一起，使之在計算機熒屏上連續播放，就形成了一種計算機的動畫模式。這種情境下，不僅可以讓觀察者在場景中有運動的感覺，還能讓場景中的物體如車輛、水等也能夠運動。與靜態渲染圖相比，在制作動畫時，需要適當添加選擇合適的視點以及設置合適的觀察路徑等。其原理是，首先通過計算機將關鍵的幀計算出來；然后以此關鍵幀作為基礎，運用算法令中間的畫面自動填補空缺，從而產生出動畫數據；最后，根據得到的動畫數據來播放動畫畫面。由于固定路徑的動畫涉及到結構比較復雜、數量比較大的建筑物群，因此建立三維幾何模型的工作量同樣也極其龐大，所以對于一些遮擋而不可見的物體同樣也可忽略不計【4】。
3、交互式動態的仿真在城市規劃中的應用。對于某些結構和空間過于復雜的建筑或城市景觀，動畫和觀察路徑已經不能夠加以完整表達。這時，人們可以應用交互式實時動態的景觀仿真技術來完成目標。交互是指觀察者能夠任意靈活調整并控制所觀察的視點、方向以及位置等。而實時動態是指計算機能夠依照觀察者任意選擇的視角以及位置而立即生出渲染圖。采用交互式動態仿真技術，其中觀察者的自由度要遠遠大于動畫，因此，需要向計算機中輸入大量的物體，在無形中就加大了建立集合模型的工作量，并使得計算機的計算量以及圖形數據處理量呈幾何倍增。所以，動態交互式仿真技術一方面對計算機硬件性能的要求非常高，另一方面還需要大量的幾何形體輸入。
目前簡化三維幾何模型、降低計算量和建模工作量來實現交互式動態仿真效果的方式主要有縱向拉伸和基于圖像的環視仿真兩種【5】。
縱向拉升，又被稱為二維半或者準三維模型，它是將復雜的地形進行縱向拉升或者把建筑的平面圖轉化成立體體塊并保證其垂直方向不變。通過這種三維的簡化模型，只需采用建筑物的平面圖及其相應高度或者復雜地面若干關鍵點的三維坐標，就可以讓計算機軟件依據已知數據自發生成立體簡化幾何模型，并且可以保證其仿真效果與全三維模型相同。
基于圖像的環視仿真是指，基于某一固定點，對其周圍的景觀環繞360°加以攝影，并將這些不連續的圖像用計算機整合在一起，形成一個閉合的360°全景，最后通過熒屏顯示出來。設計時，可以先將所要設計的建筑或物體制成一個靜態渲染圖，然后將其嵌入所攝的圖像之內，便可實現場景與規劃和設計的建筑或物體相互融合。
4、復雜的虛擬現實仿真在城市規劃中的應用。在實現交互式動態仿真時，人依靠鼠標或者操縱桿來完成觀察角度、位置以及方向的調整。這里還有許多種控制觀察的方法來提高觀察者與景觀兩者間的交互性，如可以讓觀察者戴上過濾眼鏡觀察水平方向兩相鄰視點的圖像，還可以讓觀察者戴上傳感頭盔來感應改變觀察視覺角度而產生的渲染圖，或者可以讓觀察者戴上傳感手套來向計算機傳達設計指令，亦或者可以讓觀察者穿上傳感鞋來實現人在場景中步行的模擬等等。
三、城市規劃中對計算機仿真技術應用的意義
1、在城市規劃中應用計算機仿真技術，能夠使方案設計及審批效率得到提高。通過在城市規劃中應用計算機仿真技術，可以讓設計者在審查過程中通過模擬穿行和觀察計劃方案，隨時將視點停留在重點地段，對該方案以及周圍環境間的關系進行多方向探討審查，從而保證設計的合理性。同時，利用計算機仿真技術生成三維幾何模型，符合方案規劃審批的要求，大大提高了審批的效率。
2、在城市規劃中應用計算機仿真技術，可以從多角度對城市建設發展的問題加以分析。利用仿真技術，可以結合城市發展建設的現狀，對城市的不同地區以及不同發展階段加以合理的規劃和設計，并形成跟蹤模型，從而避免由于規劃失誤而造成的城市建設的缺憾【6】。
3、在城市規劃中應用計算機仿真技術，可以有效實現城市規劃信息的準確定位和管理公開。利用計算機仿真技術實現城市規劃的三維幾何模型，可以有效對城市空間信息加以分析，并對城市管理工作加以準確定位。同時，還能將這種規劃的三維幾何模型到網上，實現城市規劃政務工作的公開展示。
結束語：通過在城市規劃中應用靜態渲染圖、固定路徑的動畫、交互式動態的仿真以及復雜的虛擬現實仿真等計算機仿真技術，創建城市真實數字化模型的三維可視環境，令設計者身臨其境，從而很大一定程度提高了設計審批的效率，同時還可以從多角度對城市建設發展方向加以分析，并能實現城市規劃的政務公開，從而起到宣傳展示規劃方案的效果。
參考文獻
[1] 江偉.計算機網絡在城市規劃設計中的應用及經驗[J].山西建筑.2009，(05)：22-23.
[2] 孫大龍，張艷華.城市規劃管理信息系統建設的對策研究[J].中國高新技術企業.2007，(06)：111-113.
[3] 王軍，方源敏.城市規劃管理信息數據庫的設計與建立[J].中國勘察設計，2008，(01)：122-125.
[4] 聶康才.淺析城市規劃管理中的系統研究方法[J].山西建筑，2008，(02)：215-222.
第7篇：計算機虛擬仿真技術范文
關鍵詞:計算機;仿真技術;信息處理;結合;探究
1計算機仿真技術概述
計算機仿真技術(ComputerSimulation)指的是通過運用建模、仿真以及圖像處理分析等方式把不可視的物體轉變成為可視形象化模擬，從而使得人們能夠借助于此了解該物體性質、規律等。結合實踐來看，建模可以說是該技術的重要組成部分，通過建模可以實現在實際情況下難以或無法實現對物體內部構造模擬，隨后再輔以相關技術，讓我們能夠全面而準確地掌握物體。正是憑借于這一優勢，使得計算機仿真技術被廣泛地應用到諸如建筑、航天、交通以及制造等多種行業，并逐漸成為行業中不可獲取重要技術。
2計算機仿真技術分析
計算機仿真技術就是通過計算機對物體進行虛擬模擬的技術，結合實踐來看，其主要涉及建模思想、圖像處理分析與數字化等技術。通過研究可知，該技術在運用過程中一般經歷以下幾個步驟:
2．1對物體進行數據模型構建
實踐中，計算機仿真技術運用第一個步驟便是對物體進行數據模型構建。在此過程中，主要使用歸納與演繹兩種分析方法，有時我們只需單獨使用某一方法便可以實現數據模型構建，有時則需要將這二者結合，這需要技術人員根據相關要求決定。以演繹法為例，首先計算機將物體模擬的數字化數據進行采集，隨后系統在此基礎上根據所設定參數對上述數據開展演繹分析，將該物體數據模型構建起來。
2．2物體仿真模型實現
當物體數據模型構建起來后，技術人員需要對其進行仿真模型實現。簡單來說，就是技術人員通過使用編程語將所構建數據模型進行程序化處理，從而使得該模型實現仿真。需要注意的是，在物體仿真模型實現時，所使用編程語言眾多，技術人員必須在充分結合數據模型特征以及相關要求基礎上進行數據分析，隨后準確地使用編程語言將其模型化，最后通過程序化管理，確保仿真模型實現。
2．3仿真模型驗證
在上述工作完成后，為了確保所構建物體仿真模型有效性，技術人員需要對其進行驗證。此項工作的重點主要是在于對該模型中數據根據相關方法開展驗證，隨后技術人員根據相關標準對驗證結果進行判斷，從而確定該仿真模型是否達到要求。
3計算機仿真技術與信息處理結合探究
正如上文所述，計算機仿真技術的實現在很大程度上依賴于信息處理，將二者相結合對仿真來說不但有助于有效地提升其效果，同時也可以使得仿真實驗功能不斷完善;而對于信息處理而言，則可以在把抽象的信息進行可視化、虛擬真實化處理前提下，有效地提高其處理準確性以及效率。有鑒于此，加強二者地結合與應用逐漸成為了當前主要發展趨向。對此，下面筆者將二者一些結合進行簡單闡述。
3．1計算機仿真技術與光信息處理結合
光信息處理具有速度快、容量大、可并行等優點，是一類極為先進的信息處理技術。而計算機技術對二維圖像信息的處理有著顯著的優勢，將二者進行有效結合，可以有效識別圖像特征、增強圖像處理能力。例如CAI、CAD等軟件都是現階段科學研究工程實際的新手段。
3．2計算機仿真技術與軟件信息處理結合
除了上述與光信息處理相結合外，計算機仿真技術與軟件信息處理結合也是當前極為重要的一種形式，而在此其中以matlab軟件最為典型。該軟件作為計算機重要軟件之一，不但涉及矩陣運算以及信息處理等眾多方面，同時還具有很高的靈活性。除此之外，該軟件在信息處理上還具有諸如運算安全性高、輸入快捷以及功能豐富等諸多優點，因而使得其成為了當前計算機仿真技術與軟件信息處理重要的結合與應用。結合實踐來看，技術人員在運用matlab軟件時，首先將所要處理的信息輸入到其中，隨后該軟件按照相關設定開展仿真模擬，然后計算機在此基礎上對信息開展可視化處理，如此一來將極大程度地提升信息處理工作準確性以及效率。
4結束語
總而言之，計算機仿真技術是現階段應用較為廣泛的計算機技術，并且定將在未來發展的道路上越走越遠。而對于信息處理來說，大部分信息處理技術已被植入到計算機仿真技術當中，將二者相互結合起來，不能呈現出巨大的優勢，并且極具發展空間，具有極為廣闊的研究價值。
參考文獻:
［1］李云峰．現代計算機仿真技術的研究與發展［J］．計算技術與自動化，2002，21(4)．
［2］付凡成，彭裕．關于計算機仿真技術的研究與發展探討［J］．電子制作，2013(21)．
第8篇：計算機虛擬仿真技術范文
1虛擬仿真技術在基礎醫學教育中的應用
基礎醫學教育中的教學方式一般分為理論授課和實驗操作兩部分。其中理論教學的方式是課堂講授加傳統醫學插圖，學生大多感覺學習過程枯燥、不好理解、不好記憶。而利用虛擬仿真技術可以在虛擬的環境下，將人體各器官的解剖、生理學、病理學的數學模型存在數據庫中，利用計算機顯示屏上有意識地顯示某些細節，學生可以將病人的各種病變部位分開或合在一起觀察病變情況，同時可以利用此技術培養學生的人體解剖理論的認知能力。舉例來說，目前解剖教學上應用的虛擬仿真人體解剖圖的數字化的解剖圖譜，利用這一圖譜，學習者在虛擬的環境中可以自由地選擇、觀察、移動虛擬對象，并且虛擬的組織器官還能及時給予學習者感官上的反饋，這樣就更容易理解和掌握解剖結構。比較典型的應用實例就是利用“虛擬人”數字化數據集進行三維重建，即“人體數字化解剖學”研究，創立虛擬仿真解剖學，同時提供CT、MRI及PET等方面的斷層圖像，進行一系列醫學臨床、教學及研究的虛擬模擬。具體步驟就是利用一臺人體虛擬解剖電腦，教師可以講授人體各部分結構的解剖知識，學生也可以在虛擬的組織和器官間的模擬操作感受觸覺反饋，使學生更快地掌握手術要領和技術。學生在課堂上能以三維的形式看到人體數千個解剖結構的形狀、位置及器官間的相互空間關系等，學習興趣和效果顯著提高。
2虛擬仿真技術在臨床醫學教育中的應用
在臨床醫學教育中，臨床實踐是重要的教學方式，臨床實踐是對醫學學生動手能力培養的重要環節，加強實踐技能訓練已成為醫學教育改革的重點。虛擬仿真技術引入醫學臨床實踐教學是非常行之有效的教學方式。虛擬仿真技術在臨床醫學教育中最顯著的應用是虛擬手術教學，即通過虛擬臨床手術技術讓學生在手術之前學習新的手術方法和流程，練習所制定的手術計劃，在虛擬仿真手術之后，也能讓學生溫習或重復全部手術過程，并且能夠對學生的臨床技能進行一個客觀的評定。現今醫學院校的學生和教師都不能只是局限于書本的知識，必須不斷地學習和提高自己的臨床技能，而在實踐中常會遇到教育資源有限的問題，解決這一問題行之有效的手段就是利用虛擬仿真技術模擬復制手術場景，讓學生不斷在虛擬現實場景中進行實踐訓練。這種應用虛擬仿真技術的臨床實踐教育方式不僅可以讓教師在教學中演示不同策略的手術流程，教授學生應對各種突況、避免手術失誤、降低手術風險、減少病人損傷、提高手術成功率，而且同時還節約了教育資源，具有零風險、可反復操作等優勢，學生可利用它完成手術的各個操作步驟，并對操作的過程和結果進行分析和總結，達到更多地積累臨床實踐技巧和經驗的目的。虛擬仿真技術應用于醫學臨床實踐教學能使學生有更多接觸臨床的經驗，可以提高學生臨床技能操作的能力、臨床綜合診斷思維能力，還可以激發學生的學習熱情和潛力，使他們能夠運用課堂上所學的臨床理論知識較快地掌握臨床診療實踐規律，還有利于學生職業道德和行為規范的養成。
3虛擬仿真技術在遠程醫學教育中的應用
在遠程醫學教學中，經常會由于教學設備、試驗場地或教學經費等方面的原因，使得一些應該開設的教學內容無法進行。利用虛擬仿真技術可以彌補這些方面的不足，學生足不出戶便可以學習各種各樣的知識，獲得與現場學習一樣的效果，從而加深對教學內容的理解。以往對于一些醫學實驗，在遠程醫學教學過程中一般采用電視錄像的方式來取代實驗課程，學生無法直接參與實驗，利用虛擬仿真技術進行虛擬遠程醫學實驗，則可以增加學生動手學習的機會。虛擬仿真技術應用于遠程醫學教育的基礎是基于遠程醫療的分支網真醫學，即遠程呈現醫學，它把專家的知識通過通訊網絡傳輸到需要的遠程位置，在遠程醫療應用領域發揮其獨特的優勢。網真醫學是虛擬仿真技術的一個全新領域，它結合了高清視頻、音頻和交互式組件（計算機軟件和硬件），在網絡上創建獨特的“面對面”體驗的新型技術。使用者可以進入某個共享網絡空間的圖形環境，以遠程控制操作或觀察為目的的進行人機通信和交互，用這個方法幫助醫生有效地進行手術和診療。網真醫學應用與遠程教育可以確保醫學生以更有效的方式進行培訓，例如記錄操作過程、讓學生探討操作細節并擁有沉浸于運作房間的感覺。醫學學生可以進入虛擬的手術是或實驗室，在虛擬環境下激勵一個完整的操作過程，教師也可以將操作中常見問題反饋給學生，從而提高每個人對某個問題的訓練。利用虛擬仿真技術可以創建大量的三維人體組織結構，用于醫學教學。隨著網絡技術的飛速發展，把創建的三維醫學教學資源應用與遠程醫學教育，可以使學習者隨時隨地的學習，是資源得到充分利用。虛擬仿真技術應用于遠程醫學教育可以將生動的動態三維場景展現給學習者，提高了教學的質量和效果。
4虛擬仿真技術在醫學教育中應用的意義
醫學教育注重的是直觀、形象、生動，傳統的醫學教學往往不夠生動，難以具體化，難以直接展示人體的結構，疾病發生及發展過程等教學內容，同時又存在著醫學教學成本大，不可重復執行的問題，這些弊端對學生更好的掌握醫學知識極為不利。為了改善原有醫學教學模式中存在的這些問題，使虛擬仿真技術應用于醫學教學中的教學模式意義重大，該教學模式不僅調動了學生的學習興趣，而且將抽象的內容具體化、形象化，給學生留下深刻的記憶，也給教師在教學中提供方便，從而達到提高教學水平和科研水平的目的。
作者:姜燕 李亢 單位:湖北醫藥學院
參考文獻:
[1]趙群,婁巖主編.醫學虛擬現實技術及應用[M].北京:人民郵電出版社,2014:200-203
[2]王曉,姜燕.計算機技術在醫學領域中的應用[J].科技世界,2013(18):15,30
[3]張晗.虛擬現實技術在醫學教育中的應用研[D].濟南:山東師范大學,2011:39-43
[4]范敏,戴培山.人體解剖生理學課程引入虛擬現實技術的教改探索[J].科技文匯,2014(10):103-104,111
第9篇：計算機虛擬仿真技術范文
關鍵詞：仿真 機械 控制
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0104-01
隨著技術的進步，作為機械設計制造的仿真模擬技術得到了快速的發展，并且廣泛應用于實際當中。計算機仿真技術是以多種學科理論為指導，利用相應的軟件為工具，通過虛擬試驗的方法來解決問題的技術。隨著工程機械產品競爭日益激烈。為了提高產品質量、性能，降低開發成本。在這種需求下，以仿真技術為代表的技術成為工程領域一種現代化設計手段。運用仿真設計，建立系統的數學模型，從實際對象的物理模型出發。設置不同的激勵信號，利用相應曲線，即可對系統進行辨識。可以在產品設計設計和評估產品的性能方面，降低開發風險，縮短開發周期，提高產品性能。工程中的技術問題首先是要仿真技術在各個領域得到了廣泛的應用。
1 計算機仿真的實現
對于需要研究的對象，計算機一般是不能直接認知和處理的，這就要求為之建立一個既能反映所研究對象的實質，又易于被計算機處理的數學模型。數學模型將研究對象的實質抽象出來，計算機再來處理這些經過抽象的數學模型，并通過輸出這些模型的相關數據來展現研究對象的特質，當然，這種展現可以是三維立體的。由于三維顯示更加清晰直觀，已為越來越多的研究者所采用。通過對這些輸出量的分析，就可以更加清楚的認識研究對象。模型是進行計算機仿真的核心。系統的數學模型根據時間關系可劃分為靜態模型、連續時間動態模型、離散時間動態模型和混合時間動態模型；根據系統的狀態描述和變化方式可劃分為連續變量系統模型和離散事件系統模型。通過這個關系還可以看出，數學建模的精準程度是決定計算機仿真精度的最關鍵因素。從模型這個角度出發，可以將計算機仿真的實現分為三個大的步驟：模型的建立、模型的轉換和模型的仿真實驗。所謂模型的轉換，即是計算機語言轉換成能夠處理的形式，“仿真模型”是新的系統，利用已有的仿真軟件，如鑄造過程就常用ADSMS軟件來進行仿真。將仿真模型載入計算機進行使用。
2 計算機仿真在機械行業的應用
2.1 仿真技術
仿真技術是綜合多學科的技術，以機械系統運動學和控制理論為核心，運用成熟的計算機圖形技術將部件集成在一起，建立機械系研究的問題，根據仿真所要達到的目的抽象出一個確定的系統，結合系統的邊界條件和約束條件，利用各種相關學科的知識，把所抽象出來的系統用數學的表達式描述出來，描述的內容，傳統的仿真就是針對單個子系統的仿真，而仿真技術則是強調整體的優化，它通虛擬環境的耦合，對產品設計方案進行評估，并不斷改進設計方案，直到獲得最優化的效果，所以子系統之間的協同求解，應該快速地建立控制系統、液壓系統、氣動系統等虛擬樣機。的運用目前市場上一批成熟的分析軟件有ANSYS、PATRAN等。運動學和動力學仿真軟件可采用ADAMS軟件。控制系統仿真軟件可采用MATLAB軟件。通過三維模型和運動學、動力學仿真軟件ADAMS中進行分析，對控制方案進行仿真。使產品設計可擺脫對物理樣機的依賴，給企業帶來高的經濟效益，高效的研發手段促使產品開發風險降低，提高生產效率，通過虛擬樣機找到組織生產，使產品制造和市場競爭方面更具靈活性，同時克服企業資源的局限性，將具有開發產品技術組成一個臨時的企業聯盟。仿真技術必將成為工程機械領域產品研發的主流。
2.2 機械加工仿真
機械加工過程，是利用計算機仿真，有助于發現其機理，為提高機械性能。在機械的磨削方面，采用時間變化的描述磨削過程的各個數學模型，通過優化和虛擬磨削創造了必要的前提，在銑削方面，建立多齒端銑切削過程動力學模型，開發切削振動仿真的微機通用軟件，得出了端銑切削振動的原理和條件。電火花加工的工藝仿真系統，實現了加工參數的優化。建立了連續擠壓的計算機仿真模型，通過模擬連續擠壓全過程的應力場、應變場和溫度場。
2.3 機構運動仿真
了解了機構需要設定的運動副情況后，進行運動仿真。新建一個運動學仿真，創建連桿，根據各部件相互運動方式需建立7個連桿，對模型的材料特性進行加載，定位每個運動副的時間函數，在一個周期內完成所有的運動。向機構添加一定的外載荷，使整個機構工作在真實的工程狀態下，機構的兩連桿之間，模擬兩個零件之間的彈性連接。根據運動驅動的形式，取料機械手采用恒定轉速驅動，采用恒轉速調速，要求必須設定運動時間和解算步數，機構做運動仿真分析時，需要詳細記錄整個仿真零件的位移距離，適當縮短機械加工產品開發周期，對于提高產品質量和性能具有積極的作用。
參考文獻
[1]曾芬芳.虛擬現實技術.上海：上海交通大學出版社，1997.
[2]姜虹，朱文海等.結構與控制系統協同并行設計技術研究.美國MDI公司2001年ADAMS中國用戶年會會議論文.
[3]馮雅麗，李瑞濤等.虛擬樣機技術及其在深海采礦系統開發中的應用前景.2001年中國大洋礦產資源研究開發學術研討會論文集.
