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虚拟实验室技术的发展与应用:从软件模拟到互动体验

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:从技术层面上看,各类虚拟实验系统的基本思想是一致的,即用软件方法来模拟硬件设备的功能。采用组件思想为构造虚拟仪器带来了很大方便;ASP技术提供一个服务器端的脚本环境,用于产生和执行动态、高效率的网络服务器应用程序;交互式Flash技术,Flash技术用于网络虚拟实验室的开发具有开发速度快、界面美观、视觉冲击效果强、体积小、不需要安装、可直接在浏览器中进行操作等特点,但在交互性方面尚有不足,视觉效果不如3D。

虚拟实验室技术的发展与应用:从软件模拟到互动体验

到目前为止,按一般意义上的理解,虚拟实验室的发展经历了两个阶段:(1)计算机仿真阶段,它主要利用计算机在处理数据方面的优势,选用的实验对象常是高度抽象的数值关系,较注重逻辑性和确定性,基本上将用户视为旁观者,限制了其应用范围;(2)虚拟现实阶段,虚拟现实技术系统营造虚拟实验室,实验者运用某些设备完全进入虚拟实验室环境中,并可根据需要通过多种交互设备(如头盔、数据手套和刚性外骨架衣服等)来驾驭该环境,同时用于操纵该环境中的物体(如仪器设备、实验对象、实验资料等)突出了实验的形象性和直观性。从技术层面上看,各类虚拟实验系统的基本思想是一致的,即用软件方法来模拟硬件设备的功能。为了实现上述功能和目的,需要使用一些相关的技术:(1)VR技术,虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是以计算机技术为核心,综合使用交互设备融视、听、触、感为一体的模仿现实的三维空间再现技术;(2)Lab VIEW技术,Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)程序称为“虚拟仪器程序”(简称VI),是一种基于图形编程语言的开发环境;(3)Java作为一种程序设计语言,具有可移植性和安全性,提供了并发机制,具有很高的性能;(4)ActiveX技术,它可将复杂的任务分割成小的模块,作为组件。采用组件思想为构造虚拟仪器带来了很大方便;(5)ASP技术提供一个服务器端的脚本环境,用于产生和执行动态、高效率的网络服务器应用程序;(6)交互式Flash技术,Flash技术用于网络虚拟实验室的开发具有开发速度快、界面美观、视觉冲击效果强、体积小、不需要安装、可直接在浏览器中进行操作等特点,但在交互性方面尚有不足,视觉效果不如3D。(www.xing528.com)

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