發布時間：2023-03-16 15:56:43
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的計算機仿真論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
1.1計算機仿真軟件
制造業是我國當前的主力發展領域，是我國經濟的支柱產業，這其中就涵蓋著機械制造以及各種型材的制造等。制造業在當前所面臨的是產品的競爭，所以要在具體的指標上要能夠得到滿足，要求產品的價格是最低的，以及以短時間完成從概念設計到產品上市這一過程，要能夠對客戶的需求的到滿足，對產品所提供的服務要是最好的。為此我國在計算機仿真軟件的使用上就顯得非常必要，這幾個軟件主要是一體化制造系統仿真軟件，這一軟件主要是在車間設計和分析的建模以及仿真軟件，在具體的功能上主要有自動生成離散事件仿真模型，并能夠對這一模型進行仿真。另外就是在制造車間的生產計劃和工藝路徑可以通過表格的形式進行輸入，既能夠通過手工進行輸入同時也能夠通過工藝規劃的模塊進行讀入。再者就是加工過程仿真器，為能夠有效的價格產品設計和開發周期得到有效縮短，在CIMS當中尤其是強調計算機輔助設計和計算機輔助制造的集成，也就是要求從CAD輸出產品設計信息可以直接通過網絡傳送到計算機輔助加工工藝規劃系統，并使其產生刀位軌跡文件。為能夠有效確保加工工藝的合理性及NC代碼正確，要對真實零件切削加工前進行一次試切削。在這一過程中主要就是通過木模進行替代真實的零件，這顯然會對開發的周期有著延長，并在成本上也會比較高。針對加工過程仿真器可以為CAM/CAD集成，尤其是檢驗NC代碼正確性和減少加工過程的碰撞干涉提供支持，所以在這一軟件的應用下能夠起到部分的代替試切的作用。
1.2計算機仿真在軋鋼工藝中的實際應用
現場生產中，小規格的圓鋼在冷床上的運動方式和一般圓鋼有著很大區別，故此要對冷床的基本結構及原理等進行研究，在計算機上根據建立運動模型進行仿真試驗后，結果表明當前生產的最小規格圓鋼能夠利用現有冷床進行生產。研究當中涉及到的冷床是步進回轉式冷床，具有兩種齒板，分別是V型齒板及U型齒板，借助它們相互錯動使得圓鋼一方面做步進運動，而另一方面繞其自身軸進行旋轉。針對這一結構可能出現的問題進行仿真機現場實驗，要能夠從理論的角度進行分析，在半徑小的圓鋼方面可能在翻過V形的齒輪的第二個齒峰的過程中，不能和第二個V形齒的左壁相接觸，這也是其中的一個重要問題，屬于冷床翻鋼的極限。主要就是造成翻鋼的過程中會有不穩定的情況發生，這樣就造成了冷卻不均。根據這一圖示就能看出，在V形齒的第二齒峰和小圓鋼那樣相交或是相切的過程中，U形齒會向下向前，而V形齒則是向上向后，這樣就會出現翻鋼的情況，這只是必要的條件。然后根據磨損的情況和具體的規格進行仿真實驗，針對不同型號的圓鋼進行建模和仿真，正常情況下對90號鋼進行分析，從實際的仿真計算以及表現情況能夠看出小圓鋼在冷床上運動的比較穩定冷卻效果較好。而75號鋼的仿真系統當中的數字模擬仿真，冷床上運動穩定冷卻效果佳，但在穩定性方面相對較差。
2結語
懸架系統是影響汽車駕駛及乘坐舒適性和操縱穩定性的主要部件，是汽車的車架與車橋或車輪之間的一切傳力連接裝置的總稱，其作用是傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并衰減由此引起的震動，以保證汽車能平順地行駛。汽車懸掛系統就是指由車身與輪胎間的彈簧和避震器構成的整個支撐系統。懸掛系統應有支撐車身的功能，改善乘坐的顛簸感覺，不同的懸掛系統設計會使駕駛者有不同的乘坐感受。外表看似簡單的懸掛系統綜合多種作用力，決定著轎車的穩定性、舒適性和安全性，是現代轎車十分關鍵的部件之一。常見的懸掛系統結構由彈性元件、導向機構以及減震器等組成，個別系統則還有緩沖塊、橫向穩定桿等。計算機仿真系統的電控單元控制懸掛系統可根據車載重量、路況條件、行駛速度等來調節懸掛系統的剛度、減振器阻尼力以及車身高度。從而使車輛在各種行駛條件下均可獲得最佳的行駛平穩性和操縱協調性。有多種不同類型的電子控制懸掛系統，以大眾汽車的電子控制空氣彈簧懸掛系統為例，電子控制懸掛系統主要由空氣壓縮機、干燥器、車身高度傳感器、帶有減振器的空氣彈簧、懸掛控制執行器、懸掛控制選擇開關、懸掛用電控單元等組成。在汽車行駛過程中，電控單元不停地接收車身高度傳感器、加速度傳感器(即油門動作傳感器)、制動傳感器、轉向傳感器以及車速傳感器輸出的信號并進行運算、分析和判斷，最終向執行器輸出控制信號，控制車身高度和懸掛剛度。
2計算機仿真技術在汽車懸掛系統的應用特點
電控單元中計算機仿真控制懸掛系統的主要優點有：為提高汽車正常行駛時乘坐的舒適性，可以將彈簧剛度設計得較小，以使車身的自然振動頻率盡可能的低。為提高汽車的操縱穩定性，使汽車的行駛安全性明顯提高，可以將汽車懸掛抗側傾，抗縱擺的剛度設計得比較大。將車輪快速提起，避開障礙物，可以在車輪碰到障礙物(如磚、石等)時，提高汽車的通過性。電控單元可以在汽車載荷變化，在不平路面上行駛時自動保持車身高度不變。仿真技術可以防止汽車制動時車頭的下沖。提高汽車轉彎時的操縱穩定性，可以避免汽車轉彎時車身向外傾斜。為提高車輪與地面間的附著力，可以減小輪跳離地面的傾向。
3總結
關鍵詞：項目教學法；計算機仿真；創新；實踐
一、前言
研究生教學有其突出的特點，他們中多數人理論基礎扎實，獲取書本知識能力強。但同時也存在創新意識和創新能力不足、工程應用背景不夠的缺點。本人通過十多年研究生教學的實踐，結合本學院研究生專業方向、課程內容針對性強等特點，對如何在研究生教學改革中突出培養學生的自學能力、創新能力，增強學生的創新意識與工程應用能力等問題進行了一些改革創新。
二、課程定位及課程特點
隨著現代工業的發展，科學研究的深入與計算機軟、硬件的發展，計算機仿真技術已成為分析、綜合各類系統，特別是大系統的一種有效研究方法和有力的研究工具，計算機仿真技術已經廣泛應用在各技術領域、各學科內容和各工程部門。仿真技術已經在國防軍事、國民經濟、社會生活的眾多領域發揮了重要的作用，國內外眾多學者認為，仿真技術“正在成為與理論、實驗并列的第三種認識和改造客觀世界以及科學研究的手段”，因此仿真技術被認為是“使能”技術。計算機仿真技術是仿真科學與技術涉及到的有關具體仿真技術中最為基礎的部分，具有綜合性、多學科交叉等特點。為了拓寬機械工程專業基礎，提高培養對象的整體素質，更好地適應社會對機械工程專業人才的需求，高校工科專業的研究生應掌握一定的計算機仿真知識與技能。計算機仿真技術課程是我校機械工程學院面向所有研究生各專業方向的研究生開設的一門專業基礎課程，考慮專業應用需求并結合教學實踐情況，課程目的是通過本課程的學習，要求學生掌握計算機仿真技術方面的基本理論，基本知識和基本技能，培養學生分析問題和解決問題的能力，為今后分析、綜合各類工程系統或非工程系統提供一種有力的工具，以便能靈活應用所學的計算機仿真技術為本專業工作服務。一方面，基于仿真技術課程的內容方法較多，實踐性強的特點；另一方面，授課對象專業方向較多、授課學時有限等特點，如何解決在有限的教學課時內講授內容繁多的仿真內容、對計算機仿真技術課程進行教學方法和手段的改革探索和實踐，以達到計算機仿真技術教學目標。
三、教學內容的設置和教學方法的選擇
課程開設初期，由于只是機械電子工程專業方向的同學選修，所以所講內容基本針對該專業方向進行設置。隨著選修人數的不斷增加，以及選修學生所屬專業方向的擴大，專業方向包括：機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、機械工程（專業學位）等，基本涵蓋了機械工程學院的所有專業方向。計算機仿真技術課程涉及多個交叉學科，緊密相關的課程包括數值計算方法、計算機編程、計算機圖形學、高等數學、自動控制原理、現代控制理論、優化設計等課程。如何講出本課程的特點，并充分結合相關課程內容，必須在教學內容的選排上下功夫。項目教學法是一種以任務驅動、以項目為基本教學單元，將理論教學和實踐教學有機融合在一起，強調綜合能力的培養在研究生教育中的重要性，突出學生在整個教學過程中的主體地位。因此，為了滿足各個專業方向學生的要求，使他們能夠掌握一門工程分析技術，為后續的學術論文和碩士學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段，本人在講授該門課程的過程中，逐年對教學內容、教學手段和教學考核方法等不斷進行調整和完善。1.采取項目專題方式進行教學內容的講授，調整授課內容，采用專題教學方法使課程主題內容分明，有利于將仿真方法講深、講透。2.擴展所授課程內容涵蓋的范圍，包括數值計算、優化設計、圖形可視化、控制系統特性仿真、控制系統設計以及與外部軟件的接口等內容，以滿足各專業方向學生的需求。3.增加與課程相結合的實驗教學內容。計算機仿真技術本來是實踐性很強的綜合性技術，仿真技術本身是在對控制系統分析的過程中不斷完善和發展起來的。因此并結合各個專業研究生的不同研究方向，靈活設計若干個專題實驗，使學生學以致用，培養學生將該門課程應用于實際工程的能力。4.采用多個工程應用實例進行教學，從系統應用、數學建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等，使學生從生產實際認知的研究對象，提升到理論高度的學習，應用所學的各科理論知識和技術手段，進行數學建模、仿真建模的建立，并對模型求解以及特性進行分析，獲得直觀結果，提高學生學習興趣，最終解決實際工程問題，培養學生解決工程實例問題的能力。5.結合學科前沿，進行課堂討論。研究生在初步掌握了對系統的模型、仿真算法設計、仿真及結果分析這一流程后，為強化計算機仿真在實際工程的應用概念，在此基礎上，以項目形式，開展課程學科前沿以及將該門課程與現代技術融合等專題討論。6.增加實驗環節，培養研究生工程實際應用能力。利用各種平臺，擴充計算機仿真技術資料，提供最新的仿真案例，結合教學團隊的科研課題，設計實驗項目，培養研究生工程實際應用能力。
四、項目教學法的教學效果
基于項目教學法計算機仿真技術課程的教學方法改革與實踐，滿足機械工程學院各個專業方向研究生的需求，教學方法和手段的完善，使研究生自主學習能力、創新能力和工程應用能力等得到了進一步的提高。計算機仿真技術作為工科研究生的必備研究手段和技術，使學生掌握一門工程分析技術，為后續的課題研究、學術論文和學位論文的撰寫提供計算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課，工程碩士每年20人左右選課，課程得到了各專業方向研究生的普遍認同。本人指導的研究生，發表與該課程相關的學術論文近20篇，撰寫的碩士論文均用到計算機仿真技術。
五、結束語
論文摘要： 在分析專用數字仿真計算機的特點的基礎上提出半實物仿真對仿真計算機和實時網絡的需求，并且介紹相關技術的新進展。實踐證明仿真工作站和實時網絡方案是完全可以滿足仿真發展需求的。
作為信息技術核心的計算機技術自其誕生之日起經歷了50多年的發展，以廣泛應用于國民經濟和社會生活中。而作為計算機技術重要組成部分的計算機三維視景仿真技術，因其有效性、經濟性、安全性、直觀性等特點而受到廣泛的應用。它是在計算機圖形學基礎上發展起來的一種仿真應用技術。
據最新統計資料表明，計算機仿真技術是當前應用最廣泛的實用技術之一，虛擬現實（VR，Virtual Reality）是計算機世界最熱門的一個詞匯。視景仿真技術是計算機仿真技術的重要分支，是計算機技術、圖形圖像處理與生成技術、多媒體技術、信息合成技術、顯示技術等諸多高新技術的綜合運用。
1 專用數字仿真計算機的特點
1.1 仿真計算機的用途和發展
圍繞著對仿真計算機的計算速度、內存容量、接口等基本特性要求，在半實物仿真系統中先后采用了模擬計算機、數模混合計算機、專用數字仿真計算機等類型的仿真計算機。尤其是以AD100及國產YF-2為代表的專用數字仿真計算機在國內、外的一些制導武器半實物仿真系統中得到了廣泛的應用。
1.2 專用數字仿真計算機的優點
以AD100及國產YF-2為代表的專用數字仿真計算機主要優點有：
① 采用異構同步并行多處理機、廣播式數據總線方案解決了計算速度和存儲容量問題；② 設計專用仿真語言，該語言簡潔、編程方便，而且還集成了常用的數值積分算法模塊，方便使用，同時還能夠實現精確仿真計算幀時的定時；③ 提供高速A/D、D/A接口，開關量輸入輸出接口及數字量（DPM）等接口形式，實現仿真計算機同仿真系統的連接。
1.3 專用仿真計算機存在的不足
① 數字接口能力不足：該型仿真計算機雖然提供了較全面的接口形式，但主要還是以模擬量接口為主，數字接口僅能適用幾種非主流總線形式（Q-bus等），而且在傳輸距離、傳輸速度等方面性能不佳，數字接口能力不足；② 維護性不方便：這類專用數字仿真計算機采用專用設計結構，與通用計算機有著較大的差別，硬件維護和軟件管理需要配置專人，而且出現故障不象通用計算機那樣容易替換，易影響試驗進度。從人力資源配置和快速維護性上看有不足之處。
1.4 仿真計算機的新要求
隨著仿真系統間的信息交換已開始轉入以數字信號為主，專用數字仿真計算機在數字接口方面能力的不足就顯示出來了。仿真設備控制、管理使用的計算機都是通用型的微機（含工控機），應用廣泛且有著豐富的應用軟件和接口形式，各種高速數字接口各具特色。因此系統應用的關鍵是迫切需要找到一個仿真計算機的新方案，既能保持專用數字仿真計算機的優點又能滿足高速實時數字接口的需求。這個需求就是對航空制導武器半實物仿真系統中仿真計算機的新要求。
2 仿真計算機和實時網絡技術的新發展
2.1 實時網絡技術
高速數字接口的形式雖然很多，但在仿真系統中的應用還要考慮到系統中信息的共用性，即多個設備共用某些信息。如對目標信息來說，目標特征信號生成裝置、目標運動仿真器、數據鏈傳輸仿真設備都要用。這是因為系統本身復雜，信息交換多和相應仿真系統設備規模大，耦合多。
考慮到仿真系統信息共用性特點，那些點對點的接口形式不易采用，而網絡式、廣播式的接口形式更容易滿足要求。同時半實物仿真系統信息交換還要求各信息節點的信息要同步更新，換句話說，就是信息傳輸延遲要小。
經過綜合比較分析，光纖反射內存影射式實時網絡（RT-net）比較符合半實物仿真系統的技術要求。它們的共同特點是利用映射式的信息傳送方法，某一節點的內容自動映射到所有節點， 這種映射是由硬件完成的，系統延遲小。高速、延遲小和信息更新同步的特點適合仿真的需要。這種網絡一般有兩種拓撲結構，一種是環行網，另一種是通過實時HUB連接的星型網。
理論上，HUB結構的網絡數據到達各個節點的時間沒有延遲，能做到信息同步更新。而且一個節點故障只影響本節點，不影響整個網絡。這一特性對進行系統局部聯試時非常有用，不必所有設備均開機。
RTnet的運行機制很簡單，分布式計算機系統內，每臺結點機上插一塊 RTnet卡，卡上有雙端口讀寫內存，通過驅動軟件可以讀寫這些內存，當數據被寫入一臺機器的內存中后，RTnet卡自動地通過光纖傳輸到其他連在網絡上的 RTnet卡的內存里，通常只需幾百納秒的時間延遲，所有RTnet卡上的內存將寫入同樣的內容。各成員在訪問數據時，只要訪問本地的RTnet卡內存即可。
RTnet適應的計算機總線形式一般都有PCI、MultiBus、VME等，在常用的操作系統，如DOS、WindowsXP、Windows2000環境下都可正常工作。
2.2 綜合應用
仿真工作站替代專用數字仿真計算機本身難度不大，二者的軟件內核基本一致，經過軟件移植，幾乎所有先前做過的工作都可以繼承下來。仿真系統集成的關鍵是實時網絡在系統中的配置和二次應用開發。有這樣幾方面的工作要做：
① 仿真工作站同實時網絡的接口檢查：雖然仿真工作站是基于通用工作站基礎上設計的，但這種通用工作站與通用微機之間還會有些微小的差別。② 各仿真設備控制計算機的適應性修改：仿真設備功能各異，研制情況不同，其控制計算機的操作系統不統一，有DOS、WindowsXP、Windows2000等版本，因此相應的設備驅動板卡等不相同。為了保證網絡系統穩定運行，簡化應用開發工作，有必要對能夠升級的設備控制計算機進行統一配置，還要對相應設備驅動卡、驅動程序進行更改。③ 共享內存分配表的建立：由于是共享內存機制，所以應對數據存儲地址的統一分配，明確各個信息的讀寫地址。對系統中注冊信息、節點狀態標志、同步時鐘等信息使用的地址也要進行規定。
總之，隨著分布式計算機仿真系統、虛擬樣機分布仿真系統的廣泛開發和應用，實時網絡技術做為一種快速的信息交換手段會得到更廣泛的應用。
參考文獻：
摘要：本文多方面系統論述了學習“計算機圖形學”課程的必要性，分析了該課程的學習沒有受到人們重視的原因，指出系統學習該課程是讀者掌握數據計算類型的程序系統設計基本方法與計算機仿真入門的有效途徑，使讀者對“計算機圖形學”課程的學習有一個正確的認識。
關鍵詞：計算機圖形學；計算機仿真；科學計算；程序設計基本方法；可視化
中圖分類號：G642
文獻標識碼：B
1 “計算機圖形學”的學科特性
所謂“計算機圖形學”是計算機仿真(即按模型計算以生成圖像)與科學計算(即通過在計算機上建立模型并模擬物理過程來進行科學調查和研究)的一種基本形式，是研究圖形數據模型在計算機內部的產生、設計與構造過程，它是顯示圖形不可分割的前提(這相當于畫家作畫之前，對繪畫作品的設計思想、表達方式、繪畫構思、作品內容與結構等的創作與思考過程；只有當這個繪畫作品設計方案成熟之后，畫家才動筆繪畫)；而圖形顯示是用點、線、面、色彩、紋理等可視化的數學方式表達這種數據仿真計算結果的數學含義、或表達仿真過程中各種實體仿真模型與場景效果的物理含義的一種直觀表達方式。參考文獻[1，2]已向讀者證明這一結論，只有這樣，才能較好的理順“計算機圖形學”課程的授課關系，使讀者建立用計算機生成圖形的完整概念。
我們用這一指導思想主導“計算機圖形學”教育20多年，并用“計算機圖形學”的授課內容解決了多年來國內計算機程序設計課程沒有解決好的計算可行性(可計算性的實現前提)這一教學難題，使該課程成為初學者學習計算機程序設計基本方法、認識圖形數據模型構造與顯示的一般規律、進行可視化應用程序開發三位一體教學目的的最佳選擇，并有效地彌補了從算法語言、數據結構到軟件工程之間關于應用程序編程系統訓練與計算機仿真等教學環節的缺失。這種教學方法使“計算機圖形學”的教學內容完全納入了計算機科學的教育體系，同時使“計算機圖形學”與“數據庫”、“網絡通信”這三門課程成為現代計算機應用程序的三個基本特征(數據計算、數據存儲與檢索、數據聯網通信)的典型代表，由此轉變了“計算機圖形學”課程的教育觀念與教育思想。在教學過程中，作者曾遇到學生們提出的多種學習問題，今整理成文，以饗讀者。
2學習“計算機圖形學”的原因與重要性
為什么要學“計算機圖形學”，這是計算機專業選修“計算機圖形學”課程的讀者關心的首要問題。眾所周知，計算機科學是處理信息技術(IT)的一門學科，通信科學是傳輸信息技術的一門學科。對于信息技術而言，常用于表達信息數據含義的4種方式分別是①數字與字符方式表述；②圖形方式顯示；③播放聲音表述；④用機械力表達(即把電信號轉換成機械運動)。這4種表達信息數據含義的方式又稱信息數據的多媒體表達方式(即多媒體技術)。其中，用圖形顯示這種方式表達信息數據的含義符合人們觀察了解事物運動規律的習慣，而且信息容量大，直觀方便，同時是人們獲得外部世界信息來源的主要依據；也就是說信息數據的可視化是信息技術與計算機科學發展的一種潮流與必然趨勢。隨著計算機工業的發展與進步，實際應用課題與現代程序設計對信息數據的可視化處理要求已經越來越高，這就要求人們深入研究并掌握圖形顯示的一般規律，才能更好的為計算機信息數據的可視化服務。
按現代教科書對“計算機圖形學”的新定義，“計算機圖形學”代表了計算機應用學科的一個重要發展方向――科學計算、計算機仿真、計算機輔助設計、信息數據的可視化、動畫與游戲、虛擬現實、數字娛樂，其編程應用還涉及程序設計方法。它們代表了當今計算機技術的發展潮流與應用水平，是解決計算機專業人才出路的有效途徑之一；而“計算機圖形學”是該方向的公共基礎課程，是目前國內計算機本科教育應當加強的內容。顯然，僅僅靠學習計算機程序設計語言、數據結構、編譯原理、操作系統、數據庫、軟件工程、形式語言與自動機理論等課程還不能完全使學生的能力直接達到開發這些應用軟件的目的，因為原則上這些課程是為用戶使用計算機的計算功能而系統量身打造的軟件使用工具(數據結構、軟件工程除外)，它們的教學目的是為用戶掌握并研制這些軟件工具服
務、而不是為用戶使用這些軟件工具系統地開發應用程序而開設的課程。計算機專業主要沿這條主線向前發展：研究、設計、制造計算機硬件設備，為用戶使用計算機的計算等功能提供一切便利的手段、方法與軟件輔助工具，這包括總結用戶使用計算機的基本類型與模式，而對于復雜且很難全面概括使用計算機的方法等、則留給一般用戶自己解決，這或許是計算機專業本科課堂教學沒有介紹對數據計算類型的應用軟件系統開發要遵循的基本規律與發展模式的原因之一，“計算機圖形學”的教學正好可以彌補這個缺陷。
由于計算機教育本身并不能直接提供認識世界、改造世界的能力，加之我國沒有掌握具有國際競爭能力的計算機硬件與系統軟件的核心開發技術，這使中國大量的優秀人才在計算機專業上的最后發展受到了嚴重制約。而“計算機圖形學”的仿真方法為計算機專業人員的發展提供了這樣一種新的學習方法與重新選擇的機遇，它能為計算機專業人員學習其他行業的專業知識(即學習新專業的物理、數學方法)、成為其他行業的專家助手，進行新行業系統仿真與系統設計以獲得新生；由于各行業都有各自的研究領域與待解決的研究問題、研究方法與理論研究模型等，當用計算機仿真的方法對這些研究課題進行輔助研究，并用圖形等可視化的方法表達計算機仿真研究的中間結果與最終成果時，這將使計算機的應用走向深入。
科學研究的目的就是探索未知世界、認識世界、改造世界、造福于人類自己，而“計算機圖形學”的教育正是遵循這樣一條主線：通過物理實驗認識待解決問題的本質，并用數學模型的方法來描述這種物理現象的變化過程，從而達到用計算機程序設計的方法來仿真光線在自然界中的傳播，以及光線在照相機中傳播而生成圖像效果，這類物理仿真過程是科學研究方法中的一種基本形式，這種科學研究方法的教育思想(包括人文精神)是國內計算機專業本科課堂教育所欠缺的(計算機專業往往專注于數理邏輯思想的基礎訓練)――即“計算機圖形學”的教育，不僅拓展了計算機專業人才的知識領域，也為其畢業增加了就業渠道，同時能培養計算機專業人員的基本科學研究素養，這正是目前國內計算機教育改革所追求的目標之一。
需要說明，全日制普通本科教育是普適教育，它需要建立各專業自己的知識框架，學習基本的概念，了解基本的范疇，明確其發展方向，計算機專業也是如此。本科教育重在基礎，提高本科教育質量與水平并非拔高與創新，而是要做到全面、均衡的發展，除要求學生掌握本學科專業已成熟的系統理論知識外，還需培養學生用學科的基本思想與方法獨立自主分析問題、解決問題的能力，這種理論與實踐相結合的教育方法，能確保學生今后得到穩步的發展。“計算機圖形學”就是培養學生利用計算機、數學、物理等學科的系統知識解決實際應用問題能力的一種有效方法，這樣培養的學生才能適應社會競爭與選擇的需求；只有在研究生階段，通過再次系統學習、閱讀原著與相關論文并參與項目開發等活動，達到全面提升對學科的認識能力，并向某一個研究方向發展、去探索未知世界的變化規律、解決前人沒有解決好的難題、逐步走入學術研究的殿堂(即創新教育)；當然人們也能在日后的工作中慢慢積累這種工作能力。
文獻[2，3]系統論述了“計算機圖形學”課程在計算機科學教育中的作用與地位。目前很難找出一門具有像“計算機圖形學”類似重要性與多樣性的其它計算機本科專業基礎課程，能使讀者正確掌握數據計算類型的計算機應用程序設計的基本方法，并使計算機這一工具直接服務于社會，這是我們應該重視“計算機圖形學”教育的根本原因。
3學習“計算機圖形學”的方法
由于“計算機圖形學”屬于計算機應用軟件的范疇，因此，數據計算類型的應用軟件的設計方法就是學習“計算機圖形學”應該遵循的原則。就“計算機圖形學”課程的學習而言，它要求：
(1) 全面掌握程序設計語言的特性與數據結構的基本內容，是實現“計算機圖形學”編程的基礎。
(2) 掌握建立解決實際應用問題的數學模型與軟件系統的概念，是計算機程序設計的兩個關鍵點。軟件系統是一個能自動運行的綜合執行程序，它能從輸入、存儲、運算處理、輸出等方面全面處理用戶在某個領域中提出的諸多數學模型并完成其模型描述數據的加工任務，使用戶很容易明確這種軟件的組成、功能與使用范圍。一般利用二維圖形的簡單性，可以較完整的介紹二維圖形軟件系統這一概念。軟件系統的概念是目前程序設計語言與數據結構課程中所欠缺的關鍵內容。
(3) 正確的認識“計算機圖形學”與計算機仿真的相互關系。“計算機圖形學”的重點與難點在三維圖形的數學模型研制(包括照相機模型，燈光模型，顏色模型，照明模型，物體的幾何模型，物體表面的材質與紋理模型等)與模型描述數據的構造上；由于計算機圖形學追求像照相機拍照一樣的三維真實感圖形顯示效果，這決定了要在計算機中使用物理學仿真的方法(仿真光線在自然界中的傳播所產生的顯示效果或把這種傳播效果映射至物體的表面上)才能達到這一目的，這自然需要讀者對相應的物理知識有個基本的了解才能進行。
(4) 需要了解一些計算機仿真的基礎知識，以確保“計算機圖形學”的物理仿真教學過程不會出現偏差。
計算機仿真的主要過程分系統、模型、編程實現(仿真算法)、評估四個步驟。這里①系統是指相互關聯又相互作用著的研究對象的有機組合，它決定了被研究考察對象的組成與邊界范圍。②計算機仿真一般可以用數學模型(簡稱模型)的方法代替實物研究對象，事實上模型也可以是對現實世界的事務、現象、過程或系統的簡化描述，但它反映了實際問題最本質的特征和量的關系。目前“計算機圖形學”所述的模型多限于對所研究對象的物理性質、運動變化規律等特性的一種數學描述，它使人們能解釋那些難以直接觀察到的事物的內部構造、事物的變化以及事物之間的關系――即模型描述了現實世界中有顯著影響的因素和相互關系。但這種描述有一定的使用條件與限制范圍，研究的目的不同，對該研究對象的數學模型的描述方法以及模型的種類會不一樣。③仿真(編程實現)就是在模型上做實驗，從理論上測試構建的理想系統的動態行為特性，以評估系統的效能。④系統的用途不一樣，評估的方法也不同，人們往往用事先約定的一組指標來評估仿真系統的結果；當所得仿真結果沒有達到預期的理想效果時，人們往往不斷改進仿真模型與仿真算法。例如計算機圖形系統，用途可以是顯示三維圖形，查看它的真實感逼真顯示效果就是人們主要關心的問題；模型的運動與操作(如游戲)，看它的操作性與故事情節等如何表達用戶的情感與智能(簡稱好玩)就是人們關心的主要問題；機械設備的綜合運動與仿真，考察所設計的復雜設備的工作性能就是人們關心的主要問題；電氣系統的系統仿真，能考察系統工作參數如何設計以滿足用戶的不同需求；作戰系統的仿真模擬，能考察作戰人員的訓練水平、武器性能、指揮作戰方式對作戰進程的不同影響與作戰效能，等等。
(5) 努力把圖形學所介紹的各種模型與算法(算法是對模型描述數據的加工與變換處理的步驟與方法，“計算機圖形學”中的主要算法有各種線段圖形的生成與實面積多邊形的填充算法、著色算法、消隱算法、紋理映射算法、陰影算法，光線跟蹤算法與輻射度算法)都編寫成程序代碼，這使讀者能直接體驗自己的學習效果，也是其它課程不容易做到的。編程時要考慮算法的復雜度，特別是按照軟件系統的方法把編寫的程序代碼組成一個系統整體，這是形成成熟商品軟件很重要的前提。顯然，此時軟件系統中的各種數學模型反映了仿真系統中研究對象之間的相互關系。
(6) 掌握“計算機圖形學”打造的繪圖工具，是可視化應用軟件編程的重要基礎。用“計算機圖形學”知識研制的工具常用的有OpenGL與Direct3D等三維圖形標準，虛擬現實建模語言VRML。而三維動畫與CAD等軟件可以看成是“計算機圖形學”為影視制作、游戲建模與計算機輔助設計部門打造的專業計算工具。僅把圖形標準與計算機繪圖等應用當作“計算機圖形學”很不完備，因為它不能在課堂教學中向讀者正確、完整、系統地展示計算機圖形學學科發展的基本規律，并人為地割裂了計算機圖形數據模型的構造與顯示這兩個過程。
(7) 學會看中英文專業雜志等參考資料，這些參考資料記錄了學科的發展歷程與學科當前的研究熱點(一本教科書不可能全部包含這些內容)，且是一種更重要、復雜、深入的學習研究方法，也是目前國內本科教育的弱項(因為國際上最新的研究成果多用英文發表)。只有這樣，才能跟蹤計算機圖形學的最新發展并站在學科發展的前沿、才能開闊人們的視野并有所鑒別，便于讀者日后針對用戶的多種需求展開開創性創新或針對已有成果的不足、提出修補與改進等漸進性創新等學術研究活動。
(8) 勇于參與課程實踐與項目開發，是鞏固、檢驗所學知識、提高實際動手能力的好方法。實際軟件開發工作往往是多種知識的綜合應用，它需要對實際處理事務有一個比較透徹的了解(用戶需求報告)、并建立這些待解決問題的數學模型與系統流程后才能有效進行(按照軟件工程的方法組織實施)。
只有把自己開發的軟件做成有效商品、服務于社會，才能使所學的知識轉變成生產力，才能使自己得到升華；同時也應注意把自己的心得與研究成果總結發表，與人共享；還應參加學術活動，注意留意不同學術流派之間的觀點、思想、方法與學術動態，取長補短，形成自己的風格，廣結人緣，相互交流，為學科建設添磚加瓦。
(9) 一本計算機圖形學教科書的容量使其只能介紹計算機圖形學發展歷程中產生的最基本、最經典的模型與算法，這些內容是人們耳熟能詳的物理原理與相對簡單的數學知識在計算機中的綜合應用，太復雜的計算關系因會影響圖形的顯示速度而一般不采用；目前計算機圖形學教科書的理論體系已成熟且“計算機圖形學”的教學內容已經構成了一個大系統，這使“計算機圖形學”的教學過程變得簡單、容易。
4目前國內“計算機圖形學”教育未受到重視的原因分析
既然如此，為什么目前人們感覺“計算機圖形學”教育的受重視的程度不如數據庫與網絡通信等計算機應用軟件呢？筆者認為其原因之一在于：這是因為“計算機圖形學”造就的工具即圖形標準的特殊應用環境要求限制了它在很大一部分應用程序中的具體應用；三維圖形標準目前僅僅在游戲領域獲得了商業上的成功，一些應用軟件不調用圖形標準也能自己繪圖；國內的計算機應用程序可視化的開發要求暫時還較低；關鍵是作為學科領頭羊的美國人目前還沒有把“計算機圖形學”課程作為計算機本科專業的核心課程，這是因為他們對“計算機圖形學”課程的本質與其在計算機學科中的作用與地位認識不到位所致，美國人圖形學這種教育現狀(目前多以圖形標準的原理講授為主)和局限性與美國人在3D游戲、計算機動畫、計算機輔助設計等應用軟件的開發上執世界牛耳之地位不相稱。
當然，早期計算機圖形學教科書編寫內容、體系的不夠成熟，也影響了人們對“計算機圖形學”課程的認識與學習的積極性。例如僅停留在數學公式與算法的層面上介紹二維、三維圖形的生成而不注重其建模思想與方法的介紹，且人為的把物體幾何模型的構建與其圖形顯示分解成“計算機輔助幾何設計”與“計算機圖形學”這兩門課程，這直接導致圖形學課程教學內容缺少被處理的圖形顯示對象，加之計算機課程與圖形學的教育又沒有軟件系統的概念，這樣安排雖然能滿足圖形標準等商業軟件的發展需求，但卻很難讓初學者全面掌握“計算機圖形學”學科系統性的概念、思想和方法與學科發展的基本規律――用數學模型的方法指導編程實踐，在計算復雜性可接受的條件下，針對已有成果中存在的不足，不斷用新的數學模型與仿真算法等方法對其進行改進，使圖形學的數學仿真過程不斷的逼近現實物體模型(包括剛體、軟體、流體、氣體)的構造、運動、變形、切割和拼接與反光效果的顯示這一真實的物理變化過程。即初學者沒有用計算機生成圖形的完整概念，這也是以往人們認為計算機圖形學課程難教、難學的主要原因。
由于“計算機圖形學”的繪圖原理不像數據庫軟件那樣，數據庫的功能可以被所有的應用程序所調用；也不像通信軟件那樣，所有要聯網的計算機都離不開通信技術與網絡技術，而計算機顯卡工業、3D游戲、計算機動畫、計算機輔助設計等產業的市場份額小于數據庫與計算機通信等產業的市場份額，即應用軟件的商業價值決定了它們在人們工作與學習中的地位。
參考文獻：
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[2] 魏海濤. 科學的構建‘計算機圖形學’的教學內容,促進計算學科的全面發展[J]. 計算機教育,2008,(10).
關鍵詞：盲源分離，自然梯度算法，自適應步長
引言
在科學研究和工程中，很多觀測信號可以看成是不可見的源信號的混合，這意味著源信號和傳輸信道都是未知的，僅僅由觀測信號對未知的傳輸信道和源信號進行估計的問題稱為盲源分離（Blind Signal Separation,BSS），所謂“盲”是指（1）源信號不可觀測；（2）混合方式未知。碩士論文，自然梯度算法。BSS技術是當前信號處理領域的一個熱點研究問題，在生物醫學信號處理、軍事雷達技術、通信信號處理中有著廣泛的應用[1-3]。碩士論文，自然梯度算法。
在Amari[4]的自然梯度算法中，步長的選擇對算法的穩定性和收斂速度有著非常重要的影響。步長越大，算法的收斂速度就越快，但同時會引起算法的穩態失調；步長越小，算法的穩態誤差就越小，但同時收斂速度變慢。本文算法在迭代過程中，適時對步長進行優化，使得算法在保證穩態誤差的情況下收斂速度大幅提高。
1 線性混疊盲源分離模型
假設有n個相互統計獨立的未知源信號，經過未知的傳輸信道后獲得m個觀測信號,寫成矩陣形式為：
（1）
即，該模型稱為盲源分離的線性混疊模型，稱為混疊矩陣或者傳輸信道，t為時間指標。碩士論文，自然梯度算法。盲源分離的任務就是在源信號和傳輸矩陣A均為未知的情況下，僅僅由對源信號作出估計，通過學習，尋找一個滿秩的分離矩陣W使得各分量之間盡可能的獨立，依此作為對源信號的一個估計。若全局矩陣[5]的各行各列只有一個元素接近于1，其余的元素皆接近于0，此時估計信號是源信號的一個拷貝。碩士論文，自然梯度算法。
2、Iformax[6]（information maximization）盲源分離算法
Informax算法采用信息傳輸極大準則，通過調整分離矩陣使得非線性輸出與網絡輸入之間的互信息最大：
圖1 Informax 算法原理圖
由信息論知識：
（2）
邊緣熵： （3）
微分熵： （4）
得到代價函數：（5）
與分離矩陣無關，優化代價函數為：
（6）
即算法通過調整通過調整分離矩陣，使得(5)式極大。
采用自然梯度算法搜索代價函數（5）的極值點：
（7）其中： （8）
第個分量：（9）
稱為激活函數，是對源信號的概率密度函數的近似估計。碩士論文，自然梯度算法。
3、改進的自適應步長算法
在信號分離的初始階段，由于信號之間的強相關性，算法需要使用較大學習速率，以加速信號的分離，到了算法的后期，需要跟蹤分離出來的信號，同時還需要捕捉未分離出來的信號，此時較小的步長可以滿足需求，以分離出剩余的信號。碩士論文，自然梯度算法。算法收斂時滿足：
（10）
計算過程的迭代式為[4]：
（11）
當（9）式成立時，算法的迭代式滿足：
（12）
由（11）式可以看出，當[7]取值較大時，則信號分離情況較差，需要較大的步長，算法趨于收斂時，取值趨于0。所以可以依據取值大小調整步長。現有定義如下：
（13） （為源信號個數）（14）
（15）
綜合（10）(11)（12）（13）（15），本文的自適應步長算法可以描述為：
（16）
令，設置小的正數，當時算法收斂。
4、計算機仿真
隨機選取混合矩陣，兩個語音信號為：
圖2：源聲音信號圖
Fig2:Sourcespeech signal
混合后的信號圖像為：
圖3：混合聲音信號
Fig3:Mixture speech signal
還原后的信號圖像為：
圖4: 還原聲音信號
Fig4: Recovery speech signal
串音誤差曲線圖[8]為：
圖5：串音誤差曲線圖
Fig5: Crosstalk error
5總結：
本文在對自然梯度算法進行分析的基礎上，提出了算法迭代過程中步長適時調整的依據，在加快算法收斂速度的同時兼顧穩態誤差，通過計算機仿真，本文算法的收斂速度明顯優于原算法，且穩態誤差較小。
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關鍵詞：軍事運籌學；裝備效能評估；DWK
中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2010) 15-0000-02
The Application of Operations Research on the Equipment Evaluation
Han Bo,Liu Qiang
(Xinjiang Urumqi 69017 Troops,Urumqi830017,China)
Abstract:This is a new technological revolution in the context of military operations research in the equipment evaluation on the Application of issues were discussed.First,we should make a clear analysis of the performance evaluation system in the equipment operational research on the application,then make sure the battle simulated effectiveness evaluation,to lay a solid foundation for the application of operations research in equipment performance.
Keyword:Smilitary operations research;Equipment effectiveness evaluation;DWK
所謂軍事運籌學就是應戰爭中準確計算和合理分配戰場資源的，根據實際需要而產生的學科。它誕生于20世紀30年代,是軍事學的重要組成部分。軍事運籌學就是用數學方法研究各種軍事系統最優化問題的學科，應用于軍事運籌學，以便解決實際問題。它為指揮員提供科學決策的依據。
基于仿真的武裝裝備效能的評估就是一個很大的成就。效能評估是軍事運籌學里面的一個非常基礎卻又非常重要的分支，也是現在戰爭戰法的依據所在。在美國，這方面的應用遠遠高于其它國家(從最近的幾次戰爭的效果來看)，所以我們現在要以美國的發展趨勢為目標，就實際情況而論，我們和他們之間的差距還很大，但是，美國這方面的成就很值得我們去借鑒。
一、運籌學在裝備系統效能評估上的應用
高新技術快速發展到今天，往往在一個武器裝備系統中綜合運用了多種高新技術，如：紅外、雷達、激光、電子等探測技術、雷達、紅外、GPS、激光、圖形匹配等精確制導技術，電子對抗技術、通信技術、信息處理技術等。如果想要準確評估一個武器裝備系統的作戰效能是非常困難的，因為這不僅涉及到多種高新技術，而且還要涉及到它們之間的相互關聯和相互影響，并且還涉及到這些技術的綜合運用后對作戰效果的影響。
DWK是為了適應復雜仿真系統的需求仿真模型的重用和計算機仿真技術的發展所開發的對抗仿真應用軟件的高層開發平臺。DWK采用了HLA技術，它可以方便地實現分布運行集中控制、模型重用等仿真工作。DWK主要由建模模塊、配置模塊、態勢生成、效能評估模塊、視景顯示模塊和管理工具幾部分組成。DWK還包括幾個聯邦成員，包括相應的HLA框架和其數學模型。
DWK不僅可以用于武器效能評估系統的開發，還可以用于戰術訓練系統開發，是對抗仿真應用系統的高層開發平臺。DWK主要由開發工具、通用仿真模塊和專業聯邦成員組成，其中專業聯邦成員包括相應的HLA框架和其數學模型。為了適應復雜仿真系統的需求、仿真模型的重用和計算機仿真技術的發展，DWK采用了HLA技術，它可以方便地實現分布運行集中控制、模型重用等仿真工作。
使用DWK，用戶可以不了解HLA技術，只要將自己的仿真模型添加到DWK中就可以實現對抗系統的建模與仿真。用戶就可以將主要的精力放在專業數學模型的開發和改進之上，仿真的控制和協同由DWK來完成。DWK提供效能分析和戰術訓練兩種仿真模式組成。利用效能評估工具可對仿真對象的效能做出科學的判斷；戰術訓練通過GL Studio開發的模擬真實設備的操作界面和豐富的指揮參考信息，對指揮人員和武器操作員進行戰術使用訓練。
DWK適用于對作戰場景中的裝備、裝備部件進行仿真，軍方裝備部門、地方工業部門都可以利用DWK測試武器裝備在對抗條件下的效能和進行裝備的使用訓練。
二、運籌學在裝備作戰模擬效能評估上的應用
運籌學在作戰模擬效能上的應用是20年來研究最為活躍的領域之一，但是，在實際應用中，必須先建立作戰模擬模型，這是研究運籌學在其應用中的先決條件。在運籌問題中，運籌學在作戰模擬效能的應用表現為：武器裝備的對抗問題；高技術下采用何種作戰方法；使用何種方案對作戰效能進行評估；作戰的兵力需求和兵力結構研究等。
眾所周知，構建作戰模擬模型工作量大、周期長、技術難度高，因此，如何解決模擬的可重用性、模型的有效性，是運籌學發展的重要目標。為了提高建模的質量和效率，我們應注意以下兩個方面。
（一）為了能充分發揮武器裝備的作戰效能，要深入研究新的作戰樣式的特點和規律，和發展相應的軍事運籌的理論和方法。針對作戰模擬中聯合作戰能力量化和效能評估所提出的難點問題中，不僅提出利用“聯合指數”法按打擊力、機動力、防護力、信息力和保障力對武器裝備的作戰能力進行量化，而且并利用矢量求模的方式，求取武器裝備整體合力。它不但克服了傳統指數法無法對聯合作戰中各軍兵種作戰能力按統一標準量化的缺點。還論文嘗試利用“協同系數”方法對聯合作戰編組整體作戰能力進行量化和分析，彌補傳統指數計算中單純利用線性聚合方法所造成的無法反映協同作戰效果的問題。最后，根據指數―蘭徹斯特方程對想定背景條件下的聯合作戰進行了效能評估。高技術戰爭呼喚新的軍事運籌方法，是軍事運籌學在新的軍事革命形勢下面臨的挑戰，同時也為運籌學的創新和發展提供了難得的機遇。
（二）軍事運籌學效能的評估應用在技術方面需要我們共同的提高和進步,這點是我們共同的目標。但是我們還要在應用中發現問題，譬如說效能的評估結果的呈現,現在的文獻與應用結果都把結果的呈現簡單化了。這樣種種的問題會使其應用非常困難，因為現有的體制使得我國在效能評估方面的應用本來就是非常有難度的。如果我們還不適應領導們的口味，那么效能評估都只能是紙上談兵了。
目前，我國現在軍隊的裝備效能技術水平遠遠低于美國等發達國家。作為一個具有優秀軍事思想的國家，在技術發展的今天我們已經落后了,這不僅表現在技術上，而且表現在思想上。作為新時期的工作者任重而道遠。我們應在分析落后原因的基礎上，提出解決問題的方案，迎頭趕上，為我們國家的軍事運籌學的應用做更大的貢獻。
參考文獻：
[論文摘要]在教學中運用虛擬現實技術不但能有效的提高教學效果，激發學生的學習興趣，而且還能提升教學過程中的科技含量。闡述虛擬現實技術在教學中的重要作用，重點探討在各基礎學科中虛擬現實技術的運用。
一、引言
隨著計算機技術的飛速發展，虛擬現實技術已經從前沿的航天、軍事領域開始進入教育領域，并涉及高等教育的各個學科。計算機變成實驗臺，軟件變成儀器，網絡變成實驗室的虛擬現實技術能形象生動地表現各個學科的教學內容， 有效地營造隨技術發展的教學環境，提高教學質量。
二、虛擬現實技術概述
虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術利用三維圖形生成技術、多傳感交互技術以及顯示技術，生成三維的虛擬環境，介入者利用鍵盤、鼠標等輸入設備，或者帶上頭盔、數據手套等傳感設備進入虛擬環境，在虛擬環境中進行實時交互，并且能夠感知和操作虛擬環境中的各種對象，獲得身臨其境的感受和體驗。
虛擬現實技術具有沉浸感、交互性和想象力三個基本特征。在具體的教學實驗中，學生可以作為主角存在于虛擬環境中，對虛擬環境內的物體進行操作并從環境中得到自然的反饋，而且當學生沉浸在多維信息空間中時，能夠主動地獲取知識，尋求解答，形成新的概念。
虛擬現實技術以其諸多的優點決定了它在教育領域中的重要作用。一是避免真實實驗或操作所帶來的各種危險并降低真實實驗的實驗用品損耗；二是在虛擬實驗中可以獲得與真實實驗一樣的學習效果，還可根據實驗教學發展需求“引入”新設備，不斷對新設備進行擴展。三是徹底打破空間與時間的限制。總之，虛擬現實技術結合多媒體技術和計算機網絡，能提高實驗效果與效率，充分發揮教學優勢。
三、虛擬實驗室的實現
虛擬實驗室是由虛擬現實技術生成的一類適于進行虛擬實驗的實驗系統，包括相應實驗室環境、有關的實驗儀器設備、實驗對象以及實驗信息資源等。在虛擬實驗室中，學生能夠在計算機建立的三維的模擬實驗場景中從不同的視角觀察一個實驗對象，通過鼠標的選擇或者拖曳操作便可完成與虛擬實驗對象之間的交互。
（一）仿真實驗
虛擬實驗室實際上就是數字化的仿真技術在實驗教學中的應用，一個真正的虛擬實驗教學系統的前臺是多媒體或是虛擬化的環境，后臺是實時仿真的過程。
目前的仿真軟件很多，如EASY-T、VT-LINK3.3、SPW、Cadance、Mentor、MatLab、Protel2004、LabView、OpenGL、MultiGen等。在構建虛擬實驗時，應根據具體需求，選擇合適的開發工具。如何將計算機仿真技術與虛擬化的儀器或多媒體環境有機的結合起來是虛擬實驗室建立的關鍵和核心技術。
（二）支持技術
目前國內外對虛擬實驗室的開發大致采用以下幾種方法 ：
1．使用JAVA+VRML進行開發。Java目前已經成為跨平臺應用軟件開發的一種規范，主要討論對象行為。VRML 是一種虛擬現實建模語言，著重于虛擬場景中對象的特征。采用JAVA+VRML混合編程是實現較復雜動態場景控制等高級交互功能的有效方法。但基于VRML虛擬現實的虛擬實驗在制作上較復雜，客戶端需要有大量的專業的設備（如頭盔、觸覺手套等），附加成本較高，并且運行VRML對客戶端計算機的性能要求也很高。
2．使用ActiveX控件進行開發。ActiveX技術是Microsoft為適應網絡發展的需要而將OLE技術在Internet上的重定義。在虛擬實驗室的開發過程中，代碼復用性對于持續開發過程尤為重要。可以利用VB、VC++、Delphi、Builder等任何一種支持COM規范的開發工具來進行ActiveX控件的開發。由于ActiveX控件只能運行在基于Microsoft Windows的操作系統，因而移植性和通用性較差。
3．使用QuickTime VR進行開發。QuickTime VR（簡稱QTVR）是新一代的、基于靜態圖像處理的實景建模的虛擬現實技術。QTVR可以應用照片、錄像或數字圖像等離散數據來創建虛擬環境，完成三維空間及三維物體的造型，并實現全方位觀察。具有更高的真實感、更豐富的圖像和更鮮明的細節特征。QTVR制作簡單、周期較短、可控性也很強，對開發一些簡單的網絡實驗教學軟件的難度不大。
4．使用FLASH進行開發。FLASH是一種基于矢量的圖形系統，具有短小精悍、任意縮放、兼容性良好、嵌入ActionScript腳本功能等特點。而且Flash中的工作組功能極為強大，包含一套新的工作流程，可自動更新Flash網站的數據驅動，從而大大節約了開發者的時間。因此，FlashActionScript是網上教學虛擬實驗室開發的最佳平臺。
（三）功能模塊設計
無論建設哪個學科的虛擬實驗系統，從功能模塊上均可劃分為三個部分。
1．網絡服務。用戶可通過網絡注冊個人信息并經過驗證后登錄虛擬實驗系統。登錄該系統后學生可自主選擇將要進行的實驗，并根據實際需要獲得相關的指導。
2．仿真實驗。采用計算機仿真技術來構建實驗模型，設計出用于測試的虛擬儀器設備、實驗線路或回路、實驗元器件或構件庫、判別實驗效果的評價標準等。用戶選擇相關的仿真實驗以后，根據提示進行相關的操作，觀察實驗現象并記錄實驗結果。
3．數據庫。為虛擬實驗系統提供相關的數據服務。維護虛擬實驗系統的數據信息及用戶的相關權限，為仿真實驗提供支持。
四、結束語
如何將虛擬現實技術很好地運用于教學中是目前教育領域發展的一個新熱點。虛擬現實技術在教學中具有廣闊的應用和發展前景。虛擬實驗的普及能更好的提高教學效率，優化教學過程，達到更好的教學效果。
參考文獻
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