虚拟校园研究和设计方法论文

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,是一门崭新的综合性信息技术,下面是我为大家精心推荐的关于虚拟现实的科技论文1400字，希望能够对您有所帮助。

虚拟现实技术初探

【摘要】 本文通过定义、系统构成、特征、应用及发展前景等几个方面对虚拟现实技术做了一个的简要介绍。

【关键词】 虚拟现实 3I 应用

虚拟现实即Virtual Reality ,简称VR,这个名词始创于上个世纪八十年代,由美国发明家Jaron Lanier提出,是一门崭新的综合性信息技术,而且已经成为当今计算机科学界最振奋人心的研究课题之一。

一、什么是虚拟现实

VR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,利用人的自然技能对这一虚拟出来的现实环境进行交互体验,体验的结果(即该虚拟的现实反应)与在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。

二、虚拟现实技术的系统构成

如图所示,VR的系统由以下模块构成:

1.检测模块:检测用户的操作指令,并通过传感器模块作用于虚拟环境。

2. 反馈模块:接受来自传感器模块的信息,为用户提供动感、触觉、力觉等多方面感受的实时反馈。

3. 传感器模块:一方面接受来自用户的操作指令,并将其作用于虚拟环境;另一方面将操作后产生的结果以各种反馈的形式提供给用户。

4. 控制模块:对传感器进行控制,使其对用户、虚拟环境和现实世界产生作用。

5. 建模模块:运用知识库、模式识别、人工智能等技术,获取现实世界组成部分的三维表示,通过音响制作实现对现实世界的声音模拟,并由此构成对应的虚拟环境。

6. 三维模块:通过三维技术实现对虚拟环境的视觉模拟。

此外,在开放式的虚拟现实系统中,还可以通过传感装置与现实世界构成反馈闭环,在用户控制下,利用虚拟环境对现实世界进行直接操作或遥控操作。

三、虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术具有如下四个特征,即:多感知性、沉浸感、交互性、想象性。

1. 多感知性(Multi-Sensory)――所谓多感知性,是指通过多种媒体,产生视觉、听觉、触觉、力觉、和运动等的感知。理想的虚拟现实技术应该实现人所具有的一切感知功能。由于科技发展的局限性和不成熟,目前的虚拟现实技术所开发的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。

2. 沉浸感(Immersion)――又称临场感,指用户感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度。理想的虚拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。当用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中时,眼睛看到的、耳朵听到的、鼻子闻到的、嘴巴尝到的、还有身体触摸到的等等,都跟在现实世界里体会到的感觉是一样的。

3. 交互性(Interactivity)――指用户对虚拟环境内的物体进行操作时,对象将给用户以感觉上的反馈。例如,在虚拟环境中参加足球比赛,当用户用脚去踢虚拟环境中的足球时,会产生触觉和力的反馈。

4. 构想性(Imagination)――强调虚拟现实技术应具有广阔的可想象空间,可拓宽人类认知范围,不仅可再现真实存在的环境,也可以随意构想客观不存在的甚至是不可能发生的环境。

一般来说,“身临其境”般的沉浸感,友好亲切的人机交互性,和发人深思的构想性是虚拟现实的三大主要特征,亦即我们常说的“3I”特性。

四、虚拟现实技术的应用

虚拟现实技术创建伊始,就承载着巨大的应用价值,它涉及科研、军事、航天、医学、教育、工程技术、影视娱乐等众多领域。典型的应用领域有:

1. 医学方面

虚拟现实技术在医学上的应用大致分为两类,一类是虚拟人体,也就是数字化人体,可用于构造人体模型,便于医生对人体构造和功能的辨识;另一类是虚拟手术系统,可用于指导高难度手术的进行。

2. 教育方面

在教育领域,虚拟现实技术具有广泛的作用和影响。基于虚拟现实技术带来的崭新的教育模式,使我们的教育理念和教育方法也在随之变革,授课内容以大量详实、生动、直观的虚拟情节出现,寓教于乐。

3. 娱乐方面

娱乐领域是虚拟现实技术的一个重要应用领域。它能够提供更为逼真的虚拟环境,借助于头盔显示器、数据服、立体声耳机、数据手套等传感装置,使人们能够享受到强烈的感官刺激,带来更好的娱乐感觉。

4.军事科研领域方面

军事和科研都是需要巨额资金投入的领域,而且难度大、危险系数高,在某种情况下,利用虚拟现实技术进行虚拟实验,既可以节省人力物力资源,打破时间和空间的限制,又可以缩短开发周期、提高生产效率、削减项目经费。

五、虚拟现实技术的发展前景

虚拟现实技术是许多相关学科领域集成、交叉的产物,它融合了人工智能、电子学、数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术、心理学等多个技术分支,大大推进了计算机科学软硬件技术的全面发展。虚拟现实技术的发展,从根本上改变了人们的工作方式和生活方式,将劳逸真正结合了起来,而且虚拟现实技术与美术、音乐等文化艺术的结合,将诞生出人类的第九大艺术,前景一片光明。而且虚拟现实技术继理论分析、科学实验之后,成为人类探索客观世界规律的又一手段和方式。

虽然虚拟现实领域的技术潜力是巨大的,应用前景也是很广阔的,但仍存在着许多尚未解决的理论问题和尚未克服的技术障碍。客观而论,目前虚拟现实技术所取得的成就,绝大部分来说,还只是扩展了计算机的接口能力,刚刚开始涉及到人的感知系统、肌肉系统与计算机的集合作用问题。只有当真正开始涉及并找到针对这些问题的技术实现途径时,人和信息处理系统间的隔阂才有可能被彻底地克服。

六、小结

综上所述,无论是现在还是将来,虚拟现实技术在各行各业都将得到不同程度的发展,并且越来越显示出广阔的应用前景。虚拟城市、虚拟战场、虚拟校园、甚至“数字地球”都会不断涌现,带给我们一种全新的视觉、身心体验。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生颠覆性的变革,给我们的生产和生活带来巨大的经济效益。

参考文献

[1] 刘锦德,敬万钧. 关于虚拟现实 ― 核心概念与工作定义. 计 算机应用,

[2] 刘惠芬. 什么是虚拟现实. 父母必读

[3] 周炎勋. 虚拟现实技术综述. 计算机仿真,

[4] 曾建超,俞志和. 虚拟现实的技术及其应用. 清华大学出版 社,1996

[5] 周红军,王选科. 虚拟现实系统概述. 航空计算技术,2005(1)

[6] 谢晶妮,张茂军. 虚拟现实发展趋势展望. 计算机工程,2002 (7)

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计算机系毕业设计网上虚拟校园摘 要虚拟校园是基于地理信息技术、虚拟现实技术和计算机网络技术等高新技术，将校园地理信息和其他校园信息相结合，以虚拟现实场景界面实现校园景观及信息的浏览查询，并可上载到计算机网络和提供远程用户访问。虚拟校园提供了校园景观及设施最直观的表现形式，方便了用户对校园信息的访问，促进了大学的建设和远程教学的发展。建立简单易行的现实感强的虚拟校园漫游便成为对大学校园虚拟化的目标。而VRML和3D MAX等相关软件也为虚拟校园提供了技术上的支持。本文的研究目的是设计并开发一个虚拟校园漫游系统，作者通过阅读大量国内外相关文献资料，深入地研究了虚拟现实技术和现有构造三维场景的语言，在此基础上，确定了基于VRML及浏览器插件技术的虚拟现实系统架构方案。首先，以虚拟场景构造的流程为线索，采用3Dstudio Max和VRMLPad实现虚拟场景对象的建模；针对建筑物建模的复杂度和真实感问题，提出了建筑物二次建模方法；其次，探讨了虚拟校园场景的交互。在此基础上实现了视点控制和动画交互。第三，在系统设计开发的末尾阶段，讨论对虚拟校园漫游系统的优化方法。通过碰撞检测、层次细节技术、纹理映射等技术方法优化系统。除此之外，还探讨了系统的整体构架、系统的开发流程、模型纹理贴图以及纹理贴图对场景外观的巨大作用。最后综合以上研究工作，设计并实现了一个基于VRML技术的虚拟校园系统。关键词：虚拟校园、虚拟现实（VR）、漫游、建模、纹理贴图、交互设计随着我国互联网的迅猛扩展, 多数大学的校园网已经建成。建设者原本设想的校园网是单纯的科技资讯传播工具, 而建成的校园网却是与国际互联网相联结的、空前强大的传播媒体, 是一个对学生有着强大吸引力的、对现存的政治体制、社会结构、文化传统、教育模式提出尖锐挑战的虚拟校园。在现实与初衷相悖的窘境中, 如何整合网上网下的教育资源, 如何应对网络对学生的政治信念、价值观念、伦理道德等非智力素质的负面影响, 如何依法对校园网实施科学的管理等等,都成为大学急需解决的问题。一、坚守培养现代全人的教育理念,对校园网络媒体的发展采取积极的政策现代教育应是全人教育。校园网是否有助于实现全人教育的理念, 这是首先要确定的。校园网有利于学术与科研信息的传播因而有利于开发学生的智力, 这是没有疑义的,分歧主要集中在它对学生的非智力因素的影响方面。自孔夫子、柏拉图、亚里士多德以降,古今中外的伟大教育家无不主张全人教育, 但现代“全人”与往昔“全人”是有区别的, 区别不仅在于德智体美的具体内涵多有不同, 更在于现代人要有鲜明、自觉的现代意识。今天的世界, 经济一体化、政治民主化、文化融合化已呈不可阻挡之趋势, 大学培养的“全人”的现代意识至少应包括观察问题的全球观念, 对多元文化的包容与借鉴意识, 自由、平等、民主、参与的社会意识, 团结、协调、互补、共进的团队意则是催化剂。互联网、校园网既然是一个虚拟的社会、虚拟的校园, 如同现实中的社会与校园一样,它对学生的影响就不会是完全积极的、向上的。我们不美化互联网,也决不赞同认为网上社会比现实社会更糟,更不宜于人才培养的观点[1]。有人认为互联网有利于西方文化的渗透, 其主要依据是网上信息为西方发达国家所垄断。他们认为这种状况会无形中助长青少年的西化倾向, 造成民族观念、爱国主义观念的淡漠。我们承认网上文化环境对人有潜移默化的影响, 但是, 网上信息来自西方的多, 来自发展中国家的少, 恰是现实世界中西方的科学与文化在全球范围内占主导地位的反映。我们只能承认和面对这个现实。更重要的是, 大学生、研究生已经有了足够牢固的民族文化根基, 网上之西化社会, 不足以动摇学生的爱国心与民族自尊心。想一想清末以来留学生在推动中国社会进步的斗争中所表现的高度爱国热情, 就可以知道, 那些担心西方的网上“霸权”、“文化侵略”可能使青年人的思想殖民地化的人, 其实是对民族文化缺乏自信。有人认为互联网的虚拟特征导致逃避现实的数字化人的出现, 使青年变成有人格与人际交往障碍、不能与现实世界中的现实人沟通的“视频白痴”。这种担心夸大了网上活动在青年日常生活中的时间比重和网络的吸引力。据北京师范大学“心理在线”网上调查,回答“网络有使人欲罢不能的感觉”、“在不上网的时候经常想着网上的事情”的人约为19%; 离开网络会感到恐惧和不快的人占26% [2 ]。对多数学生来说, 网络主要是了解国际时事、搜集学术与科研信息的工具。

目 录 第1章 绪论 3 背景和意义 3 研究综述和主要方法 4 地址资源 4 路由分析 4 路由策略 5 优化处理 6 研究目标与内容 7 第2章 基于ENSP的校园网总体设计 9 设计原则 9 需求分析 9 技术选型 9 VLAN 使用VLAN技术主要考虑到以下优势 9 STP生成树技术与HSRP热备份路由协议技术 10 以太网捆绑技术 10 OSPF多出口技术 10 设备选型 10 核心层选型 10 汇聚层 11 接入层 11 目标网络拓扑 11 第3章 基于ENSP的校园网的详细IP地址与VLAN的划分 12 IP地址划分原则 12 IP地址及主要VLAN划分 12 三层链路地址划分 13 设备命名及loopback地址 14 网管地址划分及所属VLAN划分 15 DHCP服务器IP地址池划分 16 第4章 基于ENSP的校园网的局域网设计实施方案 17 基本配置命令 17 设置交换机的加密使能口令 17 设置登录虚拟终端线时的口令 17 设置终端线超时时间 17 设置禁用IP地址解析特性 18 设置启用消息同步特性 18 配置接入层交换机 18 设置接入层交换机的管理IP 18 配置访问层交换机AccessSwitch1的访问端口 19 设置快速端口 19 配置访问层交换机AccessSwitch1的主干道端口 19 配置分布层交换机DistributeSwitch的VTP 20 核心层交换服务的实现－配置核心层交换机 20 核心层上以太网接口捆绑技术 21 HSRP网关冗余技术 21 第5章 基于ENSP的校园网的策略路由实施方案 24 VLAN三层路由接入方案 24 路由技术的比较与选择 24 多出口OSPF的实施配置 26 第6章 基于ENSP的校园网的广域网Internet与服务器接入实施方案 29 防火墙 29 服务器模块 31 DHCP的部署 32 第7章 基于ENSP的校园网的仿真模拟实现 33 仿真拓扑 33 VLAN仿真与测试 33 STP生成树仿真与测试 34 以太网捆绑测试 36 网关冗余技术测试 38 路由的仿真与测试 38 PAT仿真与测试 39 DHCP服务器测试 39 结  论 41 参考文献 42 致  谢 44 摘  要 基于策略的路由是一种比基于目的网络的路由更灵活的数据包路由和转发机制。路由器处理需要转发的数据包，通过路由图决策，路由图确定数据包的下一个路由器转发路径。该设计以校园网为背景，采用多出口周边网络方案，可以缓解CERNET与公网互联不畅的问题，但会导致周边网络路由复杂。 为此，您应该在实施此方案之前规划好您的周边网络路由，并通过掌握该流量在您的周边网络中的转发过程来有效地预留流量。外网只能访问内网记录服务器，内网主机可以自动选择出口访问外网。实验基于典型计算机网络环境对网络功能的要求，使用ENSP模拟器构建整个网络拓扑。在实现网络功能的过程中，策略路由主要用于完成组网设备的配置和最终结果的验证。 关键词：策略路由；网络多出口；校园网络；ENSP；仿真模拟 Abstract Policy-based routing is a more flexible packet routing and forwarding mechanism than purpose-based router processes the packets that need forwarding, and the routing graph determines the next router of the packet forwarding path through the routing graph design takes the campus network as the background and adopts the multi-exit peripheral network scheme, which can alleviate the problem of poor interconnection between CERNET and public network, but will lead to complex surrounding network routing. To this end, you should plan your peripheral network route before implementing this plan, and effectively reserve the traffic by mastering the forwarding process of the traffic in your peripheral extranet can only access the Intranet record server, and the Intranet host can automatically select exits to access the on the functional requirements of a typical computer network environment, the whole network topology is constructed using the ENSP the process of realizing network function, policy route is mainly used to complete the configuration and verification of final results. Key words: strategic routing; network multi-exit; campus network; ENSP; simulation simulation 本文来自: 毕业作品网站() 详细出处参考：