时间：2023-12-05 09:56:51
1.电子技术课程的特征
电子技术是电气类专业及自动化专业的主要课程，电子技术课程一般将自动化技术、电气技术、电子技术三者融为一体，主要有以下几个特征：（1）知识理论较深，波形变化复杂难以捉摸，教学模式单一，学生不易理解。（2）电子技术系统模式特征鲜明，波形变化、参数变化较为复杂，每个电路电子实验项目独立性强。（3）电子电路设计综合性强，电子技术应用范围广，可开发操作案例非常完善。
2.虚拟仿真软件的选择
考虑到电子技术课程理论知识较深，系统模式化明显，所以教学一般选用EWB虚拟仿真软件，此软件具有以下几个特点：（1）EWB具有非常强大的模拟仿真能力，适合教学实践仿真，学生易于学习操作，EWB运行简单。（2）EWB软件采用直观的图形界面，易于仿真实验室工作平台。（3）EWB也是一个非常专业的电子技术训练工具，可以提供专业的门电气系统模型，具有实物的所有数据与特征属性，非常适合虚拟仿真模拟操作，并且节约经费，数据准确。
3.电子技术课程教学应用虚拟仿真的可靠性
随着国家对教育事业的大力投入，众多职业学校的教学设施以及环境都得到了改善，多媒体教学基本普及，许多学校也有了自己相应专业的实验室及教学用室，计算机以及相应的虚拟仿真平台也得到了普及，在日常教学课程中，教师可以通过虚拟仿真平台来演示一些较难理解的知识，让学生更好地观测、理解这些知识点。虚拟仿真平台的大力发展和普及取决于计算机技术、多媒体技术的高速发展，职业学校纷纷设立自己的电子技术类专业实验室，安装不同的先进的虚拟仿真平台，学生在下课时也可去多媒体教室进行软件学习，这让教学不仅能在课堂上实现，课下也可以让学生进行相关学习，提升了教学质量和效果。
二、虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用
1.在电子技术课程教学中应用虚拟仿真教学
以往的电子技术课程教学中，教师由于电子技术专业实验室及设备的缺乏，无法将理论知识与实践实验相结合进行教学，只能将传统系统教学分为理论知识教学和实验教学两部分。但在纯理论知识的教学中，教师很难将一些较难理解知识公式教给学生，学生也难以理解。若通过演示实验，会占据大部分课程时间，如果能将虚拟仿真技术引入到教学课堂，将大大减少教学用时，也会告别传统教学模式，让学生跟着教师在虚拟仿真平台上进行实验，使学生更简洁地理解相应的理论知识，提升学生学习电子技术课程的积极性。
2.改革电子技术课程教学，增加虚拟仿真实验
在一般职业学校中，电子技术专业教学多注重实践操作，但若学生没有很好地掌握理论知识，就很难操作好一些相关的实验，电子技术专业课程需要将理论知识与实验相结合才能完善教学。这就需要应用虚拟仿真平台，既可以让教师引导学生用实验来理解理论知识，也能让学生自主进行相关虚拟仿真实验的探索，来提升学生对电子技术的热情和设计创作水平。
三、总结
数控加工虚拟仿真是通过计算机虚拟仿真模型将数控机床的各组成结构、运行方式、逻辑关系等用三维动画的方式展现出来。数控加工虚拟仿真软件能够对工件加工的全过程进行模拟，并可以从多角度观看加工时刀具的切削路径和工件加工效果。对初学数控机床的学生来说，使用数控加工虚拟仿真软件学习数控加工的操作步骤可以将机床的运作和工件的加工过程立体地呈现出来。数控加工虚拟仿真可以对预加工工件进行多次反复模拟加工，并通过多次的模拟加工不断改进工件的加工方法、提高工件的加工效果，为真实环境下加工工艺分析及程序编写提供参照，保证了工艺分析的可行性、程序运行可靠性，避免因工艺不合理或程序出错造成的刀具碰撞或引起其他突发状况。
2数控加工虚拟仿真在实训中的应用
基于虚拟仿真技术的数控加工实训教学方法改变了以往仅在数控机床前对学生进行教学的单一形式，通过加入虚拟仿真技术可以让学生通过仿真软件和三维模型深化对数控机床的学习，并让学生从多角度、全方位对数控机床的构造及各组成结构进行认识和学习。此外，在工件加工前学生可以对数控机床的整个操作和加工过程进行仿真和模拟。在学生对数控机床知识有一定了解后，向学生演示对刀及简单的操作加工。学生对数控机床及数控加工过程有一定认识之后，学生就可通过数控虚拟仿真软件学习和练习数控机床的开关机、换刀、对刀、工件旋转、简单的工件加工等操作过程，同时可以学习操作面板上各个功能键和输入键的用法和作用，在学习过程中。如若学生操作错误或是虚拟机床停止运行，学生可以随时返回操作或是重启软件，减少了实际中因误操作引起的设备损坏和人员伤亡。在学生熟练数控加工的操作流程后，让学生学习数控机床的加工原理及数控编程方法。数控编程的学习之所以放在学生熟悉数控机床之后，是因为这样学生更容易学习数控编程的逻辑思维、程序代码意义及各段编程的作用。在学习编程的过程中将工件加工的工艺分析和路径分析贯穿其中，让学生通过实例形象地学习数控编程。为了检验编程是否正确、合理，学生可以将所编程序输入数控虚拟仿真软件，通过仿真软件对工件加工时的走刀路径和加工后的效果进行模拟分析，从而检验编写的程序是否准确、合理。最后，在学生对数控机床的操作过程、程序的编写方法、工件加工的工艺分析等知识充分学习后，指导学生独立上机操作，将前期所学的知识点在真实数控机床环境下进行演练。通过这种数控机床与数控虚拟仿真软件的交互学习，增强学生对数控加工流程的认识，调动学生学习数控加工的积极性，让学生有充足的时间和机会，通过多种途径深入学习数控加工技术。
3数控加工虚拟仿真在实训中应用的优势
3.1增强了学生数控加工实训效果，提高了学生动手操作能力数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以实现对数控机床的各个部件及辅助工具进行立体演示，摆脱了传统教学中通过平面图或是观察数控设备外观进行想象。同时，数控加工虚拟仿真软件可以模拟出现实环境中数控操作和工件加工过程，能够对输入的数控程序进行识别和检验，其操作面板、运行系统等都可以按实际需求进行修改，学生像在真实环境下进行各项功能操作，给初学者提供大量的练习操作时间，为后续的上机实训奠定了扎实的基础，有效提高学生的数控加工操作能力。3.2提高了数控机床的有效利用率，降低了实训耗材的浪费各高校在开设数控加工课程时，由于数控设备数量及数控教学老师人员数量有限，数控加工教学模式一般是数十位学生集中在一台数控设备周围学习。由于开设数控加工的课时是固定的，所以在学习数控操作过程中，每个学生的实际上机操作时间较少、操作能力难以得到快速提高。将数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以让学生在数控加工虚拟仿真实验室内学习基本的数控机床操作知识，反复锻炼学生的数控操作能力，在学生具备数控操作能力后再分批次、分阶段进行真实环境下的上机操作，最大程度实现数控机床的利用效率，同时减少学生在初学过程中对加工耗材不合理使用，降低了实训过程中耗材浪费。3.3增强了学生实训安全性、降低了数控机床故障发生率数控加工虚拟仿真运用到实训教学中，合理地将学生的初学操作过程放到虚拟环境下，减少学生在实际初学过程中因误操作造成的人员伤害及机床损坏，在提高学生学习效率的同时增强了学生实训的安全性。同时，由于数控程序调试过程是在虚拟环境下先行完成，所以在后期上机过程中缩短了程序调试时间，降低了数控设备的消耗，在加工一些复杂零件时，有效降低了程序出错的可能性，减少刀具损害及工件破坏的几率，从而降低数控机床发生故障的概率。3.4拓宽了学生专业知识面、提高了学生创新能力虚拟制造和智能加工已经成为制造业发展的目标和方向，虚拟仿真技术在数控加工实训教学中的应用可以让学生认识到智能加工在行业应用中的前景，促进学生对未来就业方向的正确把握。同时，数控虚拟仿真软件给学生提供了一个生动、逼真的数控操作学习环境，让学生成为虚拟环境的参与者，变被动的传授为主动的交互学习，无形中培养了学生在智能加工行业的创新意识，提高了学生的创新能力。
4结语
将数控加工虚拟仿真运用到实训中是对实训教学方法的探索与改进，它通过合理地安排数控加工教学内容和授课方式来提高学生对数控加工的学习效果，为学生提供了足够的学习时间和操作空间，从而有效提升了学生的创新思维和创新意识，为学生的动手能力和创新能力培养营造了良好的学习氛围。这种探索与改进对数控加工实训教学效果和质量提升有很大的促进作用，对“新工科”背景下培养高技术综合性人才具有重要意义。
【参考文献】
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[3]刘振东,李晓东,马建民,曲本全.虚拟仿真技术在工程训练中的应用[J].实验室研究与探索,2017,36(03):160-163.
[4]江灏源.浅谈虚拟仿真技术在数控加工教学中的应用[J].山东工业技术,2016,(19):267.
[关键词] 虚拟；仿真；穹顶；悬索预应力；玻璃幕墙
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
（一）工程概况
全国组织干部学院E区结构设计复杂，采用型钢混凝土框架-剪力墙混合结构、钢桁架结构、预应力悬索钢结构和穹顶钢结构等多种结构形式。
1屋面穹顶钢结构采用全隐框玻璃幕墙，共约3000 m2，幕墙玻璃采用8+1.52PVB+8mm和10+1.52PVB+10mm两种钢化夹胶玻璃，穹顶最顶部水平位置采用10+1.52PVB+10mm玻璃，共计32块；开启扇玻璃共3排，即第8排、第9排和最底部1排，共计144块；其它玻璃共计476块，合计穹顶夹胶玻璃为652块，每块玻璃面积约4.0m2至5.3 m2不等，玻璃自重约250/块。
2 屋面穹顶高42.3m，施工中设计图纸变更，在E区钢桁架层与屋面穹顶之间增加一层悬索预应力钢结构层，即多功能厅（二层）上增加屋面花园平台（五层）。
悬索预应力钢结构平台（图4中红色虚线部分）整体形状为圆环形，由24榀钢桁架以15°角度成放射状均匀布置，圆环直径28.90m，内圆环镂空，直径7.30m，桁架高1.80m，上下弦为焊接H型钢，中间为三根无缝钢管与之焊接相连，每榀重量为6.1t，长10.7m。结构的下层由环向拉索和径向拉索组成，构成稳定的空间结构受力体系。
3、E区屋面造型独特，穹顶钢结构及玻璃幕墙、悬索预应力钢结构层施工复杂，需利用虚拟仿真施工技术，对其施工及各阶段受力情况、安装精度、构件尺寸等进行详细的分析研究，并优化设计、施工方案，以达到最好的工程效果。
3.1 为达到屋面穹顶完美的半球体效果，利用仿真技术，通过建立三维模型，确定玻璃幕墙空间分格尺寸，逐一确定每块玻璃的具体加工、安装尺寸；
3.2 施工前，为确保悬索预应力钢结构质量安全可靠，对空间张弦结构施工进行仿真计算，模拟悬索预应力张拉，确保整个钢平台的施工万无一失；
3.3 为确保原竣工日期的实现，项目部成立QC小组进行现场攻关，利用虚拟仿真施工技术，对比模拟钢桁架层、悬索预应力钢结构平台层、屋面穹顶施工工序，比选、优化施工方案，从而确保了最终竣工工期目标的实现。
（二）施工难点
1 本工程E区复杂的建筑造型和钢结构大跨度空间的设计，给穹顶玻璃幕墙的施工带来很大难度。
1.1 屋面穹顶半球体造型，采用平面幕墙玻璃达到曲面圆弧效果，确定空间分格位置、大小难度大。
1.2 玻璃规格形状多样，加工难度大。
穹顶全部为钢结构，弧形钢梁放射性设计致使幕墙玻璃成梯形规格，玻璃尺寸由上至下逐层递变。同时，考虑钢结构施工偏差，幕墙玻璃无法提前批量加工，必须在钢构件焊接完对每个位置的玻璃尺寸现场实量、定位编号，加工周期长。
1.3 幕墙玻璃吊装难度大
本工程穹顶位于建筑物的中心位置，且幕墙玻璃单片面积最大的为5.3m2，施工时既要考虑汽车吊吊臂倾斜角度，又要保证玻璃本身不被损坏。同时，汽车吊无法覆盖的区域还要由人工进行二次倒运。
1.4 穹顶打胶质量要求高
五层屋面花园平台位于穹顶以内，雨水和积雪会完全淋洒在穹顶上，所以玻璃缝隙及遮阳铝板打胶质量要求高，任何一点质量隐患都会造成穹顶漏水。
2 模拟仿真受力计算多。
本工程悬索预应力钢结构造型新颖独特、受力复杂，预应力钢结构从结构的拼装，到预应力张拉完成以及最后支撑架的拆除，其间经历很多受力状态，为了保证工程质量能够符合设计要求，必须进行大量的施工模拟计算。
3 工程量大，工期紧张
3.1 本工程穹顶竖向弧梁为放射形布置，需高空拼装焊接，对接角度、位置确定困难，吊装、定位、焊接完成一榀完整的竖向弧梁需要6个小时，24榀共需15天时间；支撑体系及吊装焊接操作平台构造复杂，搭设困难，搭设架体至少需要15天时间，严重影响施工速度。
3.2 钢桁架层标高为13.05m，共有大小桁架梁112榀，从单榀重量从0.304t至9.691t不等，长度超过10m的钢桁架梁，单段重量最大达到5.017t，需分成两至三段运送至进场。桁架梁采用分段吊装，起吊次数多，严重制约施工速度。
（三）虚拟仿真技术的应用
1 空间张弦结构施工仿真计算
施工过程会使结构经历不同的初始几何态和预应力态，两个状态的分析理论和方法都不同的，加载方式、加载次序及加载量级都对结构受力具有很大影响，因此，施工仿真计算是预应力钢结构施工方案中极其重要的工作。实际施工过程必须和结构设计初衷吻合，施工中必须严格组织施工顺序，确定加载、提升方式，准确实施加载量、提升量等。施工仿真具体项目如下：
（1）验证张拉方案的可行性，确保张拉过程的安全；
（2）给出每张拉步钢索张拉力的大小，为实际张拉时的张拉力值的确定提供理论依据；
（3）给出每张拉步结构的变形及应力分布，为张拉过程中变形及应力监测提供理论依据；
（4）根据计算出来的张拉力的大小，选择合适的张拉机具、设备，并设计合理的张拉工装；
（5）确定合理的张拉顺序，具体张拉步骤如下所示：
第1步：结构全部安装完成后
第2步：第1批拉索张拉到设计初张力的30％
第3步：第2批拉索张拉到设计初张力的30％
第4步：第3批拉索张拉到设计初张力的30％
第5步：第4批拉索张拉到设计初张力的30％
第6步：第4批拉索张拉到设计初张力的70％
第7步：第3批拉索张拉到设计初张力的70％
第8步：第2批拉索张拉到设计初张力的70％
第9步：第1批拉索张拉到设计初张力的70％
第10步：支撑塔架拆除后
第11步：第1批拉索张拉到设计初张力的100％
第12步：第2批拉索张拉到设计初张力的100％
第13步：第3批拉索张拉到设计初张力的100％
第14步：第4批拉索张拉到设计初张力的100％
2 虚拟仿真优化施工工序
方案经优化后，悬索预应力平台层与穹顶钢构两大施工区域间，由原来的顺序施工，改为平行立体穿插施工，大大缩短了E区钢结构施工关键线路的总用时，大大缩短了工期。
我们运用虚拟仿真技术，融合了计算机图形学、多媒体工业建筑技术、网络技术、电子技术等高新技术，对悬索平台层、屋面穹顶施工过程建立仿真模型，虚拟、对比原方案施工过程及优化方案，利用计算机硬件、软件及各种传感器创造出一个四维空间虚拟环境， 使所需解决的问题得到清晰和直观的认识。
（四）实施效益
1全国组织干部学院E区钢平台悬索预应力在实际施工过程中，通过详实的理论计算和周密的施工部署，将困难考虑充分、问题解决在施工之前，最终施工质量和装修效果得到各方一致好评。平台预应力钢索张拉检测全部符合设计要求。
辽宁建筑职业学院辽宁辽阳111000
摘要院近年来，虚拟仿真技术在高职实践教学中发挥着非常重要的作用。随着虚拟仿真技术的迅速发展，高职实践教学正向着校内虚拟仿真实践和校外顶岗实习相结合的教学模式转变，必将通过推动高职实践教学的改革发展来促进职业教育的发展。本文介绍了高职实践教学中应用虚拟仿真技术的原则及应注意问题。
关键词 院虚拟仿真技术；高职实践教学；原则；问题
高职院校的实践教学是实现其培养目标的重要途径，对提高毕业生的创新创业能力非常重要，也反应出院校的办学特色。近几年，全国高职院校正在进行着一场如火如荼的实践教学改革，虚拟仿真技术的发展又推动了将仿真技术应用到高职实践教学的发展进程。但是其发展的速度不是很快，由于虚拟仿真软件的有效性及先进程度严重制约着其发展的速度。怎样才能将虚拟仿真技术科学地、有效地应用到高职实践教学中去，充分发挥并优化实践教学在高职人才培养工作中的重要作用，全面提升高职毕业生的职业能力、就业创业能力及创新能力是摆在所有高职院校面前的新挑战。
1 实践教学中应用虚拟仿真技术的原则
虚拟仿真技术是应用计算机技术模拟出逼真的虚拟现实的场景，使用者通过应用设备与虚拟环境进行相互作用及影响来体验到一种身临其境的感觉。虚拟仿真技术能使人不受时间和空间的限制去接触非现实的环境，这样在不受条件和环境的限制下去探索和发现现象的本质。虚拟仿真技术给高职实践教学的改革提供了更广阔的空间，将虚拟仿真技术应用到高职实践教学中还要注意以下几个方面。
1.1 高职实践教学的目标是提高学生的岗位职业能力，这就要求学生在实践教学的过程中要深入到实际岗位，在一线进行实践操作学习。从而，实践教学中应用虚拟仿真技术的第一步就是要认真分析和调查学生的实践岗位的职业特点和要求，以实际工作过程和真实的工作任务为基础去设计和整合实践教学内容及任务，做到充分利用虚拟仿真技术去构造不受时间及空间限制的符合教学目标要求的立体化实践教学环境，实现对真实职业场景的模拟再现，使学生在具体的场景中完成学习任务，做到传授、学习、操作融为一体，能够在不同的场景中学习自如，做到职业性与场景性相结合。
1.2 当今随着市场经济的发展和科技的进步，高职院校越来越重视培养毕业生的职业岗位技能，高职院校不断进行教育教学方面的改革，更加注重提升毕业生的就业能力和适应整个职业生涯发展的要求。所以，高职院校设计的实践教学任务就要和企业生产一线的实际工作和学生参加工作后的实际岗位相适应，培养学生的职业岗位能力。在设计虚拟仿真的实践教学体系的过程里，要挑选具有代表性的，技术先进的设备及工艺技术等，应该注重体现与情境相关的基于工作过程的知识与技能的学习，使学生在完成一个学习任务之后能够对完整的工作流程、操作模式和岗位具体情况得以学习和掌握，从而能够与相关的职业实践活动联系起来，掌握完成工作任务的方法及解决相对复杂的综合问题的技巧，能够适应未来岗位对高职毕业生提出更高的职业能力要求。除此之外，应该重点开发设计那些以培养核心与关键技能为目标的实践教学项目，做到先进性与典型性相结合。
1.3 把虚拟仿真技术应用到高职实践教学的过程中，要充分抓住虚拟仿真技术构想性的特点，按照学生心理和认知方面的水平，根据教学内容来设计构思实践的教学场景，培养学生的学习兴趣，拓展学生的想象空间，使学生学习到知识，充分理解概念的含义，领会实践教学所传授的知识点，提高学生的创新创造能力。运用虚拟仿真技术选择适量的教学内容，把抽象的内容具体化，复杂的问题简单化，微观的内容宏观化，这样能够有助于学生理解和掌握操作方法，并达到熟练操作的程度，使得实践教学的效果达到预期的目标。
1.4 利用虚拟仿真技术来进行实践教学系统的设计过程中，应该抓住仿真技术交互性强的特点，设计出互动性强、协作性高的实践教学任务，使学生在虚拟现实的实践场景中完成自己的实践操作工作，在整个过程中要注重培训学生们共同解决实际问题的能力。并且，利用虚拟仿真技术设计的实践教学系统要突出其智能性的特点，该系统能够对学生的实践操作成果进行及时的跟踪与反馈，并且可以依据学生的操作情况给予合理的评价，还能够及时给予有针对性、个别化的指导，做到交互性与智能性相结合。
2 虚拟仿真技术在应用中应该注意的问题
2.1 虚拟实训不能替代实操实训。高职实践教学中利用虚拟仿真技术，实现了实训环境的改善，教学过程的优化，还解决了很多实训教学方面的难题。不过利用虚拟仿真技术来设计高职实践教学内容，不代表虚拟实训可以完全替代实操实训，两者存在着本质的区别。虚拟仿真技术只是通过去模仿一些实际的生产和工作实践过程，让学生在过程中学到一种间接的经验，而不能完全替代真实的现场操作。所以，在应用虚拟仿真技术的实践过程中，必须认清虚拟实训和实操实训的本质区别。设计虚拟实训的思路是：首先是把实操实训无法实现任务利用虚拟仿真技术来设计虚拟实训教学来实现；其次是要依据现代教育理论来设计实践教学任务，把虚拟仿真技术设计的虚拟实训教学内容放在前面进行，而把实操实训安排在后面，并将二者完美的结合在一起，获得最好的教学效果。
关键词：虚拟仿真技术；房建施工；应用研究
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
我国在将虚拟仿真技术应用在房建施工方面，有许多成功的案例，比如中央电视台新址、上海的环球金融中心以及广州珠江新城西塔等等。在房建施工中，应用虚拟仿真技术具有很多的优势，可以对其进行推广和应用。
1、虚拟仿真技术
虚拟仿真技术指的是人们借助于计算机技术、传感技术、仿真技术以及多媒体技术等，来研究外界环境感知模型。以往的系统仿真技术很少涉及到这个领域，因此，可以说虚拟仿真技术是一项重大的科技突破。
2、虚拟仿真技术在房建施工中的应用
虚拟施工技术的应用研究：从理论层面上来讲，依据相关的要求来将施工设计图具体的实施，是非常简单的过程，但是，在实际的施工中，这个过程却是十分困难的。因为，在具体的施工中，会遇到各种各样的地质情况，会选择各种各样的施工方法，那么在施工的过程中，必然会遇到一些突发的事情。在以往，我们遇到困难的时候，总是依靠施工经验来进行解决，优化施工方法和施工组织，但是施工经验会有一定的局限存在，那么在局限的经验下指导施工，就很可能出现一些失误。特别是随着建筑风格和结构的多样化，这种全新的建筑是没有经验可循的，如果依然走过去那种老路，就会产生很多的问题，施工的质量和施工的安全得不到保证，此外，还会增加施工成本和能源资源消耗。
在建筑施工中应用虚拟施工技术，就可以有效的解决这些问题；利用虚拟施工技术，可以依据相关的工程情况来建立几何模型，有着高度的仿真性和交互性。工作人员可以依据相关的要求来进行模拟施工，在施工中寻找最为合适的方法和手段。相对于传统的方法，这种方法可以有效的降低施工成本，缩短工期，并且还可以有效的提升施工质量。目前，很多的企业都开始应用虚拟施工技术，他们只需要建立一个三维模型，可视化模拟施工的全过程，在实际施工之前，就可以对各种构件的关系和位置进行准确的把握，这样施工安全控制参数就可以依据比对来有效地的出来。
仿真技术在建筑施工中的应用研究：在建筑施工中应用仿真技术，主要的作用就是让虚拟的建筑物更加的真实。应用仿真技术，可以让建筑物周围环境的外景十分逼真。只需要按照设计图纸的样本来进行建筑物的施工，就可以建模渲染建筑物和周围的各种元素，比如周围的建筑、场景和道路等等。在仿真场景中，任何一个物体的高度都和现实中一样，并且有静有动，有着十分强烈的真实感，让人仿佛身临其境。设计人员要想体验其中，只需要从多个角度来观察仿真环境即可。目前，在很多的建筑中都应用了这种仿真技术，并且取得了不错的效果。
虚拟仿真技术在复杂空间钢结构施工中的应用：现代建筑中钢结构施工十分常见，它非常重要，并且十分复杂；它的复杂性指的是钢结构并不是一下子完成的，需要一个部分一个部分来进行，在不同的施工阶段，会有着不同的结构形态、受力特性、边界条件和负载情况，那么下一个环节施工的时候，平衡状况可能就达不到相应的要求。并且，再接着进行下一个阶段的施工时，新的平衡又会产生。也就是说，接下来的每一个阶段都需要重新寻找平衡。要想保证这么复杂的工程质量，就需要在实施的过程中认真的把握每一个微小细节，对所有的因素进行综合的考虑。钢结构工程对建筑整体十分的重要，如果在这个工程的施工分析中出现了问题，那么就不能有效的指导具体的施工，从而增加资源浪费和施工成本，还有可能导致一些重大安全事故的发生。如果依然采用的是传统的施工方法和经验，那么就不能保证这个工程的质量，针对这种情况，就可以采用虚拟仿真技术；通过实践研究证明，在工程施工中采用虚拟仿真技术，可以全程跟踪分析复杂的空间钢结构施工，这样比较危险的阶段就可以及时的找出来，从而采取一系列的措施来进行控制和防范，降低事故发生的几率。
虚拟仿真的三维动画在施工中的应用：在以往，分析研究工程进度的时候，依据的是主观的判断和经验，这样研究出来的结果也不具备指导意义，因为它没有足够的科学性。而在建筑施工中应用了虚拟仿真技术中的三维动画，就可以科学合理的分析施工的全过程。采用虚拟仿真技术的三维动画，可以详细的表现出施工过程中的每一个细节；那么设计员、业主和专家就可以迅速的找到工程施工中的一些重难点、关键环节以及注意事项等等；并且依据具体的需要来及时的调整和修改施工方案。虚拟仿真技术不需要投入大量的资金，也没有很大的难度，因此，可以进行积极的推广和应用。
虚拟仿真技术在施工安全方面的应用：主要体现在两个方面，一是可以实现施工安全控制方案的最优化；如果采用传统的模式，很可能会遗漏一些安全隐患；而采用虚拟仿真技术就不会出现这个问题，因为它可以模拟演练各种各样的施工安全管理方案，对演练效果进行分析，采用科学的手段来综合比较施工中不安全的人、物以及可能存在的一些安全隐患等等，制定出合理的施工方案，既能够减小安全事故发生几率，又可以保证工程施工的质量。二是可以实现安全预防和演练的最优化，首先依据虚拟仿真模拟，工程师就可以及时发现一些可能存在安全隐患的环节和部位，并且，三维动态仿真模型的建立，也可以起到协助的作用，总结本次现场模拟的分析和演示结果，避免日后发生类似的事故；其次，紧急逃生可以用三维动态仿真模型来进行有效的模拟，现场人员可以依据在模型中出现的建筑物事故模型，来充分的了解并且有效的选择事故发生现场的应急措施、自救方式以及逃生路线，从而在很大程度上降低事故所造成的损失。
3、结语
通过大量的实践研究表明，在建筑施工中应用虚拟仿真技术，可以有效的控制施工成本和安全风险，提高施工质量。随着时代的发展和社会经济的进步，虚拟仿真技术的应用范围将会越来越广。本文简要分析了虚拟仿真技术在房建施工中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。
参考文献：
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[2]范振学.浅谈虚拟仿真技术在建筑施工中的应用[J].城市建设理论研究，2013,2（4）：87-89.
目前，我国很多高校大学生毕业后都很难找到工作，根本原因不是人才过剩，是供需失衡造成的。毕业生无法满足市场对人才的需求，这是由于高校对人才的培养已经无法跟上时展的脚步。面对这一现状，我国教育部调整了教育策略，提出要加快现代化教育体系的建立，加强普通高校向实用性高校的转变。要想使学生成为技术型人才，实践教学是不可或缺的重要环节。地方院校，特别是民办高等院校，通过对我国传统教育的反思和教育新模式的不断摸索，逐步形成了注重学生创新能力和应用能力的实践教学模式。文章根据我国地方高校的市场营销专业教学实践中存在的各种问题进行逐一分析，并提出将虚拟仿真技术应用到市场营销教学中的策略。
1虚拟仿真技术
虚拟仿真（Virtual Reality）又被称之为“模拟技术”，通过虚拟系统模仿真实系统的一项技术，也就是说，虚拟仿真技术可以通过计算机等媒介感受虚拟世界。随着科学技术的日益成熟，人们逐渐意识到虚拟仿真技术在教学中的应用价值，虚拟仿真实训就是在科学研究和实践创新中采用分布式信息通信技术实现远程协作的一种电子实训平台，在实际教学中，通过多媒体辅助器材，使用仿真软件，建立真实的教学平台。通过虚拟仿真软件模拟真实操作，不仅能够有效提高教研工作效率，还能提高教学效率。目前，我国大部分高校根据自身教学需求，建立虚拟仿真训练室，通过情景教学、人机互动等虚拟体验，增强学生的学习兴趣，从而使教学质量得以提升。
2虚拟仿真技术在市场营销实训中的有效性
21有助于理论和实践的结合
在市场营销实际训练中，使用虚拟仿真技术，具有很强的实践应用价值，学生可以在自由、逼真、专业的环境下感受教学氛围，从而更加形象、直观地理解市场营销理论知识，通过对抽象理论知识的加深理解，能够更好地将所学知识运用到实际操作中，这样能够使自己的专业技能得到有效增强。
22有助于学生参与市场营销的全过程
将虚拟仿真技术应用到市场营销实际练习中，可以?学生充分体验市场营销的全过程，包括产品研发、产品改革、市场调研、数据分析、市场测试、产品定价、促销策略、广告投入、售后服务、资金管理、市场推广等各个流程。虚拟仿真技术可以将市场营销中的营销方式显现出来，让学生在参与演练过程中体会到销售本质。教师在使用虚拟仿真技术过程中，应鼓励学生多次尝试，让学生根据自身情况，有针对性地练习自己的薄弱环节，这样可以帮助学生从错误的思维模式中解放出来，从而找到最合理的解决方针。
23有助于节省实训的时间和成本
在市场营销虚拟案例中巧妙设置现实操作技术，可以打破时间与空间对实际训练的限制，从而将一个企业需要长时间总结的经验在短时间内呈现在学生面前。相较于传统的实际情境教学而言，在虚拟环境下，学生的训练空间得到有效提高，而且训练时间变得更加自由，学生根据自己的时间安排进行实际演练。并且，在虚拟仿真软件中，教师可以安排多名学生同时操作，或是安排学生单独多次操作，让学生的学习变得更加自由主动。通过虚拟练习，可以有效完成对市场营销技术型人才的培养。
24有助于调动学生的学习积极性
相比于传统的教学方式而言，通过虚拟仿真技术进行实际演练所获得的优势是前所未有的。在市场营销实际活动演练中，参加实际训练的学生可以通过虚拟任务，同时参与市场竞争，并探索能否与其他业务互相合作的可能性，从而形成新的竞争与合作关系。很多新鲜元素通过与市场营销相结合的方式，变得更加智能，交互性也更加突出，从而营造出一种更为人性化的学习氛围，让学生能够在更自由、更开放的氛围中实际演练市场营销环节。
3虚拟仿真技术在市场营销实训中的应用策略
31虚拟仿真实训教学课件的开发
在市场营销虚拟仿真实训课程开发过程中应遵循课程整体协同原则，实训课程体系建设要与目前课程教学内容相互结合，课程之间形成关联，倡导教学内容多维化、教学方式多样化、教学主体多元化，使学生的理论知识、实践技能以及素质培养等多方面协调发展，实现综合型、设计型、体验型课程开发的整体建设格局。
32虚拟仿真实训师资队伍的培养
市场营销虚拟仿真实训旨在让学生真实体验企业市场营销的环境，教师作用的发挥对实训的顺利开展至关重要。因此必须整合现有师资，构建一支独立的、相对稳定的实训师资队伍，保证实训教学工作的运行，同时要求教师团队成员中的教师不仅要具备丰富的教学经验，同时也要具有丰富的实践经验。
33虚拟仿真实训教育教学理念的创新
市场营销的实际训练教学观念应注重建立“以学为本，教师辅助”教学理念，将学生设置为“职业人”，让学生占据教学主导地位，教师通过市场规则、经营理念引导学生逐步参与到实际训练中来，并让学生学会承担岗位相应的风险与责任。在不同的实际训练环节，教学理念可以按照模拟岗位的不同做出相应调整，使角色定位变得更加具有多样性。在实际演练过程中，教师作为仿真训练的引导者，应重点提高学生的演练积极性，努力激起学生的参与热情。在实际训练的示范环节中，教师具有一定的权威性，目的是为了让学生的业务操作变得更加规范。在实际演练中，教师是监督者而不是指挥者，应倡导学生在“学中做、做中学”，引导学生主动解决遇到的问题，从而形成学习理念。在考评阶段，老师是发现者而不是评判者，倡导考评指标的多元化，积极发现和激发学生潜能，启发学生个性化成长。
34虚拟仿真实训教学内容的设计
摘 要：虚拟仿真技术是利用硬件的在仿真技术和计算机虚拟现实技术建立仿真平台，实现对机械制动效果的可视化分析。利用仿真平台对机械工程实验中的操作舱、机械制动器等机型动力学建模，为机械工程的实践生产提供技术基础。该文通过分析虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用，研究实验中各种设备的规划和改革，旨在为虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用提供发展的方向。
关键词：虚拟仿真技术 机械工程 实验教学
中图分类号：G421 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0153-02
高校工科类专业中，操作实践是教学中重要的组成部分，我国大部分院校都设立了工科类的专业操作实验室，为学生动手能力和创新能力的提高创造条件。在传统的机械工程实验教学中，使用仪器设备的密集程度非常的高，使得实验的复杂程度大大增加。很多仪器设备的价值昂贵，体积结构为实验的操作带来极大不便。学生只能在教材知识的基础上刻板地进行实验的操作，在这种情况下学生的创新能力和主观能动性就不能得到发挥。众多高校在实验室的更新建设中，因为受到资金的限制，会继续使用旧的仪器设备，这些设备在长期的使用过程中出现机能老化，已经不能满足当前机械工程实验教学的需要。在计算机技术不断发展的基础上，虚拟仿真技术的应用成为现在机械工程实验教学中普遍的教学手段。
1 机械工程实验室的虚拟实验改进
现在高校实验教学中的问题越来越突出，制约着教学效率和质量，突出体现在很多院校的实验基地和实验单位的建设能力非常有限，不能满足学生自己动手操作要求，不能实现对学生进行基础理论知识深化和了解。很多院校为了节省资金，减少出现实验设备的安全问题等，在进行实验教学的时候，主要是以参观和讲座的形式进行实践培训，学生基本没有实践动手的机会。在这种情况下，就会造成学生毕业后，参加相关工作没有机械设备操作的经验，无法独立完成工作的内容。尤其在是实验教学的过程中，学生会逐渐失去对实验知识的学习动力和兴趣，对学生长远发展造成负面影响。所以在科学技术不断发展的今天，机械工程该实验室教学要转变传统的教学模式，采用先进的科学技术更新教学理念和教学手段，实现实验教学方法和教学的完善。在院校的机械教学中，实验教学是学生进行知识学习和巩固的重要手段，是学生实践操作能力培养的根本方法，是当今院校机械制造专业教学中最为重要的环节，是现代化机械人才培养的基本途径。通过现代化的教学方式可以最大程度提高学生实践动手能力，保证学生在实验动手操作的基础上对基本理论知识进行理解和完善。通过这样的实践实验教学，可以使学生合理将基础知识理论与实践内容相结合，在动手实践过程中逐渐形成独特的自我知识技能认知能力。现在大多数院校利用的是CAD机房，然后在此硬件设施的基础上，实现部分实验室教学方式的改革。并且引进虚拟仿真技术对现有的实验设备进行更新和改进。在机械工程实验室教学中应用虚拟仿真技术，不但可以避免在实验教学过程中出现设备的故障隐患，还能最大程度提高学生的实践动手能力，为学生专业理论知识的学习提供科学实践依据。对实验室部分设备装置进行传动性能实验、数控加工仿真实验和减速器装配实验，最大程度提高了机械工程实验教学的效率和质量。
2 虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的典型应用
2.1 带传动性能测试实验
带传动性能测试实验是机械工程专业实验室教学中的一个重要组成部分，其主要是让学生能够直观地观察带传动的弹性滑动和打滑现象，还能有效地对实验中的相关机电设备的承载能力进行分析，根据分析的数据参数实现对带动问题的控制。进行传动性能测试实验的时候，需要利用的机械设备有力传感器、电动机、转矩力测杆、光电测速装置、发电机等。这些实验机械设备主要通过人工实现传动性能测试，这样的测试方式主要的特点是人工费用会高于设备使用的费用。在虚拟仿真技术的基础上，进行带传动性能测试系统的设计可以最大程度提升机械工程实验教学效率和教学质量。
2.2 数控加工仿真实验
数字加工技术是现代制造业中一个核心的技术，在现代制造业的进步和发展过程中发挥着至关重要的作用。数字加工技术是综合计算机应用技术中的微电子技术和机械加工技术。现在众多院校的机械自动化成为一门重要的专业，这门专业的核心内容是在数控机床的操作中利用数控加工技术。但是数控机床的价格非常高，设备运作形式单一，并且运行程序的设置相当复杂，不能实现对每一位学生实验操作需求的满足，这种复杂性的实验操作，只能满足极少部分学生的需求，严重制约了机械工程实验教学的效率。虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用，可以实现让每一位学生加入到具体的机械工程实验中来，对机械机床加工环境和流程才形成一个系统认知。
2.3 减速器装配实验
机械设计的一个基础项目是减速器在机械设备中的使用。在传统的减速器实验教学中，都会利用实物代替减速器的教学方法。虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用，实现了通过实物模拟模型的拆卸，进行减速器的构成结构的直观讲解。
3 虚拟实验室建设的构想
在进行虚拟实验室建设思路设计的时候，首先，可以不考虑实验室应用设备的操作性，也就是保证实验室需要操作实践的目标和任务与相关机械工程专业知识系统相统一，然后再研究实验设备的稳定性。其次，要构思虚拟仿真平台的建设，例如：机械操作平台中的仿真器、ECU和虚拟演示平台等。在整个虚拟仿真系统框架的设计中，主要是满足院校机械工程类专业学生实验操作的需要，所以一定要保证虚拟仿真实验结果的精确性，才能确保学生对理论知识的掌握和巩固。一般构建虚拟实验室要进行仿真计算，观察相关系数，观察预先系数与实际操作系统是否统一。再次，仿真器的构建设计，随着计算机软件技术在机械工程实验中的应用，虚拟仿真器代替了原来操作实验中的实物操作，最大程度简化了实验步骤。并且仿真器可以利用USB实现与虚拟演示平台的链接，在实验的过程中可以保证虚拟演示平台及时接收到虚拟实验仿真信号，通过PWM模块实现向ECU传输一定频率的方波，在多媒体上模拟机械设备的工作原理，在虚拟实验进行的时候仿真器利用USB将仿真实验得到的数据传送到模拟演示平台，实现学生实验操作的参数需要。最后，建立虚拟仿真系统，利用相关的计算机应用软件，编辑建立应用模块，结合相关的3Dmax建模工具建立虚拟演示平台中的技术模块，将模块中的内容以特定的文件格式导入虚拟演示平台中，最终让学生在虚拟演示平台中进行相关机械工程实验操作。
4 结语
综上所述，虚拟仿真技术在现代院校机械工程专业实验教学中的应用，可以克服传统实验中的众多实验问题，保证学生能够主动参与到实验操作中来，提高机械工程实验教学的质量。所以，院校应该重视对机械工程实验室的虚拟实验改进，以及虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的具体应用手段和方法，对传统的实验教学进行更新和补充。虚拟实验要紧密结合现代科学技术和先进的计算机应用技术，满足机械工程专业学生实验操作要求的同时，适应院校实验室敬爱教学的改革和发展。
参考文献
[1] 蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2011（8）：76-78，82.
[2] 张立松，闫相祯，杨秀娟，等.虚拟仿真技术在复杂工程力学问题实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2014（9）：102-105.
“桥梁施工技术”是路桥专业学习中的一门重要专业课程，在以往的教学中，因为受到教学条件和教学资源的限制，传统教学方法不能够满足这门课程的教学需求。这门课程的特点是实践性强，需在教学期间设置实训课程，加强对学生实践及创新能力的训练。但是，由于场地、设备有限，校内难以提供学生综合实践的场所，随着信息技术教学手段的发展，虚拟仿真为教学双方提供了很好的平台，突破了时空界限，实现了虚实结合、相互补充。虚拟仿真具有模拟性、低能耗、低投入、易共享等特点，能有效弥补传统教学的不足，使教学内容更加丰富完整，大大方便了学生的学习交流，也激发了学生主动学习的热情，提高了学生学习的兴趣。
1 虚拟仿真教学软件的开发思路
在进行“桥梁施工技术”虚拟仿真实训软件的开发中，我们必须弥补传统教学方法的不足，最大限度地发挥虚拟仿真的优势，这样才能最大限度地提高教学质量和教学效果，激发学生的学习兴趣，所以，在进行“桥梁施工技术”虚拟仿真软件的开发中，我们要弥补传统教学资源和教学场地的不足，掌握相关实训技能。为解决教学资源的限制造成日常教学中无法进行计划内的实践教学这一问题，开发该软件旨在提供一个虚拟教学平台，从而摆脱资源、时间、空间的限制，便于学生学习和使用。
“桥梁施工技术”是一门实践性比较强的专业课程，虚拟仿真教学要与传统实践环节相结合，提供基于信息技术的新型实践环境。虚拟仿真课程体系主要包括演示性和人机交互式两种类型。
第一，演示性教学。按照课程学习大纲的要求，制作相应的工程图片、文字、动画和施工视频，方便学生进行学习，同时，了解和掌握相关桥梁施工技术的操作步骤。
第二， 人机交互教学。开发相关的人机交互模拟软件程序，满足学生模拟实际情况的需求，给他们提供动手操作的机会，最后由系统记录其操作并自动生成成绩考核；教师可以根据课程教学的需要，给学生指定实训题目，由学生自行设计，最后提交电子成果。
我们通过基于虚拟平台系统的建设，为学生们提供一种基于信息技术的新型实践环境。在这种虚拟仿真的教学中，学生可以不用四处走访工地，更加安全地了解更多各类工程的实例，增加对桥梁工程施工的认识，虚拟仿真课程实训可以更贴近实际工作环境，使得教学实践?c社会需求更加一致，避免教学与社会需求脱节。
2 虚拟仿真教学的开发过程
2.1 实训内容虚拟化
按照高职院校学生就业岗位的职业技能要求，通过虚拟仿真技术实现仿真实训教学，建设虚拟化、立体化、结构化展示专业机具设备及工程案例、工程项目施工流程工艺，实现学生游走在三维的虚拟空间中，通过趣味性的操作技能，让教学知识点深入浅出地被学生掌握，更好地培养学生的职业能力，增强岗位核心竞争力。
2.2 教学方式多样化
虚拟仿真教学打破了现实空间、时间、环境、资金等客观因素的限制，为教师提供了课程设置、任务设置、考核方式设置等多种功能，使教师能够轻松安排教学中所需的课程、任务和考核评价，并可以将施工企业的新材料、新技能、新工艺等知识及时录入系统，使教学内容始终保持与企业同步。同时，通过系统的任务设置、自动考核、数据自动分析等功能，让教师在第一时间得到学生技能掌握情况的信息反馈，更好地调整教学重点与教学方式，提升教师实践教学效率。
2.3 实训建设专项化
通过虚拟仿真和最先进的计算机软件技术建设桥梁施工的虚拟仿真教学资源，让每个课程都能够实现实践操作。同时，信息化实践教学课程的率先开展，实现了课程创新并完成了认证注册，有效提升了专业课程的质量。
3 桥梁施工虚拟仿真教学的具体开发过程
第一，通过问卷调查，询问已毕业踏上工作岗位的学生桥梁传统教学中有哪些优缺点，从而确定虚拟仿真实训教学需要重点关注哪些知识和能力，梳理出典型的工作任务，归纳出典型的实训项目，确定相应的资源模块。
第二，经过比较，选定典型的施工图纸和桥梁专项施工方案，以此为基础建立虚拟仿真实训的分项项目任务。如图1 所示。
第三，桥梁施工仿真教学系统根据行业典型案例，以虚拟仿真形式整体呈现涉及施工的所有知识点。避免传统教学中工程建造空间与时间问题，实现全面一体的课堂教学呈现。软件应遵循分项工程――施工流程――操作步骤的任务表达方式，进入单个任务模块进行学习操作时，操作任务本身需以某个案例工程为依托，结合标准的现场施工工艺流程，以具体化施工步骤的方式，通过调取系统为当前任务配置施工机具、材料的工具，最终完成该项施工操作任务体验。开发软件可以具备教学模式、学习模式、考核模式三种操作模式，教师可以进入“授课模式”进行教学，教学系统实操过程中有声音文字提示；学生可进入“学习模式”“考核模式”进行自主学习和参加考试。进入考核模式时，操作过程中无声音文字提示，并有完成操作计时的功能，同时，对学习考试结果进行分数统计及错题分析，以满足多样化教学应用的需求，如图2所示。
关键词：虚拟仿真;专业综合实验;材料成型与控制;实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）46-0226-02
一、前言
随着人类社会的发展和科学技术的进步，传统的单一专业的技术型人才已经不能满足社会发展的需要，而需要具备材料成型加工工艺及模具、成型加工设备及自动控制等知识和能力的应用型综合人才。加快材料科学与工程教育的改革，培养能够适应社会快速发展，并能持久地为我国材料技术和经济发展服务的创造性人才已迫在眉睫[1-2]。实验教学是教学活动中的关键环节之一，它不仅是对理论教学的验证、补充和拓展，而且还是培养学生的创新能力、实践动手能力和发现并解决实际问题能力的重要途径，已经越来越受到人们的关注。传统的材料成型与控制专业教学中实验教学和实践环节严重滞后，为此西南石油大学材料科学与工程学院调整教学计划，让学生基本完成了专业基础理论课程的学习和专业方向课程实验的基础上进行专业综合实验，通过专业综合实验的开展，加深了学生对材料成型与控制专业理论知识的理解与掌握，更为重要的是可以使学生将已学的各门课程的知识联系起来，并加以综合运用。
二、材料成型与控制专业综合实验的实施
根据专业培养目标要求，我校材料成型与控制专业建立了符合工程教育规律的教学体系，构建了材料成型各专业方向所需知识和技能平台实验教学体系，即专业课程基础实验、专业综合实验、研究与创新实验三层次的实验教学体系。其中专业综合实验是将专业基础理论及实验方法有效地融合后开设的实验，学生在开展综合实验过程中不再孤立地进行各专业模块操作，而是将专业模块有机地结合起来，使材料成型与控制工程专业的学生具备进行合成制备工艺的初步设计、工艺与性能关系、结构与性能关系的综合训练[3]。
三、虚拟仿真技术在材控专业综合实验中的应用
1.虚拟仿真技术应用的目的。随着近年来材料工业的不断发展，材料成型及控制专业也已经远远超出传统热加工的范畴，已经形成了一个从材料加工的基础理论知识开始，进而对材料成型的形状控制、组织结构控制、性能控制和生产过程控制，能够完成模具计算机设计及制造、材料成型计算机仿真与控制、新材料、新产品工艺的开发等的完整体系。材料成型与控制专业是一个连接材料科学与实际工业应用的桥梁。正是由于这种“桥梁”的特点，要求该专业的学生特别注重理论和实践相结合，能够在学习的过程中做到多动脑，多动手，细体会。在专业综合实验教学中，由于材料成形过程是极其复杂的高温、动态和瞬时过程，难以直接观察，材料成型与控制专业的虚拟仿真实验可以开展高危、高成本、极端条件下的材料制备、分析及加工的虚拟仿真实验，可以使学生直观明了地了解材料成形的全过程，形象具体，相似度高，起到理论联系实践的学习效果引导学生兴趣，这样就比单纯理论和实验研究做得更深刻、更全面、更细致，甚至还可以进行一些理论和实验目前暂时还做不到的研究。
2.虚拟仿真技术应用的条件。在当今计算机技术的快速发展及大范围推广应用的条件下，学生日常生活、学习、科研工作中越来越离不开计算机这个重要的工具。为了让学生能够更充分有效地利用计算机，近年来，西南石油大学材料科学与工程学院逐步开设了有限元理论和数值模拟类课程，使学生理解虚拟仿真解决问题的基本思想，购买了大型有限元软件DEFORM、JSCAST和SYSWELD等软件，形成了完善的教学体系，取得了很好的教学效果。针对材料学科特点材料成型与控制专业开设了计算机相关教学内容：
（1）计算机辅助工程。随着计算机技术及应用的迅速发展，使计算机图形学、计算机辅助设计与计算机辅助制造等新技术得以十分迅猛地发展。计算机辅助工程可以包括工程和制造业信息化的所有方面，对材料成型加工过程进行模拟，能及早发现工艺及模具的设计缺陷，并能对加工产品运行的可靠性进行模拟及评估。开设的计算机辅助工程的相关实验，把CAD与CAE技术结合起来，通过这些实验，让学生亲身体会到计算机在工程实际中的应用，学生可以完成相关材料成型工艺设计，并通过有限元分析等手段校核设计结果，并通过结果分析进而进行工艺及模具的优化设计。
（2）材料加工过程的数值模拟。通过上机模拟实验，学生利用掌握的有限元理论进行对材料加工过程进行相关物理场的分析计算。
液态金属充型过程的计算机模拟：液态成形过程的计算机模拟已由形状尺寸的宏观模拟进入微观模拟阶段。通过对液态金属凝固过程的建模与分析，可以模拟得出凝固组织相形态、凝固过程中晶粒度的变化、凝固过程中微观缺陷的种类及出现的位置，最终可以依据这些内容对铸造工艺进行优化设计。铸造仿真软件JSCAST可进行几乎所有的铸造工艺过程模拟，包括：压铸、重力砂铸、金属型铸造、半固态铸造等。可以对铸件成形过程中流场、温度场进行模拟，并能够预测铸造过程中的缺陷;从而对铸造过程中所涉及的工艺参数和工艺方案等做出评价和优化，达到降低试生产次数、减少模具费用，提高批量生产的产品品质和成品率，最大可能地节省能源、降低成本。
塑性成形的计算机模拟：金属塑性加工的变形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程。对金属塑性变形过程中金属流动特点、组织转变规律、缺陷的种类及产生部位的判断往往是依据工程师经验的积累，因而一些复杂的产品的成型加工质量难以保证。随着金属塑性成形技术的日益发展，人们意识到金属材料的塑性变形规律、模具与工件之间的摩擦现象、材料中温度的变化和微观组织的变化对产品质量都有很大影响，人们对金属塑性成形过程中的变形规律、变形力学的分析越来越重视。塑性成形过程的计算机模拟是利用计算机技术上对金属塑性成形过程进行多物理场的分析，并通过计算机图形系统将求解的各物理场结果进行演示，如图1所示。用塑性加工过程模拟可以实现的功能很多，例如揭示塑性加工过程，建立变形、力学参数和温度等的函数关系，制定最佳工艺过程及制度，设计最佳设备结构和参数，用于求解金属变形过程中各物理场的分布规律，进行模具受力分析及寿命预测，预测金属的成形缺陷类型及产生部位。
焊接过程的计算机模拟：焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程，该过程是涉及传热传质及力学等的复杂过程，实际生产过程的影响因素也非常多，单纯进行理论分析很难准确地解决生产实际问题。通过焊接过程计算机模拟技术，可以定量分析焊接过程中各因素对焊接质量的影响规律。通过焊接过程的计算机模拟可以分析焊接热传导、焊接熔池中的流体动力学、焊接电弧的传热传质过程、焊接变形和残余应力的预测分析等。焊接模拟软件SYSWELD完全实现了机械、热传导和金属冶金的耦合计算，考虑晶相转变及同一时间晶相转变潜热和晶相组织对温度的影响。
四、效果
通过将虚拟仿真技术应用到专业综合实验中，使学生对本专业的专业技能、加工设备及工艺等方面的情况有较为全面的了解，能将课堂所学的理论知识付之实践中，取得了良好的效果。
1.综合素质得到提升。不仅锻炼了学生的观察能力、分析能力、动手能力，提高了综合应用知识的能力，而且让学生领会了分工合作的团队精神和锻炼了协调处理技术问题和人际关系的能力，使学生得到了真正意义上的综合锻炼。
2.积极性和主动性得到加强。综合实验增强了他们吃苦耐劳的精神、克服困难的勇气和对专业的兴趣和自信心。
3.教学相长。学生在实验中会遇到各种各样的问题，有些问题需要教师深入思考来解决。因此，这使得教学与实践更紧密地结合，促进教师专业知识的提高。
五、结论
将虚拟仿真技术用于材料成型与控制专业的综合实验中，可以很好地解决实验教学、科研项目方面的一些问题，使材料成型与控制专业的学生在学习相关专业理论知识的基础上，将工业生产实际与理论很好地结合起来，使学生在综合应用基础理论知识、独立解决工程问题和提高自身创新等能力方面得到系统训练和提高，通过近几年的教学实践证明，实验教学特色、实验教学成果和效果、学生第二课堂活动等方面取得了丰硕的成果。利用计算机虚拟仿真技术为材料成型与控制专业实验教学服务是今后各个高校研究的重要课题。
参考文献：
[1]贾俐俐，孔凡新.材料成型及控制工程专业教学改革的探索与实践[J].南京工程学院学报：社会科学版，2007，4（7）：50-55.
关键词：三维模型，Creator，LOD，DOF
1 引言
虚拟现实（virtual reality，简称VR）是20世纪80 年代末90 年代初崛起的一种实用技
术，它以构想性(Imagination)、交互性(Interaction)、沉浸性（Immersion）三大特点为用户
提供临场感。场景建模是虚拟现实技术最重要的表现形式之一，它汇集了计算机图形学、多媒体技术等多项关键性技术。场景建模用计算机软、硬件对事物进行模拟，这种模拟要创造一个由三维数据信息所构成的可操控的空间。其最重要的目标是真实体验和后期的方便自然的人机交互。目前，虚拟现实技术的应用前景与科学价值已引起了人们的广泛关注，特别是在军事、教育训练、工程技术、建筑工程、医学等方面有广泛的应用前景。
高架库仿真系统可以作为部队仓库管理人员的训练系统，本文主要是探讨虚拟现实软件Multigen Creator（以下简称Creator）在高架库场景建模（如图1所示）的中的应用。
2 Creator简介
Creator是美国MultiGen-Paradigm公司推出的一种建模软件系统，专门创建用于视景仿真的实时三维模型。它性能优越、系统可靠、稳定性好，具有其它建模软件无法比拟的优点，在可视化仿真领域具有广泛的应用，如图2所示。它具有强大的建模功能，可为众多的不同图像发生器提供建模系统及工具；同时，它提供更灵活的Open Flight格式，该格式成为三维建模领域中流行的图像生成格式，并成为仿真领域的行业标准。Creator的特点主要体现在如下几个方面：
（1）具有多种视图结构与开发工具，有类似于AutoCAD以及3Dmax的菜单及视图架构，使用方便。
（2）数据存储层次结构清晰，便于快速建模与维护。作为一种层次性的数据结构，Creator使用几何层次结构和属性来描述三维物体，可以对几何层的数据进行直接操作。
（3）采用LOD（Level of Detail）节点技术使创建、结构化、修改和优化模型数据库更容易，数据处理更加合理，高效，非常适用于大型的视景仿真建模。LOD是Creator数据处理的主要技术之一，它根据观察视点的位置，来确定模型的精细程度，距离视点近的模型精细度高，而距离视点远的模型精细度低。
（4）采用DOF（Degree of Freedom）节点技术以实现后期的人机交互。DOF技术也是Creator数据处理的主要技术之一，它是通过为动态模型设置一个DOF父节点，然后，在Vega（视景驱动软件）中通过控制DOF节点来控制其子节点（该动态模型）在虚拟场景中运动。
另外，Creator完成三维建模与传统的AutoCAD、3Dmax建模方法有很大的不同，Creator更多的考虑系统运行的实时性，它采用纹理、光照等技术来提高逼真度，减小数据结构冗余性，使存储格式更精炼，满足观众和仿真之间的动态交互。
3 场景建模
高架库场景建模的流程图如图3所示。
（1）模型设计
高架库需要建立的场景三维模型划分为两大部分：静态模型和动态模型。。静态模型主要包括：库房、控制台、高架、轨道等。动态模型主要包括：分拣带、RGV车、传送带、垛机、转向车、战储箱等。另外，还需要掌握整个仓库的物体的布局以及哪些物体的表面需要使用贴图以增加逼真度。对于需要实时交互控制的物体要重点考虑，比如垛机、控制屏，其中控制屏内的每一个按钮都需要建模，这是因为实时交互时需要操纵它来控制垛机的运动。
（2）实物数据收集
实地考察高架库，采集实物属性数据和纹理数据：通过测量获得库房、内部设备的尺寸和位置坐标等属性数据，通过拍摄获得实物的真实纹理数据和参数。需要说明的是，根据模型设计所述，对于具有比较复杂的表面或者无足轻重、可使用贴图建模的物体，比如控制台的计算机屏幕、地面纹理、战储箱的表面迷彩，需要拍下其表面的图像，处理后用于最后的纹理建模。拍摄时尽量正面拍，不要开闪光灯，因为闪光灯所造成的光斑可能会和虚拟环境及所设灯光不符。
（3）实物建模
建模的关键技术是坐标系的各种变换，这是使用Creator进行建模的基础。建模的一般方法是：首先，利用所获得的属性数据在Creator中分别建立各实物的模型，然后，把它们集成到场景中。下面仅对高架库建模的特点及其方法介绍如下：
① 高架库组成元素的多样性决定了其三维模型的复杂程度非常高，其数据库的面片数量很大，要驱动这么大的场景，计算机要显示的面片数是很多的，为了能够节省系统资源，可以将一些离浏览者比较远的模型进行一些显示上的细节调整，这就需要用到LOD节点技术。通过LOD节点我们可以将高架、战储箱、传送带的转轴（它们占了整个数据库的50%）进行一些细节显示的控制，让它们在离浏览者不同的距离时显示不同精度的模型。
以战储箱为例，当距离很近时应显示最高精度的细节，比如，这时因为需要打开它的门取放器材，所以它的门要显示出来；距离稍远时，只能看到其外表，所以可以把门所在面上的所有面片合并为一个面片；当距离再远些，其顶部的面片可以去掉，漫游到仓库库房外时，则不再显示该战储箱。那么，可以使用LOD技术实现这三个细节层次，具体设置步骤如下：
首先，在数据库中该战储箱DOF节点（其名称为4_1_2）下创建三个LOD节点，分别为：LOD_1作为最近距离节点，LOD_2作为中距离节点，LOD_3作为远距离节点，如图4所示。LOD的有效距离范围是SwitchOut-Switch In，Switch Out表示模型距离浏览者的最近距离，SwitchIn表示模型距离浏览者的最远距离，在图4中，它们的有效距离分别为0-50米、50米-80米、80米-200米。当距离超出200米时就看不到它了，因为场景不再渲染它了，这就加快了漫游的速度。
然后，根据距离越近精度越高的原则设置三个LOD节点下的战储箱模型的细节。
最后，需要在视景仿真软件中调用该文件，以查看该战储箱的细节控制的效果，然后适当调整各LOD节点的SwitchOut和Switch In参数值即可。
② 高架库需要创建的动态模型数量很多，如果在Vega中通过为这些设备（包括设备上局部的动态构件）设置不同的Player（Vega中可被驱动的对象），那么任务量太大，而且不便于人机交互以及模型之间的关联动作的设置。Creator的DOF节点技术可以很好的解决这个问题。。下面以垛机（如图5所示）为例说明DOF的设置方法。
垛机需要动态控制的部分包括：垛机、载物平台、叉杆（包括低、中、高三组，作用是从高架上取送战储箱等）。它们之间的关系是“父子”关系，“父”带着“子”一起运动，“子”的运动不影响“父”的运动。所以，在数据库中创建DOF节点的时候，需要按照它们之间的“父子”顺序，自上而下建立5个DOF节点，名称分别为duoji、pingtai、cha_down、cha_middle、cha_up，然后把垛机、载物平台、低叉杆、中叉杆、高叉杆的模型分别设置为这五个DOF节点的子节点即可，如图6所示。这样，在视景仿真软件（比如Vega）中就可以通过DOF节点来分别控制垛机、载物平台、低叉杆、中叉杆、高叉杆等模型的运动了。
（4）编辑纹理
由于高架库模型数量很大，需要使用大量的贴图，所以在编辑纹理时，一定要用图形处理软件将图像处理得尽可能最小，以图像不失真为准。否则，图像太大会消耗掉大量的显存，影响实时渲染的速度。
对纹理贴图宽高比只要求和所应用的面相同或大致相同的图像来说，只要把它的宽高比、明亮度、色调等稍作调整就可以了，如战储箱的贴图处理。
图形格式要和后期使用的实时场景仿真软件所支持的格式相符，比如Vega 支持的纹理的格式有RGB、RGBA、INT、INTA、BMP、JPG。
（5）纹理建模
纹理建模就是把编辑好的真实场景的纹理贴图应用到相应的模型上，所有使用的贴图都放在贴图库里进行统一管理。图7所示是将编辑好的战储箱的正面纹理作为贴图应用到它的模型表面。。
最后，导出为.flt文件。
4 结束语
本文以基于Creator建模工具进行高架库的场景建模的实践经验，说明了Creator在创建用于视景仿真的实时三维模型方面，具有其他建模软件没有的强大优势，非常适合像高架库一样海量数据的大场景的建模。另外，本文所阐述的建模流程、高架库建模中的实际要求及其解决方法对所有基于Creator进行的场景建模都有一定的借鉴意义和实用价值。
参考文献：
[1] 孟晓梅，刘文庆.Multigen Creator教程[M].国防工业出版社，2002。
[2]王冬海.三维视景仿真技术在地铁列车运行控制系统仿真中的应用[D].北京交通大学硕士毕业论文，2004。
关键词：船舶；虚拟仿真技术；建造评估；应用
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）08-0084-02
1 船舶虚拟仿真技术研究及应用现状
在船舶工业里面对虚拟仿真技术加以应用，能使敏捷造船、并行工程以及数字化造船得以实现，同时它也是我国传统造船模式转向现代化的重要环节之一。对虚拟仿真技术加以运用，在建造船舶之前，工程师可在虚拟环境下对船舶的建造过程进行仿真，从而改进和评价船舶的工艺与设计，这样便于指导船厂进行现场生产作业。在船舶行业里运用虚拟仿真技术，能使生产效率得到提升，降低生产成本，使建筑周期缩短，从而为我国船舶行业的发展奠定良好的基础。
船舶的建造评估和设计可以使先前工艺或前期设计导致的工程修改得以消除，进而对船舶企业的成本、质量以及生产效率产生直接的影响。现如今，许多国家正在开展以虚拟仿真评估和数字化描述相结合的船舶虚拟制造、设计仿真技术的应用研究，并且在船舶建造中也应用了多种仿真评估软件，而且其研制水平和效率还在近年来得到了大幅提升，包括我国在内的许多国家都正在寻求提升研制质量、节省研制费用、缩短研制时间的新方式。
挪威UD公司作为船舶设计的佼佼者，现如今，他们在对新船型进行设计时，全都会对三维模型加以利用，然后在虚拟环境下综合评价钻井船的设备布局、布置、外观等，分析虚拟船舶水动力，对虚拟评估进行分段划分，并仿真船舶的作业过程。
自20世纪90年代一来，我国开始对各种先进的仿真技术加以研究，并开展大规模系统仿真。但将虚拟仿真技术应用在海洋和船舶领域的起步还比较晚，现如今，其工作最主要集中在初步实施和理论研究的应用阶段，此外，国内的船舶研究所也开发有虚拟仿真的软件系统和硬件平台。
2 将虚拟仿真技术应用在船舶的建造评估中
此项技术通过对虚拟实体模型加以利用，来实现评估船舶建造过程的目的，包含船舶生产工艺规划、操作顺序验证、生产系统创建。它能支持船舶生产管理、机器人仿真、人机功效分析、作业时间测定、工艺规划与验证等的内容。
2.1 在建造前期的论证评估中运用
船舶建造的内容之一便是根据企业生产力布局要求以及实际能力，对船舶企业的经济、技术和发展条件加以研究，对船舶企业的发展方向和规模进行预测和论证，将企业建设技术经济指标拟定出来。在建造船舶的前期对生产规划进行论证评估是一项综合性非常强的工作，这个过程需要对企业多方面信息进行分析。此项技术可用于对当前企业环境、生产规模以及结构分布进行虚拟，并由设计人员在虚拟中模拟各种设想，经由分析信息数据库对各种设想利弊进行分析，同时对其可行性加以论证，这就包括环境影响、船型选择、生态保护、现状分析等工作。此项技术为船舶的建造前期论证提供了论证方式和技术手段。
2.2 在建造方案的设计评估中运用
船舶建造方案通过设计人员将各种想法不断形象法和概念法，同时用相应生产手段加以表达出来，这个过程需要对前后进行参照，在设计方案时，要求方案的初步设计和深入设计必须具有交互性。对虚拟仿真技术所具备的交互性和真实性特征加以利用，可用于对三维空间进行虚拟，从而使设计人员可以对他们的设计思想进行更精确的表达。例如，由中国船舶工业集团研究所开发出来的虚拟仿真评估系统。通过对不同总组方案的比较，将船舶的建造设计思维在虚拟环境里展现出来，让设计人员可直观的对其进行评析，通过对方案生产环境、结构布局的协调性进行观测并比较，可对设计思维进行修改完善。对虚拟三维空间加以利用，进而为生产方案在场地位置设计、动态调整、生产布局选择、结构调整等方面提供依据，从而使后续生产过程可以更为合理。
2.3 在生产方案的比较中运用
此技术所创建的环境为三维虚拟环境，它可对构建环境进行全方位展示，并且通过虚拟现状，让建造方案可以更加真实。此技术可以让建造方案在表现上突破原有平面、静态的模式，让建造人员的思想可以更形象和直观的呈现在操作者面前，使规划方案与操作者之间能有更强的交互性，从而对多人员多层次协调参与船舶的建造有利。
可通过许多途径来实现方案设计需要达到的目标，而这当中必不可少的一环便是方案比较。虚拟仿真技术为方案比较提供了一个更为有效和方便的应用工具。在进行方案比较时，可在船舶建造的虚拟系统中对生产方案加以直接使用，让设计方案可以在虚拟三维空间里得到体现。对试用不同的方案，并考察其对生产环境所形成的影响，对各生产要素不同的设想进行评价比较，并进行不同方案的实时切换，然后在同一建造序列和生产项目中感受不同的生产效果，从而对设计合理性加以判断。与此同时，还可运用技术手段量化分析比较方案中的具体指标，从而使船舶生产方案能更加合理。例如，运用SPD-V3.2设计软件虚拟布置机舱管路的结构方案。在评估方案的基础上，对机舱管路设计合理性以及工艺合理性进行验证，进而将设计中存在的缺陷找出，从而使生产现场返工率得以降低。
2.4 在建造过程中运用
在建造船舶时，对虚拟仿真评估技术加以利用，可以实现对船舶建造方案实施效果进行先期检验，也就是看其能否达到环境、生产的最佳综合效益，并在实施中不断选择和修改，最终帮助决策者来决定后续的生产方案。比如，可通过虚拟仿真技术将某虚拟方案和船舶生产实际相结合，进而将建造方案实施状况予以真实展现，从而使由于方案欠缺而造成的效益损失状况得以减少。此外，此技术还能对温度、噪音等不可见现象进行模拟，从而达到检测影响船舶生产各因素的目的。
3 船舶虚拟仿真的评估应用实现现存问题
①虚拟仿真技术标准化应用。作为船舶建造领域极为重要的技术，虚拟仿真技术一定要与建造技术规范、规定等相符。但由当前情况可知，因为船舶建造标准化问题尚未解决，为保障虚拟软件商的软件独立性，使得软件系统之间存在较差的兼容性，要想使仿真成果的协调和共享得以实现，就必须对仿真技术应用标准化问题加以研究。通过对同一设计平台的开发，使协同平台集成效率得到提升，从而在更大范围上实现信息的共享和设计的协同。
②改进建造设计技术。在传统船舶的设计中绝大部分平面结构图的表达方式为二维表达，最近几年开始引进三维技术，从而形成了三维与二维相结合的建造技术模式。但在我国，由于虚拟仿真技术欠缺完善化和标准化的仿真软件作为载体，假如能将生产技术改为规范化的三维表达和设计模式，将会对此技术在生产设计中的进一步应用有利。
③生产设计习惯与传统观念问题。因为此项技术尚且处在推广使用期，现如今设计人员对此技术的认识尚且不足，并且传统观念并未随着技术进步而有所改进。绝大部分船舶企业在此项技术上尚且停留在演示层次，并未认识到此项技术的深层效用。此外，由于传统设计习惯对新方法的使用形成了一定制约作用，要想在短时间内改变此种设计习惯还有一定难度。对此技术进行及时的开发利用，对此技术的三维平台设计平台加以搭建，将对培养设计人员普及性有利。
④虚拟仿真技术有待完善。因为此项技术自身存在一定局限性，使得此技术在船舶设计某些场合中的应用尚且存在一定难度。比如，对建造方案在构思期的表达模糊性问题以及修改实时性问题，建立标准化的指标评价体系统、建立预测分析模型等问题上依旧存在一定的技术障碍。
⑤船舶行业中虚拟仿真技术应用效果不显著。此项技术的开发需要投入大量资金和尖端设备。尽管此项技术在研究船舶生产作业形式和建造方案上属于高科技手段，但由于开发此项软件产品的价格确实相当昂贵，并且其系统兼容性也比较差，现如今，国内对此系统的应用还多半依赖于进口提供，因为目前我国的科研院无法对相关设备进行全面配置，在各高校也无法运用多系统来实现学员的全面培训，导致此项技术在船舶行业中并不能取得很好的应用效果，这也是实现此项技术在船舶设计中应用的一个难点。
要想使上述问题得到解决，极为重要的一点便是全面应用此项技术，在软件开发公司的作用下，开发具有普及型的仿真技术软件是非常必要的，同时需要科研院和相关院校合作，对此项技术进行大规模的培训。
4 结 语
因为在国内的船舶生产评估过程中应用虚拟仿真评估技术尚属起步阶段，并且在国外也并无标准应用模式可供借鉴，再加上国内造船现状有别于国外，此外，由于船舶虚拟仿真的评估技术是伴随船舶制造工艺以及技术的发展而发展起来的，所以，它的研究工作、虚拟维修、新工艺等许多方面还有待完善和改进。现如今，集成化仿真已经成为船舶制造的发展方向，此项技术的应用也已经成为船舶制造模式最为关键性的技术，并且已经变成船舶制造能力得到提升的手段之一，此外，在船舶企业中应用此项技术，将会为企业进一步的发展提供技术支撑。
参考文献：
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中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）04-0000-00
1、论文研究背景及意义
近多年来，由于计算机及网络相关技术的迅猛发展，世界经济发展的必然趋势就是数字化，数字城市也逐渐引起了人们的注意。那么怎样应用计算机技术来构建数字城市，近而实现城市的数字化已经引起城市规划及管理人员和城市居民的共同关注。城市仿真技术在构造数字城市过程中发挥着非常重要的作用，因此成为当前一个新的研究热点。仿真(Simulation)技术是利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术，以模拟的方式为使用者创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图形界面，使之在感知行为的逼真体验中获得直接参与和探索仿真技术对象在所处环境中的作用和变化。城市仿真(Urban Simulation)技术就是仿真技术在城市规划、建筑设计等领域中的应用，表现为人机交互、真实建筑空间感与大面积三维地形仿真，即交互式实时三维(Interactive Realtime 3D)。采用虚拟现实技术构造出来的城市视景仿真系统是数字地球的重要组成部分和支撑手段，已经被广泛应用在城市的规划、建设以及管理当中，对于城市发展规划的各个方面都具有相当重要的意义。
2、国内、外的视景仿真工具
MultiGen-Paradigm公司的MultiGen Creator的各版本三维建模软件是世界上流行的实时三维数据库生成系统的软件环境，在仿真系统中得到广泛的应用。Vega Prime是MultiGen-Paradigm公司应用于实时视景仿真、声音仿真和虚拟现实等领域的世界领先的软件环境。Urbansim是基于城市交通需求模拟分析和城市土地综合分析的新型城市发展仿真软件。MagicCity属于WinTel架构基础上的虚拟现实和视景仿真系统。我国在视景仿真系统开发的同时，也在进行仿真系统软件平台的开发。TrueSim v2.0 三维实时仿真软件平台是深圳市创想科技发展有限公司在综合了国内外多项最新三维仿真技术的研究成果以及多年来从事三维仿真研究所积累的多种经验的基础之上推出的具有自主知识产权的仿真平台。神州视景信息技术有限公司自主研发了“基于普通PC和Internet的大规模场景实时漫游引擎系统――SCVR”。 Virtools是一个实时三维虚拟现实编辑软件，可将多种常用文件格式（三维模型、二维图表、声音等）整合到一起，并具备交互功能，能够开发出电脑游戏、建筑仿真、交互娱乐等多种3D产品。
3、本文的研究目的及重要内容
本文通过研究虚拟现实视景仿真技术的相关知识，实现以我们学院校园为虚拟环境的视景漫游系统。通过对虚拟场景的构建，能够实现视景漫游中的自动漫游和交互漫游等效果。本系统应用建筑草图大师Sketchup和MultiGen Creator软件工具来构建虚拟场景中地形及建筑物的三维模型，并建立道路、树木、路灯等虚拟景物，借助Vega Prime软件平台和工具集对校园虚拟场景进行仿真，在VC++开发平台下实现三维景观及模型的交互式（以鼠标、键盘等交互方式）控制，实现了虚拟校园景观的视景仿真漫游系统。
本文主要研究内容和所做工作总结如下：
(1)了解视景漫游技术以及虚拟现实的发展，对国内外虚拟现实技术应用现状进行调研。
(2)对黑龙江农垦科技职业学院的视景环境数据进行搜集和整理，包括地形数据的获取、建筑物数据的获取、纹理数据的获取等等。
(3)研究用虚拟现实建模软件Sketchup、Creator以及三维建模技术、模型真实感技术以及模型优化技术等对地形、道路、教学楼和图书馆等建筑以及校园之中的花草树木等进行建模，构建出虚拟场景模型库，然后用视景漫游软件Vega Prime和VC++对虚拟场景进行漫游和交互控制。
(4)研究模型数据库建模和优化技术问题，模型数据库的建构、调整和优化对提高实时仿真系统中运行的速度和流畅性起着至关重要的作用，成为目前重要的研究课题。
(5)碰撞检测技术。开发虚拟现实仿真系统有一个主要目标就是能够让用户以尽可能接近自然的方式与构建的虚拟场景中的物体直接进行交互。要实现自然的、精确的人机交互功能首先要解决的是碰撞检测的问题。碰撞检测是虚拟场景中动态物体与静态物体之间或动态物体与动态物体之间进行交互的基础。在碰撞检测中有两个问题需要解决，一是检测到碰撞的发生和碰撞的位置，二是计算碰撞后的反应。而碰撞检测是计算碰撞反应的先决条件，因此，碰撞检测是虚拟环境中一个必不可少的部分。
(6)为保证虚拟场景的真实性、生动性及其对用户的感染力，对基于粒子系统的虚拟场景环境特效技术进行研究。
校园视景仿真就是在计算机环境中对真实校园的景观进行虚拟再现，采用虚拟现实相关技术，生成一个实时的、能给用户各种真实感受的三维虚拟环境。利用计算机软硬件及其相关输入输出设备，使用户可以在虚拟的校园场景中进行浏览和交互漫游，感受校园中的风景。利用这种方法可以让更多的人来了解我们的学校，对本校园的环境及交通现状等方面有更深刻的认识。
参考文献
