时间：2022-08-15 21:39:40
虚拟现实技术可利用计算机产生一个以自然的视、听、触等功能感受的三维环境，人们可以方便地对生成的“虚拟世界”进行交互式的观察、分析、操作和控制。它以仿真方式给用户创造了一个实时反映实体变化与相互作用的界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，它具有多媒体信息的感知性、沉浸性、交互性和自主性等特点。利用虚拟现实技术创建出逼真的矿山工程环境对优化系统设计具有重要的实用价值。
为了给用户创建一个能使其感到身临其境和沉浸其中的环境，必要的条件就是根据需要能在虚拟现实系统中逼真地显示出客观世界中的一切对象：不仅要求所显示的对象模型在外形上与真实对象酷似，而且要求在形态、光照、质感等方面十分逼真。
目前，相关软件发展迅速、种类较多，其中常用的软件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我国图灵公司的VRMAP、适普公司的IMAGIS等。
1．1模型构建软件
MultiGenCreator是美国MultiGenParadigm公司开发的三维建模软件，广泛用于视景仿真、虚拟城市、模拟设计、交互式游戏等。它在满足实时性的前提下可生成逼真的场景，可进行多边形建模、矢量建模和地形生成。它的层次细节、多边形筛选、逻辑筛选、绘图优先级、自由度设置等高级功能使得其数据格式OpenFlight在实时三维领域成为流行的图像生成格式。该软件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的数据与AutoCAD和GIS软件结合方便。
1．2支持视景生成的语言——OpenGL
应该使用已有的商品化或标准化的图形库和程序设计语言来设计与实现虚拟环境，其中OpenGI(服务器)及其支持系统就是这样一种可选用的图形生成环境。OpenGI可按函数库的形式被C语言调用，也可以被窗口系统直接调用。OpenGI是使用专用图形处理软件接口，该接口目前由几百个过程函数组成，用以支持用户对高质量三维对象的图形和图像进行操作。
()penGI指令的模型是客户／服务器模式，即一个程序(客户)提供指令，该指令由OpenGI解释并处理，它直接执行3D及2D图型的基本操作。这些操作包括转换矩阵、光照模型和光线跟踪、反混淆方法、z～Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持双缓冲技术，该技术提供了生成动画效果图形所需要的机制，使所生成的图形能够像电影一样平滑运动。
1．3视景漫游软件
Vega是MultiGen--Paradigm公司开发的应用于实时视景、声音仿真和虚拟现实等领域的高性能软件环境和开发平台，由Lynx图形化用户接口和Vega库组成。利用Vega库函数可在Lynx中建立漫游所需要的场景、窗口、通道、运动和碰撞方式，可以定义对象的初始化参数并建立对象之间的相互联系。
2地质构造情况的模拟
对于矿山技术人员来说地质构造情况非常重要，如果对煤层、岩层、含水层、流沙层以及断层和褶曲等情况的推断有偏差，或图形表现不直观易懂，则在建井或生产过程中就可能发生塌方、突水等事故，造成人员伤亡和经济损失。应用虚拟现实软件可以根据地质体的三维分布，使矿井的规划设计更加直观方便。
综合国内外现状，三维地质体的绘制有块段、表面、实体和断面建模法等。
MultiGenCreator中需要的曲面数据是ded或。dem格式，使用GIS软件Arolnfo、用插值方法生成不规则三角网(TIN)，然后转成USGSDEM格式，将其导入Creator就可以生成煤层曲面。然后，通过光照、着色、纹理、渲染等处理三维地质体更加逼真。
3地形地貌及地物的模拟
地形地貌和地物的建立需要相应的三维数据。如果有研究区域的纸质地形图，可以用扫描数字化的方法得到平面数据，按照图上的标注得到高程数据；如果已有该区域的电子地图，则可直接使用或通过数据格式转换得到需要的数据；如果没有上述数据源，则需要由野外测量获得。
地形生成与地质曲面生成过程类似，先用ArcInfo将地形图上的等高线和高程点进行数字化，把图上标注的高程值输入到属性表中，生成不规则三角网(TIN)，然后转成USGSDEM格式将其导入Creator生成三维地形。
对于建筑物、道路、围墙、河流、湖泊等的建立，先用Auto—CAD进行数字化，得到其平面位置。将得到的*．def文件导入Creator，并与地形匹配。如果建筑物比较规则，则直接将其底面按照高度拉伸为立体，如果建筑物造型比较复杂，则需要分成规则的几部分进行构建。
4矿山井下巷道建模
目前，矿山信息主要是通过CAD格式的双线采掘工程平面图来表达。首先根据采掘工程平面图上的高程信息，利用CAD中的三维多线段重新描绘巷道，同时将高程信息赋予每个节点，实现巷道的单线显示，井筒和巷道设计要布置合理，尽量避免穿过断层、褶曲、含水层等不良地质构造，尽量减少矿井建设和生产地面的影响。
使用MultiGenCreator进行设计，用圆柱体表示井简，用半圆型截面的柱体表示岩巷，然后进行模拟生产，以发现生产中可能遇到的问题，对设计方案进行比较和选择。设计方案完成后可模拟不同设备、不同开采方式的生产系统进行生产，从而达到优化矿井设计和生产系统的目的。综合考虑地质和技术条件、经济、环境等各种因素，选择合理的方案。
5虚拟巷道系统的建立
虚拟巷道系统是对矿井真实巷道多分辨率的三维虚拟表示，建立的主要任务之一是实现基于web环境下的可交互的、真实巷道的三维可视化表达，用户可以从各个角度对巷道虚拟环境进行任意的浏览和观察，并可通过网络进行各种交互。
5．1矿井巷道的建模
矿井中各种实体大多是三维实体，其表面为不规则曲面，且内部矿体品位分布不均匀。对于矿体的外形，可用一个不规则的封闭曲面来确定。为确定矿体的范围，要经地表勘查、地下勘探及推估等手段来完成。在浏览器上三维实体模型，可通过将现有的三维矿体模型中存储的信息按照一定的规范转换为系统可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中构建三维矿井巷道模型，首先应进行简单的坐标转换，这是因为MuhiGenCreator中采用的坐标系和地学中实际采用的坐标系的含义有所不同。MultiGenCreator中采用的坐标系为符合右手规则的空间坐标系，是以MuhiGenCreator浏览器中用户区的中作为其坐标系的圆心，基底坐标为XOZ面，y表示高程。其坐标长度以米为单位，标准角度以弧度为单位。因此，为使它与人们通常采用的地学坐标系保持一致，应将原来矿井三维实体的(，Y，：)坐标转换为MuhiGenCreator坐标系中的(，Y，Z)。转换后的三维实体坐标应满足虚拟场景中所采用的局部坐标系显示的需要。由于矿井实体坐标的数值一般相当大，而实际显示坐标值的前几位高位数据对图形形状不产生任何影响，因此可将地理坐标数据各分量同时做一预选。
5．2虚拟巷道场景的绘制
对于规则格网构成的矿山地表模型及矿井实体的顶底板数字表面模型，可用ElevationGrid节点构建。该节点能很容易有效地设计创建一个位于局部坐标系X()Z平面上高低起伏的地域造型。该造型用高度值组成的标量阵列描述，阵列指定了表面每个格网点上的高度。和z方向的栅格点数量可以分别用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了栅格行和列之间的空间。Height域的值指定了每一个栅格点的海拔高度，基底上的每一个栅格点都与height矩阵中的一个海拔值相对应；colorPerVertex域指定为TRUE或FAISE，表示color域中指定的颜色是用到ElevationGrid节点的每个顶点上(TRUE)，还是应用到每个四边形上(FAISE)；此外，通过建立solid域值，所有的海拔栅格都可以当作实体。
对于由不同的三角面构成的复杂地表模型，则需要用MUITIGENCREATO提供的万能几何节点IndexedFaceSet来创建，它有coord与coordlndex两个域，与IndexedFaceSet节点中的两个域类似，前者提供了一个节点，列出了构造面几种所有面的坐标。Coordlndex域的值提供了一张描述一张或多张面周界的列表。其中每一个值都是整型索引，并且每个索引都指定了在coord域内的坐标列表中的一个坐标。在实际的创建过程中，要求建立三角网的各个三角面按照法线方向向外的法则。
6结语
应用虚拟现实技术，生成一个逼真的矿山虚拟环境(VirtualEnvironment)。这样在矿山设计或研究阶段，科研人员可以置身于矿山虚拟环境下直观审视矿山，按照设计给定的工艺方法和参数，选择设备及确定生产模式。从基建到闭坑的全过程实时监控，发现问题进行实时修正。设计结束后，设计单位、矿山企业可向审查者、公众展示一个三维和动态的矿山。总之，虚拟现实技术在矿山设计、技术改造、生产中可广泛应用。
参考文献：
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1.1体育教学训练中的应用
虚拟现实技术在体育授课教学中的应用多限于理论方面的探讨，但在某些高等院校的训练中有了一些尝试.比如：尚晓军虚拟现实技术在高等学校“射击”训练、赵克宁虚拟技术辅助篮球教育、朱晓兰虚拟现实技术的体育场景虚拟系统、李峰虚拟现实技术的虚拟乒乓球系统等等.但教学训练研究多处于视听感知阶段的研究，学生沉浸不够，缺乏深沉次的交流与互动，模具的构建单一.
1.2制作体育教学课件的应用
虚拟现实技术根据体育教学课件自身的需求构建全面的虚拟教学环境，使学生能够在创建的环境中学习训练.但需要把体育课程上所有的知识都创编到虚拟的环境中，是需要有海量的工作要做的，所以利用虚拟现实技术制作相应的文件嵌入到体育课件中，配合使用，是目前这个阶段制作体育教学课件行之有效的措施.
1.3网络远程教育
诸多高校校园网建成，且通过“中国教育和科研计算机网”连在了一起，这是实现虚拟现实技术联网的基础.在学校体育网页的基础上拓展了虚拟现实技术的课件以及成立数据库，使其可以覆盖学校体育教学中的每个方面，包括授课体育教师的个人资料、校内体育竞赛群体活动开展简介、体育专项课开课时网上的选课、体育锻炼的知识内容和方法、校内外竞赛情况、学生对教学的反馈意见以及国内外实时体育信息等等，促进培养学生的“终身体育”意识，以及可以更好地宣传和实施“健康第一”的体育教育思想，使网页充分地发挥了信息传播和教育的作用.
2虚拟现实技术在体育教学中的展望
2.1可以避免体育教学中的伤害事故
体育是以身体练习为手段增强体质增进健康的活动过程.身体练习的过程是会痛苦的、难受的、是要体会“极点”的，甚至会出现生命危险的.如今学生体质健康逐年下降，别说高难度、高危险的体育技术技能的教学，就连简单的中长跑也慢慢将要在学校体育中消失.传统的体操课、田径课（铅球、跨栏等）很难再体育课中看见.教师、学生畏手畏脚，其严重影响了传统体育技能的传承，体育文化的继承.然而在虚拟现实的场景中，脱离了真实的危险器械、场地等因素，又能还原其真实的感受，教与学将都在一种安全模式下经行，体育教师和学生将能放心的体会高难的、高危险的技术动作.
2.2弥补教学条件的不足
虽说近年来学校引来了高速发展的时机，诸多大中型体育场（馆）落成，解决了学校体育中体育场馆缺乏的一些问题.然而诸多体育场（馆）的经营管理维修落后，不能完全对外开放，不能充分发挥它的功效.何况还有一部分体育场（馆）不足的区域，教学条件有限的学校.虚拟现实技术的虚拟场景的功能可以弥补一些场（馆）不足造成的影响.
2.3可以虚拟人物形象
榜样的力量是无穷大的.学生对某个体育项目感兴趣，很多时候是因为喜欢某个体育明星.虚拟现实能从强大的数据库中提取某个明星的数据虚拟出明星的场景，由虚拟的明星去教学，去陪练.能充分调动学生的学习积极性.
2.4彻底打破空间、时间的限制
关键词存储虚拟化；逻辑存储；对称/非对称
1引言
随着信息数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加，企业的信息量不断增加，面对不断膨胀的数据量和不断增多的物理存储设备，如何能够保证一个存储系统具有高性能的I/O吞吐率、高可靠性和高扩展能力，以及良好的容错性能，成为各个IT产商倾注极大热情去解决的重大问题。特别是由于在存储系统中存在着大量的异构服务器和存储系统，非常有必要进行全面的存储管理，而传统DAS、NAS和SAN等存储形式已无法满足以上对存储设备的需求，所以存储虚拟化逐渐成为共享存储管理的主流技术。
2虚拟存储的概念
存储虚拟化是把不同接口协议(如SCSIiSCSI或FC等)的网络存储设备(如JBOD、RAID和磁带库等)整合成一个虚拟的存储池，根据需要为主机创建和提供虚拟存储卷。存储虚拟化是具存储设备和存储系统的抽象，展示给用户一个逻辑视图，同时将应用程序和用户所需的数据存储操作和具体的存储控制分离。因而可以充分利用异构平台的存储空间，达到最优化的使用效率。
3存储虚拟化的实现
存储虚拟化可以在三个不同的层面上实现，包括了基于专用卷管理软件在主机服务器上实现，或者利用阵列控制器的固件(Firmware)在磁盘阵列上实现；再或者是利用专用的虚拟化引擎在存储网络上实现。具体使用哪种方法来做，应根据实际需求来决定。
3.1主机或服务器级虚拟存储
基于主机或服务器的虚拟存储化实现通常称为逻辑卷管理(Logicalvalumemanager)。磁盘上的物理块或逻辑单元号(LUN)被映射成逻辑卷号。逻辑卷管理软件把多个不同的磁盘阵列映射成一个虚拟的逻辑块空间。通过在服务器上安装虚拟存储管理软件，实现各物理存储体集成映射的。
基于主机或服务器的虚拟化存储实现容易，可在不需要硬件支持的条件下实现形式多样的存储管理，对改善存储系统的可管理性，提高存储的安全性和可靠性很有益处。缺点是兼容性不好，扩展性差，调度工作会影响服务器的性能。
3.2存储设备级的虚拟存储
基于存储设备的虚拟存储针对异构SAN构架，更使用于以存储为核心的环境，它独立于主机，存储设备可以连接多台主机，但存储设备本身不能是异构的，此时虚拟过程是在阵列控制器上完成将一个阵列上的存储容量划分为多个存储空间(LUN，logicalUnitNumber)，供不同的主机系统访问。智能的阵列控制器提供数据块级的整合，同时还提供一些附加的功能，例如：LUNMaking缓存，即时快照、数据复制等。配合使用不同的存储系统，基于存储设备的虚拟化模式可以实现性能的优化。但由于存储设备在各个供应商之间互操作性和兼容性较差，如果没有第三方的虚拟软件，基于存储设备的虚拟化经通常能提供一种不完全的虚拟存储化解决方案。
3.3网络级的虚拟存储
基于网络的虚拟化是目前SAN虚拟化的主流技术，通过在存储区域网这一级采用智能化的路由器，交换机或者是增加一个元数据服务器等来实现虚拟化的工作，它通过提供一种中央虚拟化方式将网络中的存储资源集中起来管理，从而降低了TCO，提供了一个“开放的”虚拟实施环境，最有可能支持任何的服务器、操作系统、应用和存储设备。从技术上讲，基于网络的存储虚拟化又分为带内(In-Band)和带外(Out-Band)两种。这两种方式的主要区别在于存储网络中数据I/O与控制信息是否使用同一通道。
3.3.1带内虚拟化的实现模型
带内虚拟化，也称为对称(symmetric)虚拟化。是指虚拟化的操作在服务器和存储设备之间交换数据的通道中执行，存储数据和控制信号使用同一数据通道。因为所有的数据访问都会通过这个引擎，它就可以实现很高的安全性。就像一个存储系统的防火墙，只有允许的访问才能通过，否则就会被拒绝。
带内虚拟化的优点是：可以整合多种存储设备，便于集中式管理，因此具有极高的安全性。但容易造成网络拥塞，降低了性能，同时容易产生瓶颈和单点实效，故在应用中这种结构往往是冗余配置。
目前市场上使用该技术的产品主要有IBM的TotaStorageSVC，HP的VA、EVA系列，HDS的TagmaStore，NetApp的V-Series及H3C的IV5000。
.3.2带外(outofband)虚拟化
带外虚拟化，又称为非对称(asymmetric)虚拟化，是指虚拟化功能在位于存储数据通道之外的一个设备上实现。数据和命令信息使用不同的通道(如图2所示)，应用服务器的I/O命令通过专用的命令通道传至专用的元数据服务器或控制器，获得元数据和数据视图后，再直接通过数据通道得到所需要的数据。由于数据在专用的通道上传输，因此提高了性能，且避免了单点故障和瓶颈，但是在一定程度上增加了用户投资，数据的安全性难以控制，实施难度大于带内模式。
4存储虚拟化网络的关键技术
存储虚拟化的核心工作是物理存储设备到单一逻辑资源池的映射，通过虚拟化技术，为用户和应用程序提供虚拟化磁盘或虚拟卷，而且用户可以根据需求对它进行任意分割，并分配给特定的主机或应用程序，而为用户隐藏或屏蔽了具体物理设备的各种物理特性。实现虚拟存储化关键技术如下：
1)共享冲突与数据一致性
存储虚拟化的一个主要功能是实现存储数据的共享，普通的文件系统只允许对数据进行独占式访问，但是商业应用需要在操作系统和“数据仓库”之间共享数据。数据的不同拷贝应能在不同服务器操作系统所带来的存储共享和并行存储时的I/O访问冲突等。这就需要良好的锁机制算法、多种级别的锁机制以及Cache一致性等技术，来保证数据之间的连贯性和一致性。
2)异构适应性
虚拟存储的另一个主要目标是实现真正意义上的设备互操作性，简化在在由不同主机操作系统和不同设备类型组成的异构存储环境中的系统管理和用户操作，实现真正意义上的存储设备的透明性。
3)系统存储空间的动态扩展
开放系统的计算机模型经历了一个从单一的、大而全的结构过渡到“n-层、分布式的或并行”的结构。每一层都可以独立扩展，保证最优的资源利用率。SAN虚拟化允许按照需要扩充存储资源，而对逻辑层和应用层透明。因此，系统管理员可以以兆字节为单位来扩充存储容量，而不破坏重要的应用。按需存储将是未来实现数据中心的主要驱动力。
4)数据存储与容错策略
由于应用和数据服务是透明的，必须避免越权访问和恶意攻击，数据安全性由整个系统的管理软件来保证，因此保证数据安全性是存储虚拟化技术的难点之一。虚拟存储也必须以较小的容错开销建立容错功能，克服系统单点故障，避免不可恢复的数据损失，同时也必须拥有数据容错备份系统，以保证因不可抗力而丢失的数据拥有的可靠备份。
5总结
海量数据需求在各个应用场合不断增加，由于存储虚拟化技术能够提供系统的高可用性、高可靠性并易于维护，它正在成为存储领域的核心技术。由于存储应用场合的复杂性和不同用户的存储需求的多样化，存储虚拟化技术必须加以丰富和完善(如数据的备份、复制、恢复、远程容灾、快照和多重镜像支持等)，以提供良好的个性化服务。
另一方面，从目前来讲，存储虚拟化依然缺乏高度的标准化，不同的虚拟产品间的兼容性还有待进一步提高，必须尽快制定业界公认的存储虚拟化技术标准，以解决操作平台、网络和存储设备等产商及产品之间的互操作性问题，这样才能推动存储虚拟化技术的发展，当然在虚拟存储技术体现其
优越性的同时我们也不能够忽视虚拟技术的一些潜在问题，这样会更有利于虚拟技术向着智能化的方向发展。
参考文献
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关键词：虚拟机；VMware；网络教学
一、引言
计算机网络技术是当展极快的信息技术，是新世纪人才必须掌握的基本技能，因此各高校几乎所有专业都开设《计算机网络基础》课程，《计算机网络基础》已成为高校公共课程，教学意义十分重大。
由于计算机网络是一门理论和实践结合相当密切课程。教学中搭建一个网络环境，最少需要2台带阿卡的计算机和1根交叉网线；如果组建复杂网络环境，还需要服务器、工作站、交换机、路由器等设备。教师在讲授中，要直观地向学生展示讲授内容和操作过程。对于多媒体教室单机状况，教师很难做到。而在实践教学中，又需要大量的网络设备，由于经费短缺、网络技术发展迅速，各院校对实验设备的更新面临着重重困难，并且所建网络实验室规模较小，实验中常常是几人共用一组实验设备，不利用于学生独立完成实验内容。通用机房，为杜绝学生在计算机上随意安装软件和修改设置，对计算机硬盘采取保护措施，导致网络课程的大多数实验都无法开出，学生动手机会减少，影响教学效果。
针对网络课程在教学中存在的问题，基于虚拟机技术网络教学架构的设想就应运而生，其思路是通过虚拟化软件的辅助，将网络课程教学中用到的操作系统集中安装在一台计算机上，然后模拟出多操作系统连接的效果，在单机上实现多操作系统的联网，构造出网络环境，满足网络教学和实践的需要。
二、虚拟机
目前流行的虚拟机软件有VirtualPc和VMware两款，它们都能在Windows系统上虚拟出多台计算机，用于安装各种版本操作系统，如Windows系列、PS/2等。两款软件相比较，VMware支持Linux操作系统，而VirtualPc2004以后版本不支持；VMware客户操作系统直接运行在X86保护模式下，虚拟机运行的环境逼真、性能出色。教学中选用此软件。
(一)gMware的特点
VMwareworkstation6.5是一款优秀软件，在一台宿主机中可以虚拟出多台虚拟机。每台虚拟机不仅有自己的CPU、硬盘、内存等，而且能虚拟出BIOS，可以对BOIS的参数进行设置，对虚拟硬盘进行分区、格式化、安装操作系统等，很像一台真实的计算机。
(二)VMware工作模式
YMware提供了虚拟网络设备VMnet0－9，这些设备相当于交换机，通过这些设备，虚拟机和虚拟机、虚拟机和宿主机就可以组建任意形式的局域网。
虚拟网络就是各虚拟机、宿主机通过虚拟网卡连接到VMnet0-9中的某个交换机上。而连接的方式有：
1、Bridged(桥接)模式
桥接模式组成的网络在vMware中以VMnet0表示，实际上是宿主机的局域网在虚拟机网络中的映射，此时的虚拟机相当于直接接入宿主机的网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Bridged”选项，默认连接到虚拟交换机VMnetO上。
2、NAT模式
使用NAT模式建立的网络默认连接VMnet8子网上。安装VMware后，宿主机网络连接里会增加两块虚拟网卡AdapterVMnetl和AdapterVMnet8，其中AdapterVMnet8网卡将宿主机与VMnet8子网相连。在这个子网中，VMware不仅提供了DHCP服务，使子网内的机器自动地获取IP地址，而且还为这个子网启用了NAT服务，提供了从VMnet8子网到外网地址转换，有一个实实在在的NAT服务器在运行。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“NAT”选项，默认连接到虚拟交换机gMnet8上。
3、Host-only(仅主机)模式
Host-only模式建立的网络默认位于vMnetl子网内，该子网的虚拟机只能与VMnetl网内的虚拟机或宿主机通信，不能与其他虚拟网络的主机通信，这就是“Host-only”名称的由来。这样隔断虚拟网络与宿主机外部网络连接，建立一个独立的私有网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Host-only”选项，默认连接到虚拟交换机VMnetl上。
VMware中的三种网络模式只是方便用户快速将虚拟机加入宿主机网络的一种预定义模式，VMware软件预先设置好三个虚拟子网，以对应三种基本模式。用户完全可以通过修改这些网络的属性改变它的默认行为。
为方便组建虚拟网络，用户可以通过Custom(自定义)模式，选用虚拟设备，添加虚拟网卡等方法，组建用户要求的局域网。
三、网络实验的组建
教学中常用的网络模式主要有“对等网网络模式”、“客户机/服务器网络模式”、“有路由器的网络模式”等。教学前，教师建立实验所需的虚拟机和虚拟网络，然后把这些虚拟机和网络参数文件放到服务器上共享。这就相当于教师将实验所需的网络模板做好，并将它共享给学生。利用教师做好的模板，学生很快就能在自己的计算机上建立实验需要的网络环境，进行实验。下面通过DHCP服务实验，说明构建实验的方法。
(一)实验环境的构建
要进行DHCP服务实验，必须组建一个网络，最简单网络需要两台计算机，其拓扑结
要组建图1网络，需要新建两台虚拟机或新建一台虚拟机，另一台使用宿主机。为了介绍方便，在此，新建两台虚拟机，并使用“Custom”网络模式组建。过程如下：
1、单击“新建虚拟机”按钮，启动“新建虚拟机向导”，在此向导下，创建两台虚拟机：第一台为windowsserver2003standard，第二台为windowsxPprofessional。创建中，按向导要求为虚拟机分配内存、创建硬盘等，在网络连接中，选择“不使用网络连接”，完成虚拟机创建。
2、打开第一台虚拟机，不要启动，单击“编辑虚拟机设置”，打开“虚拟机设置”对话框，在该对话框上单击“添加”，打开“添加硬件向导”，选择“以太网适配器”。然后单击“下一步”，选择“自定义”单选按钮，并从下拉列表中选择“VMnet2”变换机，最后，单击“完成”。并在“虚拟机设置”对话框上单击“确定”，为第一台虚拟机添加以太网适配器，并连接在VMnet2虚拟交换机上。
3、打开第二台虚拟机，不要启动，用同样的方法为第二台虚拟机添网卡，也连接到交换机VMnet2上。这样图1网络就构造好了。
4、接下来为第一台虚拟机安装Windowsserver2003standard操作系统，为第二台虚拟机安装WindowsXPprofessional操作系统，安装方法同普通计算机。
5、分别为每台虚机安装虚机工具。方法是启动相应虚机，在菜单中选择“虚机”一“安装虚机工具…”进行安装，安装完成后，实验模板就准备好了。
实验模板准备好后，教师将实验模板保存在共享文件夹中，供教师演示和学生实验使用。
(二)实验过程
1、建立DHCP服务器
1启动windowsServer2003虚拟机，为该机指定一个固定IP地址，如192.168.1.1，设置子网掩码为255.255.255.0，默认网关为192.168.L.1：
2在WindowsServer2003虚拟机中，安装DHCP服务。方法是依次打开“开始”“程序”“管理工具”“管理您的服务器”。系统打开“管理您的服务器”，双击“添加或删除角色”，打开“配置您的服务器向导”。在向导的“服务器角色”窗格中选择“DHCP服务器”选项，为该机安装为DHCP服务。
3配置DHCP作用域。启动DHCP服务，在“作用域名”对话框中指小该DHCP作用域名称，在“IP地址范围”中，根据实验要求设置该作用域用于分配的地址范围(地址池)、子网掩码、排除地址和租约期限。完成后，配置“DHCP选项”，如：默认网关、DNS服务器及WINS服务器等，最后激活该作用域。
2、配置DHCP客户端
启动WindowsXPprofessional虚拟机。启动后，将其IP地址设置为自动获取。
3、测试DHCP服务
在WindowsXPprofessional虚拟机中，执行“开始”“运行”，在窗口中输入“CMD”，进入命令窗口。在命令提示符质运行pingDHCP服务器地址(如：192.168.1.1)，榆裔网络连通性，然后，运行ipconfig/release释放原IP地址，运行ipconfig/Fenew重新获得TP地址进行验证。实验中，通过多次更改DHCP服务器地址池及其选项，重新获取IP地址，结粜表列：每次获取IP地址及其选项。都符合DHCP服务器的设置。
4、实验内容扩展
在上述实验基础上，利用虚拟机克隆功能，将WindowsxPprofessional机器克隆台。启动克隆厉的虚拟机，更改机器名称，使用两台客户机同时测试，并扩充测试“保留IP地址”、“用户类别”、“类选项”等内容。
为DH服务器再添加一块王卡，此网卡与另一个子网相连，并将其中一台客户机改接到此子网中或再添加一台虚拟机连接到此子网，利刑扩展后的潮络，进行多宿主DHCP服务器配置和测试等。
1．1传感器
本设计采用的传感器型号是Vaisala公司生产的气象变送器WXT520，是一个轻巧的小型变送器，采用紧凑式包装，可提供6种气象参数。WXT520用于测量风速、风向、降水、气压、温度和相对湿度。传感器外壳的等级为IP65/IP66，适合于我国北方的恶劣天气。WXT520采用32VDC，并使用可选择的通信协议输出串行数据:SDI－12、ASCII自动和轮询。有4个串行接口可供选择:RS－232、RS－485、RS－422和SDI－12;并配备了一个安装用8针M12接头和一个维护用4针M8接头。
1．2主控系统
主控系统包括数据采集器与控制器，具体包括控制器、采集器、通讯模块、供电电源和存储模块等部分。主控器通过嵌入式软件与供电、采集、通讯、存储等单元协调工作来完成。自动气象站的核心是数据采集器，负责数据收集、传输、统计分析和数据存储［4］。采集器电路主板包括主板和底板。主板是嵌入式工控主板，具有良好的扩展性，操作性、支持第三方控制器，包括时钟管理、实时及周期间隔定时器、复位、关机、高级中断及调试单元(DBGU)。通讯单元为西门子6GK7型工业以太网通讯单元，可以做到网络统一，可与支持EtherNet/IP的设备连接，结合使用Ethernet功能使其具有传感器监控器及控制值备份等现场实际应用功能，要想完成任务下达命令和数据上传功能需要通过网络来实现。通讯模块起到关键作用，所以要求其具备以下功能:①支持国际标准通讯协议，如TCP/IP(6．0)、UDP或者PPP，具有标准RS232串口;②可以自动监测联网状态，短线1min内自动拨号重新连接，防止数据的丢失;③接口速率为可选的1200～9600kB/s范围。存储单元:因采集数据的频率较短和跟踪监测的时间范围较长，因此采用存储容量为闪迪256G固态硬盘，用于保证存储容量及数据的安全性、稳定性和读取速度，同时存储单元可以记录系统工作状态。防雷单元:由于监测系统需要全天候连续工作，所以需要面对复杂天气状况，因此加装防雷设备对于整个系统的安全性尤为关键，本系统采用的是雷太LY1－B系列电涌保护器(一级防雷器)。供电单元:由于本系统需要在田间进行监测，不宜采用城市供电，因此选用了太阳能电池进行供电，对电池的容量要求为在无光线的环境中可以连续供电10天。扩展单元:新型传感器需要有相应的端口或接口与主控系统相连接，以满足系统升级或新添设备需要。
2系统设计
农田气象信息远程监测系统的主控器选用的是Atmel公司的ARM9系列的AT91SAM9260处理器。该处理器可以采用Linux操作系统，通过嵌入式应用控制程序，实现农田环境多要素气象数据的采集、处理及存储的功能。被采集到的气象要素基于TCP/IP协议的通讯网络，采用无线GPRS方式，根据实际情况选择最佳的组网方案，实现无线气象数据传输，并基于LabVIEW开发农业气象信息管理软件，使气象信息能够被读取。
2．1采集控制设计
采集系统可以实现采集并对采集到的气象要素信号进行处理。采集系统内部设有存储器，可以进行信息清除并对采集到的各气象要素的数据进行存储，有接口USB实现信息数据的备份功能。系统设有通讯接口RS232/RS485，可以通过该接口与GPRS/CDMA等通讯设备连接。该系统有时钟校准功能，通过监控中心下达指令，对气象站的时间进行校准。数据处理的方法需要设计采集数据的时间间隔。气象数据的监测主要为定时扫描各传感器的数据，通过通讯模块将数据的电信号传到主控系统中经既定程序(LabVIEW)计算;通过屏幕可以直接读取实时数据，针对特定时间段的数据可以进行有目的的分析，如平均值，不同时间点的变化趋势数据以及不同周、月份、年份的数据统计分析等［5］。收集数据默认为温度、相对湿度、降雨量、风向、风速及气压;当增加传感器时，在主控系统中重新设置就可以进行增加项目数据的收集。各气象数据中气温、相对湿度、雨量、气压的数据传感器每10s测定一次，根据气象学上常规的统计方法，通过程序收集到1min内每10s的瞬时气象数据。气温、相对湿度、雨量、气压在1min内会收集到6个数据，舍弃一个最高值和一个最低值，使用其余的4个测定数据来计算算术平均值，此值为监测系统最终在屏幕中实时显示的瞬时数值。风向、风速的监测频率为1次/min，系统计算每5min内5次测定值的算数平均值，此数据在LabVIEW程序界面中实时显示。所有测定的数据在数据库中均有保存，如统计部门需要对数据进行特殊分析，均可在数据库中将数据导出。在数据库中如有异常数据，一般以超过临近时间点两倍的数据值进行特殊标记，以便提醒管理员对相应数据进行核实和异常情况的分析。
2．2通讯设计
前端采集部分与后端监控中心系统通信采用无线GPRS通信方式，由于农田气象站放置在室外，因此不适宜采用光纤传输，而采用GPRS无线能够解决此问题［6］。GPRS采用的组网方式是公网固定IP的方式。GPRS拥有传递及时、通信信号好等优势，在并组网时减少对原有网络资源的浪费，节约了成本，并可以在室外复杂环境中实时进行监测，而且具有一定的安全性。室外自动气象站与气象信息管理系统需要建立点对点的网络连接，在连接过程中需要以无线方式登陆到以太网络来获得网络地址。要实现网络服务器地址和端口映射在气象管理系统中，需要气象信息管理系统软件采用其网络子网地址，这样在管理系统显示软件中就可以实现气象数据的双向通讯，进行有效的信息传递和收集［7－8］。图2为基于GPRS无线通讯的气象信息系统示意图。
2．3软件设计
气象信息管理系统可以通过网络来查看气象信息。本研究天气显示采用的软件是LabVIEW，此软件是美国国家仪器公司推出的一门图像化编程语言，同时也是著名的虚拟仪器开发平台［9－10］。作为一门图形化编程语言，LabVIEW秉承了其简单易用的一贯作风，使用户能够快速编写出强大的应用程序。本研究的LabVIEW编写程序图，如图3所示。为了方便叙述，本文把风向、风速、温度、湿度、雨量和气压多种气象数据统称为气象信息值。气象系统天气前面板显示图，如图4所示。通过该系统对哈尔滨市香坊区东北农业大学校内气象信息值进行监测，与气象台预报数据作为参考进行对比，气象信息值监测结果如表1所示。表1中实测的时间跨度是实验当天早6:00至晚18:00。从数据中可以看出，实测日期当天监测到的温度、湿度、雨量、风速和气压与参考值相比，具有良好的线性关系，系统可以准确计算出当天所监测气象信息的平均值。此收集到的气象数据只是一天中的部分数据，所以经过系统分析计算出来的数据只能代表所监测时间范围内的气象信息，与气象台的参考值有偏差。
3结论
1.1虚拟现实
1989年美国的J．Lanier最早提出虚拟现实技术（VirtualReality，缩写为VR）又称灵境技术或幻境技术，是专家学者们公认的能促使21世纪社会发展巨大变化的几大技术之一[2]。在期刊《国际虚拟现实》上，虚拟现实的含义为：使人可以操纵其内的物体，犹如身临其境，它是一个虚拟世界的计算机系统[3]。
1.2虚拟农业的概念
虚拟农业(VirtualAgriculture)是从虚拟现实、虚拟植物建立，用虚拟现实技术与可视化技术模拟植物，在计算机上土壤物质的吸附，迁移，排放的成长过程中表达的遗传物质异化、同化的计算机虚拟现实，采取人为干预，对这些过程中各种应激作用条件下的研究[4]。具有交互操作、易现实的特点，它是农业信息化重要研究领域之一。
1.3虚拟农业的优势
虚拟农业的优势主要体现在3个方面:一是模拟农药从喷雾器中喷出后的空间运行轨迹以确定农药的最佳喷施方法；二是判别植物群体精确定量化研究利于计算植物群体空间中光通量精确值；三是通过改变植物形状与叶子形态让害虫无处藏身、觅食，以此减少害虫侵害从中找到最佳栽培方式。虚拟农业技术甚至能直观地研究复杂的生态系统，如农田、森林等，从中发现难以观察到的规律。结合生物学技术，为植物基因改良以及植物株型设计提供依据，加强人们对植物生命和植物生理的了解。
1.4虚拟农业的意义
虚拟农业由于虚拟对象不同，与之相对应的系统也不同。但都涉及虚拟对象，虚拟环境，认知水平以及相互间的作用关系等，是农业知识与现代化信息技术的综合体现。尽管虚拟农业的过程非常复杂，但它彻底改变了传统的教学方式和科研方法，为发展农业带来了巨大的经济效益。虚拟农业改变了中国乃至全世界几千年凭传统经验的种植模式，它是一个定量化的研究过程。它不仅可以模拟作物满足最大经济效益产量时的株型，为作物育种工作指明方向。还可以最大程度缩短育种年限，能在几秒钟内完成模拟作物生长的全过程。虚拟农业可以模拟不同作物和同种作物之间的间作、连作、套作等相互作用、交互影响，为作物合理耕种、合理搭配提供理想的规划。虚拟农业的模拟使课堂学习形式更形象化、直观化。从而使学生们以及各位学者更好的掌握、理解现代农业知识。经济效益方面，虚拟农业替代了现实生活中难以实现的费力、费时的试验。在过去的几十年里，虚拟植物的研究与应用已经有了长足发展并取得了相当大的成就。新西兰Holt开发出虚拟几维果树系统，能几秒钟摸拟出植物的发芽、生长、抽枝、展叶、开花、结果、果实成长等整个生长周期，不用费长时间实地种植即可观察分析。还可以计算出虫咬叶片后所向果实输送糖量受到的影响。在农业科技推广和教育教学领域，与其他智能化农业软件系统相结合，可建立虚拟农场，可直观生动的对农田、森林等复杂的生态系统研究，从而探索科学规律和奥秘。还可以通过改变环境条件和栽培方式，观测植物生长过程及最终结果[5]。从而节约大量的物力，人力。近年来，虚拟现实技术在农业领域的研究越来越重要。从虚拟植物，虚拟环境的探索和研究可以看出，虚拟现实技术将被广泛应用于农业领域，并带来新的理念和技术，为农业生产和农业科学的发展提供新途径。
2虚拟农业技术的应用
2.1虚拟实验
虚拟实验是指借助于虚拟现实、多媒体与平台仿真等技术，在计算机上营造部分替代、可辅助的，甚至是全部替代的传统实验，以及其各种操作环节相关的软件与硬件操作环境，使实验人员犹如在真实环境中一样实验各种项目，将得到的实验效果完全等价甚至是优越于真实环境中所取得的效果[6]。虚拟实验注重的是实验过程的交互与实验结果的真实性，它建立在虚拟实验平台之上，开展虚拟实验教学不仅能够突破传统实验的“时、空”限制，而且能有效缓解大部分高校普遍面临的实验器材陈旧、型号落后、设备不足等方面的困难和压力。从而使老师和学生们随时随地通过键盘鼠标进入虚拟实验室，进行各种实验，操作各种仪器，以此提高实验教学质量[7]。
2.2虚拟育种
要想获得高产的农作物，必须具有合理的株型。早期的育种工作，技术人员都是选择在大田中完成的。而现在的育种工作，是利用虚拟农业技术结合生物技术在实验室里模拟育种的，并且还可以培育出新品种，最后通过大田实验做检验。以玉米为例，株型对作物的品质、产量等影响很大。从已知的品种出发，找出它们与品质、产量等关系，构建合理的数学模型。如每亩株数、每株穗数、秸秆的高度、穗长等，按照最佳株型，不仅可以确定育种方向，而且还可以减少资金浪费，节约大量的时间，从而提高育种效率[8]。
2.3虚拟温室
随着科学技术的发展，虚拟温室的开发与研究应运而生。虚拟温室是将模型、数据、材料、高级算法与物理属性整合而成的研究平台。它是将环境学与物理学相结合，进行研究温室对外界环境的各种反应，并且能够显示、观察与打印其结果[9]。虚拟温室与虚拟飞行器、虚拟驾驶器等相类似，其科研的意义及价值不言而喻。温室的智能化与动态研究及虚拟植物的自适应研究，都可以应用虚拟温室完成。即真实的温室由虚拟温室来再现。需要研究的内容非常丰富，实验教学也能从虚拟环境中获益。使用户通过改变虚拟环境规则，在各种“环境”中进行实验和学习。虚拟温室作为综合的实验平台，可以研究和试验温室特性及规律。其优势在于为实际生产提供一种交互的、可靠的、可重复操作的参考平台，从而为生产决策服务。
2.4虚拟农场
用计算机技术来模拟农作物生长，被知名人士称作虚拟农场。在计算机屏幕上，进行三维模拟植物的构造与生长，不仅能显示出作物所具有的性状，还可以改变作物的栽培方式。从而直接观看玉米发芽、生长、抽枝、展叶、开花、结果等整个生长周期，无需长时间实地种植就可以观测分析。作物的生长过程可以分解成这些重复部件生长过程的总和。在教育、教学及农业科技推广领域，用虚拟植物构建虚拟农场，让学者们在计算机屏幕上直接观测作物的整个生长周期与最终结果。如虚拟种植作物，虚拟田间管理等，从而使学者们快速地掌握农田管理技术。
2.5虚拟果树修剪
虚拟果树修剪技术为广大学者掌握先进的修剪技术提供了一种新途径。它是模拟果树管理措施中的重要技术[10]。对调控果品产量以及提高果品质量有非常重要的作用。然而，在技术推广和实际生产中存在两大难题：一是果树修剪技术人员相对短缺；二是普及修剪技术有一定难度。再加上错误的修剪具有不可逆性，总是带来不可弥补的损失。以至于严重影响到果业的可持续发展。因此，普及和推广果树修剪技术是至关重要的工作。
2.6虚拟立体农业
虚拟立体农业主要是摸拟光资源作物间的套作管理。一方面，在光资源模拟中，叶片分布状态对光辐射产生影响，在蒸腾作用与光合功能的共同作用下会产生变异；另一方面，光合产物的分配与生产也决定了各部分的生长速度，以及植株下一时段的形态结构[11]。因此，利用计算机图形学建立植物三维模型，模拟光线在植物冠层内反射、传输及透射等，并参照光资源量就能精确计算出每一叶片的光截获值，从而实现对立体农业管理。
2.7虚拟都市农业
简言之，都市农业是把农业的生活、生产、生态等结合为一体的产业。对都市农业的模拟主要体现在三方面：（1）为实现最好景观，对建筑周边的田园景观设计及整体规划；（2）都市农业的结构安排、空间布局，以及农业消费、生产与流通；（3）周边地带与都市化地区农业的合理搭配。从而实现农业发展与城市需求相互促进、相互依存、相互补充的一体化关系。
2.8虚拟教学和农业科技推广
在科普教育、教学和农业科技推广领域，与其他智能化系统软件联结，使学者在计算机上进行虚拟农业管理和种植虚拟作物，通过改变栽培方式和环境条件，能多个角度观测作物动态生长状态、生长过程以及最终结果[12]。尤其是农业科技推广领域，这种效果更容易使学者接受、掌握先进的农田管理技术，从而提高农业科技的现代化进程。
3虚拟农业的发展趋势
3.1虚拟农作物
虚拟农作物就是利用虚拟现实技术，以植物个体或群体为研究对象，在计算机上模拟作物在三维空间中的生长发育过程[13]。是数学、植物学、计算机图形学和虚拟现实技术等交叉学科。它不仅能够提供作物生长的空间规律反映植物的形态结构，还可以摸拟生产管理以及探索出植物生长的规律和奥秘。利用虚拟植物技术，研究者可以在计算机屏幕上设计农作物，并进行农作物育种。利用可视化技术与面向对象程序设计思想进行作物建模。它对于构建植物形态、探索农作物理想模型、虚拟教学甚至园林设计等方面有非常重要的应用[14]。虚拟农业的研究对象不同，系统结构也不相同。图l为虚拟农作物结构。虚拟现实技术的“沉浸式交互环境”给用户带来了临场感与真实感的体验。运用此技术，能几秒钟摸拟出作物的发芽、生长、抽枝、展叶、开花、结果、果实成长等整个生长周期，不用费长时间实地种植即可观察分析。甚至能直观地研究复杂的生态系统，如农田、森林等，从中发现难以观察到的规律。因其具有便于交互操作、易控制、真实感强等特点，而得到广泛的应用。
3.2虚拟农作物的模型研究
虚拟农作物建模的目的是通过模拟研究对象的发生、发展过程，为发现规律，解释现象，揭示机理，预测未来等提供有用工具[15]。以作物为研究对象的几何模型是作物建模，它是用来构建能直接反映现实世界中实物对象的数学模型。建模的最终目的是使科研人员的研究手段、方法更准确、快捷。进行作物仿真，研究其形态变化特征以及进行三维形态模型的数据分析。三维重构法对作物建模是先采用仪器收集作物空间数据，再通过编写程序调用一些数据，以此实现农作物的三维模拟。随着仪器精度的不断完善，模拟的农作物逼真性也越来越高。农作物个体的生长都具有持续、自主、主动的属性，与环境的交互则具有应激性。通常是由地上部分和地下部分构成。地上部分的根、茎、叶、花及果实与空间环境交互；地下部分的根与土壤环境之间交互[16]。作物器官间交互、协作生长：相同作物个体间是竞争关系，不同作物个体间则竞争与协作关系。人作为外部调控机制，把作物体与器官以及环境间的关系抽象为模型库和知识库，通过修改环境因素参数，观察虚拟农作物的生长过程，从而达到教育教学、科研等目的。图2为虚拟农作物系统模型结构。从天气数据库中提取环境因素中的天气参数；用灌溉、施肥专家数据库实施调控水分与养分参数。其中，模拟农作物生长的必需参数是每日气象要素（如温度、湿度、太阳辐射、风速以及降雨量）。
4结束语
一、探究虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中的应用
1.用虚拟机技术为教学实验提供服务。
其具体表现在：1.1在对虚拟机进行选择的时候，一般要注意两点：其一，尽管一个实体机可以连接多个虚拟机，一定要依据课程的实际所需，合理地选择虚拟机的台数，这样才能够让虚拟机在实现运行的过程当中，也不会占用实体机过多的硬件资源；其二，在具体的实验操作当中，教学者要充分考虑网络服务器，比如：它的安全性能以及运行效率等等，因此，主虚拟机的操作系统最好是Win2003Server，而辅虚拟机的操作系统就可以是WinXP。1.2虚拟机在实际运行的过程当中，会占用实体机的一部分内存，而教学者在进行具体实验操作的时候，通常也会同时启动多台虚拟机。因此，实体机的内存必须要足够大，这样才能够让其不影响到教学者的实验过程。
2.让虚拟机技术为课堂教学服务。
在计算机网络安全的整个教学过程中，教学者会对学生教授一些具有系统危险性的教学内容，比如：计算机木马对系统造成的危害等。因此，教学者在这个时候，就可以把虚拟机技术合理地应用在实际的教学过程当中，并利用虚拟机对教学的内容进行现场演示。这样一来，学生就能够更加充分的认识到计算机网络安全技术的具体操作过程。与此同时，学生在得知这些对计算机系统具有破坏性的病毒之后，也会引发其自身对这些知识点的思考，并从中挖掘出能够有效预防这些病毒出现的方法，从而让学生能够更进一步的掌握到计算机网络安全这一课程的精髓。
二、试析虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中应用的作用
现对虚拟机技术在高职计算机网络安全教学中应用的作用进行简单的分析，并将其概括成以下几点：有利于提高教学者的教学水平。有利于学生更好地掌握计算机网络安全技术。有利于高职院校培养出一批具有高素质和高计算机网络安全技能的专业型人才。有利于促进我国教育事业的进一步发展。
三、结束语
综上所述，虚拟机技术作为一种具有高科技效力的技术，它在高职计算机网络安全教学当中的应用，是非常重要的。因为，它不仅可以提高教学者的教学水平，还可以让整个教学的过程变得更加的丰富多彩。这样一来，也能够从很大程度上提高学生的学习效率，从而让他们在学习当中逐渐用知识完善自我，并成为一名优秀的计算机网络安全技术人才。
作者：李文
1虚拟化技术内涵解读
虚拟化在计算机系统结构中被定义为资源逻辑角度分配手段，单位设备都拥有既定内存、CPU等，可以同步运作多个系统以及程序，此时硬件资源相互独立且不存在影响关联，进一步将计算机资源使用效率发挥到极致状态。对于用户个体来讲，虚拟化技术将软件、硬件资源分离目标真正实现，用户主体完全无需将后台硬件实现方式考虑在内，而是将注意力集中投射在正在应用的系统软件之中。此类技术目前已经成功投入到各类技术领域空间之中，涉及IT异质化层面已经得到全面呼应，为后期云基础架构完善供应更多适应活力。经过长年改进，有关各类厂商已经将虚拟化时常竞争格局全面开启，应用范围也扩展到各类技术空间，代表性产品十分多样。其中，Vmware就是最大的厂家，其利用全虚拟以及硬件辅助进行产品性能优化，使得主机可以随时完成处理器调度以及硬件驱动任务，由于虚拟外部与真实网络连接的以太网卡能够承接起bridge网络的操控任务，有关NAT支持功能也获得有机重生。另外，Xen是在GPL授权基础上开发的软件类型，其能够有效支持各类操作系统应用需求，保留一定的可移植性能与独特类虚拟化支持潜质。依照技术角度观察，这类技术应归属于混合模型队列，其正是作为最优秀的半虚拟调试引擎，在优质化硬件设备的辅助范围下，虚拟化完全改造已经不再是梦想。需要注意的是，类虚拟化内部的前端驱动架构也可在VMXDomain中自由跨越，其间I/O设备性能也将得到全面提升。
2虚拟化技术在高中院校计算机教学过程中的应用细节分析
2.1高职院校内部虚拟化技术的应用现状研究
2.1.1异质化操作系统对多课程实验环境的支撑
各类课程对于现场实验控制需求程度存在差异，尤其在MCSE等专业化课程学习过程中系统多样化存在功效几乎不可或缺。为了积极应对虚拟化技术应用中存在的不足状况，涉及Windows+SQLServer+HTTP等环境虚拟机都可以实现特殊文件的部署以及应用目标。就单个虚拟机设备来讲，其在物理结构上被定义为独立子系统架构，能够全面协调各类主流与虚拟客户主机工作环境；还可以开创全新局域网虚拟环境空间，使得网络行为几乎贯穿工作活动始终，可以确保在整个实验活动中全面规避虚拟网卡、交换机冲突故障隐患。处于相同物理架构中的单位虚拟机设备基本都可以被定义为宿主机的某类软件操作工具，学生在实践操作过程中便可适当减少外部器具损坏现象，确保现场资源更新资金的稳定性。
2.1.2网络教室的开放虚拟技术
能够建立网络教室，由于各类服务工作都是透过系统实现异质化用户支持目标，使得在服务器上的用户可以凭借远程渠道登录主体界面，但是疏导过程中存在隔离性能较差问题，病毒也将因此全面扩散，严重情况下便会令系统处于崩溃境地；另外就是系统权限设置水平不高，为了确保系统的安全成果，设计主体有必要将使用主体的权限资格设定在最低范围之中，此时软件就不能随意安装，系统既定设置也就不能篡改。再就是资源分配形式不是非常公平，如若某位使用者开展耗费计算项目，其余操作主体就极易受到牵制，各类操作程序都将停滞不前。
2.2计算机教学过程中虚拟化技术应用解决措施的补充
依照目前高职计算机专业实验要求分析，有关Xen等虚拟环境多操作系统支持改造工作开始全面开放，其间任何管理限制性问题得到有效遏制，网络拓扑结构因此崭露头角。涉及Xen虚拟技术部署流程具体如下。
（1）将虚拟机VM2创建完毕，应用RHAS5将光盘中的RPM资源复制到VM2内部；其次，将Kernel的RPM包安装，依照rpm-ivh程序要求安装所需软件；
（2）修改Kernel默认启动顺序，应用VI编辑将配置文件内部的default=1的数字改为0，代表首部内核已经启动，而1则代表第二个内核的启动，就是指系统RHAS5原来普通内核结构，之后重启系统并等待程序处理完毕之后进行其余安装包的加入；
1工程管理中BIM虚拟施工技术的流程分析
BIM虚拟施工技术在建筑工程管理中的应用有助于加强工程全过程管控，从工程设计、施工导后期物业管理实现实时、精准跟踪管控，尤其是规模较大、设计与施工较为复杂的建筑工程项目。
(1)工艺原理
利用BIM软件可建立起建筑工程项目相关信息模型，施工前期可对工程项目设计方案进行检测、分析与模拟优化，结合工程要求与标准制定详细的进度计划与施工方案，并通过施工全过程模拟及时发现施工重难点问题并予以解决，直到获得最佳设计与施工方案，并辅以3DMAX动画对复杂施工环节或工艺进行演示，以更好的指导现场协调施工，减少施工干扰、设计变更、施工返工、人机待料等情况的出现。项目施工中要对虚拟模型进行实时维护，根据设计变更情况、技术核定情况及实际施工情况做出调整，施工结束后要随时重现施工过程作为改进、究责、检查的终压依据，通过多维度的BIM模型在网络环境下对项目的资金支出使用情况、成本管控情况、进度质量控制情况等进行分析回溯，为提升工程项目管控质量提供技术支持。
(2)工艺流程
应用BIM虚拟技术要遵循国家建筑行业相关规范及施工规范编制各类施工合同、图纸及标书文件完成组织虚拟方案的编制工作。建模阶段提供专业技术支持以确保图纸设计表达清晰、专业性无误，利用BIM软件创建模型，结合施工设计图纸、招标文件、合同等资料建立工程土建、钢筋等项目，并完成BIM模型的安装。BIM模型评审通过三维模型展示对模型与设计图纸的符合程度、节点部位是否满足设计要求、现场施工条件是否无误等进行审核，确保支持模型达到预设目标并可真实反映原版设计意图。评审过程中要对模型反映问题进行汇总并提交做三维模型碰撞检查探寻解决对策，及时发现施工中重难点部分，结合设计变更条件对模型进行维护，避免影响施工进度与质量，完成造价成本控制。模型虚拟施工方案编制完成后要结合具体施工情况及进度及时进行补充完善，以充分发挥虚拟技术对建筑工程管理的积极作用。根据施工方案，要在模型上完成数据信息的同步集成，结合方案要求对各构件参数及影响施工属性相联接，由此对整个施工过程进行模拟，从而实现各个阶段、环节、细节部分施工数据的高效集成，推动施工工艺控制效果的提升，结合细致准确的设计规划指导现场施工。在模型中要及时输入各项施工成本控制指标并设置相应的预警提示，以便为施工成本管控提供强有力支持，完成集约化管理、精细化管理模式的推广实施，配合虚拟模型施工方案中各个关键时间节点的要求，输入相应工期及进度配合视觉化动态模式显示以便更加准确的指导现场施工工作。建筑工程项目管理中应用BIM虚拟技术要在整个工程的生命周期内加强对施工情况的督导，以形成高效、强势的管理平台为建筑工程管理服务。
2工程管理中BIM虚拟施工技术应用分析
建筑工程管理中应用BIM虚拟施工技术有助于加强对现场管理工作的监督与了解，公司管理层应用虚拟施工技术可随时查询、跟踪现场施工进度，结合施工情况可随时准确下达管理指令，提升了沟通效率、降低了沟通成本，有利于建筑企业集约化管理模式的推行与实践，是提升施工管理水平与效率，可极大的降低建筑工程成本造价，提升企业施工效益。目前建筑行业施工项目逐步趋于复杂化的情况下，因设计变更、施工返工等原因造成的施工成本造价增加比比皆是，不仅影响了工程进度、质量与安全，对承包方、施工方而言也造成了极大的经济损失，根据行业统计数据，仅2014年建筑行业总承包工程中因设计变更施工与返工施工造成的成本增加比例在10%－20%左右，管理团队管理成本增加在10%－30%左右，极大的影响了施工单位效益目标的实现。鉴于此，应用BIM虚拟施工技术模型可以更加直观、详尽的方式展现工程空间信息，在正式施工前即可对工程设计、竣工、验收情况进行评判，极大了的减少了设计变更与施工返工等情况的发生，也一定程度上节约了管理成本。利用BIM模型进行虚拟碰撞检验有助于提前发现设计问题，并可通过虚拟仿真技术进行预应力钢筋排布模拟等诸多试验，从而减少后期返工，避免延误工期、施工成本增加。建筑工程未开始施工前应用BIM虚拟施工技术可对整个施工过程进行模拟，对工程中每个管道、构件的位置进行精确定位，确保实现工程施工的精细化管理;BIM虚拟施工技术通过与4D数据库的关联可更加精确、快速的获得各类工程基础数据并拆分实物量，可为采购计划的制定与调整提供给确切数据支撑，为项目限额领料提供帮助与支持，有助于加强施工项目成本管控、进度管控与质量管控等。传统施工中通常难以确切统计出项目支出费用、合同应支付款项、甲方已支付款项等杂且乱的施工费用，无法结合施工进度与施工要求临时快速变更施工图纸及获取准确合同工程量及工程造价，BIM虚拟技术配合4D关联数据库可更加快速、精确的确定相关三维图形区域并完成框图出价，实现过程三算对比、产值核算及进度控制等，为施工提供有效指导依据。BIM虚拟施工技术在工程管理中应用可对设计模型方案进行优化，准确捕捉施工重难点，借助3DMAX动画渲染展现施工工艺流程并进行可视化交底，通过展现虚拟施工现象使得复杂的空间设计与标准变得更为准确直观，方便施工管理人员及作业人员的理解与运用，有效解决了因施工理解不同造成的施工操作失误。利用BIM虚拟施工技术可将整个工程建设过程及材料使用情况记录在案，可随时重现整个施工过程并作为工程改进、检查、责任追溯的重要依据，有助于加强施工管理。利用虚拟仿真技术优化施工设计方案可推动绿色施工理念与绿色施工技术的应用实践，尤其是建筑工程中大型设备的安装与吊装，利用3D模型可更加直观的再现设备吊装的动态过程，可有效避免实际吊装中出现碰撞事故，在出现吊装意外时系统可及时自动告警，确保吊装圆满，并减少现场设备吊装意外的发生。比如通过鲁班iBan移动应用可实现现场施工画面的实时拍摄与上传，与BIM虚拟模型进行位置对应，实时反应各方施工参数并展现了控制计算机中，从而将现场的施工管理、质量控制、进度控制、安全控制施工情况与虚拟模型相关联，极大的提升建筑工程管理效率。
3结束语
综上所述，建筑工程管理中BIM虚拟施工技术的应用有助于加强工程质量、进度、安全管理效果，为工程施工提供全程高效指导，减少各类意外情况对工程施工的负面影响，从而保障建筑工程施工效益目标的高质量实现。
作者：朱昭波 单位：江西中煤建设集团有限公司
结合虚拟技术的特征和它在产品展示中的一些应用实例，从中我们可以了解到，基于虚拟技术的家电产品展示设计是将家电产品设计成虚拟的模型，并整合声音、视频、图像、动画等新媒体元素，营造具有沉浸性、交互性、构想性的虚拟的展示环境，在这样的环境中消费者可以对虚拟展示的家电产品进行放大、缩小、旋转等全方位的观察，还可以完成改变颜色、造型及材质等一系列的设计动作，结合必要的一些设备实现家电产品工作原理、工作过程等功能。。由此可见基于虚拟现实技术的家电产品展示不仅仅是一个动画演示媒体，还是一个开放、互动且具有一定展示设计功能的虚拟场景。
二、虚拟现实技术在家电产品展示设计中的应用优势与价值
随着社会经济的发展科技的进步，在高速发展的经济时代的今天，人们对目前生活具有极大的便利性追求，网络信息充斥着各个角落，带给了我们极大的便利性，传统的静态的产品展示极大阻碍了人们的视线。传统的展示方式，已经让人们产生了审美的疲劳，已经不能够满足当代产品展示的基本需求，不能够体现产品的展示独特性、创新性和艺术性。使得人们只有亲自去购买现场才能够了解和体验产品属性。产品虚拟展示设计可以利用计算机技术营造出一个仿真的虚幻的坏境，设计者可以通过漫游动画、三维效果图等方法来展示产品设计效果，让决策者、设计者以及消费者来感受、认识、理解和评价。传统展示方法有一个类似的缺点，就是不能以人的视角深入其中，得不到全方面的设计效果和观察，而应用虚拟现实可以很好的做到这些。消费者可以从不同角度，实时真实互动地看到产品设计效果，虚拟展示是一种交互体验性、便利性相结合的新型展示手段，极大的满足了经济信息时代人们的需求。
（一）虚拟现实技术可以自由、人性化的互动式体验
目前，在市场销售活动中，家电产品的展示比较广泛的应用展示方式仍然是实物展示。但家电产品不同于其他的产品，促成消费者购买家电的众多要素中品牌口碑、技术领先、产品功能、安全性能、外观设计、产品质量、绿色环保、节能效果前8项指标使其无法全面的开放式的展示，一般消费者在观察及选购的时候自由度较低，不能够获得最佳的体验感。而基于虚拟现实技术的小家电产品虚拟展示方式更注重消费者体验，更关注提升用户的自由感知。在虚拟家电产品展示中，虚拟现实技术引入家电产品展示效果更加逼真，消费者可以根据需要放大细节，变换视角，实时修改颜色、造型、材质，从而挑选自己喜欢的款式进行交互式体验等，同时还可以通过网络与其他在线的消费者交流经验，从而可以在愉快轻松的体验中产生购买的欲望、坚定购买信心。消费者还可以及时与设计者进行沟通、探讨设计中存在的问题，进行协同化、协作化交流，这也是传统的实物展示和网络静态的图片展示无法比拟的，这也是较多消费者较喜爱的演示方式。基于虚拟现实技术的展示设计带来新奇、人性化且自由的互动式体验方法也有助于发掘潜在消费者。
（二）连续、直观的视觉效果
在目前较为常见的家电产品实物展示方式中，消费者受外在的条件影响很大程度上受到限制，以图片、文字或Flash多媒体技术往往只能提供家电产品的平面图，给消费者的信息量有限，与实物相比也有一定的差距，而且缺乏互动性。家电产品展示中应用虚拟技术，以虚拟的三维模型为家电展示的表现形式，不仅仅能全方位地展现家电产品，而且还能对它任意缩小、旋转，、放大获得多角度、多方位、连续性的展示。虚拟现实技术对产品可以进行实时渲染，具有传统的静态的展示不可比拟的优势，互动性体验的浏览方法使其比多媒体的展示方式更为先进。应用虚拟现实展示形式，不仅能够展示出家电产品外形的各个面面，再加上消费者通过人性化的互动性操作，对家电产品进行深入观察，能够有更全面的了解，使购买机率增加，从而为商家带来更多利润。
（三）提升家电产品的营销性能
为了争得消费市场份额，销售商竞争非常激烈。他们不断探讨最新的零售手段，以寻求销售额增加的新办法。最有效的销售方式就是展示。从有销售业开始，销售者怎样向消费者展示家电产品就是一件非常值得探究的事情。可以说家电产品虚拟展示是最目的最直接的提升家电产品的销售量。
三、结语
本论文研究基于VRML交互式虚拟产品设计坊的设计和实现。阐述了虚拟现实、虚拟现实技术以及基于VRML的虚拟现实技术的概况,探讨了在第二代Web上的VRML虚拟境界的生成技术,提出了在虚拟产品设计中用Java Applet借助VRML的外部程序接口EAI访问VRML虚拟境界及人-机交互地生成VRML虚拟空间的方法。根据目前国内外虚拟现实的研究现状,利用VRML提供强大的Java脚本语言能力和Java内建的Internet网络支持,探讨在Internet上使用VRML进行构造交互式虚拟现实环境的研究和应用。 本论文重点研究了交互式虚拟产品设计坊空间生成技术及其设计和实现。利用3D Studio MAX R4强大的三维建模和输出功能,将三维场景转化为VRML2.0文件格式输出,从而为建造虚拟现实世界提供了极大的方便。通过VRML的Script节点和浏览器外部编程接口EAI两种机制来扩展VRML场景。利用Java语言来创建程序脚本,从而控制和改变VRML虚拟空间。讨论了VRML技术与其他数据访问技术相结合,实现对数据库实时交互的技术实现方法,并简要阐述了相关技术规范的语法结构和技术要求。 论述了通过利用TCP/IP协议下的Java Socket网络通讯机制以及构造相应的网络通信数据包等方法,实现虚拟产品空间的生成。论文通过建立虚拟产品设计坊来探讨交互式虚拟现实技术在Internet中的实际应用。 论文最后展望了VRML今后的发展及实际应用的扩展。
[关键词]虚拟仿真；中职院校；电子技术
[中图分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603（2017）21-0084-01
随着现代科技水平的不断提高，虚拟仿真技术愈来愈被更多的人所认识并了解，运用领域亦变得更加广泛。虚拟技术蓬勃的发展背景下，在中职电子技术教学中加强其工作的推进不仅有利于虚拟仿真技术社会价值的实现，更有利于推动我国中职教育事业的进步与发展。为此，加强虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用势在必行。
一、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用现状
（一）教师教学的得力手段
虚拟仿真技術在中职电子技术教学中的应用有效提高了教学质量，在传统的中职电子技术教学中，教师往往采用“填鸭式”的理论教学手法进行教学，然而电子技术教学的理论教学抽象、难懂，加之学生的实操课安排比例较少，从而导致其教学质量不高。而虚拟仿真技术的应用不仅有效地将抽象的理论知识进行具体化、形象化，使学生更好地理解相关知识，更有助于减轻教师的教学负担，使教师能够腾出更多的时间进行备课设计工作，并借此提高整体教学质量。
（二）学生学习的“好帮手”
中职院校的学生往往文化课基础较为薄弱，其在抽象、难懂的电子技术课堂学习中受个人学习基础的限制，难以激发自身的学习积极性。虚拟仿真技术的应用能够将系统的理论知识运用图文并茂的形式在荧幕中呈现，学生被新的动态教学模式所吸引，便会提高自己的学习积极性和主动性。此外，虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用还能够打破传统理论知识统一的课堂局面，从而给教学模式带来更多的创新，使电子技术教学质量不断提升[1]。
（三）教师的虚拟仿真技术应用有待提高
虚拟仿真技术的应用确定能够提高学生的学习积极性和电子技术教学质量，然而，作为一种新型的教学模式，虚拟仿真技术的应用对教师自身的应用水平有着较高的要求。当前，我国中职院校多数教师在教学工作中已经形成了理论讲解为主的习惯，对突如其来的教学改革很难在一时间适应，并缺乏对虚拟仿真技术的深入了解，使其在实践教学工作中难以保持长远的教学价值。为此，强化教师对虚拟仿真技术的应用能力成为中职院校电子技术教学工作任务的重点。
二、关于虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的具体应用
（一）利用虚拟仿真技术创设教学情境
虚拟仿真技术对生活中的情境进行模拟，让教学资源更加直观地呈现在学生眼前，同时将教学资源的影像要素与生活化相关联，借以激发学生的积极性，使学生有种身临其境之感，并轻松、愉快地获取电子技术专业知识。此外，这种教学技术的应用不仅能够促进学生学习主动性的提高，更能让学生更加充分地理解和运用电子技术知识并提高学生的学习效率。为此，在实际教学中，教师可以构建一个虚拟仿真技术的情境平台，让学生模拟电路操作来展示电路数据，不仅能促使学生在课堂学习中清晰地掌握理论知识，而且能提高他们的实践操作能力[2]。
（二）虚拟仿真技术在小组合作学习中的应用
小组合作学习的教学模式在传统的电子技术教学工作中便有所应用，但学生整体对其知识点内容缺乏明确的认识和理解，继而导致在小组写作学习过程中容易产生较大的分歧，进而影响学习效果。而虚拟仿真技术与小组合作学习模式的融合不仅能够促进学生团队协作学习能力的提升，更能让每个学生清晰地了解技术与理论领域的知识点，让学生更能够在不同的观点下进行积极探索，极大地提高学生的学习效率。此外，教师在运用虚拟仿真技术授课时，其自身要不断加强对该技术的练习，在教学中不断学习，可以提高自身对虚拟仿真技术的应用能力，从而满足电子技术教学工作的要求。
（三）模拟操作与实际操作相结合
鉴于中职院校电子技术教学中的设备数量限制和人数配比限制，必须加强虚拟仿真技术的引进，从而促进全体学生能够更好地进行实操训练。虚拟仿真技术能够为学生构建虚拟的实操平台，让学生能够在模拟操作中切实感受到现实的操作滋味。值得强调的是，模拟器操作虽然能够培养学生的实操能力，但却无法模拟出现实设备出现的各种突发问题，为此，在进行模拟操作教学中亦要充分与实际操作相结合，让学生在虚拟仿真技术的辅佐下进行更好的实操训练，从而促进学生综合应用能力的提高[3]。
在信息化时展背景下，中职院校的教育模式要积极顺应时代的发展潮流，在电子技术教学工作中尽可能融入现代化教学手段，积极推进虚拟仿真技术在教学工作中的应用，科学、合理地利用虚拟仿真技术的优势来提高课堂教学质量，从而全面提升学生的实际应用水平。
作者：杨健
参考文献：
[1]陈闽蜀.虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用分析[J].兰州教育学院学报，2015（3）：111-112.
