高校多媒体语音室的虚拟现实交互模式设计与应用研究

虚拟现实技术已成为现代教育中重要的技术手段,其沉浸感和交互式对促进高校语言类教学改革有重要作用。如何将虚拟现实技术融入多媒体语音室建设,构建多媒体语音室的虚拟现实交互模式和应用场景,成为多媒体语音室智慧化升级改造中的关键问题。通过分析目前高校语言教学模式及原有多媒体语音室存在的问题和虚拟现实技术的优势,提出多情境虚拟现实语音室交互式学习模式的设计方案。采用多情境的虚拟现实语音室学习模式,将会促进语言学习课堂由原有被动的接受式教学向新的沉浸交互式自主学习模式转变。

多维度染整线上实验教学的设计与实践

为提升线上实验教学效果,建立了理论与实操相结合的线上多维度染整实验教学模式。该实验教学融合了实验视频、虚拟仿真、居家实验和线上讨论等多种教学手段,解决了线上实验只能看不能动的缺陷,弥补了课堂实验教学中无法试错的问题。从观察、思考、动手、反馈多角度培养,建立多维线上实验教学体系。实践表明,该实验激发了学生的好奇心和求知欲,使学生成为实验的主体,提高了学生设计实验及分析能力以及独立解决问题的能力。

虚拟桌面与零客户端在实验室管理中的研究应用——VMware Horizon View与Dell Wyse Zero Client的融合研究

我校计算机实验室至今仍在使用2006年开发的机房计费管理系统,此系统的刷卡终端安装于实验室外,常年运行在恶劣的户外环境中,因此故障频发,无法长时间正常运行。面对上述问题,我校教学环境部利用当前已趋于成熟的虚拟桌面技术,让机房计费管理系统的刷卡终端能够稳定地运行在恶劣的户外环境中,并且能够便利地对其进行管理和维护。

独立学院网络实验室虚拟实验系统的规划设计分析

独立学院在以往开展实验室教育的过程中,时常由于教育资金不足、各类资源建设不到位等问题,使得教学效果存在很大提升空间。网络实验室虚拟实验系统是基于虚拟技术之上打造的实验室场景,其可有效弥补独立学院实训设备不足的问题,通过虚拟和现实交互的场景促进实验教学效率的提升。但独立学院在此方面的建设尚且相对滞后,还无法满足实际的网络专业实验教学需求,仍有着较大的进步空间。鉴于此,本文以独立学院实验教学作为切入点,指出网络专业实验教学不足之处,并基于网络实验室虚拟实验系统的优势,探索系统的设计原则及设计策略,以供参考。

基于AKAZE算法的虚拟实验室场景三维模型的重构

受到三维场景重建图像特征时间变量差异与特征精度约束要求较高的限制,传统虚拟实验室场景三维重建模型的计算效果与预期效果差距较大,主要体现在三维场景数据误差与计算效率两项指标偏大。为更好地解决这个问题,引入AKAZE算法对其进行三维构建参量的优化,具体实现分为四个步骤,分别为虚拟实验室场景三维重建模型的AKAZE非线性尺度空间特征确定与提取、虚拟实验室加速的非线性扩散三维空间构建、虚拟实验室三维边缘信息融合及虚拟实验室三维场景重建模型输出。通过对模型效果的仿真测试表明,经过AKAZE算法优化后的模型三维构建准确度更高、响应更快、稳定性更好、方法易于实现,具有较高的推广价值。

基于云计算的虚拟化PXE技术在计算机实验室中的应用

为提高计算机传统存储设备的充分利用、实现开源节流;同时解决计算机实验室在软件优化升级过程中由于网络环境不稳定而引起数据不间断丢包,造成系统不完整而发生故障,本研究提出基于云计算的PXE技术搭建虚拟工作站方案,加速高校计算机实验室的转型升级。测试结果表明:该方案中的虚拟化PXE技术能减少实验室存储设备投资,优化计算机实验室的整体性能,管理维护便捷,提高了数据安全性,系统扩展性良好,降低了硬件报废率,缓解了目前教学设备的压力,从而降低实验室维护成本、硬件成本及人员工作量。本研究除了可应用于高校计算机实验室,在大中小型公司、企事业单位、营业厅等场景也具有很好的应用价值。

隔声罩直管进气消声器的仿真研究

针对静音型柴油发电机组隔声罩中直管式进气消声器设计的需求,本文利用Virtual-Lab仿真软件,进行了该消声器的声学建模与仿真,得到了静音型柴油发电机组隔声罩的进气消声器的声压分布云图和传递损失曲线图;分析了消声器的管长、管径及穿孔率等结构参数变化对消声效果的影响。

虚拟实验室网络体系结构研究

给出虚拟实验室的一般定义。在此基础上,提出基于远程控制与共享的虚拟实验室的网络结构,即通过网关机制,实现低层控制网络与Internet的互连。从分析现有Internet基本运行机制入手,指出了它用于远程控制存在的主要缺陷,并在网络拥塞控制机制方面,提出了一些改进算法。运用目前国际流行的网络研究工具——VINT,进行了仿真研究。

MEMS仿生矢量水听器封装结构的设计与研究

针对MEMS仿鱼侧线矢量水听器提出三种封装结构,即采用聚氨酯材料制成的透声帽封装结构,透声帽内衬笼状支撑体的封装结构,透声帽内衬瓣状支撑体的封装结构。采用ANSYS有限元建立三维封装模型并进行模态仿真,得出其固有频率分别为875 Hz、2 926 Hz、3 006 Hz。采用Virtual.lab acoustic进行声衰减仿真并通过试验验证最终得出:内衬支撑体的封装结构,其有效带宽响应比无支撑体的透声帽封装结构宽2.2 kHz左右,同时,实验表明瓣状支撑体的收缩瓣状部分具有聚能效应,这种封装结构的水听器灵敏度比其他两种封装结构在相同频率点处高8 dB～12 dB。

基于组件的计算机组成原理虚拟实验室的设计与实现

提出了一种基于组件技术的计算机组成原理虚拟实验室(PCOVL)的设计模型和实现方法。该系统采用Java语言实现,具有良好的平台无关性。以Java Bean组件技术开发元器件,并利用Java反射技术实现了系统动态调整组件属性和行为的功能;结合数据驱动原理,多线程技术的wait、notify机制,以及锁的同步控制技术,提出一种基于数据驱动的触发式调度机制,有效的解决了具有复杂关系的组件之间的数据传递和调度运行的问题。PCOVL实现了可视化的定制实验流程、运行期间随机改变组件状态、以及实验结果的动态实时显示等功能,为开发计算机硬件类课程虚拟实验室提供了有力的技术支持和理论基础。

网络虚拟实验室的设计与实现

结合实际项目开发,给出了开放性计算机硬件虚拟实验室的软件结构、设计方法与实现技术。该虚拟实验室采用面向对象的虚拟器件建模方法和高效的系统仿真算法,具有良好的交互性、通用性、开放性。

虚拟实验室中实验容器的建模

虚拟实验室必须有虚拟实验环境的支持。文中论述了虚拟实验室中常用容器的建模,并对一般的挤压造型方法作了改进。使用VRML中两个Extrusion节点分别对容器的内外壁进行造型,通过两次挤压造型,其模拟容器形体具有较好的真实感。

虚拟地理环境研究的兴起与实验地理学新方向

虚拟地理环境是一个可用于模拟和分析复杂地学过程与现象,支持协同工作、知识共享和群体决策的集成化虚拟地理实验环境与工作空间,是地理学研究的虚拟实验室,可为现代实验地理学研究提供科学方法和技术手段。本文阐述虚拟地理环境和实验地理学研究的发展过程及当前进展,探讨虚拟地理环境与虚拟地理实验对现代实验地理学研究的意义,并分析当前虚拟地理环境研究的关键问题及存在的误区。虚拟地理环境的兴起与发展为地理过程表达、地理知识获取、地理问题求解提供了新思路、新方法和新技术。实验地理学的研究方法可从野外考察与观测、室内物理模拟及地理数学建模和计算机模拟,拓展到虚拟地理环境平台下的虚拟地理实验。

构建网络虚拟实验室技术研究

简述网络虚拟实验室概念和由来,同时讨论它的组成及特点。然后讨论几种虚拟网络实验室的常用开发技术VRML、ActiveX、Flash、Java、QuickTime VR等,并分析它们的优缺点以及适用范围。

基于Virtools的三维交互虚拟精馏实验室的构建

为了实现对精馏分离实验过程的三维情景化交互仿真模拟,提出了一种基于Virtools技术的、以虚拟人物为引导的,全场景、开放式、三维沉浸交互式虚拟精馏实验室的构建方法。该软件以板式塔实验为考察对象,依据精馏分离理论建立了分离预测数学模型并以此为构建基础,通过对功能模块、实现的关键技术以及三维沉浸感提升方法的研究与设计,采用编写及优化程序实现了物系选择、多参数调节、监控评价和色谱检测等功能,计算了不同条件下沿塔气液组成和温度分布,完整地模拟了精馏分离和馏出液检测全过程。

基于Virtools的动态GC虚拟实验室的设计与实现

提出了三维网络仿真虚拟实验室的开发路线和构架过程。在对气相色谱(GC)理论研究和实验的基础上,采用3ds Max和虚拟现实技术Virtools建立了实时高交互的三维气相色谱网络虚拟实验室。以醇系物为考察对象构建了不同分离条件下保留参数的预测模型,可通过动态实时交互改变分离条件参数,并通过分离条件参数与虚拟气相色谱工作站的数据实时传递动态绘制了不同分离条件下的色谱流出曲线,实现了醇系物分析过程的系统模拟仿真。

基于LabVIEW和Multisim的电子电路虚拟实验室

运用LabVIEW虚拟仪器图形化编程平台开发与电子电路类实验有关的虚拟仪器,主要包括虚拟示波器、虚拟信号发生器、虚拟频谱分析仪。利用在线实验指导学生使用Multisim 10电路仿真软件开发模拟电子技术和数字电子技术实验仿真程序。在计算机上建立了虚拟电子实验室,弥补了硬件环境下实验教学的不足,改进了电子电路课程实验教学的教学质量。

基于WWW的“计算机网络”虚拟实验室的设计与实现

论述了基于WWW的“计算机网络”虚拟实验室系统的设计和实现。该实验室以Java Applet的形式实现客户端,使用Java RMI远程调用机制实现了客户端和服务器方的通信,采用JavaBean的形式实现虚拟设备(如节点、主机和链路),以组件的形式开发实验库。系统采用NS2作为服务器方模拟器,客户端采用Nam作为可视化工具,既充分了利用了NS2多协议模拟器的强大功能,又省去了普通学生难于学习使用NS2模拟器的缺点。系统为用户远程学习计算机网络课程提供了良好的实验平台。

计算机组成原理虚拟实验系统的设计与实现

为增加使用灵活性、降低程序复杂度、提高实验效果,提出了一种基于浏览器客户端技术的计算机组成原理虚拟实验系统设计方案。该系统全部采用浏览器客户端技术实现,具有良好的交互性和扩展性。系统使用JAVASCRIPT开发组件库,利用CSS绘制芯片等组件,采用VML绘制组件间的连接线,用HTML5 File API实现电路文件的导入导出。提出了基于队列的单线程组件调度算法,有效解决了众多组件之间信息传递和调度运行的问题。系统从功能上对组件进行仿真,实现了实验电路的仿真运行,支持自主设计电路,可进行复杂模型机等设计性实验。本系统已用于实验教学,取得了良好的教学效果。

光学虚拟实验室中典型光路调试的仿真实现

在Visual Studio2005下,将面向对象的方法应用于虚拟器材建模,基于C#编写"事件驱动"型应用程序以仿真各种实验场景和实验状态。通过操作鼠标和键盘,可以进行使激光光束平行于工作台面、使激光光束的主光线通过透镜光学面中心、使针孔位于扩束镜后焦点处,基于剪切干涉法使透过准直透镜的激光为平行光、使光栅光谱仪中的光栅位于与光轴垂直的平面内并且栅线平行于狭缝5种典型光路的交互式实时虚拟调试。这种所见即所得的虚拟实验方式无需真实实验设备支撑,有助于增强感性认识,加深对光学基础理论的理解。