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1、浅谈虚拟仿真技术 摘要:仿真技术,或称为模拟技术,就是用一个系统仿照另一个真实系统的技术。从狭义上讲,是指20世纪40年头伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验探讨的新技术;从广义上来说,仿真则是在人类相识自然界客观规律的历程中始终被有效地运用着。由于计算机技术的发展,仿真技术逐步自成体系,成为继数学推理、科学试验之后人类相识自然界客观规律的第三类基本方法,而且正在发展成为人类相识、改造和创建客观世界的一项通用性、战略性技术。 关键词:仿真技术 系统仿照 1、概念介绍 人们对仿真技术的期望也越来越高,过去,人们只用仿真技术来模拟某个物理现象、设备或简洁系统;今日,人们要求能用仿真技术来描述
2、困难系统,甚至由众多不同系统组成的系统体系。这就要求仿真技术须要进一步发展,并吸纳、融合其他相关技术。 虚拟现实技术,简称VR,是20世纪80年头新崛起的一种综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境虚拟环境,可以逼真地模拟现实世界的事物和环境,人投入到这种环境中,马上有“亲临其境”的感觉,并可亲自操作,自然地与虚拟环境进行交互。 VR技术主要有三方面的含义:第一,是借助于计算机生成的环境是虚幻的;其次,人对这种环境的感觉(视、听、触、嗅等)是逼真的;第三,人可以通过自然的方法与这个环境进行交互,虚拟环境还能够
3、实时地作出相应的反应。 虚拟仿真技术,则是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上,将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物,是一种更高级的仿真技术。虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征,并通过虚拟环境集成与限制为数众多的实体。实体可以是模拟器,也可以是其他的虚拟仿真系统,也可用一些简洁的数学模型表示。实体在虚拟环境中相互作用,或与虚拟环境作用,以表现客观世界的真实特征。虚拟仿真技术的这种集成化、虚拟化与网络化的特征,充分满意了现代仿真技术的发展需求。 2、基本特性 虚拟仿真技术具有以下四个基本特性: 沉醉性 虚拟仿真系统中,运用者可获得视觉、听觉、嗅觉
4、、触觉、运动感觉等多种感知,从而获得身临其境的感受。志向的虚拟仿真系统应当具有能够给人全部感知信息的功能。 交互性 虚拟仿真系统中,不仅环境能够作用于人,人也可以对环境进行限制,而且人是以近乎自然的行为进行限制的,虚拟环境还能够对人的操作予以实时的反应。例如,当飞行员按动导弹放射按钮时,会望见虚拟的导弹放射出去并跟踪虚拟的目标;当导弹遇到目标时会发生爆炸,能够看到爆炸的碎片和火光。 虚幻性 即系统中的环境是虚幻的,是由人利用计算机等工具模拟出来的。既可以模拟客观世界中以前存在过的或是现在真实存在的环境,也可模拟出客观世界中当前并不存在的但将来可能出现的环境,还可模拟客观世界中并不会存在的而仅仅
5、属于人们幻想的环境。 逼真性 虚拟仿真系统的逼真性表现在两个方面:一方面,虚拟环境给人的的各种感觉与所模拟的客观世界特别相像,一切感觉都是那么逼真,犹如在真实世界一样;另一方面,当人以自然的行为作用于虚拟环境时,环境做出的反应也符合客观世界的有关规律。如当给虚幻物体一个作用力,该物体的运动就会符合力学定律,会沿着力的方向产生相应的加速度;当它遇到障碍物时,会被阻挡。 3、结语 由于采纳电子虚拟仿真技术设计电子产品具有平安系数高、投入设备少、周期短、性能高,所以新世纪设计电子产品的新理念是:构思电路虚拟仿真绘制电路板焊接调试出产品。 参考文献: 1樊爱华,胡忠东虚拟现实的建模技术J计算机仿真 2孙开翠,王汝传等基于VRML的虚拟场景构造工具的探讨J南京邮电学院学报,自然科学版 第4页 共4页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页第 4 页 共 4 页