時間：2023-03-22 17:43:53
序論：速發表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇虛擬技術論文范文。如果您需要更多原創資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯系，希望您能從中汲取靈感和知識！
（1）實驗課程的實驗內容比較陳舊，缺乏創新性和時代性，實驗課程與實際需求相脫節，限制了學生實踐能力和創新能力的養成?，F有實驗教學多采用由教師講授相關理論知識，然后由學生驗證知識的先理論后實踐的教學方法。這種教學方法缺乏對學生綜合能力和創新能力的鍛煉，很難激發學生的學習興趣。
（2）農業物聯網專業的教學不但要求教師具備專業相關理論和知識，而且要求教師具備較強的實踐動手能力，特別是對傳感器部件、通信部件和射頻部件等焊接、控制和使用?？墒乾F有高校師資隊伍中從事實驗教學的教師人員稀少，從事實驗的教師更是缺少參加培訓和國內外深造訪學的機會。因此，師資力量薄弱嚴重影響了實驗教學的開展。
（3）在課程的考核中對實踐動手能力未制定統一的考核標準，僅僅單方面考查學生的理論知識掌握情況，上述教學安排和考核制度使學生普遍認為學習理論知識要遠比實踐動手能力的培養更加重要，對實驗教學給予的重視程度嚴重不足。
雖然有些高校嘗試用一些教學課件，比如圖片、動畫、影像資料等，但與實際項目聯系不密切，學習效果不理想，很難達到提高實際動手能力的目的。
利用虛擬現實技術，建設以農業物聯網項目為載體的虛擬項目環境，可以改變傳統的教學方法和教學模式，有效解決農業物聯網專業在教學中存在的一些難題。
2.虛擬現實技術在農業物聯網專業教學中的應用
通過對學習者的特征分析，我們設計了“基于VR”的教學模式，讓學習者通過虛擬現實技術真實模擬農業物聯網所應用的傳感器及控制系統、傳輸系統、應用系統，在虛擬的農業物聯網場景中，通過學習者的探究，全方位了解這一新興行業，更好地掌握農業物聯網相關的知識。
（1）自主學習：學生根據教師布置的任務，參考教材和網絡，進行自主學習。
（2）課堂教學：教師根據學生自主學習的效果，分析教學內容，明確教學目標和實驗任務。
（3）知識學習：學生利用虛擬現實系統學習各種知識。主要有兩個方面的應用：一是再現在課堂上無法觀察到的農業生產基地或事物的變化過程，為學生提供生動、逼真的感性學習材料，幫助學生解決學習中的知識難點。例如，在學習傳感器的知識時，通過虛擬現實系統，將學生帶到農業智能大棚里，監控大棚內的溫度、濕度、光照和土壤濕度、土壤溫度、濃度等影響農作物生長的環境參數，通過信息化無線傳輸網絡把數據傳輸到系統進行智能化分析，同時利用虛擬現實技術控制大棚內的水閥、加熱、補濕、滴灌、噴灌、補光等設備；另一個應用是使抽象的概念、理論直觀化、形象化，方便學生對抽象概念的理解。例如，學習開放式通信系統互聯參考模型時，通過虛擬演示，讓學生觀察七層協議模型中數據的傳輸過程，使學生加深對知識的理解。
（4）探索學習：虛擬現實技術可以對學生學習過程中所提出的各種假設進行虛擬，通過虛擬系統便可直觀地觀察到這一假設所產生的結果或效果。
（5）虛擬實驗：利用虛擬現實技術，還可以建立各種虛擬實驗室。
為了給用戶創建一個能使其感到身臨其境和沉浸其中的環境，必要的條件就是根據需要能在虛擬現實系統中逼真地顯示出客觀世界中的一切對象：不僅要求所顯示的對象模型在外形上與真實對象酷似，而且要求在形態、光照、質感等方面十分逼真。
目前，相關軟件發展迅速、種類較多，其中常用的軟件有MultiGenGreator、Vega、OpenGI以及我國圖靈公司的VRMAP、適普公司的IMAGIS等。
1．1模型構建軟件
MultiGenCreator是美國MultiGenParadigm公司開發的三維建模軟件，廣泛用于視景仿真、虛擬城市、模擬設計、交互式游戲等。它在滿足實時性的前提下可生成逼真的場景，可進行多邊形建模、矢量建模和地形生成。它的層次細節、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優先級、自由度設置等高級功能使得其數據格式OpenFlight在實時三維領域成為流行的圖像生成格式。該軟件可接受DXF、DEM和其它矢量格式的數據與AutoCAD和GIS軟件結合方便。
1．2支持視景生成的語言——OpenGL
應該使用已有的商品化或標準化的圖形庫和程序設計語言來設計與實現虛擬環境，其中OpenGI(服務器)及其支持系統就是這樣一種可選用的圖形生成環境。OpenGI可按函數庫的形式被C語言調用，也可以被窗口系統直接調用。OpenGI是使用專用圖形處理軟件接口，該接口目前由幾百個過程函數組成，用以支持用戶對高質量三維對象的圖形和圖像進行操作。
()penGI指令的模型是客戶／服務器模式，即一個程序(客戶)提供指令，該指令由OpenGI解釋并處理，它直接執行3D及2D圖型的基本操作。這些操作包括轉換矩陣、光照模型和光線跟蹤、反混淆方法、z～Buf以及像素更新操作等。OpenGI也支持雙緩沖技術，該技術提供了生成動畫效果圖形所需要的機制，使所生成的圖形能夠像電影一樣平滑運動。
1．3視景漫游軟件
Vega是MultiGen--Paradigm公司開發的應用于實時視景、聲音仿真和虛擬現實等領域的高性能軟件環境和開發平臺，由Lynx圖形化用戶接口和Vega庫組成。利用Vega庫函數可在Lynx中建立漫游所需要的場景、窗口、通道、運動和碰撞方式，可以定義對象的初始化參數并建立對象之間的相互聯系。
2地質構造情況的模擬
對于礦山技術人員來說地質構造情況非常重要，如果對煤層、巖層、含水層、流沙層以及斷層和褶曲等情況的推斷有偏差，或圖形表現不直觀易懂，則在建井或生產過程中就可能發生塌方、突水等事故，造成人員傷亡和經濟損失。應用虛擬現實軟件可以根據地質體的三維分布，使礦井的規劃設計更加直觀方便。
綜合國內外現狀，三維地質體的繪制有塊段、表面、實體和斷面建模法等。
MultiGenCreator中需要的曲面數據是ded或。dem格式，使用GIS軟件Arolnfo、用插值方法生成不規則三角網(TIN)，然后轉成USGSDEM格式，將其導入Creator就可以生成煤層曲面。然后，通過光照、著色、紋理、渲染等處理三維地質體更加逼真。
3地形地貌及地物的模擬
地形地貌和地物的建立需要相應的三維數據。如果有研究區域的紙質地形圖，可以用掃描數字化的方法得到平面數據，按照圖上的標注得到高程數據；如果已有該區域的電子地圖，則可直接使用或通過數據格式轉換得到需要的數據；如果沒有上述數據源，則需要由野外測量獲得。
地形生成與地質曲面生成過程類似，先用ArcInfo將地形圖上的等高線和高程點進行數字化，把圖上標注的高程值輸入到屬性表中，生成不規則三角網(TIN)，然后轉成USGSDEM格式將其導入Creator生成三維地形。
對于建筑物、道路、圍墻、河流、湖泊等的建立，先用Auto—CAD進行數字化，得到其平面位置。將得到的*．def文件導入Creator，并與地形匹配。如果建筑物比較規則，則直接將其底面按照高度拉伸為立體，如果建筑物造型比較復雜，則需要分成規則的幾部分進行構建。
4礦山井下巷道建模
目前，礦山信息主要是通過CAD格式的雙線采掘工程平面圖來表達。首先根據采掘工程平面圖上的高程信息，利用CAD中的三維多線段重新描繪巷道，同時將高程信息賦予每個節點，實現巷道的單線顯示，井筒和巷道設計要布置合理，盡量避免穿過斷層、褶曲、含水層等不良地質構造，盡量減少礦井建設和生產地面的影響。
使用MultiGenCreator進行設計，用圓柱體表示井簡，用半圓型截面的柱體表示巖巷，然后進行模擬生產，以發現生產中可能遇到的問題，對設計方案進行比較和選擇。設計方案完成后可模擬不同設備、不同開采方式的生產系統進行生產，從而達到優化礦井設計和生產系統的目的。綜合考慮地質和技術條件、經濟、環境等各種因素，選擇合理的方案。
5虛擬巷道系統的建立
虛擬巷道系統是對礦井真實巷道多分辨率的三維虛擬表示，建立的主要任務之一是實現基于web環境下的可交互的、真實巷道的三維可視化表達，用戶可以從各個角度對巷道虛擬環境進行任意的瀏覽和觀察，并可通過網絡進行各種交互。
5．1礦井巷道的建模
礦井中各種實體大多是三維實體，其表面為不規則曲面，且內部礦體品位分布不均勻。對于礦體的外形，可用一個不規則的封閉曲面來確定。為確定礦體的范圍，要經地表勘查、地下勘探及推估等手段來完成。在瀏覽器上三維實體模型，可通過將現有的三維礦體模型中存儲的信息按照一定的規范轉換為系統可接受的格式得到。要在MuhiGenCreator中構建三維礦井巷道模型，首先應進行簡單的坐標轉換，這是因為MuhiGenCreator中采用的坐標系和地學中實際采用的坐標系的含義有所不同。MultiGenCreator中采用的坐標系為符合右手規則的空間坐標系，是以MuhiGenCreator瀏覽器中用戶區的中作為其坐標系的圓心，基底坐標為XOZ面，y表示高程。其坐標長度以米為單位，標準角度以弧度為單位。因此，為使它與人們通常采用的地學坐標系保持一致，應將原來礦井三維實體的(，Y，：)坐標轉換為MuhiGenCreator坐標系中的(，Y，Z)。轉換后的三維實體坐標應滿足虛擬場景中所采用的局部坐標系顯示的需要。由于礦井實體坐標的數值一般相當大，而實際顯示坐標值的前幾位高位數據對圖形形狀不產生任何影響，因此可將地理坐標數據各分量同時做一預選。
5．2虛擬巷道場景的繪制
對于規則格網構成的礦山地表模型及礦井實體的頂底板數字表面模型，可用ElevationGrid節點構建。該節點能很容易有效地設計創建一個位于局部坐標系X()Z平面上高低起伏的地域造型。該造型用高度值組成的標量陣列描述，陣列指定了表面每個格網點上的高度。和z方向的柵格點數量可以分別用xDimension和zDimension域建立。xSpacing和zSpacing域值指定了柵格行和列之間的空間。Height域的值指定了每一個柵格點的海拔高度，基底上的每一個柵格點都與height矩陣中的一個海拔值相對應；colorPerVertex域指定為TRUE或FAISE，表示color域中指定的顏色是用到ElevationGrid節點的每個頂點上(TRUE)，還是應用到每個四邊形上(FAISE)；此外，通過建立solid域值，所有的海拔柵格都可以當作實體。
對于由不同的三角面構成的復雜地表模型，則需要用MUITIGENCREATO提供的萬能幾何節點IndexedFaceSet來創建，它有coord與coordlndex兩個域，與IndexedFaceSet節點中的兩個域類似，前者提供了一個節點，列出了構造面幾種所有面的坐標。Coordlndex域的值提供了一張描述一張或多張面周界的列表。其中每一個值都是整型索引，并且每個索引都指定了在coord域內的坐標列表中的一個坐標。在實際的創建過程中，要求建立三角網的各個三角面按照法線方向向外的法則。
6結語
應用虛擬現實技術，生成一個逼真的礦山虛擬環境(VirtualEnvironment)。這樣在礦山設計或研究階段，科研人員可以置身于礦山虛擬環境下直觀審視礦山，按照設計給定的工藝方法和參數，選擇設備及確定生產模式。從基建到閉坑的全過程實時監控，發現問題進行實時修正。設計結束后，設計單位、礦山企業可向審查者、公眾展示一個三維和動態的礦山?？傊?，虛擬現實技術在礦山設計、技術改造、生產中可廣泛應用。
參考文獻：
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1.2虛擬化技術的發展趨勢。隨著網絡技術的發展，虛擬化技術已經逐漸深入到各個行業領域中，不斷改變計算機運行管理模式。虛擬化技術可以對計算機的服務器進行虛擬化，也可以將計算機不同網絡的軟件和硬件資源信息整合成一個虛擬化的整體。一直以來，刀片服務器都是應用在數據中心的固定服務器，而如今，隨著虛擬化技術的提高，刀片服務器受到網口接口限制和VM限制，很多企業已經不再會選擇刀片服務器了。近年來，隨著多核系統以及云計算的不斷發展，虛擬化技術已經逐漸應用在商業市場中。虛擬化技術不僅降低了計算機運行成本，而且系統的安全性也得到保障。
2虛擬化技術的優點
2.1虛擬化技術可以在線轉移服務器中的文件。用戶可以根據自己的需求對應用了虛擬化技術的計算機進行拷貝或者轉移文件，這是因為計算機的每一個獨立的虛擬機都會形成一個目錄，計算機的系統可以升級成統一的版本，計算機內的數據是連續且可轉移的。虛擬機器的在線轉移可以使虛擬機在開機狀態下持續地提供服務，將一臺虛擬機內的信息轉移到另一個服務平臺中。
2.2虛擬化技術可以提高服務器的利用效率以及降低成本。隨著計算機網絡科技的水平不斷提高，越來越多的企業采用計算機來推廣和管理產品，因此，對計算機服務器的要求也越來越高。采用虛擬化技術的服務器可以分隔成獨立的服務器，不同的軟件可以在不同的操作系統下自由的運行。將虛擬化技術應用到計算機領域中可以整合不同服務器的資源，計算機服務器的利用效率也受到很大的提高。
2.3虛擬化技術可以使計算機系統維持在相對安全的環境中。傳統計算機的軟件以及應用平臺都是基于同一個服務器和操作系統的，不同的軟件對操作系統的兼容性不一，而且一旦受到攻擊時整個計算機將無法正常使用。而運用了虛擬化技術的計算機將主機分隔成若干個獨立的系統，當某一系統不能正常運作時并不會影響到其他的系統。這樣可以確保其他的系統不受到干擾而正常運行，使計算機維持在一個相對安全而穩定的環境中。另外，平時可以對系統文件進行備份，一旦子系統崩潰時可以在較短時間內恢復正常。
3虛擬化技術在醫療信息管理中的應用
3.1虛擬機種類的選擇。常用的虛擬機軟件有三種，分別是VMwareWorkstation（簡稱VMware）、MicrosoftVirtualPC（簡稱VPC）和VirtualBox（簡稱VBox），其中，VMware的功能最為強大。VMware可以對team進行虛擬化，還可以對虛擬機添加注釋說明。（1）VMware服務器可以創建服務器并對其進行編輯和運行，另外，它還可以運行VirtualPC產品的虛擬機。VMware服務器具有遠程控制管理的功能，運行過程中需要得到基層操作系統的支撐，不能充分利用計算機的硬件資源。（2）VMwareESX服務器的硬件在初始化時可以將本身的Linux系統替換掉，并且提供了很多例如遠程控制臺的管理界面。這種服務器可以更好地控制虛擬機對資源的分配以及較少了管理的成本，系統的安全性能也得到很大的提高。（3）VMwareWorkstation是VMware公司最暢銷的軟件之一，該軟件包含一個X86的虛擬機套裝，每個虛擬機可以獨立運行windows、Linus等操作系統。VMwareWorkstation不支持遠程管理功能，而且處理效率相對較低，所以這種版本的軟件可以在學習或者測試的環境下使用。
3.2醫院可以運行的信息系統。（1）醫囑傳輸系統是醫院的主要業務系統，它是其他所有系統的支架。醫囑傳輸系統主要用在急診部門、住院部門和行政管理部門中，采用AIX服務器操作系統，數據庫采用的是Oracle。醫囑傳輸系統具有自動更新升級的功能，系統管理員將新的更新文件程序上傳到FTP服務器后，醫囑傳輸系統的程序在啟動時就會檢測到新版程序信息，程序會自動完成下載和安裝的過程。（2）醫院實驗室信息系統的軟件開發商和OCS不同，它采用的是SQLserver數據庫。這種系統可以將患者的檢驗樣本經過儀器的檢測后計算出相關檢測數據，通過網絡技術將檢驗報告傳到醫生工作的計算機中，這樣醫生可以及時、快捷的看到病人的檢查結果。（3）醫學影像歸檔與通信系統（PACS）可以對圖像進行存儲和處理，它是PACS系統的主要組成部分。醫學影像歸檔與通信系統采用的是SQLServer數據庫，是基于JAVA系統運行的。該系統需要利用數據庫中間表來和OCS系統進行數據傳輸和交換。
3.3虛擬化系統在醫院中的實際運用。（1）醫囑傳輸系統（OCS）是將醫囑信息進行數字化，醫院的其他任何診療信息都是源自醫囑信息。在醫囑信息經過一系列傳輸過程后會產生一定的診療結果和治療費用，因此，醫囑傳輸系統在醫院日常業務管理中具有重要的作用。醫囑傳輸系統能夠提高醫院的工作效率，提高了工作的安全性以及穩定性。（2）PACS和LIS主要涉及專門的就診工作，因此需要和相關的醫療設備進行數據傳輸，而且PACS系統的數據傳輸量很大。因此，PACS和LIS也是屬于醫療系統中的關鍵部分，在運行過程中應該采用獨立的存儲設備以及專門的服務器。（3）在醫療系統中還存在其他的業務系統，這些系統包括醫院內部的郵箱服務、醫保信息服務、掛號和繳費服務等等。這些系統采用的數據庫各有不同，服務器的配置也不高，運行時只占用少量的空間。
在知識經濟浪潮下，知識已成為經濟增長和社會發展以及企業成長的關鍵性資源，知識管理作為應運而生的新型管理模式，能通過系統地利用信息和專門技術，最大限度地掌握和利用知識，實現組織機構的創新能力、響應能力、生產效率和技能素質的有效改善，從而提高企業競爭力。高技術虛擬企業(High—techVirtualEnterprise，HTVE)是知識經濟背景下產生的一種新型的企業組織形式。由于具有從社會中獲取必需的且本企業自身不具有的資源，以及便于同其他企業、科研院所進行技術和知識資源的交流和共享等特點，這種組織形式能夠陜速地響應市場機遇，減少相關開發工作量，縮短產品的上市時間，有助于降低生產成本和企業風險，未來將成為高新技術企業的一種重要的企業形態。
一、高技術虛擬企業知識管理
1．高技術虛擬企業特點
高技術虛擬企業(High—techVitrualEnter-pirse，HTVE)是指一些從事高技術產品的研制開發、生產、銷售及服務等各類相互獨立的高技術企業(或含有科研機構、大學和少數其他類型的企業、金融機構等等)為實現對市場的快速反應和對用戶的優質服務，根據各自的核心能力，通過信息、通信技術在網絡環境下采用虛擬組織模式而組成的虛擬企業。
高技術虛擬企業是虛擬企業的一種特殊類型。除具備一般虛擬企業的特征(如組織結構的扁平化；團隊合作；核心能力；并行工程；信息技術外)，高技術虛擬企業還具有與其他虛擬企業不同的特點：
(1)高技術特征。企業技術含量高，成員主要集中在上游技術創新企業，甚至研究機構和大學均可成為聯盟中重要成員。研究成果也可以成為產品，此時的生產過程為研究過程，這時的虛擬企業為虛擬科研組織。
(2)管理的重點為知識管理。管理的主要資源為知識和技術人員。企業間關系管理不僅是物流供應鏈管理，更重要的是知識供應鏈管理。
(3)知識存量高且流量大。高技術虛擬企業還具有相對高的知識存量以及不斷追求知識創新的動力和壓力。相應的，高技術企業員工以高知識員工為主體，他們知識存量高并且學習能力強，通過一系列知識活動為企業創造財富。
(4)核心能力主要體現為技術創新能力。高技術企業其核心能力主要是以知識為基礎的技術能力，從知識存量與流量角度看，高技術企業通過個人學習和組織學習來實現知識(技術)的靜態積累(知識儲備和維持)和動態積累(知識創新)，進而支撐技術能力的不斷提高，建立企業的長期競爭優勢。因此，高技術企業實質上就是知識高積累和快速創新兼具型企業。知識管理是高技術虛擬企業實現核心競爭力必然的選擇。
(5)超前性。高技術虛擬企業的產品開發具有超前性，企業要預見和創造市場需求，就離不開知識創新。
2．知識管理在高技術虛擬企業中的重要作用
高技術虛擬企業需要通過有效的知識管理方式形成一種知識聯盟的核心能力。知識與信息資源是虛擬企業運營的根本要素之一，企業的中心目標是學習和創造知識使之在組織中低成本而高效地相互轉化、溢出與釋放，知識管理是虛擬企業實現核心競爭力的必然選擇。
(1)高技術虛擬企業實現技術創新需要知識管理。高技術虛擬企業是企業為了提高技術創新能力而采取的一種新型組織合作方式，企業與企業或者與高校等科研機構之間會建立知識聯盟來促進技術創新。通過知識管理過程，外部知識可以內部化，虛擬企業中的知識在轉移和共享的過程中不斷產生新的知識資源，為企業創造價值。
(2)高技術虛擬企業提高柔性需要知識管理，高技術虛擬企業需要能對外界變化做出靈活的反應。知識管理通過挖掘和獲取盡可能多的知識內容和專家技能，把創造的知識和外界的信息加以收集和綜合，縮短查找信息的時間和避免重復性的勞動，獲得對日常決策的幫助，以應對多變的競爭環境對企業敏捷性的需要。
(3)高技術虛擬企業的網絡化組織需要知識管理企業在網絡化組織上進行工作的環境要求。它不但需要自身的知識管理，而且需要通過知識管理來了解每個網絡節點的知識技術條件，以保證信息流、物流和資金流在網絡上的通暢流轉。
(4)高技術虛擬企業間的合作溝通需要知識管理。虛擬企業是高度競爭和高度協同的對立統一體，它的組織邊界是模糊的，其合作伙伴之問的高度協同必須以信息流和知識流的通暢為基礎。
二、高技術虛擬企業知識管理鏈模型
知識分為顯性知識和隱性知識，前者一般是指可以編碼和度量的，可以由計算機處理的知識；而后者一般是指人們頭腦中的經驗、訣竅、靈感等知識。高新技術企業的知識管理技術與工具所要解決的問題是如何使知識在員工之間容易地傳遞，使顯性知識和隱性知識之間容易轉變，從而在此基礎上實現企業的知識創新。高技術虛擬企業通常由若干企業臨時組成，成員可以包括企業、團隊、個人三個層次，而不僅僅是企業內部成員，各成員企業都具有獨立的法人資格，它們之間是一種平等的團隊合作關系，所以知識管理的過程更加復雜，不僅僅局限于高技術虛擬企業內部，還融合了成員企業內的知識管理。
一般來說，一個企業的知識鏈通常包括知識的識別、獲取、開發、分解、儲存、傳遞、共享以及知識產生價值的評價等環節，在這個知識鏈上，形成了一條知識流。高技術虛擬企業的知識鏈，知識管理的對象就包括知識的順暢流動，以及創造適合知識交流與共享的氛圍，所以，知識鏈模型為高技術虛擬企業知識管理研究提供了一個更直觀的視角。高技術虛擬企業知識管理鏈模型主要包括三個部分：
1．基于web的基礎構建
基于web的虛擬組織網絡是信息技術發展的產物，為了達到共享技術、分攤費用以及滿足市場需求的目的，借助于計算機網絡和兀’技術，將具有開發、生產、經營某種新產品所需的不同知識和技術的不同組織單元連接成一張網，形成結構扁平、交叉功能強的組織形式。各組織單元間彼此連接，富有柔性、機動性高，遞階層次少。與傳統企業相比，高新技術企業所采用的高新技術及其生產的產品的生命周期比較短，知識更新速度較快。通過建立虛擬網絡組織，調動工作團隊的積極性、創造性、解決問題的能力，工作團隊中的成員共同致力于組織的宗旨績效目標，并且承擔共同的責任。從而，各成員之間能夠從過去的缺乏信任、知識壟斷、相互競爭轉變為密切合作、知識共享來完成工作目標，能夠快速有效地達到更新知識的目的。此外，還有高技術虛擬企業的文化、組織結構和管理模式，它們作為“軟資源”也是虛擬企業運營的重要基礎。而且，虛擬企業知識倉庫作為公共知識的存儲地，對知識的轉移和共享提供了場所。虛擬企業成員從組織的內／外部知識源中獲取各自的知識然后存于組織的知識庫中，通過web技術進行轉化和學習，供所有員工進行交流和共享，而交流過程中形成的新知識又歸聚到知識源中，這個過程是循環的。
2．知識管理流程
本模型中知識管理流程主要包括知識獲取、知識選擇、知識產生、知識內化、知識外化五個過程。從三個方面闡述如下：
(1)知識獲取和選擇：創新的基礎就是前人積累的知識，組織或個人實現創新的第一步是要獲取大量的相關知識。系統最初收集到的只是蘊藏著豐富知識的信息資源，有待于人們去進一步挖掘。在高技術虛擬企業中，主要是利用一些計算機和數學方法對獲取的知識進行過濾和數據挖掘。其中主要搜索方法有人工智能和搜索器等，主要的數據挖掘方法有模糊聚類、神經網絡和統計分析等。利用這些技術能夠對系統未來可能發生的改變加以準確預測，并對一些不確定的知識進行推理、判斷和分類，使其符合現實狀況。最后將處理完畢的知識、信息以一定方式和規則通過知識門戶的控制存儲在知識中心。
(2)知識產生：企業中的知識、信息等很多來自于外部組織，不可能完全符合本企業的實際需要。因此可以通過遺傳算法、人工智能等技術對現有知識和信息進行選擇改造、融合，實現知識的重新開發與創新，創造出更加符合本企業發展的新知識。
(3)知識的內化和外化。產生的知識最終在企業實踐工作中加以應用。知識的內化過程，指從顯性知識到隱性知識的轉化過程，如通過培訓將書本上的顯性知識轉化為主體的隱形知識，然后通過主體的創新活動而實現知識重用。知識的內化主要通過網上培訓、知識地圖、知識倉庫和知識推送來實現。知識的外化過程，指從隱性知識到顯性知識，即將主體的經驗和訣竅進行總結，并以文字、圖形等形式表現出來，使隱性知識得以保存、傳播和重用；知識的外化是知識管理技術中的瓶頸，主要通過知識共享平臺、知識結構圖來實現和認同。
3．戰略融合
從戰略層面考慮，主要分為知識聯盟、知識聯盟內的協調和控制三個部分。高技術虛擬企業的知識聯盟作為企業戰略聯盟的種范式，是從高技術企業擁有的、給其帶來核心競爭力的知識這個角度來建構相互間締結聯盟的機理。通過知識聯盟的方式，將數個企業有限的技術力量綜合在一起，使各企業之間能最大限度發揮各自之長，彌補各自之短，這是當今企業有效提高企業競爭力的重要手段。
高技術虛擬企業知識聯盟，在創造聯盟基本上遵循著類似的模式，首先，評估伙伴潛能，要能創造出一個立足于現實、將來能實現的新聯盟，聯盟各方必須具備足夠的為聯盟作出貢獻的潛能；其次，在描述聯盟可能為各方帶來的貢獻時不能有所偏重，并且聯盟要求各方必須承擔作出改變和付出的成本；最后，創造可行途徑，制定實現遠景的步驟。各方對共享的遠景達成共識之后，聯盟制定出實際可行的步驟。
模型強調了知識管理的價值創造過程，并強調了WEB的基礎作用，突出了知識管理網絡化構建的趨勢，充分考慮了企業文化和組織結構等環境因素對知識管理的支持，既注重突出知識管理過程，也強調通過各種知識分析工具增強知識創新能力和提升企業的核心競爭力。但對模型各個層次具體使用的技術餌決方案、知識管理主體和外部因素的集成考慮仍不夠全面，尚待進一步研究。
三、高技術虛擬組織的知識管理鏈運用策略
1．基于web建立有效的高新技術企業知識管理信息系統
高技術虛擬企業需要開發知識管理系統所必需的軟、硬件設施，為知識獲取與共享創造條件。企業知識管理的核心內容是憑借一系列技術手段、制度安排及管理手段，基于WEB建立一套有效的知識管理系統。該系統至少應包含以下幾個子系統：一是需要開發出先進的知識庫、數據庫與模型庫以及相應的庫管理子系統；二是需要開發與建設企業內部各單位之間、企業與外部機構之間、企業與用戶之間的知識交互網絡；三是要開發出友好的人機交互界面，以使企業內部員工與用戶都能及時、便捷地通過與計算機系統對話，獲取自己需要的知識。
2．創建知識管理的組織體系
高技術虛擬企業的知識管理首先應該擁有知識管理的機構，并使之成為企業的一個職能部門。知識管理是一種新的管理理念，它的產生會觸及高新企業本身組織結構的變化，只有高新技術企業的組織結構具有彈性，才能發揮知識管理的作用。高技術虛擬組織內的知識管理要努力在企業中取得更加重要的地位，從而形成全公司的知識管理。企業應當設立專門的知識管理部門，或者至少任命知識管理管理者。一方面是由于知識管理的關鍵在于把每個人的隱性知識轉化為顯性知識，而這只有全體人員的參與，全體人員的重視才能成為現實；另一方面是由于知識對于高技術虛擬企業成員具有極端的重要性，是其競爭力的來源。知識是一種戰略資產，對于高技術虛擬組織中的企業更是如此。
3．高技術虛擬企業文化建設
對于任何組織而言，進行知識管理必須以建立開放的、愿意為組織貢獻知識的文化為主。對于高技術虛擬組織中的企業成員來說，文化更是知識管理的關鍵。這主要是由于虛擬組織中的個體成員常常在空間上是分離的，面對面的交流比常規企業中要少，因此個體成員之間以及個體與企業之間的關系較為松散。在這樣一個弱文化的環境中，隱性知識轉化為顯性知識的阻力會更大。另外知識的轉化常常是跨組織的，由于高技術虛擬組織中的信任關系的脆弱性，常使人們在交流知識時有所顧慮。因此，對于高技術虛擬組織來說，必須以文化為動力，加速知識的積累和轉化。:
4．外部協同
2采用虛擬實驗管理平臺和虛擬仿真軟件的對比研究
虛擬仿真軟件中元件采用的是元器件符號，儀器儀表采用例化的符號，界面方便整潔、易于調試，但是對于學生認知的能力幫助不大;虛擬實驗管理平臺內部的元器件和儀表儀器，是按照實際器件模型來進行建模。比如對于電阻來說，采用和實際實物相同的色環電阻，這對于學生認識實驗器件和設備具有很大的幫助作用，對于儀器儀表也都是采用和實際儀表相同的操作界面，直觀性強，可操作性高，避免了學生在實際實物操作過程中因為不熟悉實驗設備而產生損失。虛擬實驗管理平臺中，在設計搭建電路之前要考慮元器件在整個區域的排放位置，如果擺放不正確就需要刪除后重新搭建，這類似于在實際面包板中搭建電路，在設計電路之前必須先對整體進行布局思考;在仿真軟件中搭建電路的整體擺放特別方便，如果有錯誤也可以進行整體移動。從這一點來說，采用虛擬實驗管理平臺沒有采用虛擬仿真軟件方便快捷，但是有利于學生提前思考能力的培養，盡量把問題解決在發生之前。對于虛擬實驗管理平臺和虛擬仿真軟件相比，仿真軟件的功能更強大，虛擬實驗管理平臺更加針對學生日常實驗，而仿真軟件更針對學生進行大型設計。在仿真軟件中，如果有兩條導線相連一般通過節點的方式，在虛擬實驗管理平臺中一般通過接到連接的器件管腳的方式，因為在實際中用面包板，不能夠使用裸線，因此它們之間的相連是通過接到對應器件節點的方式。針對模擬電子技術課程中的三極管放大電路分別采用虛擬仿真軟件和虛擬實驗管理平臺進行實驗，并在學生實驗后針對這兩種方法和采用硬件實驗進行了比較，95%以上的學生認為采用虛擬實驗管理平臺的方式比采用虛擬仿真軟件的方式更加接近真實實驗環境，如果能在課程實驗中先進行虛擬平臺實驗，再進行真實實驗互補的實驗的模式能更加有效地促進實驗能力。
關鍵詞： 虛擬樣機技術；論文統計；計量分析
Key words： virtual prototyping technology；paper statistics；quantitative analysis
中圖分類號：C53 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）09-0312-02
0 引言
虛擬樣機技術是上世紀80年代隨著計算機技術的發展而迅速發展起來的一項計算機輔助工程技術。設計人員在計算機上建立能夠反映產品特性的樣機模型，用樣機模型代替物理樣機在各種工況下進行仿真試驗和分析，測試和評估產品的整體性能，進而不斷改進和優化樣機模型的設計，直至獲得最優設計方案后，再制造物理樣機[1]。虛擬樣機技術改變了傳統的產品研發和設計思想，極大地降低了產品研發和設計的技術風險和開發成本，縮短了研發周期，提高了產品性能，加速了新技術向產品轉化的開發、研制與使用過程。進入21世紀以來，虛擬樣機技術及其應用在發達國家已經獲得重大進展，被廣泛地應用于各個不同領域。世界眾多著名的制造公司在生產開發過程中都廣泛采用虛擬樣機技術，設計、裝機、測試都在計算機中模擬完成，保證了產品一次試制成功[2]。虛擬樣機技術的應用，使企業能夠以最低的成本快速推出產品，迅速搶占國際市場，提高了企業的市場競爭力，為企業帶來巨大的經濟效益和社會效益。
本文依托“維普中文科技期刊數據庫”這一平臺，通過對2003～2012年10年期間與虛擬樣機技術相關的期刊論文的檢索，采用論文計量學方法，對虛擬樣機技術的應用研究論文進行統計分析，概括和總結我國虛擬樣機技術的應用研究狀況，以期為虛擬樣機技術今后在我國更廣泛地推廣應用提供參考。
1 數據來源及分析方法
本文以維普中文科技期刊數據庫收錄的期刊論文為統計分析源，以2003～2012年為時間條件，以“全部期刊”為期刊范圍，以“虛擬樣機”為題名或關鍵詞進行全部專業論文的檢索，經過整理匯總，刪除重復論文后共計2508篇。通過EXCEL將整理后的論文數據套錄成數據庫，采用論文計量學方法對論文的發表年份、涉及領域、研究機構以及第一作者等四個方面進行統計分析，概括和總結近10年來我國虛擬樣機技術的應用研究狀況[3]。
2 統計分析結果
2.1 虛擬樣機技術應用研究論文年份統計分析 從圖1和表1可以看出我國虛擬樣機技術應用研究論文數量的增長態勢。2003年至2009年期間，論文數量逐年增加，2004年和2005年，論文數量增加的幅度最大，之后增加幅度在逐年減小，2009年論文數量達到頂峰。這表明，2003年至2009年，我國虛擬樣機技術應用研究發展得比較快，并取得了大量的研究成果。但是，從2010年開始，論文數量較大幅度減少，特別是2012年，論文數量減少到152篇。產生這種現象的原因有可能是近三年對虛擬樣機技術相關的應用研究力度減小，也有可能是相關研究論文的產出以及中國學術期刊庫的收錄有一定時滯性[4]。
2.2 虛擬樣機技術應用研究涉及領域統計分析 筆者對研究主題涉及到我國航空航天、國防軍工、汽車與發動機、工程機械、礦產機械、農業機械、機器人與機械手、教育等領域的論文數量進行統計，結果顯示，我國虛擬樣機技術應用研究涉及各個領域，部分論文同時涉及多個領域，論文涉及領域分布情況見圖2。論文產出居前三位的領域是汽車、工程機械、機器人，這表明，隨著汽車、工程機械、機器人領域近十年來的迅猛發展，虛擬樣機技術應用研究在這些領域中也取得了不斐的成果。
2.3 虛擬樣機技術應用研究機構統計分析 在2508篇論文中，沒有署名作者單位的共有23篇。筆者將論文作者的工作單位分為本科院校、科研院所、企業和大專院校四類研究機構，統計結果見表2。發文數量最多的機構是本科院校，為2145篇，科研院所、企業和大專院校發文數量分別為419篇、368篇、117篇，其中科研院所、企業、大專院校與本科院校作者合著的論文數量分別為280篇、244篇、46篇，本科院校的發文數量遠遠高于其他機構。這充分顯示，本科院校是虛擬樣機技術應用研究的主要機構。
2.4 虛擬樣機技術應用研究論文作者統計分析 根據論文第一作者發文數量的統計結果可知，無作者數據的論文10篇，大部分作者1至2篇，發文數量排列前10位的作者見表3，其中，七位是本科院校的教授或講師，二位是博士研究生，只有一位是科研院所的高級工程師，由此可見，本科院校的教授和教師是虛擬樣機技術應用研究的中堅力量。
3 結論與建議
從“中國學術期刊網絡出版總庫”檢索及分析結果可以看出，2003～2012年10年期間，我國虛擬樣機技術應用研究發展迅速，至2009年達到頂峰，近年又逐漸回落；應用研究涉及領域極為廣泛，研究成果比較多的是汽車、工程機械、機器人領域；應用研究的主要機構是本科院校，應用研究的主要群體是本科院校的學者和教師。本文的檢索分析結果不一定能夠全面反映我國虛擬樣機技術應用研究狀況，但從一個側面反映了我國虛擬樣機技術的應用研究機構和群體比較單一。
虛擬樣機技術問世之后，得到許多發達國家制造商的高度重視，立即將這一先進制造技術引入企業的產品開發中，取得了很好的經濟效益。我國是一個制造大國，虛擬樣機技術的應用研究，不應僅在本科院校，不應僅有本科院校的學者和教師，更應廣泛推廣到企業和科研院所，讓廣大企業和科研院所的技術人員參與研究和應用。
面對日益激烈的市場競爭，我國企業應積極主動充分利用虛擬樣機技術，減小產品的技術風險，縮短產品的研發周期，降低產品研發的成本，提高產品的性能，從而增強企業的產品開發能力，提高我國企業在世界制造業中的地位和市場競爭力。此外，虛擬樣機技術的研究專家也應加強向企業推廣虛擬樣機技術，推動這一先進制造技術在我國企業和科研院所的普及和應用。
參考文獻：
[1]郭衛東.虛擬樣機技術與ADAMS應用實例教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2003.
2虛擬現實技術在計算機通信中應用的重要意義
邊防部隊計算機通信實踐中采用虛擬現實技術可全面提升部隊信息化工作效率，使工作人員整體技術水平不斷增強，更新以往滯后的管理工作模式與日常辦公手段，符合目前計算機通信應用的現實需要，可保證邊防部隊計算機通信應用的整體安全。引入虛擬現實技術至計算機通信領域，還可進一步完善計算機通信體制，預防計算機通信形成更大的漏洞、提升邊防部隊計算機系統服務器的綜合應用率，節省硬件設施的成本投入、縮減系統能耗成本。通過將各類計算機通信系統的整合處理使之在單獨服務器之中進行運行，還可全面提升計算機通信整體安全工作水平。
3計算機通信中虛擬現實技術應用
3.1硬件組成
采用Vmware虛擬機通過橋接模式進行連接，該處理方式之下，便要求用戶通過手工操作配置虛擬系統IP地址并設定子網掩碼。同時，還要令其同宿主系統同處在相同的網段之中，方能完成兩者間的通信應用。另外，倘若該虛擬系統處在局域網之中單獨的主機系統內，則用戶便可通過手工方式進行網絡通訊協議的配置，進而可通過局域網網關或是路由器完成網絡登錄訪問。另外，應用虛擬現實技術還要擁有屬于自身的硬盤、光驅以及網卡等必要硬件設施，完成計算機通信信息資源的實時全面共享。還可對其完成分區操作、進行格式化處理。采用的傳輸模式應是全雙工或者半雙工，工作溫度則要控制在零攝氏度至四十攝氏度、支持網管，對網絡地址進行科學的規劃，唯有如此方能保證網絡系統的順暢有序運行，全面提升通信系統自動化工作水平。
3.2VPN確保通信系統安全
虛擬現實技術應用階段中，采用量子秘鑰模式的VPN技術，可確保計算機通信應用的可靠安全，提升網絡信息傳輸效率。倘若在計算機通信階段中引發泄露現象，則此泄露出來的信息也僅僅是量子信息各個分塊之中的一個單元，并不會對整體量子秘鑰的可靠安全形成較大程度的影響。同時，針對竊聽人的相關信息也并非全面的，可能有所增加或縮減，為此竊聽人獲取數據資源欠缺準確性。這樣一來可全面預防秘鑰竊聽現象，確保VPN網絡信息的完整與安全。另外，該系統模式還體現了抗攻擊性特征，可全面提升分配秘鑰的處理效率，通過相空間重構方式，并借助混沌系統以確保量子秘鑰的可靠安全，提升虛擬現實技術的綜合安全性。
3.3完成目標定位、進行虛擬化平臺管理
計算機通信中需要借助GIS虛擬現實技術，將GPS設施用作移動終端進行導航與定位，發揮數字地圖處理功能，以完成動態的電子圖件傳輸，令人們可借助系統全面明確現場具體狀況。該過程之中需要首先將項目圖件、信息導入至系統內，變化為圖形與相應的GIS格式，透過自動化處理以及手工方法掌握GPS有關位置信息，并利用網絡系統設施傳播，以細致全面的記錄邊防現場管理狀況。計算機通信應用過程中采取虛擬現實技術完成有序管控，并借助語音應答、多媒體系統、數據庫系統以及鏡像功能取代人工作業，使邊防部隊計算機通信系統之中的人資管理職能有效的劃分出來。借助計算機系統的更強大的存儲功能可存儲海量信息，并設定統一模式，透過遠程監控系統召開視頻會議、進行遠距離的查哨，借助微波通信完成自動化的報警處理，并透過具備抵御干擾影響以及輻射作用的高清晰視頻快速傳遞邊防現場具體圖像信息，完成快速的數據收集以及視頻傳輸，透過虛擬現實技術使得工作路程更加優化，以加快整體工作業務的處理進度。
二、計算機技術中虛擬化工作的運行方式
2.1橋接模式
橋接模式是虛擬化技術的一種表現形式，此種方式主要是利用虛擬化軟件在局域網基礎之上構建一個全新的虛擬服務器，保證為計算機用戶提供健全的網絡服務體系，并將虛擬機當做主機系統進行操作應用，與其他計算機硬件設備相連接。在同一網絡中，分配相應的網絡地址、子網掩護以及網關內容，確保每一項內容與實際運行并無差異，實現虛擬主機與主機的正常網絡訪問。
2.2網絡地址轉換模式
運用網絡地址轉換模式，可實現自動訪問局域網絡。采用此種工作方式，其根本目的在于虛擬技術接入到互聯網當中較為快捷，不需要進行額外的配置與具體操作，在宿主機能夠正常訪問網絡的基礎之上，達到訪問互聯網的目的。在這一方面，虛擬機則更像是一臺真實的計算機，通過DHCP獲取網絡參數[2]。
2.3主機模式
在計算機網絡環境下，想要實現特定環境下對真實與虛擬環境進行分析，運用主機模式較為快捷。運用此種方式，在保證主機與虛擬機有效隔離的同時，還能夠控制虛擬機的網絡訪問。在主機模式下，虛擬系統只能夠基于主機系統的基礎之上進行網絡訪問，基于DHCP服務器確定動態分配。
三、計算機技術中虛擬化技術的運用措施
3.1構建虛擬應用開發環境
虛擬應用開發環境的構建，是虛擬化技術在計算機技術當中運用的前提條件。良好的虛擬應用開發環境，對提升在計算機技術當中的應用效用至關重要。虛擬應用的開發條件，需摒棄傳統的觀念。因此，計算機操作人員可基礎虛擬化技術的研究下，在一定范圍內構建小規模的開發環境，為虛擬化技術的應用效果提供前提保障。
3.2對異構資源進行整合
虛擬化技術在當前計算機技術當中的應用，其中存在的主要問題是硬件不同品牌以及不同供貨商所能夠提供的硬件設備與資源不匹配，產生嚴重的功耗損耗。因此，對于上述問題，需要充分運用虛擬化技術，將異構資源進行整合，在降低成本的同時，為計算機用戶提供良好以及統一的系統環境，實現協調性發展。
3.3提升系統安全性
虛擬化技術在計算機技術當中的運用，其根本的阻礙因素是系統缺乏安全的環境，知識虛擬化技術安全問題得不到保障。對此方面的內容，計算機技術人員需要盡最大努力，提升系統安全性因素?？刹扇〗MM，通過專業化手段為虛擬化技術在計算機技術中的運用提供安全可靠的數據平臺，基于安全角度提升系統實效性[3]?？傊嵘到y的安全性不但為用戶提供了良好并安全的發展環境，還能夠推動虛擬化技術水平的健全與完善。上述三種方法，是基于計算機技術以及虛擬化技術的角度進行分析，提出具體建議。虛擬化技術在計算機技術當中的應用，涉及的內容以及涵蓋范圍較為廣泛，還需相關學者進一步研究，為虛擬化技術提供良好的發展環境。
1.2計算機硬件設施的更新速度跟不上計算機軟件的更新。為了適應不同年級不同教學內容的需求，計算機軟件多種多樣，且經常更新，甚至一臺計算機中安裝多個操作系統，但是相較于軟件的更新速度，計算機硬件由于長期得不到更新，則導致了計算機無法正常運行新版的軟件，從而給實驗教學帶來負面的影響。
1.3教學資金和現有設備的性能不足，限制了一些具有前沿性的實驗內容。隨著科學技術的迅速發展，并行計算機技術、多媒體技術等新興技術更新速度，若是沒有充足的資金就無法購買先進設備，相關的實驗課程更無從談起。
1.4計算機品牌、型號多樣、計算機的配置差別很大。學校的計算機一般都是分批次購買的，購入較早的計算機硬件設施就會比較老化，配置也比較低，故障頻發的計算機設備會嚴重影響教學質量，學校又不能一次性大批量的進行換購，因此在逐漸更新換代的過程中，計算機的品牌、型號和配置等都會產生較大的差別，計算機硬件種類的不同，對設備維護工作加大的難度，也會使實驗教學中的實驗結果產生差異。
1.5一些具有危險性或破壞性的實驗無法在計算機上進行。在高校計算機實驗教學中，一些具有危險性或破壞性的實驗教師一般會采取課堂演示的形式進行教學，例如CMOS設置，硬盤分區及格式化，安裝操作系統，CPU的超頻，克隆軟件的使用或者網絡攻防實驗等等，以降低計算機損壞甚至整個系統崩潰的風險。
2、虛擬技術
虛擬技術自起源以來都備受各個領域的關注，尤其是在2007年至今，虛擬技術更是得到了飛躍性的增長。虛擬機能夠像一臺物理計算機一樣自行運行自身的操作系統和應用程序，并且借助其虛擬化的特點，可以在單臺物理機上運行多個虛擬機。虛擬機憑借全然由軟件組成的優勢，其行為完全類似于一臺物理計算機，它包含自己的虛擬（基于軟件實現的）CPU、內存、硬盤和網卡。操作系統無法分辨虛擬機與物理機之間的差異，應用程序和網絡中的其他計算機也無法分辨，這也使得虛擬機更加具有真實性。尤其是在經濟態勢緊張的大環境下，具有節省成本、降低能耗、便于管理等優勢的虛擬技術更加得到了各行各業的青睞。例如銀行、醫院和通訊領域等，VMware，Xen等虛擬化軟件的應用都已趨于成熟，標準化和服務器整合得到了最大化的利用。隨著虛擬化工作在高等教育領域中的深入，圖書館、實驗室、還有一些高校也紛紛在工作、教學中融入了虛擬技術，并且在應用中頗有成效。
3、虛擬技術在計算機實驗教學中的應用
針對上文中分析的計算機實驗教學中存在的不足，下面將通過虛擬技術從四個方面對解決這些不足進行探討。
3.1利用虛擬技術開設具有前沿性和實踐性的虛擬化實驗課程。諸如計算機組成原理，計算機安全，多操作系統交互，可編程數字電路，并行計算技術，集群技術，多核編程技術等實驗課程是無法在目前實驗室設備上進行的。將現有X86計算機的硬件資源（包括CPU、RAM、硬盤和網絡控制器），利用VMware虛擬技術，創建功能齊全、可像“真實”計算機一樣運行其自身操作系統和應用程序的虛擬機，把以前無法在真實計算機上開設的實驗課程轉移到虛擬機上進行。這種虛擬化的轉換突破了計算機硬件設施的限制，使實驗課程的內容更加豐富更加具有時效
3.2有效利用虛擬技術能夠降低計算機實驗教學的成本，提高實驗教學的效率和質量。在嚴峻的經濟環境下，高校實驗設備的預算更加有限，如何顧全成本、資源和時間三個方面的同時，提高計算機實驗教學的質量，可以通過利用VMware虛擬技術，創建一個適用于所有Windows應用程序的虛擬PC環境，減少硬件需求量提高現有資源的利用率，改進教學環境和教學效果。
3.3虛擬技術能夠在計算機實驗教學中起到降低能耗的作用?，F在大多數服務器和臺式計算機在開啟后僅有5-15%的時間處于使用狀態，而大多數X86硬件在空閑狀態下仍需消耗正常工作負載所需電量的60-90%。VMware虛擬技術具有高級資源和內存管理功能，可實現15：1甚至更高的整合率，可將硬件利用率提高到多達85%。完成虛擬化后，分布式電源管理（DPM）會監控整個計算機的利用率，并智能地關閉不需要的物理服務器，而不會影響應用程序和用戶。虛擬技術可以極大地減少能耗，同時又不會降低可靠性和功能完整性，對高校計算機實驗教學的結果一致性和準確性具有可靠的保障作用。
3.4虛擬技術對于高校建設符合學生特點的計算機實驗教學體系提供了方便的途徑，為高校教育改革工作起到了推動作用。具有完善的教學體系才能夠最大化的發揮出計算機實驗教學的作用，虛擬技術作為計算機實驗教學中的重要部分，對高校建設良好的教學體系，針對學生特點進行教學，以及促進學生學習積極性，提高計算機實驗教學的效率和質量，都具有積極廣泛的實踐意義。
虛擬現實技術有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。
(1)沉浸感:沉浸感可理解為浸入性，虛擬現實技術的發展已經可以使人“沉浸”在計算機模擬出來的虛擬環境中而不分真假，讓使用者感覺已經成為了虛擬世界中的一部分，從而使用者從被動的觀察者成為主動的參與者。理想的虛擬環境是可以達到讓使用者難分真假的程度，由于目前科學技術發展的局限性，虛擬現實系統研究與應用比較成熟的只有視覺沉浸、聽覺沉浸、觸覺沉浸和嗅覺沉浸。
(2)交互性:交互性主要指使用者操作虛擬物體和從虛擬環境中得到反饋信息的程度。交互性是虛擬現實技術同傳統多媒體技術差別最大的地方，強調人機交互的自然性，如植物的搖動、水系的流動、鳥蟲的鳴叫等。當學生在虛擬環境中抓住一個實體，其感受都與自然環境中一致或者極為相似。但交互性的有效性和實時性就需要回饋設備等強大的硬件系統和特殊設備支持了。
(3)想象力:虛擬現實技術具有十分開放的構想性。使用者沉浸在虛擬的環境中，除了體驗真實的自然感覺，還可以想象一些客觀不存在的超越自然的環境。虛擬現實技術可以提供這種豐富想象空間的特點，能夠使學習者增加興趣，提高學習效率。
2.虛擬現實的軟件系統
想要實現虛擬現實必須硬件和軟件相互配合，軟件系統是實現VR技術的關鍵。
(1)Virtools:是一款功能強大，整合豐富的產品，它能將各種復雜的3D模型，2D圖片及聲音文字很好地整合在一起，開發具備豐富行為模塊的3D虛擬環境，已經運用于多種3D產品當中。
(2)VR－Platform:這款軟件比較方便，可以在配置不是特別高的計算機上使用，運行流暢，但同時效果也有一定的損失，能夠滿足基本的3D浸入和360度視角觀察。
(3)Quest3D:該款極具實用性的產品，有著良好的交互性，支持導入文件的格式非常多，音頻視頻都可以靈活方便的加載，Quest3D可以滿足大多數編輯者的應用需求，利用它可以比較方便地創建出復雜的圖形程序。
(4)EONStudio:在處理已經建模的3D模型時這款軟件較為方便，可輕易在導入的模型上加入設計的動作。
(5)Converse3D:是一款比較成熟的整合軟件，在兼容性方面比較突出，運用起來高效并穩定。
(6)WireFusion:這款軟件在web3D中應用較多，不需要用戶獨立的編程，而采用簡單的拖放式操作，就可以輕松地建立動態的web3D網頁。
(7)CityMaker:是國內自主研發軟件，很有專業的針對性，在建立虛擬建筑和虛擬城市方面有很強的應用能力，是一款面向規劃與建筑行業的專用軟件。當然，各種軟件復雜多樣，設計目的不同所以傾向性也各有不同。當前，適合園林植物景觀設計教學的有Virtools、EONStudio、WireFusion軟件。但是，大多數軟件使用費用較高，并且專業方向不明顯，與行業的結合不夠緊密，使用時經常需要二次開發(如天正CAD、中望CAD)。
二、VR技術在“園林植物景觀設計”教學中的應用
VR技術應用于“園林植物景觀設計”教學是科學技術發展所產生的新形式。區別于傳統教學，VR技術的優勢非常明顯。在VR技術應用現實系統中，按照項目分析、方案設計、施工圖設計等教學流程完成“園林植物景觀設計”課程作業。
1.項目分析階段
在“園林植物景觀設計”虛擬項目教學中，許多學生常常無法親臨項目現場進行實地考察，可以采用VR技術進行場地分析、環境評判，并通過網絡平臺，進入到虛擬項目的場地內部，全面了解項目的周邊環境，包括氣候條件、地質條件、交通狀況、人流分布、水系分布、土壤條件、植物資源、歷史文化等現狀特征。
2.方案設計階段
在方案設計階段，學生需要將一些景觀節點定位定量地表達出來，包括植物配置平面圖、立面圖、剖面圖及局部效果圖。采用VR技術使學生能夠進入虛擬的場地空間中，直接擺放、移動、組合各種園林植物，反復調整植物種類、位置、數量，綜合對比不同植物組合的景觀效果和空間形態，較大程度彌補了傳統教學中學生對植物空間與環境無法進行綜合感知的缺陷，進一步激發學生的創作靈感。
3.施工圖設計階段
在該階段，可采用VR技術對植物種植模式和植物空間組合進行高度仿真，模擬植物的栽植位置、植株大小及材料種類，最終完成植物種植總平面、體現高程和剖面的豎向組合圖、植物與各種景觀要素搭配立面圖等，其間反復調整植株數量和樹木株行距獲取最佳的生態效益和景觀效果，可以直觀地展示出植物群落的景觀特征和空間形態。
三、虛擬現實技術在“園林植物景觀設計”教學中應用的難點
1.程序設計難點
園林植物景觀設計是風景園林本科生的重點學習內容。隨著季節的變化，四季中同一地點植物也會有著完全不同的景觀效果，所以如何編寫基于VR技術的程序，體現出植物景觀的時效性，也就成為VR技術應用的難點。
(1)將植物群落四季交替的數據信息輸入VRML的場景數據庫中，當學生需要觀察不同季節植物景觀特征時，實時改變場景信息即可。但數據的獲取較難，可以在教學中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional，這款插件有一定的樹木參數庫可以利用。
(2)動畫技術比較成熟，四季的情景很容易模擬，但運用在VR技術時缺點極為明顯。動畫每幀的順序都是固定的，編輯好的，這樣就大大降低了VR技術實時調整的交互性，同時動畫無法提供操作人自然的物理互動，所以浸入性也大打折扣。
2.硬件支持難點
各種植物三維模型是由許多面組成的，達到理想的虛擬效果需要計算機有很強的運算能力。一株枝葉豐富的景觀樹模型大概需要幾千個面，如果仿真一個很大的植物種植場景，可能產生上千萬，上億的面，對于計算機硬件的壓力是十分巨大的。
3.教學推廣難點
虛擬現實技術的應用需要較高專業水平和較強的計算機技術應用能力，而目前一些高校同時具備專業能力和計算機技術水平的教師較少，嚴重制約了虛擬現實技術在“園林植物景觀設計”教學中的應用與發展步伐。
VR)技術能創造身臨其境的感覺。
虛擬現實也稱虛擬環境或虛擬真實環境,是迅速發展的一項綜合性計算機、圖形交互技術,它集成了計算機圖形學、多媒體、人工智能、多傳感器、網絡并行處理,利用計算機生成的三維空間形象實現的目標合成技術,通過視、聽、觸覺,以圖表及動畫方式呈現,讓觀看者“眼見為明”。它改變了傳統的計算機輔助設計被動靜態的信息傳遞方式。它的特性包括:(1)交互性(interactive);(2)想像性(imagination);(3)沉浸性(immersion)。虛擬現實就建筑視覺模擬的可行性而言,應用領域可包括:建筑物模擬、室內設計模擬、城市景觀模擬、施工過程模擬、物理環境模擬、防災模擬、歷史性建筑模擬等。在建筑設計中既要進行空間形象思維,又要考慮到以用戶的感受為核心,是一連串的創新過程,包括規劃、設計、建設施工、維護等。巨大的成本和不可逆的執行程序,不能出現過多的差錯,虛擬現實是一種可以創造和體現虛擬世界的計算機系統,虛擬世界是整體虛擬環境或給定仿真的對象的全體,充分利用計算機輔助設計和虛擬現實,可減輕設計人員的勞動強度,縮短設計周期,提高設計質量,節省投資。虛擬現實技術在建筑設計中應用廣泛。
2展示建筑物的整個信息
現階段的二維、三維的表達方式,只能傳遞建筑物部分屬性的信息,并且只能提供單一尺度的建筑物信息,使用虛擬現實技術可展示一棟活生生的虛擬建筑物,使人產生身臨其境之感,設計不僅僅是設計者的事,住戶、管理部門都可起到輔助決策的作用。
3遠距離瀏覽
設計者設計的建筑物與工程單位可以相互溝通交流,通過萬維網達到遠距離瀏覽,也可以以計算機語言開發與虛擬現實造型語言整合,虛擬現實用于Internet網中提高其普遍性與實用性。
4實時多方案比較
在建筑設計過程中,一般都會對設計的建筑物提出不同的設計方案,對未來建筑物的形象做多種設想,在虛擬的建筑三維空間中,可以實時地切換不同的方案,在同一個觀察點或同一個觀察序列中感受不同的建筑外觀,這樣,有助于比較不同的建筑方案的特點與不足,以便進一步進行決策。事實上,利用虛擬現實技術不但能夠對不同方案進行比較,而且可以對某個特定的局部作修改,并實時地與修改前的方案進行分析比較。
5專用的人機接互
人機接口是使用者與計算機溝通的橋梁,它是代表使用者意圖的轉換及計算機程序的執行,良好的人機接口的建立,可減少使用者對系統的學習時間和增強系統的使用效率。在虛擬現實技術建筑設計中,必須有特定的人機接口模式:(1)使用者模式。使用者直接進入虛擬現實中,進行觀測
與互動操作,以第一人稱的觀測方式,進行虛擬現實的沉浸觀察,隱藏的接口,只有在使用時才出現;(2)者模式。在虛擬現實中,常因沉浸環境與現實環境的感性差距,而造成空間迷失現象,以至于使用者無法掌握虛擬現實中的狀態,以空間者的虛擬環境信息的提供,以第一和第二人稱的觀察方式,進行虛擬環境中的觀測;(3)監控模式。使用者以第三人稱的方式,監控虛擬現實中所有的現實狀態,并進行虛擬物的監視與控制,而接口的產生與虛擬現實的種類并無絕對的關系;(4)浸入操作模式。將控制虛擬現實物的接口,置于虛擬現實中,以進行仿真式的操作模擬,使用者以
第一人稱的操作方式,對虛擬物進行控制。從系統整合的觀點來分析建筑設計,系統的接口連結不
當,影響設計質量和施工程序。
虛擬現實系統基本上有兩種:模型式和圖像式。以模型式虛擬現實,以虛擬現實造型語言(簡稱VRML)為主要描述語言,使得建筑設計可用計算機進行三維建模,利用效果圖和三維施工圖與資料庫,并利用虛擬現實技術連結到資料庫作為實時模擬操作。虛擬現實造型語言,可用來在萬維網(3W)中定義與更多信息相關聯的三維世界的布局和內容,使之能夠在一個交互的三維空間中很容易地被表達出來。當虛擬現實造型語言瀏覽器啟動后,它會將虛擬現實造型語言中的信息解釋成虛擬現實造型語言空間中的建筑物的幾何形體的描述,一旦VRML空間被用戶的瀏覽器解釋,它將提供實時顯示,一秒鐘可以顯示多次,這樣,用戶的機器上將會有一個活動的場景。
6應用實例
荷蘭的虛擬現實技術起步較快,Eindoven大學的Calibre研究院已用虛擬現實技術進行設計和咨詢,他們開發的軟件包由一組類CAD的函數組成,稱為CAAD軟件,為建筑結構的創建、修改和可視化提供了工具包,它支持AutoCADDXF文件的輸入輸出,而且能夠用于虛擬環境中增加動畫和對象的動態行為。已用該系統模型化了一座小城市,具體目標是在河中小島上設計一棟博物館。這座城市由好幾百棟建筑物組成,坐落在河邊斜坡上,可以俯瞰小島。首先,數字化該城市的地圖,創建基本的AutoCAD模型;其次,按真實三維位置安排每棟建筑物,同時也考慮山坡的輪廓;再次,加上建筑細節,如門框和窗框設計,以便標準地表現該城市的美學特征。該應用實例讓人們領略了該領域和他們所取得的成果。
