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關(guān)鍵詞:電視電影論文
近幾年,隨著《阿凡達(dá)》《魔獸》等科幻電影在全世界范圍內(nèi)取得成功,人們開始嘗試將IMAX、4K等現(xiàn)代技術(shù)運(yùn)用于影視的制作過程中,而技術(shù)的更新?lián)Q代極大地促進(jìn)了影視行業(yè)的發(fā)展。其中,VR虛擬技術(shù)正成為繼3D技術(shù)后影視行業(yè)的新寵,一些國際知名公司對VR虛擬技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用也充分地說明了VR虛擬技術(shù)光明的發(fā)展前景。例如,2014年Facebook公司并購了一家專營VR頭顯的公司Oculus,我國的阿里巴巴、騰訊等公司也相繼制定規(guī)劃,希望成為國內(nèi)VR技術(shù)界的領(lǐng)先者,從而使越來越多的資金和人員涌入VR領(lǐng)域,使我們有理由相信,VR虛擬技術(shù)必將成為影視藝術(shù)未來發(fā)展的核心力量。
1、VR虛擬技術(shù)在影視制作中的實際應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國影視領(lǐng)域運(yùn)用VR虛擬技術(shù)進(jìn)行拍攝和制作尚處于一個摸索與發(fā)展的過程。VR電影和VR電視,不是單純的技術(shù)升級,而是伴隨著VR虛擬技術(shù)在生活中廣泛運(yùn)用,是影視領(lǐng)域的一次從軟件到硬件、從內(nèi)容到終端的大膽嘗試,將對整個影視制作界產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。以VR電影的制作為例。首先,VR虛擬技術(shù)的實現(xiàn)需要大量設(shè)備支持,機(jī)位與GoPro的數(shù)量比差不多是1∶6,甚至更多,才能全方位地進(jìn)行拍攝;其次,所有的機(jī)器都必須連接同一個WiFi,才能保證同時開機(jī)進(jìn)行一個片段的拍攝,否則后期畫面修補(bǔ)時可能會出現(xiàn)因畫面幀率不統(tǒng)一而無法合成畫面的情況。除此之外,VR電影的技術(shù)要求也十分嚴(yán)苛。拍攝過程中,盡管有超過6臺的機(jī)器,但是拍攝主體必須只對準(zhǔn)其中的一臺,才能完整地將攝體的細(xì)節(jié)記錄下來。為了生動地表現(xiàn)動作場景,使其進(jìn)行得更加流暢,VR電影需要在至少每秒85幀的條件下拍攝,而普通電影一般多為每秒24幀。后期制作之前,需要對前期運(yùn)用VR虛擬技術(shù)拍攝的素材進(jìn)行整理。由于前期通過6臺機(jī)器進(jìn)行拍攝,此時的素材數(shù)量隨之發(fā)生變化,即同時輸出6條素材。對于后期制作而言,最重要的是進(jìn)行畫面的縫合,需要用到像Kolor…AutopanoGiga之類的編輯軟件進(jìn)行制作和修改,將其導(dǎo)入輸出素材中。此時,電腦會自動編輯,使6個素材的畫面在捕捉的某一點上實現(xiàn)聲音和畫面的同步,基本修改完成以后,我們可以在PRO等軟件上開始進(jìn)一步細(xì)致的制作。
2、VR虛擬技術(shù)對影視藝術(shù)造成的影響
第一,傳統(tǒng)導(dǎo)演模式會受到VR虛擬技術(shù)的影響。過去的電影由于對沉浸式體驗要求不高,一般只需要搭建一個半景棚就可以進(jìn)行正常拍攝,而在拍攝VR電影時,觀眾希望看到全方位的視頻,獲得三維的空間體驗,這種二維到三維的轉(zhuǎn)變對導(dǎo)演提出了極高的要求,不僅要求具備多維的制作思維,同時還要精通全景棚和露天的畫面拍攝。其次,觀眾在觀看VR電影時,可主動改變座位與電影屏幕之間的距離,觀看體驗的靈活性使觀眾更容易身臨其境,被劇情吸引。為了使觀眾能夠在自己喜歡的視角和位置觀影,導(dǎo)演需要作為一個引導(dǎo)者從電影的視角出發(fā),抓住觀眾的視點,引導(dǎo)觀眾直至整個故事的結(jié)束。需要注意的是,VR電影頻繁采用非線性敘事的方法,甚至是多線性敘事,而不同的觀眾選擇的觀看視點也存在差異,這就要求導(dǎo)演自身能夠熟練地掌握VR虛擬技術(shù)與故事整體架構(gòu)之間的結(jié)合。導(dǎo)演為了滿足觀眾對于主要劇情的預(yù)設(shè),還需要增加主人公之外非主人公的故事結(jié)局,即把握故事主要劇情的同時,也要照顧故事細(xì)枝末節(jié)的發(fā)展。第二,鏡頭語言也會隨著VR虛擬技術(shù)的運(yùn)用發(fā)生變化。鏡頭語言是傳統(tǒng)電影制作中最重要的環(huán)節(jié),但是在VR電影中,鏡頭語言的作用逐漸淡化。傳統(tǒng)電影通過熒幕表現(xiàn)故事,鏡頭語言是其最主要的輔助工具,而在VR電影的創(chuàng)作過程中,VR機(jī)器的位置較為固定,并不存在慣用的推、拉、搖、移等拍攝行為,采集運(yùn)動鏡頭時,VR機(jī)器會被安置在一個軌道滑板上隨著攝體的移動同步拍攝,這里就完全摒棄了傳統(tǒng)電影里的遠(yuǎn)、近、中、特等鏡頭轉(zhuǎn)變,鏡頭不再是影片的最小單位,某一空間位置取而代之。第三,演員表演也會受到VR虛擬技術(shù)運(yùn)用的影響。傳統(tǒng)的演員表演是按照場次來演出,而VR電影的表演要求是,給定演員一個特定的區(qū)域,讓演員按照空間形式演出,類似于話劇的表演形式。以VR電影全景拍攝為例,要求導(dǎo)演和工作人員離開現(xiàn)場,導(dǎo)演在攝影棚外用對講機(jī)對現(xiàn)場進(jìn)行拍攝指揮。并且,傳統(tǒng)的錄音設(shè)備由在場的錄音挑桿人員進(jìn)行錄制,而在VR電影拍攝錄音環(huán)節(jié)中,由于現(xiàn)場的工作人員全都退居攝影棚外,錄音完全是演員自己來錄制。演員表演的自由性使拍攝過程中容易產(chǎn)生一些意外事故,如忘詞、笑場,甚至還包括錄音設(shè)備損壞,所以VR電影的制作成本相對于傳統(tǒng)電影較高。
3、VR虛擬技術(shù)在影視藝術(shù)中的應(yīng)用前景
近幾年,盡管VR虛擬技術(shù)已經(jīng)成為普通大眾口中的熱門話題,但是這種“受歡迎”僅限于概念上,影視藝術(shù)中并沒有廣泛地運(yùn)用VR虛擬技術(shù),甚至國內(nèi)院線都沒有正式上映過一部純VR虛擬技術(shù)制作的電影??萍际且话央p刃劍,VR虛擬技術(shù)既存在一定的優(yōu)勢,也有著自身的局限。VR技術(shù)在提供給觀眾全方位觀看體驗的同時,也因設(shè)備的局限性,導(dǎo)致影片時長過短,多控制在20分鐘以內(nèi),并且在增加觀眾的自由選擇之后,VR影視制作難度也隨之變大,鑒于這種情況,導(dǎo)演在情節(jié)設(shè)置上趨于簡單化。當(dāng)然,VR虛擬技術(shù)也不盡然都是缺點?,F(xiàn)階段,VR虛擬技術(shù)在影視領(lǐng)域的運(yùn)用主要分為VR影視體驗、影視短片及風(fēng)景類電影制作三個方面。導(dǎo)演經(jīng)常利用VR自身的技術(shù)特點,結(jié)合影視的具體需要,進(jìn)行一些始于VR電影的制作,從而滿足新時期人們對于VR虛擬技術(shù)的期待。例如,空間密閉類電影,就可以借助VR虛擬技術(shù)的力量、密閉的空間、VR的多視角,營造出影片所需要的緊張、刺激氛圍。又如,未來恐怖片的制作,必然會用到VR虛擬技術(shù),強(qiáng)烈的沉浸式體驗可以讓觀眾處于第一視角經(jīng)歷驚悚的劇情。再如,一些強(qiáng)調(diào)空間感的紀(jì)錄片,如《動物世界》就可以使用VR虛擬技術(shù),使觀眾既可以站在動物的視角學(xué)會自然知識,同時拍攝技術(shù)上的創(chuàng)新也會明顯增強(qiáng)紀(jì)錄片的教學(xué)效果。
4、結(jié)語
VR虛擬技術(shù)在影視藝術(shù)未來的發(fā)展版圖中必然會占有一席之地以及擁有光明的應(yīng)用前景,但前提必須是導(dǎo)演能夠充分認(rèn)識到VR虛擬技術(shù)的技術(shù)特征與影片自身的需求,在此基礎(chǔ)上,將兩者結(jié)合,從而營造出獨(dú)特的氛圍,給觀眾帶來充分的沉浸式體驗。切記不要強(qiáng)行運(yùn)用VR技術(shù),將VR技術(shù)作為影視的噱頭,否則影片的內(nèi)涵和水平將會失去平衡,進(jìn)而得不償失,只有合理地融合藝術(shù)與技術(shù),VR虛擬技術(shù)才能更好地在影視行業(yè)中得到發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
通過這種虛擬的模式,人們可以和仿真環(huán)境相互作用,并且結(jié)合自身對世界和事物的認(rèn)識和感知,來想象真實環(huán)境,很大程度上啟發(fā)了設(shè)計者。這種身臨其境的感知三維空間以及人機(jī)趣味性的互動也是虛擬數(shù)字技術(shù)的實質(zhì)性特征,與現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)設(shè)計十分契合。設(shè)計者在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中,通過虛擬數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用,可以更好的進(jìn)行設(shè)計,更加直觀地與建設(shè)方討論和匯報設(shè)計方案,更好的展示設(shè)計模型。也有助于施工單位通過虛擬技術(shù)的模擬,及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中所存在的問題,提出改進(jìn)的方案,減少損失,提高經(jīng)濟(jì)效益。此外,在一些空間性較強(qiáng)的建筑和環(huán)境景觀規(guī)劃設(shè)計的過程中,能夠為設(shè)計師、建設(shè)者提供很好的互動演示。這些優(yōu)點解決了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中所存在的問題,加上這項技術(shù)的不斷成熟,價格不斷降低,技術(shù)質(zhì)量不斷提升,功能不斷強(qiáng)大,操作性不斷增強(qiáng),這項技術(shù)目前在環(huán)境設(shè)計中的到了很好的推廣和普及。
二、虛擬數(shù)字技術(shù)在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計中體現(xiàn)的優(yōu)勢
(一)虛擬數(shù)字技術(shù)使環(huán)境藝術(shù)設(shè)計展示更加直觀
隨著國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,房地產(chǎn)行業(yè)也在迅速崛起,所以環(huán)境空間的設(shè)計工程也在不斷急增。環(huán)境設(shè)計的展示方法大致經(jīng)歷了從手工繪圖到電腦繪圖再到動畫展示等過程,人們一直在不斷地尋找一種更高的技術(shù)、更好的品質(zhì)來達(dá)到設(shè)計成果的最佳展示效果。虛擬數(shù)字技術(shù)的特性正好符合設(shè)計者的需求,通過軟硬件技術(shù)平臺模擬出真實的空間環(huán)境,給人一種逼真的視覺等各種感官刺激,給人一種身臨其境的感覺,更能吸引客戶的注意,給人更加深刻的映像。
(二)虛擬數(shù)字技術(shù)使設(shè)計更加精準(zhǔn)
虛擬數(shù)字技術(shù)因為其有著很強(qiáng)的真實感,所以在計算項目成本的時候能夠提高在工程結(jié)構(gòu)和材料預(yù)算方面的精確度,從而有效地防范出現(xiàn)預(yù)算錯誤。例如在大型的,空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的建筑工程項目中,和大城市的環(huán)境規(guī)劃設(shè)計中,可以有效地避免造價人員因?qū)ㄖ锏目臻g結(jié)構(gòu)不明確而造成的損失。
(三)虛擬數(shù)字技術(shù)增強(qiáng)了設(shè)計的互動性
虛擬數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢還表現(xiàn)在其自身獨(dú)特的互動性,設(shè)計者在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計的過程中通過使用虛擬數(shù)字技術(shù)能夠增加客戶和作品之間的互動性。例如:客戶可以通過虛擬數(shù)字技術(shù)進(jìn)入設(shè)計作品的某個具體單元中,“實地”考察設(shè)計的各個單元,感受設(shè)計和自己的需求是否符合,并便于客戶提出相關(guān)的改進(jìn)建議。這是傳統(tǒng)的動畫技術(shù)難以達(dá)到的,也是設(shè)計者、客戶、施工者更喜歡的一種展示方式。
(四)虛擬數(shù)字技術(shù)可以配景展現(xiàn)
在計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)之前,我國也在使用一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸和網(wǎng)絡(luò)之間的連接,但是以往的這些連接方式由于受到地理環(huán)境的影響,那么計算機(jī)虛擬技術(shù)的實施過程中存在很大的阻礙,那么在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)靈活運(yùn)用的過程中,就必須要正確的認(rèn)識到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的靈活性,能夠進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接的靈活使用,從而促進(jìn)其更有效的利用經(jīng)濟(jì)資源和信息資源進(jìn)行合理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)用。通過實現(xiàn)計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能夠減少人工操作量,這樣就能夠有效的避免在人工操作過程中造成對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的影響,造成后期的維護(hù)工作開展的麻煩,在工作過程中,通過減少虛擬網(wǎng)絡(luò)的資源消耗,能夠以最小的經(jīng)濟(jì)利益成本實現(xiàn)同等的信息數(shù)據(jù)傳輸,同時提高了信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,在保證達(dá)到信息交換和數(shù)據(jù)傳輸最大安全運(yùn)行的基礎(chǔ)條件下,能夠確保其良好的使用,通過獲取局域網(wǎng)相關(guān)的信息,避免了交換機(jī)在直接復(fù)制信息的過程中容易造成不必要的信息傳輸堵塞,提高了網(wǎng)絡(luò)連接的實用性,同時可以有效的替代路由器工作,提高了計算機(jī)虛擬技術(shù)發(fā)展運(yùn)行的效率,通過將其技術(shù)很好的加以應(yīng)用,從而促進(jìn)其更好的發(fā)展和運(yùn)行。
二、計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用原則探討
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國最近幾年的發(fā)展過程中也取得了很好的發(fā)展效果,當(dāng)前我國的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程發(fā)展非常迅猛,在發(fā)展過程中由于其先進(jìn)性的特性,因此其淘汰速度非常的快,那么就需要進(jìn)行軟件的頻繁更換,在操作過程中耗費(fèi)了大量的資金,因此在計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用過程中,我們需要做好其前期設(shè)計工作的開展過程中,在設(shè)計工作開展時,要保證其正常的功能良好使用,同時也需要考慮其使用壽命,那么在軟件和硬件更換和設(shè)計過程中,需要做好相應(yīng)的設(shè)備篩選工作。通過明確目標(biāo),從而在設(shè)計過程中,能夠提高設(shè)計技術(shù)的實施和發(fā)揮,減少設(shè)計成本的浪費(fèi),節(jié)約成本,從而更好的推動計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的良好發(fā)揮運(yùn)用。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)應(yīng)用發(fā)展過程中,會存在很多的不確定影響因素,那么在其設(shè)計過程中,就需要正確的認(rèn)識到這些干擾因素對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展可能產(chǎn)生的不良影響,從而正確的認(rèn)識計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中,所遇到的這些問題,能夠正確的對待,并且確保工作的順利開展。在實施技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用過程中,需要制定嚴(yán)格的技術(shù)設(shè)計規(guī)范,通過對其計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范和整理,保證計算機(jī)性能能夠得到較好的發(fā)揮,同時將整個規(guī)范設(shè)計計劃貫穿到整個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用過程中。讓研究人員能夠通過利用大量的資源確保計算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和功能的良好發(fā)揮,從而提高了虛擬網(wǎng)絡(luò)的安全實施和操作,在進(jìn)行規(guī)范實施的基礎(chǔ)上,能夠加強(qiáng)對操作規(guī)范的認(rèn)識,改善其操作過程,從而提高網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
三、計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實際應(yīng)用探析
計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展能夠試下在公開性的網(wǎng)絡(luò)平臺上構(gòu)建一個安全性能高、穩(wěn)定性強(qiáng)的私人網(wǎng)絡(luò),VPN和VLAN兩種不同的虛擬連接方式相比于其他的連接方式,更加的高效、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì),在其運(yùn)行過程中,采用的是實名制的身份認(rèn)證方式,這就能夠保證信息的準(zhǔn)確性,即使是在公共網(wǎng)絡(luò)中獲取到了用戶名等有關(guān)信息,也不會造成密碼的泄漏,那么信息數(shù)據(jù)的安全性明顯提高,提高了整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和保存過程的安全性能。這兩種虛擬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可以在公開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步的發(fā)揮和改善,采用的是虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其表現(xiàn)形式也更加的抽象,在虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)操作和應(yīng)用過程中,都是由專業(yè)的操作人員進(jìn)行操作和實施,這樣就能夠保證基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)之間存在較大的差異,使得基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠很好的發(fā)揮和實施,作為一項獨(dú)立的專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),計算機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)能夠確保個人和公共網(wǎng)絡(luò)的分離,做到信息數(shù)據(jù)的獨(dú)立傳輸和獨(dú)立保存,從而能夠最大限度的保證資源的穩(wěn)定、安全和有效。
四、結(jié)束語
1.1虛擬工程技術(shù)的特點
虛擬工程技術(shù)實際上是建立在虛擬模式下,通過使用計算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的分析。依據(jù)相關(guān)模型,工作人員可以適當(dāng)?shù)慕⒁欢ǖ奶摂M裝配。在進(jìn)行裝配的時候,能夠及時發(fā)現(xiàn)其中的錯誤,及時進(jìn)行糾正,從而保證具有一定的精確性,此外,還可以利用計算機(jī)來改正零件存在的錯誤,具有操作簡單,方便等特點,而且在利用計算機(jī)改正以后,可以自動出現(xiàn)新的模型[1]。虛擬工程技術(shù)可以在一定程度上改變零件由于出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致的質(zhì)量問題,全面實現(xiàn)裝配、設(shè)計、檢驗的協(xié)調(diào)方式,可以有效的增加產(chǎn)品質(zhì)量,保證企業(yè)具有一定的競爭優(yōu)勢。
1.2虛擬工程技術(shù)應(yīng)用過程
利用虛擬工程技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的時候,基本上都是依據(jù)產(chǎn)品的生命周期進(jìn)行分析的。所以,在設(shè)計的時候,需要依據(jù)客戶提出的相關(guān)建議和需求進(jìn)行分析,明確產(chǎn)品的主要性能和實際使用功能,然后在利用虛擬工程技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計,利用虛擬加工進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn),如果能夠符合客戶實際需要,就可以進(jìn)行實際生產(chǎn),一旦出現(xiàn)問題或者不符合客戶的要求,需要進(jìn)行及時修改模型,然后進(jìn)行相關(guān)理論計算、實踐推理以及循環(huán)修改等,保證能夠符合實際規(guī)范和要求,然后利用計算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在設(shè)計相關(guān)零件的時候,應(yīng)該具有一定的專家系統(tǒng),依據(jù)不同的設(shè)計規(guī)范和特點得到不同的數(shù)據(jù)特征,從而建立符合實際情況的模型,形成相應(yīng)的零件元模型[2]。然后在模型的設(shè)計前提下,進(jìn)行分級和分類,利用一定的理論和推理得到相應(yīng)的產(chǎn)品。在進(jìn)行虛擬工程設(shè)計的時候最主要的就是設(shè)計產(chǎn)品模型,在設(shè)計的時候出現(xiàn)不同的領(lǐng)域,所以,應(yīng)該依據(jù)不同的類型建立不同產(chǎn)品模型,保證產(chǎn)品虛擬模型具有一定的意義和作用。
2虛擬工程技術(shù)的機(jī)械虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)工程設(shè)計中的應(yīng)用
在上世紀(jì)八十年代出現(xiàn)了一種新的機(jī)械工程設(shè)計技術(shù),虛擬樣機(jī)技術(shù),是利用計算機(jī)技術(shù)逐漸發(fā)展和更新的一種輔助計算機(jī)機(jī)械工程技術(shù),虛擬樣機(jī)技術(shù)也可以被叫做機(jī)械系統(tǒng)動態(tài)仿真技術(shù)。相關(guān)設(shè)計人員在計算機(jī)上設(shè)計一定的模型,然后合理的進(jìn)行一定的動態(tài)分析,不斷改進(jìn)技術(shù)和設(shè)計方案,利用數(shù)字化模式來合理代替物理樣機(jī)。使用這種虛擬樣機(jī)技術(shù)可以很好的降低成本,有效增加產(chǎn)品的性能以及產(chǎn)品質(zhì)量,得到最符合實際的設(shè)計方案,所以,在技術(shù)剛剛發(fā)展起來的時候,就已經(jīng)得到各界的關(guān)注和重視,很多大型企業(yè)也開始逐漸使用這種技術(shù),對于企業(yè)提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益具有一定的意義。在設(shè)計機(jī)械工程的時候,適當(dāng)?shù)氖褂糜嬎銠C(jī)仿真技術(shù),可以有效的建立各種模型,包括加工零件的方式、加工零件的順序、選用的工裝以及參數(shù)、連接件具有的連接性以及運(yùn)動性。數(shù)字化虛擬樣機(jī)實際上是一種全新的管理和設(shè)計方式[3]。機(jī)械虛擬樣機(jī)是一種在三維CAD基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù),三維CAD是一種可以進(jìn)行自底向上、自頂向下的造型模擬設(shè)計方式,能夠進(jìn)行仿真裝配,結(jié)構(gòu)分析以及仿真運(yùn)動等很多比較困難的過程,保證設(shè)計更加合理。這種方式可以更加方便的聯(lián)系CAE系統(tǒng),適當(dāng)進(jìn)行合理的仿真,為設(shè)計提供一定的數(shù)據(jù)信息。依據(jù)UG、SolidEdge等作為基本設(shè)計平臺,從而建立一定全參數(shù)三維模型。適當(dāng)?shù)姆治隽慵挠邢拊湍M整體的運(yùn)動性,利用虛擬化機(jī)械技術(shù)完善和實施,建立一套符合企業(yè)自身發(fā)展的三維CAD機(jī)制,從而可以有效的轉(zhuǎn)變設(shè)計模式,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率[4]。
3虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計中的優(yōu)勢
在機(jī)械工程設(shè)計的時候,虛擬樣機(jī)技術(shù)具有一定的通用性,可以有效的解決設(shè)計中出現(xiàn)的困難問題。虛擬樣機(jī)技術(shù)實際上是在動力學(xué)和力學(xué)前提下發(fā)展和創(chuàng)新的,是簡化處理困難問題的有效方式。大部分的虛擬樣機(jī)基本上都是利用代數(shù)混合方式建立的,可以簡化復(fù)雜問題。虛擬樣機(jī)可以由很多六個自由度來建立結(jié)構(gòu)域,并且互相約束,具有一定的通用性,為建立不同種類的模型提供依據(jù)和條件。此外,虛擬樣機(jī)還可以在一定程度上方便進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和建設(shè),保證軟件具有更高的后期處理作用。依據(jù)運(yùn)動情況進(jìn)行傳統(tǒng)的機(jī)械分析,需要建立一定的模型,雖然沒有多少步驟,但是由于會涉及很多方面的數(shù)據(jù)和運(yùn)算,導(dǎo)致過程比較復(fù)雜,經(jīng)常會出現(xiàn)錯誤,從而浪費(fèi)大量的物力、人力以及財力,才可以保證具有一定的精確度[5]。使用虛擬樣機(jī)技術(shù),可以有效的降低人力、財力等的使用,有效的增加工作效率。在建立一定模型之前,可以利用計算機(jī)來完成數(shù)據(jù)的計算和求解,具有操作方便、精確度高的特點,提高了相關(guān)設(shè)計人員的創(chuàng)新能力,保證機(jī)械設(shè)計能夠得到一定發(fā)展。傳統(tǒng)技術(shù)會出現(xiàn)很多數(shù)據(jù)信息,需要具有一定的經(jīng)驗。而虛擬樣機(jī)技術(shù)具有更加方便的計算優(yōu)勢,可以直觀的展現(xiàn)計算結(jié)果和機(jī)械性能,保障具有很高的技術(shù)和水平。
4結(jié)語
1項目研究依據(jù)
在傳統(tǒng)運(yùn)維中:側(cè)重點為監(jiān)控;監(jiān)控的主要內(nèi)容是網(wǎng)絡(luò)以及IT資源運(yùn)行的健康狀態(tài);偏重技術(shù)層面,對了解IT資源運(yùn)行情況有所幫助;目的在于保障IT資源的正?!斑\(yùn)行”;但幾乎沒有“維護(hù)”的成分。在ITIL運(yùn)維中:參照ITIL標(biāo)準(zhǔn)建立的運(yùn)維體系,流程為主;規(guī)范企事業(yè)單位在IT管理過程中的步驟,與監(jiān)控結(jié)合不緊密;雖以低成本高效率為目標(biāo),但在國內(nèi)的實施案例中發(fā)現(xiàn),幾乎很難達(dá)到這個目標(biāo);根本原因在流程增加了運(yùn)維的過程,缺少關(guān)鍵業(yè)務(wù)支撐“服務(wù)”。而業(yè)務(wù)運(yùn)維中:管理維度由“IT資源”轉(zhuǎn)向為“業(yè)務(wù)”;形成自上而下的自動化事故分析機(jī)制;從全景業(yè)務(wù)視圖可追溯到故障資源的物理位置;更加易于管理,運(yùn)維過程更加透明、可控,效果更加明顯;業(yè)務(wù)系統(tǒng)性能評估服務(wù),讓決策更有依據(jù)。站在運(yùn)維的角度去為用戶解決目前運(yùn)維中的各個信息孤島,將系統(tǒng)數(shù)據(jù)完美結(jié)合到本系統(tǒng)之中,并以圖片,三維,報表等方式將各部分?jǐn)?shù)據(jù)分類顯示。實現(xiàn)運(yùn)維操作一體化,簡化維護(hù)人員工作,便于領(lǐng)導(dǎo)查閱及安排工作。
2項目關(guān)鍵難點
項目的研究過程中主要攻克了:(1)三維虛擬技術(shù)使用,將設(shè)備、實際環(huán)境、機(jī)房廠址建模形成完整場景,并依據(jù)地址形成完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滏湕l;(2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研發(fā);(3)培訓(xùn)系統(tǒng)的研發(fā)等難題。本項目在IT運(yùn)維領(lǐng)域上實現(xiàn)三維虛擬技術(shù)開展的新模式,將機(jī)房的日常運(yùn)營維護(hù)升級成為全景系統(tǒng),從ITIL中吸取其優(yōu)勢之處,與業(yè)務(wù)完美結(jié)合,同時簡化其流程,使不同的操作人員和領(lǐng)導(dǎo)分層顯示自己的界面,將界面友好度和流程度簡化,減輕維護(hù)人員的操作難度,提高工作效率。
3項目建設(shè)目標(biāo)
全景平臺建立,依托三維虛擬技術(shù),圖形化真實的設(shè)備及物理位置和機(jī)房本身物理地址,構(gòu)成一個完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。網(wǎng)絡(luò)分析,提供平面拓?fù)?,鷹眼拓?fù)洌~眼拓?fù)涞榷喾N不同角度展現(xiàn)模板,采取原始網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),生成模型,給故障預(yù)警提供重要依據(jù)。監(jiān)測預(yù)警平臺建立,采取報警數(shù)據(jù),以實時的告警瀏覽方式預(yù)警,可快速掌握當(dāng)前報警信息,了解歷史報警趨勢,定位故障原因。統(tǒng)計分析,提供多種分析方式和數(shù)據(jù),讓參與運(yùn)維的每個角色都可以查詢到與自己關(guān)系最緊密的統(tǒng)計分析報告。數(shù)據(jù)采集接口系統(tǒng)研發(fā):獲取機(jī)房相關(guān)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)。培訓(xùn)平臺建立,以虛擬現(xiàn)實方式,讓學(xué)員身臨其境的學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識,了解業(yè)務(wù)體系,并以實際數(shù)據(jù)位模板結(jié)合三維虛擬技術(shù)改變以往培訓(xùn)模式,提高培訓(xùn)效率,提升學(xué)員學(xué)習(xí)興趣,擴(kuò)升學(xué)員知識面,使培訓(xùn)實際相結(jié)合,避免產(chǎn)品分離。
4項目應(yīng)用效果
項目依托“SG186”信息一體化原則,建立了一體化三維虛擬全景運(yùn)維平臺,實現(xiàn)對機(jī)房的的遠(yuǎn)程全景管控,預(yù)警,展現(xiàn),統(tǒng)計,分析等功能,將電力機(jī)房的各個點以三維虛擬技術(shù)為基礎(chǔ)形成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙盎芾?,將管控方式表現(xiàn)為全景視圖化管理,為不同的人員提供不同的界面,合理利用資源,歷史數(shù)據(jù)綜合建立培訓(xùn)系統(tǒng)。減輕維護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān),提高問題解決速度,維護(hù)人員的工作效率。與其余電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行接洽融合,整合目前電力系統(tǒng)相關(guān)通信專業(yè)在線、離線數(shù)據(jù),將信息展現(xiàn)在統(tǒng)一的全景平臺之上,提高數(shù)據(jù)有效使用率。
5結(jié)束語
1.1實驗室資源共享由于測控專業(yè)學(xué)生相對較少,所以大多高校都不愿花大量經(jīng)費(fèi)去建立測控專業(yè)的實驗室,基本都采用共享其它專業(yè)實驗室的方式,這也限制了測控專業(yè)的發(fā)展。我們學(xué)院也同樣存在這個問題,目前針對測控技術(shù)與儀器專業(yè)開放的專業(yè)實驗室有傳感器實驗室、自動控制實驗室和計算機(jī)仿真實驗室,沒有專門的虛擬儀器實驗室。之前學(xué)生只能在計算機(jī)仿真實驗室里做些虛擬儀器課程的基礎(chǔ)實驗,無法做專業(yè)實驗,在將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入之后,我們摸索出了實驗室資源共享的模式,也就是將不同實驗室的資源共享使用,以此完成虛擬儀器課程的專業(yè)實驗教學(xué)任務(wù)。其中傳感器實驗室擁有近20種傳感器、30套ZigBee模塊(WSN的一種)和30套GPRS模塊(無線傳輸技術(shù)的一種)等設(shè)備;計算機(jī)仿真實驗室擁有50臺計算機(jī)和配套虛擬儀器軟件,可以完成虛擬儀器課程的所有基礎(chǔ)實驗。在教學(xué)安排上只要將傳感器技術(shù)和虛擬儀器課程分在兩個學(xué)期,就可以實現(xiàn)兩個實驗室的資源共享,學(xué)生就可以借助于傳感器實驗室的資源完成虛擬儀器課程的大多數(shù)專業(yè)實驗。
1.2科研成果轉(zhuǎn)化虛擬儀器技術(shù)是利用高性能的模塊化硬件,結(jié)合靈活高效的軟件來完成各種自動測試、測量應(yīng)用。將虛擬儀器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來,在自動測試測量、無線通信、故障診斷和遠(yuǎn)程測控等方面有著極大的應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。目前,國內(nèi)很多高校和科研機(jī)構(gòu)積極致力于這兩者結(jié)合模式的研究,如天津大學(xué)、華北電力大學(xué)等。我們學(xué)院在這方面也開展了很多研究,譬如開展了“基于LabVIEW和物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)光互補(bǔ)電站監(jiān)控系統(tǒng)的研究”、“虛擬儀器與GPRS無線通信測試研究”等多項校廳級項目,并取得了一些成果。我們已經(jīng)將項目涉及的無線傳感器技術(shù)、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)應(yīng)用到虛擬儀器課程當(dāng)中,對整個虛擬儀器課程的教學(xué)起到了很大的推動作用。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在虛擬儀器課程中的應(yīng)用體現(xiàn)在實驗教學(xué)環(huán)節(jié),主要針對專業(yè)實驗。因為基礎(chǔ)實驗僅依靠軟件編程就可以實現(xiàn),譬如學(xué)生編程練習(xí)數(shù)組函數(shù)、結(jié)構(gòu)等知識。但對于專業(yè)實驗,必須要有硬件配套才能完成,借助于傳感器實驗室的WSN和GPRS將傳感器測量的信號傳給計算機(jī)仿真實驗室的上位機(jī),再通過上位編程對各種參數(shù)進(jìn)行分析處理,就實現(xiàn)了一套從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)存儲、遠(yuǎn)程監(jiān)控的完整流程,讓學(xué)生體會到虛擬儀器作為自動測試測量領(lǐng)域?qū)I(yè)開發(fā)工具的優(yōu)勢所在,掌握到該領(lǐng)域的一些前沿技術(shù),此類專業(yè)實驗的實驗流程如圖1所示,只要改變傳感器類型、ZigBee組網(wǎng)方式和數(shù)據(jù)中心程序,就可以完成不同的專業(yè)實驗。在實驗內(nèi)容安排上,我們追求量少質(zhì)高。開設(shè)了幾個目前科研應(yīng)用中比較常用的無線通信、遠(yuǎn)程測控和故障診斷方面的實驗。譬如開設(shè)的“虛擬儀器與GPRS無線通信測試”實驗,就是由校級精品實驗項目轉(zhuǎn)化而來,旨在通過借助虛擬儀器的實驗平臺,快速搭建一套GPRS無線通信系統(tǒng),模擬實際工程中無線通信的全過程,通過LabVIEW編程,設(shè)計出友好的人機(jī)交互界面,將無線通信的原理和過程直觀形象地展現(xiàn)出來,讓學(xué)生充分理解無線通信的原理和設(shè)計思想,在實驗室里就能接觸到要在科研項目或企業(yè)里才能用到的新技術(shù)。同時在課堂教學(xué)上將實驗中涉及到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行講解,譬如ZigBee組網(wǎng)選擇、ZigBee組網(wǎng)協(xié)議、用于GPRS通信的TCP/IP協(xié)議等,講解時可結(jié)合項目實例進(jìn)行,課堂上現(xiàn)場演示利用GPRS技術(shù)通過簡單編程實現(xiàn)手機(jī)短信和彩信的收發(fā),讓學(xué)生能直觀地感受到所學(xué)課程的實用性和前沿性,讓學(xué)生從心底里產(chǎn)生要將這門課學(xué)好的沖動。
3教學(xué)效果
引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之前,由于無法開展專業(yè)性的實驗,使得很多理論無法得到實踐運(yùn)用和驗證,學(xué)生只能通過編程練習(xí)數(shù)組函數(shù)、結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)實驗,普遍感覺實驗比較空洞、枯燥,積極性不高,學(xué)生感覺不到該課程的工程應(yīng)用價值,也體會不到虛擬儀器作為自動測試、測量領(lǐng)域?qū)I(yè)開發(fā)工具的優(yōu)勢所在。在將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入之后,使這一問題得到很大改觀。開設(shè)的實驗項目涉及的內(nèi)容是目前很流行的無線通信領(lǐng)域,而且GPRS通信中還可以實現(xiàn)手機(jī)短信的接收和發(fā)送,所以學(xué)生的積極性都很高。另外,在項目的實驗過程當(dāng)中,每組學(xué)生會對程序界面的設(shè)計和調(diào)試過程進(jìn)行探討,所以實驗氛圍也很好。另外該類項目要求學(xué)生要對所做內(nèi)容有個清晰的思路和具體實現(xiàn)方案,要求學(xué)生具備一定的編程能力和程序調(diào)試能力,所以對學(xué)生實踐能力的鍛煉,創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、探究性思維的啟發(fā)都起到一定作用。
4結(jié)語
結(jié)合虛擬技術(shù)的特征和它在產(chǎn)品展示中的一些應(yīng)用實例,從中我們可以了解到,基于虛擬技術(shù)的家電產(chǎn)品展示設(shè)計是將家電產(chǎn)品設(shè)計成虛擬的模型,并整合聲音、視頻、圖像、動畫等新媒體元素,營造具有沉浸性、交互性、構(gòu)想性的虛擬的展示環(huán)境,在這樣的環(huán)境中消費(fèi)者可以對虛擬展示的家電產(chǎn)品進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等全方位的觀察,還可以完成改變顏色、造型及材質(zhì)等一系列的設(shè)計動作,結(jié)合必要的一些設(shè)備實現(xiàn)家電產(chǎn)品工作原理、工作過程等功能。。由此可見基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的家電產(chǎn)品展示不僅僅是一個動畫演示媒體,還是一個開放、互動且具有一定展示設(shè)計功能的虛擬場景。
二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在家電產(chǎn)品展示設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢與價值
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展科技的進(jìn)步,在高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)時代的今天,人們對目前生活具有極大的便利性追求,網(wǎng)絡(luò)信息充斥著各個角落,帶給了我們極大的便利性,傳統(tǒng)的靜態(tài)的產(chǎn)品展示極大阻礙了人們的視線。傳統(tǒng)的展示方式,已經(jīng)讓人們產(chǎn)生了審美的疲勞,已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)代產(chǎn)品展示的基本需求,不能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的展示獨(dú)特性、創(chuàng)新性和藝術(shù)性。使得人們只有親自去購買現(xiàn)場才能夠了解和體驗產(chǎn)品屬性。產(chǎn)品虛擬展示設(shè)計可以利用計算機(jī)技術(shù)營造出一個仿真的虛幻的壞境,設(shè)計者可以通過漫游動畫、三維效果圖等方法來展示產(chǎn)品設(shè)計效果,讓決策者、設(shè)計者以及消費(fèi)者來感受、認(rèn)識、理解和評價。傳統(tǒng)展示方法有一個類似的缺點,就是不能以人的視角深入其中,得不到全方面的設(shè)計效果和觀察,而應(yīng)用虛擬現(xiàn)實可以很好的做到這些。消費(fèi)者可以從不同角度,實時真實互動地看到產(chǎn)品設(shè)計效果,虛擬展示是一種交互體驗性、便利性相結(jié)合的新型展示手段,極大的滿足了經(jīng)濟(jì)信息時代人們的需求。
(一)虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以自由、人性化的互動式體驗
目前,在市場銷售活動中,家電產(chǎn)品的展示比較廣泛的應(yīng)用展示方式仍然是實物展示。但家電產(chǎn)品不同于其他的產(chǎn)品,促成消費(fèi)者購買家電的眾多要素中品牌口碑、技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品功能、安全性能、外觀設(shè)計、產(chǎn)品質(zhì)量、綠色環(huán)保、節(jié)能效果前8項指標(biāo)使其無法全面的開放式的展示,一般消費(fèi)者在觀察及選購的時候自由度較低,不能夠獲得最佳的體驗感。而基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的小家電產(chǎn)品虛擬展示方式更注重消費(fèi)者體驗,更關(guān)注提升用戶的自由感知。在虛擬家電產(chǎn)品展示中,虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入家電產(chǎn)品展示效果更加逼真,消費(fèi)者可以根據(jù)需要放大細(xì)節(jié),變換視角,實時修改顏色、造型、材質(zhì),從而挑選自己喜歡的款式進(jìn)行交互式體驗等,同時還可以通過網(wǎng)絡(luò)與其他在線的消費(fèi)者交流經(jīng)驗,從而可以在愉快輕松的體驗中產(chǎn)生購買的欲望、堅定購買信心。消費(fèi)者還可以及時與設(shè)計者進(jìn)行溝通、探討設(shè)計中存在的問題,進(jìn)行協(xié)同化、協(xié)作化交流,這也是傳統(tǒng)的實物展示和網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)的圖片展示無法比擬的,這也是較多消費(fèi)者較喜愛的演示方式?;谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的展示設(shè)計帶來新奇、人性化且自由的互動式體驗方法也有助于發(fā)掘潛在消費(fèi)者。
(二)連續(xù)、直觀的視覺效果
在目前較為常見的家電產(chǎn)品實物展示方式中,消費(fèi)者受外在的條件影響很大程度上受到限制,以圖片、文字或Flash多媒體技術(shù)往往只能提供家電產(chǎn)品的平面圖,給消費(fèi)者的信息量有限,與實物相比也有一定的差距,而且缺乏互動性。家電產(chǎn)品展示中應(yīng)用虛擬技術(shù),以虛擬的三維模型為家電展示的表現(xiàn)形式,不僅僅能全方位地展現(xiàn)家電產(chǎn)品,而且還能對它任意縮小、旋轉(zhuǎn),、放大獲得多角度、多方位、連續(xù)性的展示。虛擬現(xiàn)實技術(shù)對產(chǎn)品可以進(jìn)行實時渲染,具有傳統(tǒng)的靜態(tài)的展示不可比擬的優(yōu)勢,互動性體驗的瀏覽方法使其比多媒體的展示方式更為先進(jìn)。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實展示形式,不僅能夠展示出家電產(chǎn)品外形的各個面面,再加上消費(fèi)者通過人性化的互動性操作,對家電產(chǎn)品進(jìn)行深入觀察,能夠有更全面的了解,使購買機(jī)率增加,從而為商家?guī)砀嗬麧櫋?/p>
(三)提升家電產(chǎn)品的營銷性能
為了爭得消費(fèi)市場份額,銷售商競爭非常激烈。他們不斷探討最新的零售手段,以尋求銷售額增加的新辦法。最有效的銷售方式就是展示。從有銷售業(yè)開始,銷售者怎樣向消費(fèi)者展示家電產(chǎn)品就是一件非常值得探究的事情??梢哉f家電產(chǎn)品虛擬展示是最目的最直接的提升家電產(chǎn)品的銷售量。
三、結(jié)語
1.1虛擬實驗提高教學(xué)效益高效課堂的教學(xué)效益在于讓學(xué)生在一節(jié)課內(nèi)知識的掌握、方法的運(yùn)用、能力的培養(yǎng)效益最大化。虛擬實驗的引入目的在于在有限的時間內(nèi),發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)能力,獲得盡可能多的知識。虛擬實驗教學(xué)包括以下步驟:①實驗預(yù)習(xí):實驗內(nèi)容、實驗方法和實驗原理及預(yù)習(xí)評價習(xí)題;②虛擬實驗教學(xué):操作實驗原理的過程、注意事項、實驗數(shù)據(jù)分析等方面的教學(xué);③實驗評價:對實驗預(yù)習(xí)、實驗操作過程、實驗數(shù)據(jù)分析的評價體系。在教學(xué)過程中,課前學(xué)生根據(jù)學(xué)案預(yù)習(xí)新知,做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。課內(nèi)教師適宜設(shè)置精講內(nèi)容,充分調(diào)動學(xué)生積極性、主動參與性,組織學(xué)生分組學(xué)習(xí),通過個體觀察發(fā)現(xiàn)、動手演練,組員團(tuán)體總結(jié)理論,探討知識,教師啟發(fā)引導(dǎo)、講練結(jié)合展開教學(xué)活動,發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。實驗結(jié)束后,要對學(xué)生的實驗結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)評價,評價內(nèi)容包括對課前的預(yù)習(xí)、課上的實驗過程及實驗結(jié)果,使學(xué)生在激勵、鼓舞和自主中學(xué)習(xí),掌握知識和技能。仍以放大模塊學(xué)習(xí)為例,整個模塊的學(xué)綱要求16課時,實際教學(xué)課時為12課時,通過將基本放大電路和分壓偏置放大電路驗證性實驗引入虛擬實驗,合理將課時壓縮,并成功完成教學(xué)任務(wù),達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。整個課堂教學(xué)充分體現(xiàn):(1)教學(xué)過程學(xué)生主動參與:學(xué)生通過教師的啟發(fā)誘導(dǎo)和對實驗現(xiàn)象的觀察分析,對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行研究探討,充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”的教學(xué)原則。(2)教學(xué)過程中三維目標(biāo)有機(jī)融合:學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗了科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn),在合作獲得知識和技能,在課堂任務(wù)的驅(qū)動下增強(qiáng)責(zé)任心,同時享受了學(xué)習(xí)成功的快樂。(3)教學(xué)過程多形式鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)成果:教學(xué)中及時跟進(jìn)、監(jiān)測、反饋、消解,以多種方式幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容,使三維教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度更高。
1.2虛擬實驗關(guān)注學(xué)生全面和諧發(fā)展通過引入仿真實驗,學(xué)生消除了畏懼心理,大膽的進(jìn)行各種實驗?zāi)P偷臏y試,開拓了視野,從而學(xué)生學(xué)習(xí)更加主動,學(xué)生由被動的知識容器和知識受體轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主宰、學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生在模擬的世界中得到分析問題、解決問題的能力,在疑問中掌握并鞏固所學(xué)的知識,記住重要的概念和定律應(yīng)用,從而達(dá)到舉一反三的效果。課堂上師生共同交流合作,和諧互動,在輕松愉悅的氛圍中進(jìn)行教學(xué)活動,在有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率的同時,培養(yǎng)了主動探索、自主創(chuàng)新的能力和團(tuán)結(jié)合作的精神。理實一體化教學(xué)模式旨在使理論教學(xué)與實踐教學(xué)交互進(jìn)行,融為一體,讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”,在學(xué)練中理解理論知識、掌握技能。虛擬實驗教學(xué)的引入,恰是幫助了學(xué)生更好得在學(xué)中做、更好的在做中學(xué),虛擬實驗的無危險性、易操作性大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱忱,虛擬實驗的逼真環(huán)境增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生邊學(xué)邊練邊積極總結(jié),培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
2通過引入虛擬實驗,拓展實驗教學(xué)的時空性
通過引入虛擬實驗教學(xué),打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)的局限,優(yōu)化了教學(xué)資源,拓展了實驗教學(xué)的時空性,為學(xué)生提供了一個開放性的實驗平臺,使學(xué)生快速、便捷地獲取各種所需的知識和技能。
2.1虛擬實驗拓寬了實驗室的空間虛擬實驗以計算機(jī)仿真技術(shù)為核心,融合了現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)手段,具有建設(shè)速度快、成本低、易于管理的特點。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)常常由于資金不足導(dǎo)致實驗設(shè)備緊缺且落伍,學(xué)生招收人數(shù)多引起設(shè)備數(shù)量、實驗場地的不足等等,這些因素都限制實驗室的發(fā)展。虛擬實驗作為現(xiàn)有實驗室功能的一個重要補(bǔ)充,它以自身獨(dú)有的計算機(jī)仿真技術(shù)優(yōu)勢,以及虛擬實驗室中實驗儀器可復(fù)原、無限次使用的特點,大大降低了實驗成本,一定程度上彌補(bǔ)了真實實驗場地、設(shè)備數(shù)量的限制和資金的不足,拓寬了實驗室的建設(shè)空間,為學(xué)生提供一個身臨其境的實驗環(huán)境的同時,優(yōu)化了實驗教學(xué)資源。
2.2虛擬實驗拓寬了實驗學(xué)習(xí)的時間在實際教學(xué)中課程實際教學(xué)學(xué)時常常少于大綱分配學(xué)時,從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)內(nèi)容多而學(xué)生學(xué)習(xí)時間的不充裕的情況,其次由于學(xué)校課堂時間和實驗室的使用有限性,學(xué)生往往無法將實驗現(xiàn)象全部理解?;谔摂M實驗室的資源共享性的優(yōu)勢,學(xué)生可以安裝在自家電腦上模擬,根據(jù)自身的實際情況課余可以回家自行研究探索知識。虛擬實驗室使得學(xué)習(xí)打破了學(xué)習(xí)時間的限制,學(xué)習(xí)空間也得到了延伸,學(xué)生在學(xué)習(xí)中起到主導(dǎo)地位,掌握了學(xué)習(xí)的主動權(quán)。
基站網(wǎng)元需要對數(shù)據(jù)的各種操作方式作出快速的響應(yīng),以及用戶信息的固化存儲,防止斷電后引起的數(shù)據(jù)丟失,基站的系統(tǒng)資源有限制,不能選用耗費(fèi)系統(tǒng)資源的物理數(shù)據(jù)庫,專用通信網(wǎng)絡(luò)使用SQLite數(shù)據(jù)庫,集成了內(nèi)存的高效操作以及支持物理存儲,無需安裝,應(yīng)用廣,商用性好。基站控制器,調(diào)度臺服務(wù)器,網(wǎng)管服務(wù)器等網(wǎng)元需要存儲各種不同的用戶信息以及呼叫服務(wù)信息,計費(fèi)信息等各種海量數(shù)據(jù),它們對操作數(shù)據(jù)的反應(yīng)時間沒有很嚴(yán)格的需求,但對數(shù)據(jù)庫存儲能力有較大的需求,可以采用應(yīng)用比較廣泛的MySQL數(shù)據(jù)庫。一級網(wǎng)元,作為整網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲以及處理中心,數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)安全性是需要首先考慮的問題,Oracle是最值得信賴的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。虛擬數(shù)據(jù)庫使上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)心任何物理數(shù)據(jù)庫接口,只需要使用虛擬數(shù)據(jù)庫提供的一套接口,即可自由靈活進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理操作。
1.1虛擬數(shù)據(jù)庫的基本操作數(shù)據(jù)庫的基本操作分為插入,更新,刪除,查詢,針對每張表的操作方式,也是基于基本的四類操作,根據(jù)操作條件進(jìn)行操作,總可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成SQL語句進(jìn)行操作。
1.2虛擬數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)庫操作的底層接口是各種物理數(shù)據(jù)庫提供的API,虛擬數(shù)據(jù)庫需要將這些API集中地封裝起來,并根據(jù)用戶的需求選擇使用。封裝結(jié)構(gòu)可以如下所示。示例中僅封裝了幾個常用的數(shù)據(jù)庫API,也可以根據(jù)需求追加定義其他API進(jìn)入封裝結(jié)構(gòu),也可以根據(jù)用戶需求隨時將其他數(shù)據(jù)庫API封裝進(jìn)來。
2數(shù)據(jù)下發(fā)過程
2.1數(shù)據(jù)正常下發(fā)過程(1)底層網(wǎng)元首先向上層網(wǎng)元上報數(shù)據(jù)資源審計請求,并將底層網(wǎng)元的數(shù)據(jù)標(biāo)識(通常為MD5校驗碼)帶給上層網(wǎng)元。(2)計算底層網(wǎng)元數(shù)據(jù)審計標(biāo)識,判斷底層數(shù)據(jù)是否與上層網(wǎng)元數(shù)據(jù)一致,如果一致,發(fā)送數(shù)據(jù)審計結(jié)果正確給底層網(wǎng)元,否則發(fā)送數(shù)據(jù)不一致給底層網(wǎng)元。(3)根據(jù)結(jié)果判斷,如果無需同步,向上層網(wǎng)元發(fā)送數(shù)據(jù)審計流程結(jié)束,如果需要同步,向上層網(wǎng)元發(fā)送數(shù)據(jù)請求,數(shù)據(jù)請求中包含請求數(shù)據(jù)表,以及數(shù)據(jù)指針,用于標(biāo)識上次請求到的數(shù)據(jù)位置。(4)按照請求數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)庫中取出數(shù)據(jù),以及數(shù)據(jù)指針,封裝進(jìn)數(shù)據(jù)下發(fā)包。(5)數(shù)據(jù)循環(huán)向下層網(wǎng)元發(fā)送,直到底層網(wǎng)元不在請求數(shù)據(jù)為止,同時底層網(wǎng)元上報數(shù)據(jù)審計流程結(jié)束,完成數(shù)據(jù)下發(fā)過程。
2.2數(shù)據(jù)異常下發(fā)過程(1)底層網(wǎng)元在無法打開本地的數(shù)據(jù)庫情況下,判斷為本地數(shù)據(jù)庫已經(jīng)損壞,向上層網(wǎng)元發(fā)送數(shù)據(jù)庫崩潰通知。(2)生成下層網(wǎng)元的數(shù)據(jù)庫,根據(jù)網(wǎng)元類型,通過FTP向底層網(wǎng)元發(fā)送數(shù)據(jù)庫文件或者數(shù)據(jù)文件。(3)底層網(wǎng)元接收完成數(shù)據(jù)庫后,打開數(shù)據(jù)庫,上報數(shù)據(jù)資源審計請求。
3結(jié)束語