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虛擬仿真技術的作用范文第1篇

隨著社會的發(fā)展和進步,人們的生活水平和生活質(zhì)量都得到了很大的改善,因此,對醫(yī)學的發(fā)展也提高了關注。目前,醫(yī)學教學觀念和教學模式都發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變,學校也開始了對高素質(zhì)人才的有效培養(yǎng)和教學,其中,虛擬仿真技術是醫(yī)學教學中的重要手段和方式,對傳統(tǒng)的醫(yī)學實驗教學提出了很大的改進。虛擬仿真技術對推動醫(yī)學教學改革、創(chuàng)新教學模式和培養(yǎng)學生的綜合技能都有著重要的作用和影響。本文主要介紹了虛擬仿真技術的概念,并分析了虛擬仿真技術在醫(yī)學實驗教學中的具體應用。

關鍵詞:

虛擬仿真技術；醫(yī)學；實驗教學

隨著科學技術的迅速發(fā)展,醫(yī)學實驗教學方面出現(xiàn)了許多的新技術和應用,對醫(yī)學教學產(chǎn)生了很大的影響。其中虛擬仿真技術是目前比較先進的技術應用,且獲得了廣泛的應用和發(fā)展,特別是對計算機技術和多媒體技術的應用,提高了醫(yī)學實驗的教學質(zhì)量,創(chuàng)新了醫(yī)學實驗教學的模式。虛擬實驗教學是一種在計算機技術基礎上發(fā)展起來的情景模擬技術,能夠讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺,實現(xiàn)和具體的情景接觸,產(chǎn)生一定的體驗,為實際的操作提供一定的基礎。

1虛擬仿真技術的概述

虛擬仿真技術是在計算機技術的基礎上發(fā)展起來的新興的科學技術,是指利用多媒體技術的結合,創(chuàng)造形成一個有視覺、聽覺和觸覺的虛擬現(xiàn)實環(huán)境,讓用戶體驗到一種身臨其境的感覺。在這個虛擬的環(huán)境中,用戶能夠感受到空間中客體的存在,也可以和虛擬空間中的客體進行相關的互動,這項技術的應用,主要是加快用戶對相關知識的認識效率。虛擬仿真技術涉及的方面比較多,主要包括計算機技術、多媒體技術、網(wǎng)絡技術和人工智能技術等,另外,還有計算機的圖像處理和模式的識別等,是現(xiàn)代仿真技術的有效發(fā)展和外延[1]。虛擬仿真技術的主要特點就是,讓用戶獲得真實的體驗,和虛構的客體進行交互,并產(chǎn)生一定的想象。在虛擬的空間中,實驗人員可以進行和現(xiàn)實世界中同樣的活動和實驗,而且受到的外界影響因素比較小,實驗產(chǎn)生的效果也更好一些。特別是在醫(yī)學教學中的應用,能夠有效的提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力,因此,虛擬仿真技術的應用具有重要的意義。

2虛擬仿真技術在醫(yī)學實驗教學中的應用

虛擬仿真技術的發(fā)展和應用對醫(yī)學實驗教學產(chǎn)生了很大的影響,特別是對傳統(tǒng)的醫(yī)學實驗教學方式和實驗模式進行了很大的改進。傳統(tǒng)的醫(yī)學實驗教學中,缺少實驗的設備和實驗的客體,學生的實際操作能力得不到有效的鍛煉,所以,對學生的學習和操作能力培養(yǎng)不到位[2]。虛擬仿真技術的應用為學生進行實驗操作提供了一定的基礎,也實現(xiàn)了對學生的有效培養(yǎng)。目前虛擬仿真技術在醫(yī)學實驗教學中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下四個方面。

2.1虛擬仿真技術改善了醫(yī)學實驗教學設備在醫(yī)學實驗教學中,對設備的要求比較高,主要包括一些實驗用的動物或者尸體、實驗用到的儀器和設備以及相關的實驗經(jīng)費等,都對實驗教學的有效進行產(chǎn)生了一定的影響。隨著社會的發(fā)展,解剖學在目前獲得了很大的發(fā)展,也是醫(yī)學教學中最基礎和最重要的課程,所以,一定的實驗設備在教學中是非常關鍵的,對教學的有效性影響也很大。目前,虛擬仿真技術的廣泛應用和發(fā)展,很好的解決了醫(yī)學實驗教學中的這些問題,不但豐富了實驗教學設備,學生可以利用虛擬的“尸體”進行操作和實踐,也很好的鍛煉了學生的實踐動手操作能力。

2.2虛擬仿真技術能夠提高學生的興趣虛擬仿真技術能夠為學生提供相關的實驗環(huán)境,創(chuàng)造一定的基礎性實驗條件,同時,還能夠?qū)崿F(xiàn)學生在虛擬的空間環(huán)境中和客體進行有效的交流,提高學生對相關內(nèi)容的認識和理解。虛擬仿真技術在醫(yī)學試驗教學中的應用,能夠?qū)⒙曇?、圖像和相關的多媒體演示功能進行結合,豐富實驗教學過程和教學內(nèi)容,充分的提高了學生的興趣[3]。同時,將具體的教學內(nèi)容變得形象和生動,而且有一定的視覺沖擊力,方便了學生的理解和掌握,因此,提高了實驗教學的效率和質(zhì)量。比如,在進行細胞膜的教學時,可以利用虛擬仿真技術建立細胞結構,動態(tài)化的展示,可以讓學生更好的觀察和學習。

2.3虛擬仿真技術突破了時間和空間上的限制虛擬仿真技術的應用,對傳統(tǒng)的醫(yī)學實驗教學產(chǎn)生了很大改變,打破了時間和空間上的限制,學生可以通過虛擬仿真技術對動物的內(nèi)部結構進行有效的觀察,以及實現(xiàn)動態(tài)化的觀察[4]。比如要了解一些藥物的成分和產(chǎn)生的身體反應,在傳統(tǒng)的教學中,通過一定的講述過程是無法實現(xiàn)有效教學的,學生也難以理解。因此,虛擬仿真技術的應用,實現(xiàn)了這些過程的快速進行和變化,同時,將這些反應過程和變化情況能夠清晰的表現(xiàn)出來,幫助學生進行學習和理解。

2.4虛擬仿真技術避免了在具體實驗中的危險情況醫(yī)學實驗過程存在一定的危險性,會對人體的健康產(chǎn)生一定的危害,比如一些感染性的疾病等。所以,隨著虛擬仿真技術在實驗教學中的應用,避免了學生和實驗對象的直接接觸,而是通過虛擬的方式產(chǎn)生實驗的客體,所以,不需要考慮實驗過程中產(chǎn)生一些危險性的因素,因此,對相關的實驗進行有很大的幫助。除此之外,虛擬仿真技術也很好的幫助學生積累了臨床經(jīng)驗,有效的鍛煉了學生的實際操作能力,有利于學生的綜合水平提高和發(fā)展。

3結語

隨著虛擬仿真技術的發(fā)展和應用,改善了醫(yī)學實驗教學,虛擬仿真技術的應用,加深了學生對于醫(yī)學知識的認識和理解,提高了醫(yī)學實驗教學的質(zhì)量和效率。另外,虛擬仿真技術打破了時間和空間上的限制,完善了實驗教學的設備,并有效的避免了在試驗中的不安全因素,對醫(yī)學實驗教學具有重要的意義。

參考文獻

[1]陳章寶,肖國君,鄧君,羅紅麗.虛擬仿真技術在藥學實驗教學中的應用研究[J]中國管理信息化,2015(10):86-87.

[2]馮軍,胡曉松.虛擬仿真技術在醫(yī)學實驗教學中的應用[J].科技創(chuàng)新導報,2015(20):118-119.

[3]曹丁,李文建.虛擬現(xiàn)實技術在醫(yī)學實驗教學中的應用[J].中國醫(yī)藥指南,2013(03):367-368.

虛擬仿真技術的作用范文第2篇

【關鍵詞】虛擬仿真技術建筑工程工程施工

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

工程建筑的信息技術研究與開發(fā)，包括工程信息化技術和括管理信息化技術。在建筑工程生產(chǎn)的過程中加強信息化技術的開發(fā)，不僅可以提高工程建筑的生產(chǎn)效率，還可以有效提高工程的生產(chǎn)力，提高建筑企業(yè)的管理水平。從建筑企業(yè)施工應用的需要，結合信息化技術的發(fā)展，對虛擬仿真技術實際應用于工程建筑施工中的現(xiàn)狀進行分析。

一、虛擬仿真技術概述

仿真是基礎學科，通過對理論和相似原理及模型、信息等相關技術作為基礎，借助計算機設備作為工具，進行實際的或者設想的動態(tài)的綜合實驗技術研究。有著可控性和無損壞性等優(yōu)勢，而且耗費小，可以多次重復試驗，具有強大的生命力與潛力，是目前比較經(jīng)濟有效的綜合技術集成法，可以推動科學技術的進步與發(fā)展[1]。

仿真是系統(tǒng)模型的創(chuàng)建，通過對模型的試驗與研究，進行各種技術的設計，系統(tǒng)的創(chuàng)建可以是機械、土木、電子等類型，也可能是社會、經(jīng)濟與管理非技術的系統(tǒng)類型。虛擬仿真技術已實現(xiàn)了深入的研究也發(fā)展，并且和控制、系統(tǒng)及計算機的發(fā)展有著十分密切的關系?？刂?、系統(tǒng)等工程技術的發(fā)展推動了虛擬仿真技術發(fā)展的腳步，計算機技術則為仿真技術的實現(xiàn)提供了基礎的工具和表現(xiàn)方法。

仿真模型可以類似預測器，通過系統(tǒng)的運行，為用戶提供系統(tǒng)運行的信息與資料，使用戶更好的進行項目的更改與決策實施效果分析。仿真模型就是一種訓練器，通過系統(tǒng)的操縱，實現(xiàn)對技術人員或者管理人員的控制。尤其應用于建筑工程領域，虛擬仿真技術能大幅度降低系統(tǒng)研制的成本，使系統(tǒng)保證安全、可靠的運行[2]。

二、建筑工程施工中虛擬仿真技術應用的意義

虛擬仿真技術應用于建筑工程施工中，可能使工程施工前對工程實際的結構位置進行了解，對多種工程施工方法進行嘗試，計算出詳細的工況應力，使工程設計方案進一步優(yōu)化，對于工程施工來說具有重要意義。

1、優(yōu)化施工方案

建筑工程施工中選擇何種施工方案，如何對施工方案進一步優(yōu)化，是工程施工中一直難以解決的問題，這是由于工程施工的鮮明特點決定的，工程施工具有不可重復性，所以，只是憑借工程施工經(jīng)驗，對施工方案的選擇進行預估就具有十分明顯的局限性。

2、技術革新與引進

建筑工程施工的虛擬仿真技術可以使施工的技術人員實現(xiàn)低成本的施工工藝試驗，為新工藝的創(chuàng)新提供了廣闊的發(fā)展空間，使工程設計人員更好的發(fā)揮設計的優(yōu)勢，設計出真正具有實際效果的新技術，使建筑工程施工能夠?qū)夹g進行大膽的革新，對新技術更快的引進，降低由于使用新技術為工程施工帶來的風險。

3、工程施工及建筑市場的管理

工程施工的虛擬仿真技術可以通過預前的模擬仿真施工，對工程施工管理中管理質(zhì)量、管理安全等進行隱患的排查與預防，強化管理使工程施工質(zhì)量得到進一步的提高。

建筑市場需要建立規(guī)范的標準，虛擬技術可以應用于建筑工程的招投標過程中，通過仿真施工對評標起著重要的參考作用，也可以實現(xiàn)評標的透明化與公正化。

4、安全與生產(chǎn)的培訓

建筑工程施工過程中，通過虛擬仿真技術的直觀顯示，可以更好的應用于工程生產(chǎn)技術流程的培訓與安全生產(chǎn)的培訓，使施工人員更好的了解工程施工，保證施工安全。

5、虛擬仿真技術帶動建筑行業(yè)的發(fā)展

建筑工程施工行業(yè)引入虛擬仿真技術，可以使建筑工程行業(yè)全面的發(fā)展與進步，使城市規(guī)劃與市政規(guī)劃進一步的完善，實現(xiàn)投資意圖，更好的開展市場營銷。

三、建筑工程施工中虛擬仿真技術應用的現(xiàn)狀

虛擬仿真技術作為新興的學科，并沒有形成體系。目前為止，對虛擬仿真技術的應用與研究主要在三方面開展：

虛擬仿真技術建造理論研究，通過建造理論研究，為虛擬仿真技術提供了堅實的理論基礎。為建筑工程領域?qū)崿F(xiàn)可視化的仿真再現(xiàn)，使工程建筑實現(xiàn)更精益的建造、更敏捷的建造等研究方向。這些研究方向，組成虛擬建造核心的技術。

虛擬仿真技術應用于建筑工程中，一般應用于軟件研究與系統(tǒng)的開發(fā)，例如：CAD技術與虛擬仿真技術的應用結合等方面如對虛擬技術于建筑的設計、建模與仿真中的研究與應用。我國對虛擬仿真技術建筑工程的應用也有了很大的發(fā)展，例如：上海正大廣場，通過創(chuàng)建虛擬仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了商業(yè)建筑與城市場景的虛擬和溫游，在建筑物真正建成前，就實現(xiàn)了建筑物建成后的環(huán)境虛擬顯示。對正大廣場鋼結構的施工方案，也進一步的選擇與優(yōu)化，通過虛擬仿真技術的應用，為工程施工帶來了十分重要的資料與信息經(jīng)驗[3]。

四、虛擬仿真技術在我國建筑工程施工中應用的展望

虛擬仿真技術可以在建筑工程行業(yè)取得重大的發(fā)展和進步，與計算機行業(yè)的發(fā)展有著重要的聯(lián)系，可以說是計算機技術的發(fā)展，帶動了虛擬仿真技術在工程施工中的應用。

1、虛擬仿真系統(tǒng)對于開發(fā)與應用的硬件要求比較高，所以，有必要建造專業(yè)的實驗室進行虛擬系統(tǒng)的研究，這需要從國外進口設備與軟件，需要投入大量資金。而且系統(tǒng)實驗的演示效果受研究設備限制，并不適合到處移動。

2、我國對建筑工程的單項開發(fā)，也需要國外進口的VR軟件平臺。我國缺少建筑工程施工中的虛擬仿真系統(tǒng)集成軟件，建筑工程施工受很多條件的限制，如果開發(fā)項目需要提高工程成本，滿足建筑工程集成的軟件系統(tǒng)，可以使單項的工程開發(fā)提供開發(fā)的平臺。

3、建筑企業(yè)需要引進大量專業(yè)的軟件人才，進行培養(yǎng)，使軟件人才成長為建筑企業(yè)發(fā)展的主力，但是，專業(yè)人才的引進，需要建筑企業(yè)投入大量的資金。我國很多大型的建筑企業(yè)都有自己企業(yè)的設計研究院，這就為技術骨干的培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。而且我國建筑工程技術人員已經(jīng)掌握了一定的軟件開發(fā)能力，高等院校與技術研究院也對工程中計算機設計軟件進行了開發(fā)與研究，為計算機集成技術進行了深入的探索與實踐，取得了重大的成果。可以說，我國的建筑工程施工行業(yè)伴隨著計算機技術的發(fā)展逐漸完善，使仿真技術獲得了實際推廣的可行性。

虛擬技術中應用了并行計算的新方法，使仿真平臺與編程技術得到更大的開發(fā)性，可以應用于更廣闊的領域。

建筑企業(yè)可以和專業(yè)研究院進行合作，對高校與科研機構的專業(yè)人才進行合理利用，對虛擬仿真系統(tǒng)進一步的開發(fā)與應用。當前社會發(fā)展是高新技術的發(fā)展，也是信息技術的發(fā)展，建筑工程企業(yè)一定要對新信息和新技術進行吸收和利用，使工程施工技術實現(xiàn)更大的進步與發(fā)展，使建筑工程企業(yè)早日實現(xiàn)現(xiàn)代化的管理與施工，使建筑企業(yè)提高經(jīng)濟效益，獲得更大的市場競爭力。

參考文獻：

[1]張利,張希黔,陶全軍,等.虛擬建造技術及其應用展望[J].建筑技術,2013, 34(5).

虛擬仿真技術的作用范文第3篇

關鍵詞：建筑施工；虛擬仿真；應用

中圖分類號：TU7文獻標識碼： A 文章編號：

引言：建筑施工行業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè)之一，在當前高新技術高速發(fā)展的背景下，其行業(yè)應接受高新技術帶來的優(yōu)勢。在進行復雜大量的建筑施工時，為了保障不間斷地有節(jié)奏工作，應使各個施工環(huán)節(jié)協(xié)同運作、步調(diào)一致，而要想達到這個目的就必須事先制定準確無誤的組織計劃和施工方案。而運用以往的工具和計算技術，早已難以保障準確地、及時地處理大量繁瑣的施工技術資料。于是本文著重對虛擬仿真技術在建筑施工的運用進行了研究和探討。

一、虛擬仿真技術的概念

虛擬施工技術（VC）是對實際施工過程的模擬。它運用結構仿真和虛擬現(xiàn)實等技術，在計算機等相關設備的支持下，對施工過程中的物品、人員、財產(chǎn)、施工過程進行逼真演練，以便事先發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，并采取相應的預防措施，在優(yōu)化與控制能力、縮短工期、增強施工過程中的決策、減少風險和降低成本等方面均有顯著作用。[1]

二、虛擬施工所需的技術支持

虛擬施工需要眾多學科領域來提供技術支持，主要包括為虛擬現(xiàn)實技術、優(yōu)化與建模技術、計算機仿真技術以及相關的軟硬件技術。具體情況如下：

2.1虛擬現(xiàn)實技術。它綜合了傳感器技術、計算機圖形技術、顯示技術、計算機仿真技術等眾多學科，它為人機對話提供了更直觀和逼真的三維畫面，而且還可以在多維空間上創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境，以達到身臨其境的感覺。

2.2建模與優(yōu)化技術。應用此原理進行工程的設計、規(guī)劃、管理、施工時可以綜合全面地考慮在時間、經(jīng)濟和技術上的最佳方案，實現(xiàn)利益的最大化。優(yōu)化方法也是虛擬施工中的一個重要技術。建模方法實際上是虛擬施工的另一種支撐技術。虛擬施工的模型包括：設計模型、基礎模型和施工模型三大方面。其中施工模型與工藝參數(shù)聯(lián)系在一起，以反映設計模型與施工模型間的交互作用。因此，施工模型必須具有以下幾大功能：施工數(shù)據(jù)表、計算機工藝仿真、施工規(guī)劃、物理和數(shù)學模型、統(tǒng)計模型等。

2.3計算機仿真技術。在土木工程中仿真技術主要運用在施工技術與管理和結構計算。計算機仿真技術是虛擬施工的最重要部分。在結構工程施工方面，內(nèi)力仿真分析將直接給工程施工安全提供保障。[2]

2.4軟硬件基礎。虛擬施工技術是數(shù)據(jù)庫技術、CAD技術與計算機仿真技術、計算機網(wǎng)絡技術、虛擬現(xiàn)實技術、人工智能技術等多種學科技術結合而成的。只有當軟件和硬件同時發(fā)揮作用才能使仿真技術得到充分利用。

三、虛擬仿真技術在建筑施工中的應用與現(xiàn)實意義

在建筑施工中虛擬仿真技術的作用不言而喻：首先，它有助于相關管理制度的完善和建筑市場的管理。在招投標時，虛擬仿真技術可以直觀地對投標各方的方法、成效和施工工藝進行比較，從而達到公開、透明、公正、公平的目的。這樣就大幅度減少了不正當行為的出現(xiàn)，對規(guī)范建筑市場管理有不可估量的作用。同時，它還能幫助判斷建筑設計的合理性，以便對不合理處進行及時修改，優(yōu)化設計方案，這對一些重大工程極其重要。因為設計方案畢竟都有一定的局限性，它主要由設計者的知識水平和施工經(jīng)驗來決定，因此對于同一個施工項目不同的設計師有著不同的方案，這時就需要用到虛擬仿真技術來科學地、直觀展現(xiàn)不同施工方法措施和施工組織的具體效果，以便定量地對各種方案進行對比，真正實現(xiàn)施工方案的優(yōu)化。運用虛擬施工技術能對整個施工過程進行事先模擬，使技術人員能在施工前最大可能地了解到各個構件在實際工程中的相互關系和相對位置，對施工方案進行相應調(diào)整，計算其相應工況應力，對多種施工方法進行實驗分析。這樣對于下面幾個方面將會產(chǎn)生重大的作用：（1）建筑工程施工方案的選擇和優(yōu)化，我們知道，現(xiàn)在的建筑物因為設計師的不同，所以，基本上每一個建筑都有它自身的風格，這就導致了我們不可能復制建筑工程的施工過程。但是，如果采用施工虛擬仿真技術，我們就可以解決因為在施工經(jīng)驗的基礎上建立的對于施工組織的選擇和優(yōu)化以及施工的方法所產(chǎn)生的局限性的問題。同時還可以直接的看到每一種施工組織措施和施工方法相結合時產(chǎn)生的不同的效果。這樣就可以讓我們更直觀的從不同的施工方案中選擇出最適合的施工方法，從而更好的完成施工。（2）施工技術的革新和新技術的引入，對于施工技術人員來說，施工虛擬仿真技術不僅能讓他們更好的發(fā)揮出他們的創(chuàng)造性而且還能在成本很低的情況下完成施工新工藝的試驗。這樣，我們不僅降低了其試驗的風險，還能大大的縮短引入和推廣的時間。（3）施工管理，施工管理過程中不可避免的會出現(xiàn)質(zhì)量、安全等方面的隱患，而施工虛擬仿真技術在模擬施工的過程中就可以讓我們很清楚的看到這些安全隱患，從而在施工過程中能有效的避免或者盡早提出解決方法。（4）安全、生產(chǎn)培訓施工虛擬仿真技術具有實效性、全面性的技術優(yōu)勢，對操作人員了解操作流程起到了重要作用，保證了施工任務的安全性，同時有效提高施工質(zhì)量。（5）考察建筑設計的合理性.則也需運用大型工程設計施工虛擬仿真技術，該項技術不僅方便了對需優(yōu)化部位的修改，更對業(yè)主、施工單位、設計單位三方的溝通與設計交底提供了便捷準確的方法。 [3]

四、虛擬仿真技術在建筑施工中存在主要問題：

計算機硬件和仿真軟件本身的發(fā)展是仿真技術能否在建筑工程施工領域得以推廣和應用所遇到的主要瓶頸。目前應用虛擬仿真施工系統(tǒng)所面臨的難題有：（1）由于虛擬仿真系統(tǒng)具有需要在較高的專用工作站或?qū)嶒炇疑线M行的特點，導致了開發(fā)和應用要求的硬件平臺較高，從而導致了企業(yè)在自行開發(fā)系統(tǒng)的過程中必須投入大量的資金和人力在專用虛擬實驗室的建造以及國外進口設備和軟件的購買上，這勢必影響著企業(yè)的資金和人力資源。另外，系統(tǒng)的演示受設備的限制，移動的不方便性都在企業(yè)的考慮范圍內(nèi)。（2）單項工程的開發(fā)需要一個方便的開發(fā)平臺，這個平臺的提供需要一套面向建筑工程施工的專用集成型軟件系統(tǒng)。由于虛擬仿真系統(tǒng)在工程施工中幾乎沒有集成型軟件，導致了在單項工程進行開發(fā)時，需要從國外進口相關軟件平臺作為支撐，再加上工程施工中影響因素較多，以上的種種因素成為了開發(fā)一個項目所需成本較高的客觀因素。（3）目前，雖然我國一些大型建筑企業(yè)集團已成為開發(fā)和應用施工定額軟件、施工管理軟件的主力。他們通過建立自己的設計研究院，為施工企業(yè)的技術人才培養(yǎng)創(chuàng)造了條件，而且部分的工程技術人員已具有一定的軟件研發(fā)能力和應用水平。但是，無論是施工企業(yè)要引進專業(yè)軟件人才，還是培養(yǎng)自己的開發(fā)骨干，都會給施工企業(yè)的開支造成巨大的壓力。[4]

五、總結：隨著虛擬施工技術的進一步發(fā)展，虛擬技術在土木工程中的應用將更加深入、普遍，它能大大提高工程管理和施工的效率，保證進度的進展，節(jié)約成本，提高安全性，減少工程風險等。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的施工組織與管理下，通過建立虛擬模型和虛擬施工過程來實現(xiàn)工程事先模擬，這必定會成為傳統(tǒng)的施工管理的新篇章。

參考文獻

[1]杜曉剛.虛擬仿真技術在建筑施工中的應用分析[J] - 中華民居 - 2011(6)

[2]黃明.虛擬現(xiàn)實技術在建筑施工中的應用 [J] -硅谷2010(8)

虛擬仿真技術的作用范文第4篇

關鍵詞：仿真技術;汽車維修;教學應用

以模擬仿真作為主要形式的仿真技術，通過人機交互的方式，能夠?qū)⑵嚳偝刹考臉嫵?、汽車檢測試驗和相關部件的裝配調(diào)整、部件拆裝和分解等融合在一起，并通過計算機技術實現(xiàn)虛擬再現(xiàn)，將該技術應用在教學的過程中，在實際學習的過程當中，學生就能夠更好的利用這一技術措施實現(xiàn)模擬學習，通過模擬才做更好的掌握各項汽車專業(yè)技能，并通過操作提升自己的實踐水平。

一、仿真技術在汽車維修教學中應用的必要性

在汽車維修的過程當中，維修的速度主要取決于拆卸和裝配所消耗的時間，而在這個過程中要想更好地完成維修的工作，就需要熟練的掌握各項相關技能。

從目前來看，汽車維修主要是按照實訓的模式展開教學工作，這種方式需要有大量的設備器材應用于教學過程中，投資較大，且教學實習的場地也要大，教學訓練時間長。但是學生的實際操作機會很少，加大了成才周期。如何能夠在短時間內(nèi)讓學生學有所成成為老師考慮的主要問題。

隨著技術的發(fā)展，在汽車維修教學過程中借助技術優(yōu)勢，應用仿真技術，能夠有效的縮短學生的學習周期，并最大限度的節(jié)約了場地費用和器材的費用，既減少了教師的工作量，又能夠提升教學效率，增強教學質(zhì)量。

二、仿真技術在汽車維修教學中的具體應用

仿真技術能夠?qū)⑵嚾S虛擬總成構建實時展示，將這一技術應用在教學中，學生就能夠借助于動態(tài)展示過程和相應的三維虛擬模型，更好的了解汽車當中的發(fā)動機、變速器等構件的特點，并完成縮放、翻轉(zhuǎn)以及平移等操作，更為深入的了解各部件的具體情況，同時能夠?qū)φ嚭透骺偝刹考M行仿真模擬，掌握分解以及裝配的技術要點。仿真技術的應用大大提升了汽車維修教學的質(zhì)量，本文就對其具體的教學應用進行分析。

第一，從仿真技術實現(xiàn)步驟的角度進行分析。從整體上來看，仿真技術的實現(xiàn)步驟是由以下幾個環(huán)節(jié)構成，即三維模擬造型、虛擬場景的建設、數(shù)據(jù)庫的建立以及應用程序的編寫。

在三維模擬造型的過程當中，需要先對汽車進行全車三維模擬造型，這一工作程序復雜，涉及到的內(nèi)容較多，需要引起高度的重視。在進行三維模擬造型當中，可以利用3D MAX、MAYA以及PROE等專業(yè)性的三維造型軟件進行設計，同時還需要對發(fā)動機、電氣系統(tǒng)等維修項目進行真實模擬，并且對配件和相關零部件等進行真實的模擬，確保模擬和工程的實際情況相一致，模擬完成之后需要將春三維模型的格式輸出。

在虛擬場景建設的過程中，可以在造型完成之后，借助VIR TOOLS虛擬引擎，并利用3D部件構建起三維場景，這樣能夠更好的實現(xiàn)模擬交互，同時還需要設置步驟關卡，在設置的過程當中需要保證良好的邏輯性，并保證工作的細致化。通過制作虛擬場景，就能夠更好的展示每一個3D部件的特點，提升二者之間的交互活力，這樣在和使用者相互交互的過程當中就能夠出現(xiàn)各種不同的數(shù)據(jù)資料，并且可以根據(jù)具體的反映和實際的反饋需求出示不同的數(shù)據(jù)資料。

在編寫管理和考核程序的過程當中，需要引起高度重視，這是整個項目控制的中心環(huán)節(jié)。這一過程涉及到3D文件的管理和虛擬場景的管理，同時也會涉及到數(shù)據(jù)庫的調(diào)用和考核過程的實施情況，只有確保這一環(huán)節(jié)工作的科學性，才能夠保證汽車維修項目能夠成為一個完整的系統(tǒng)體系。

第二，從仿真技術的結構角度進行分析。從整體上來看，汽車維修模擬仿真系統(tǒng)可以分為三個大模塊，也就是數(shù)據(jù)庫資源模塊、虛擬控制管理軟件模塊以及硬件輸入和輸出模塊，每一個模塊都有自己相應的控制要素，各個模塊之間相互配合，使仿真技術能夠更好的發(fā)揮其作用，在汽車維修教學當中能夠盡其所能。通過輸出軟件中顯示的標注圖形、虛擬圖像、技術文檔以及數(shù)據(jù)資料等信息，能夠更好的指導汽車維修的教學工作。

在應用仿真技術的過程中，各個模塊發(fā)揮各自的作用，在計算機上提供實時且三維的虛擬環(huán)境，并且能夠通過生動的視覺和聽覺效果，讓學生身臨其境，通過虛擬的方式對汽車進行模擬分解、裝配、調(diào)整等。

三、結束語

汽車維修模擬仿真系統(tǒng)當中的核心技術是計算機虛擬技術，將虛擬技術應用到汽車維修教學過程當中，能夠提升教學工作的信息化水平，同時也實現(xiàn)了汽車維修教學模式的創(chuàng)新化發(fā)展，通過較小的投入獲得較大的經(jīng)濟效益和社會效益。仿真技術在汽車維修教學中應用，能夠有效的解決教學過程當中器材少且安裝作業(yè)破壞性大的缺點，解決教學過程中的經(jīng)費問題。希望通過本文的論述，對仿真技術在汽車維修教學當中的應用起到幫助作用，更好的提升教學的質(zhì)量。

參考文獻：

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虛擬仿真技術的作用范文第5篇

[關鍵詞]虛擬仿真技術 運動生理學 實驗 立體化

[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）06-0236-02

運動生理學主要是研究人體在體育活動和運動訓練影響下機體在結構和機能方面的各種變化，探索人體在運動過程中機能變化的規(guī)律，以及形成和發(fā)展運動技能的生理學規(guī)律，探討人體運動能力發(fā)展和完善的生理學機理，論證并確立各種科學的訓練制度和訓練方法。人體在體育活動和運動訓練影響下機體機能變化的動態(tài)數(shù)據(jù)是運動生理學研究的重點和難點。因其變化的動態(tài)性和不易感知性，使學生學習起來特別抽象，難以理解。單純的依據(jù)課本的數(shù)據(jù)進行比對，就更加沒有說服力，極大增加了學生學習和掌握的難度。在運動生理學實驗課堂上開展實驗教學過程是增加降低理論學習難度，提高學生學習積極性的有效措施，但在目前的運動生理學實驗教學過程中，由于受實驗標本的采集與存放、試劑的調(diào)配與更新、實驗器材的種類限制、教師預實驗的準備、場所與時間限制和一些復雜設備的影響等，很多實驗課開展的效果并不理想，學生獲得的實驗數(shù)據(jù)較少并且缺乏說服力，后期重復實驗更是無法獨立操作完成。很多大型實驗由于沒有時間準備預實驗，教師操作的效果也不理想，開設運動生理學大型實驗的成本較高，耗費人力、物力較大卻收效甚微，使學生深刻理解運動生理學知識受到很大限制。

為了節(jié)約成本，很多學校就只開展幾個傳統(tǒng)型的簡單實驗，但是最新的理論知識和科學研究，學生就難以接觸，且這幾個實驗由于脫離高端技術使學生難以對實驗印象深刻。實驗知識的匱乏也影響了學生獨立感知，自主研究的積極性，理論應用起來更加捉襟見肘。因此，我們迫切需要一項技術既可以節(jié)省實驗成本，提高實驗成功率，又能使學生自主感知，自主鉆研，使學生得到專業(yè)便捷的技能訓練，虛擬仿真技術應運而生。他不但簡化了實驗課程準備工作，而且高速的數(shù)據(jù)處理庫提高了實驗的精確度和動態(tài)呈現(xiàn)機體對刺激反應的敏感度，大大激發(fā)了學生學習的興趣，大量數(shù)據(jù)的多角度呈現(xiàn)，更加激起學生探索的欲望，可以說完美解決了運動生理學實驗所必須的多項技術。

一、虛擬仿真技術簡介

虛擬現(xiàn)實技術又稱虛擬現(xiàn)實技術或模擬技術，就是通過計算機模擬技術將一個真實的系統(tǒng)在另一個占用空間比較小的、制作相對容易的虛擬系統(tǒng)中進行模仿實現(xiàn)真實人機對話體驗的技術。隨著計算機人工智能技術的不斷進步和發(fā)展，虛擬仿真技術越來越精良并逐步自成體系，成為繼數(shù)學推理、科學實驗之后人類認識自然界客觀規(guī)律的第三類基本方法。人投入到這種環(huán)境中，立即有“身臨其境”的感覺，并可親自操作，自然地與虛擬環(huán)境進行交互，虛擬環(huán)境還能夠?qū)崟r地做出相應的反應。

虛擬仿真技術，是仿真技術與虛擬現(xiàn)實技術結合而產(chǎn)生的一種更高級的仿真技術。在多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術與網(wǎng)絡通信技術等信息科技迅猛發(fā)展的基礎上，虛擬仿真技術以構建全系統(tǒng)統(tǒng)一的完整的虛擬環(huán)境為典型特征，并通過虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實體。實體可以是模擬器，也可以是其他的虛擬仿真系統(tǒng)，也可用一些簡單的數(shù)學模型表示。實體在虛擬環(huán)境中相互作用，或與虛擬環(huán)境作用，以表現(xiàn)客觀世界的真實特征。虛擬仿真技術的這種集成化、虛擬化與網(wǎng)絡化的特征，充分滿足了現(xiàn)代仿真技術的發(fā)展需求。

虛擬仿真實驗系統(tǒng)的特點：首先虛擬實驗系統(tǒng)的仿真引擎代替了實物，實驗過程不再需要反復消耗標本和試劑，且實驗結束不需要廢料收集和處理，完美解決了傳統(tǒng)實驗過程中所缺乏的節(jié)能和環(huán)保處理；第二，學生做實驗不再受到實驗器材的限制，學生沒有理解的實驗允許反復操作，增強了學生動手動腦的實踐能力，大型實驗也省去了繁瑣的準備過程，節(jié)約了教師的準備工作；第三，虛擬仿真技術因其技術的成熟性，允許學生自我提升與拓展，課本之外的實驗，學生也可以自主鉆研，不受材料限制，大大提高學生學習與思考的積極性。此外，虛擬仿真技術平臺還為學生提供在線測評功能，網(wǎng)絡化的學習模式，為學生自我鞏固與提升提供了一個良好空間，抓住了學生學習的興趣點。

二、運動生理學實驗與虛擬仿真技術相結合

以前學校進行的運動生理學實驗主要是通過課本理論的教授進行理論學習，然后再通過小白鼠、青蛙等動物進行實驗驗證，這種探究方法單一而且讓學生很難完全信服。幾乎所有運動生理學實驗的理論，都來自觀察動物在運動過程中的機能活動并對其因果關系的分析來實現(xiàn)。放到人體之后的結論顯得單薄而且缺乏說服力。另外，由于人力及物力資源的種種限制，實驗課本身課時較短，很多實驗結果本身缺乏科學性和完整系統(tǒng)性，所以很多實驗的結果與最終需要印證的結論相關性不符，做得有名無實。

近年來虛擬仿真技術的廣泛應用大大提高了運動生理學實驗的應用廣度和深度，很多難以實現(xiàn)的實驗技術經(jīng)過模式過程之后學生可以真切地感受到學習起來更加容易，記憶也更加深刻。將虛擬仿真技術運用到運動生理學實驗教學，是傳統(tǒng)教育手段與現(xiàn)代教學技術的創(chuàng)造性結合。虛擬仿真技術的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：多媒體展示的集成性、人機交互的操作性、大容量存儲的豐富性、高速傳輸?shù)谋憬菪浴⒊瑫r空交流的共享性等。

虛擬仿真技術應用于實驗可以分為三個階段：一是初級階段，即學生剛開始接觸系統(tǒng)階段，這個時期學生對虛擬仿真系統(tǒng)還比較陌生，很多的功能還不熟悉，教師需要對學生加以引導，根據(jù)學生的反饋對系統(tǒng)加以修改和調(diào)整，盡量達到彼此合作融洽；二是模塊建立階段，當學生對系統(tǒng)有了初步的了解之后，就需要根據(jù)教學的進度和學生學習的側重點對系統(tǒng)里面的實驗加以增減和調(diào)整，做到既能滿足學生知識掌握，又可以達到能力提升效果，并將最前沿的知識嵌入實驗模塊，讓學生一起走進實驗室觀摩也是很好的教學方式，觀摩過程中學生對知識的理解和應用會更加深刻，讓學生明白科學探索的過程其實就是知識應用的過程，這個過程真正存在并不是遙不可及，培養(yǎng)起多思考多動腦的習慣；三是模塊應用階段，即通過所學的知識，所做的實驗，探究人體運動生理學知識的運用與開發(fā)，這個過程是一個開放的過程，根據(jù)每個人理解的不同，所能探索的結果也各有千秋，沒有標準的答案，探索永無止境。

例如在學習“人體安靜與運動過程中心率和動脈血壓變化”課程時，單純的文字說明和表格對比雖然可以使學生直觀的看到數(shù)值的變化，但是體現(xiàn)在人體中的動態(tài)變化卻很難發(fā)現(xiàn)和感受。通過查閱大量文獻，進行總結歸納，并通過計算機輔助教學把實驗課的內(nèi)容搬到理論課上，經(jīng)過文本、圖片、動畫、視頻、仿真空間體驗等幾步的動態(tài)體感之后，讓學生直觀地觀察到人體從靜態(tài)到運動再到運動逐步加快的過程中心率和動脈血壓的直觀的、動態(tài)的、連續(xù)的變化過程，把實驗的結論與學生的多種感官相互關聯(lián)，把知識的傳授過程由被動的灌輸、被迫接受轉(zhuǎn)化為學生自己總結、歸納、探索，使學習過程變得快樂且學生更加容易接受。運動的方法有好多種，速跑和慢跑是兩種不同的運動方式，他所牽動的器官不同，達到的效果不同，學生為此進行了一次愉快的辯論，最終大家都為自己的觀點鼓掌叫好。每種運動背后都包含著大量的科學知識，合理的運動就是最好的科學。

三、現(xiàn)狀與前景展望

實驗課一定要“重視學生在教學活動中的主體地位，充分調(diào)動學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性”，一門課程的學習，結果只是一方面，重視學生在實驗過程中的參與度和知識獲得過程，才是我們教學的目的。對于運動生理學的掌握我們完全可以直接告訴學生結果：做擴胸訓練有助于增加肺活量，做引體向上可以鍛煉背闊肌，仰臥起坐可以鍛煉腹肌，等等，我們單純的教授完畢對學生有什么效果呢？他的擴胸運動很到位，肺活量大有增加；他的引體向上很到位，卻導致了肌肉拉傷；他的仰臥起坐連貫而有力，卻導致脊柱受損……這種風險不僅對普通人是存在的，而且對那些經(jīng)常鍛煉的人亦然?，F(xiàn)代人的養(yǎng)生觀念很強，每個人都需要運動，但是運動也需要講究技巧與方法，我們學習運動生理學的目的就是知其然，更要知其所以然。大量逼真完備的實驗設備，解放了學生的思想，相應的研究過程中碰到的問題也就越多，為了滿足學生探索的需求與我們?nèi)粘Ｃ媾R的挑戰(zhàn)，我們的路任重而道遠。

隨著人們對虛擬仿真技術的逐步完善，虛擬仿真技術的應用范圍越來越廣，下一步我們將搜集更多的文字、圖片、音頻、動畫等素材，組建更多的虛擬仿真實驗模型，讓虛擬仿真技術更好地服務于運動生理學及各個學科的實驗，尤其是以后更可以豐富中小學課堂的教學課堂。通過虛擬仿真技術的應用讓學生處于一種多層次、多角度、立體化的學習空間中，直觀真切地感受到外部因素變化對身體的影響，改善了學生對體育運動的理解形式，提高了運動生理學課程的趣味性，提高學生學習運動生理學實驗的積極性，也提高了學習效率。虛擬仿真技術的廣泛應用，必將使運動生理學迎來新的生機和活力，根據(jù)教師的指導得到更加專業(yè)的技能訓練，使人們更加科學的通過體育訓練，改善人體技能，提高身體素質(zhì)。

四、小結

體育學科是一門理論與實踐完美結合的基礎學科，越來越受到學生及普通民眾的歡迎。運動生理學作為體育科學的輔助學科也是一門非常重要的理論課程，他主要研究人體在體育活動和運動訓練影響下機體的內(nèi)部結構和機能的動態(tài)變化規(guī)律，進而探討出完善人體運動能力發(fā)展的科學機理，指導人們科學準確的完成各種訓練。虛擬仿真技術作為一門理論與科學結合的科學手段，極大地提高了運動生理學實驗的可操作性和趣味性，滿足了當前運動生理學實驗的操作需求，可以加深學生對實驗的認識，使學生通過豐富多彩的教學手段，多層次、多角度、立體化、真實化的得到專業(yè)便捷的技能訓練，加深學生對實驗內(nèi)容的理解和鞏固，提高學習的效率和應用的直觀性，更加深刻地理解所研究的內(nèi)容和意義，從而提高運動生理學實驗課的應用效果。

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