仿真技术的特点范文第1篇

关键词：仿真技术 计算机网络 仿真技术应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）07-0000-00

随着电子计算机和网络技术的快速发展，远程计算机网络仿真技术的应用变得越来越普及，并且渗透到了越来越广阔的方面。在这个综合平台上，各种新的计算机技术得到施展，并且为世界的发展作出了杰出的贡献。

1仿真技术基本知识介绍

网落仿真技术是最近几年来，伴随着计算机技术的发展才逐渐兴起的一门新型的技术手段和网络操作的工具。这种技术是根据数学创建模型的原理加上相应的统计学只是，进行虚拟模仿的一种情况，也是进行网络技术的优化、完善和更新创造的一种新型的应用技术。一般情况下，仿真技术所用到的网络系数主要包括整体网络情况的统计以及网络应用各个环节的具体数据变化情况等等。运用仿真技术对网络进行整体的研究和把握，并且给出相应的评价分析的报告可以尽快的找到设计网络系统的过程中存在的问题，并且能够在最短的时间内制作出一套准确的评估优化、改进的方案。这样的系统必然给整个网络运行系统以及网络的管理等带来了绝对高的效率对外来网络技术的发展奠定了强有力的后盾。当前，网络的仿真技术主要包括对网络系统进行整体的规划、设计相关的网络程序，开发新的网络软件等等，他们拥有十分独特的因素：

第一点，网落仿真技术能够在最短的时间内，创作出一套相对比较完善的网络基础模型，并且进行模拟使用。基于这一特点，网络仿真技术能够很好的适应网络的特点和发展，并且能够对电脑系统的完善还有运行提供完整的数据支撑。第二点，网络仿真技术不但可以进行网络的设计和规划而且能够对相关的程序进行仿真处理，从而得到相应的网络预测方面的数据情况，这写数据能够对网络设计方案的改进提供一份十分可靠的保障。所以，这种仿真技术在很大程度上避免了以往计算机出现的计算问题以及程序故障问题，它能够进行职能的选择和优化，将错误降到最低处。第三点，网落仿真技术不但可以进行网络程序的优化，改进而且能够扩大网络系统的容量。创建更加先进的网络系统。特别是一些规模较大的网络系统设计的过程中有着十分大的好处。第四点，最开始进行仿真技术的应用耗费的资金并不多，而且可以持续的循环利用。

虽然，网络仿真技术有着如此之多的过人之处，可是它也仅仅是一种设计网络的方式和工具。尽管，它有如此多的有点，可是传统的网络设计的手段仍然不能抛弃，只有将传统的手段与网落仿真技术相结合起来，才能够达到十分优秀的网络设计效果，最大程度上避免出现误差。

2网落仿真技术软件介绍

2.1 OPNET软件的简要介绍

OPNET是OPNET公司创造的一个具有商业化特征的仿真性软件，这种软件拥有很强的建造模型的特点，而且拥有强大的、容量丰富的数据库，而且对外优化网络程序和系统等也十分的先进。它拥有众多的优势，能够给众多的使用者提供仿真服务，创造一个相对真实的环境。这种仿真技术，主要用于对网络通信技术的改进还有相关性能的分析，能够使单独的端口接收到来自世界各地的网络信息而且使用的通信系统十分的完善。特别是OPNET使用详细的协议模型还有相关的数据分析等都可以对不同规模的通信网络、普通的网络系统等进行快速的建模和模拟。当前，这款软件作为作为网络仿真工具中十分优秀的软件，它在网络仿真的环境中应用的十分广泛。

2.2 OPNET的网络建模环境介绍

OPNET的建模环境主要分为三个层次，它们分别为网络层面、各个节点的层面、以及发展阶段的层面。与此同时还会提供相应的编辑器。这些编辑器对该仿真技术的发展和建模有着重要的作用。在这三种不同的层次中，OPNET的网络模型确定了网络的物理环境并且对每一个节点进行了分析和定位，找到了各个节点之间的联系。并且绘制出相应的图形。这些模型能够描述系统的发展情况以及协议还有各个子系统与主系统之间的相互作用的关系。然后再有这一仿真软件对其每一个环节进行定义并且提出多样的建模方案。

3网络仿真技术未来发展走向

这些年来，伴随着网络技术的不断发展，网络程序的逐渐复杂化，使得网络规模日趋壮大，网络技术的发展越来越需要网络仿真技术的支持和保障。当前，网落仿真技术作为一种全新的网络设计工具以及程序优化方法，能够采用独特的方法对网络技术进行改进。现如今已经成为了支持网络技术不断发展、革新的重要工具。纵观国内外关于网落仿真技术的研究，越来越全面并且波及的行业也越来越广，由此可以推算伴随着网络程序的不断复杂化、网络数据的不断繁琐，网落仿真技术将有更加广阔的发展和应用的前景。我国关于网络仿真技术的研究比较晚，但是仍然在不懈的努力。

4 结语

仿真技术作为一种重要的计算机应用技术，对于各行各业的贡献都十分的巨大。它不但能够对网络进行总体的规划，而且还能够减少网络建设过程中出现的问题，提高决策的准确性和精确度。其对科学、医学、计算机、教育、通信等行业的贡献不可小觑。在未来的发展过程中仿真系统以其直观、便捷、人性化等诸多优点，在更多领域发挥作用，其技术也会变得更加的强大以及科学化。

参考文献

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[2]（美）TamaraDean，陶华敏等译.计算机网络实用教程[M].北京：机械工业出版社，2000，8.

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[6]徐雷鸣，庞博.NS与网络模拟[M].北京：人民邮电出版社，2003，11.

仿真技术的特点范文第2篇

1.电子技术课程的特征

电子技术是电气类专业及自动化专业的主要课程，电子技术课程一般将自动化技术、电气技术、电子技术三者融为一体，主要有以下几个特征：（1）知识理论较深，波形变化复杂难以捉摸，教学模式单一，学生不易理解。（2）电子技术系统模式特征鲜明，波形变化、参数变化较为复杂，每个电路电子实验项目独立性强。（3）电子电路设计综合性强，电子技术应用范围广，可开发操作案例非常完善。

2.虚拟仿真软件的选择

考虑到电子技术课程理论知识较深，系统模式化明显，所以教学一般选用EWB虚拟仿真软件，此软件具有以下几个特点：（1）EWB具有非常强大的模拟仿真能力，适合教学实践仿真，学生易于学习操作，EWB运行简单。（2）EWB软件采用直观的图形界面，易于仿真实验室工作平台。（3）EWB也是一个非常专业的电子技术训练工具，可以提供专业的门电气系统模型，具有实物的所有数据与特征属性，非常适合虚拟仿真模拟操作，并且节约经费，数据准确。

3.电子技术课程教学应用虚拟仿真的可靠性

随着国家对教育事业的大力投入，众多职业学校的教学设施以及环境都得到了改善，多媒体教学基本普及，许多学校也有了自己相应专业的实验室及教学用室，计算机以及相应的虚拟仿真平台也得到了普及，在日常教学课程中，教师可以通过虚拟仿真平台来演示一些较难理解的知识，让学生更好地观测、理解这些知识点。虚拟仿真平台的大力发展和普及取决于计算机技术、多媒体技术的高速发展，职业学校纷纷设立自己的电子技术类专业实验室，安装不同的先进的虚拟仿真平台，学生在下课时也可去多媒体教室进行软件学习，这让教学不仅能在课堂上实现，课下也可以让学生进行相关学习，提升了教学质量和效果。

二、虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用

1.在电子技术课程教学中应用虚拟仿真教学

以往的电子技术课程教学中，教师由于电子技术专业实验室及设备的缺乏，无法将理论知识与实践实验相结合进行教学，只能将传统系统教学分为理论知识教学和实验教学两部分。但在纯理论知识的教学中，教师很难将一些较难理解知识公式教给学生，学生也难以理解。若通过演示实验，会占据大部分课程时间，如果能将虚拟仿真技术引入到教学课堂，将大大减少教学用时，也会告别传统教学模式，让学生跟着教师在虚拟仿真平台上进行实验，使学生更简洁地理解相应的理论知识，提升学生学习电子技术课程的积极性。

2.改革电子技术课程教学，增加虚拟仿真实验

在一般职业学校中，电子技术专业教学多注重实践操作，但若学生没有很好地掌握理论知识，就很难操作好一些相关的实验，电子技术专业课程需要将理论知识与实验相结合才能完善教学。这就需要应用虚拟仿真平台，既可以让教师引导学生用实验来理解理论知识，也能让学生自主进行相关虚拟仿真实验的探索，来提升学生对电子技术的热情和设计创作水平。

三、总结

仿真技术的特点范文第3篇

【Key words】Optoelectronic technology； Teaching method； Simulation teaching

0 引言

1960年，世界上第一台红宝石激光器的诞生推动了光电子技术的长足发展。在这50多年间，从红宝石激光器的发明到半导体激光器及低损耗光纤的问世；从各种无源器件的小规模应用到系统集成实用化阶段，光电子技术在国防、工农业生产、光纤通信、医学、精密测量、地质、天文等领域获得了广泛的应用。我国政府将光电子技术列入国家战略性产业结构调整的重点领域。因此，光电子技术受到了研究所及企业的广泛关注，促使很多高校在物理、电子、通信、材料等专业纷纷开设光电子技术这门课程[1]。

如何培养专业知识强、综合素质高、实践能力优异的人才是当前光电子技术课程教学的热点话题。因此，在光电子技术课程教学过程中，很多教师以教学内容、教学手段和教学方法的改革为重点，优化教学内容，制定合理的理论与实验教学计划。同时，建立科学的教学管理制度以及严密的教学质量反馈系统，以此确保教学质量。随着计算机技术的不断提高，仿真技术为人们提供了一种有效的教学手段[2]。基于仿真技术完成的课程教学具有成本低、维护简单、使用方便等特点，所以很多课程的教学纷纷采用仿真教学，然而目前关于光电子技术课程仿真教学的探讨还非常少。本文主要研究光电子技术课程及仿真教学的特点，得出仿真教学在光电子技术课程教学中的可行性。分析表明，仿真教学是提高光电子技术课程教学质量的一种有效的方法。

1 仿真教学

仿真教学是仿真技术应用的一个重要方面。仿真教学就是利用计算机创设虚拟环境来模拟真实环境，并结合真实环境中的情况在虚拟环境中进行设计、操作、运行、验证等的教学方式[2，3]。

目前，仿真教学的使用越来越广泛。教师可将精心设计的教学内容融合在这个虚拟仿真环境中，并通过各种手段和方法将仿真教学中的情境呈现出来，这是仿真技术应用在教学中的一大进展。结合自己的实践和他人丰富的教学经验，总结出仿真教学有以下特征：

1）成本低，使用率高。购买所需实验设备的费用一般比较高，是很多高校不能承受的。如果采用仿真教学，那么只需购买软件和建设机房，这样就可以大大降低费用，并且设备的使用率也非常高。

2）维护简单，更新方便。仪器设备的不当操作和长时间运行使其容易损坏，而仪器维护费用也非常高。仪器购买的时间久了，就需要自己进行更新设计，有的甚至需直接购买新的设备仪器。仿真教学只需对计算机、教学软件进行维护和升级，而且仿真软件一般自带有软件升级功能。

3）使用方便，提高学习效率。光电子技术所需的仪器设备一般比较笨重，不容易搬动，而且学生只能在特定的实验室完成实验项目。在仿真教学中，学生可以利用计算机方便地进行自主探讨和摸索学习，发挥学生的学习积极性，进而提高学习效率。

4）实验安全，提高教学效率。在教学中，实验有时需要高温、高压、强腐蚀等环境条件，操作失误或实验仪器故障都有可能对学生的人身安全构成威胁。在仿真教学实验中，学生不仅可以随意设置实验条件，而且可以高效、安全地完成实验。通常完成实验的时间一般很长，而利用仿真教学可以将实验的时间缩减，明显地提高教学效率。

2 仿真教学在“光电子技术”课程教学中的可行性和重要性

光电子技术是电子学和光子学相结合而产生的综合性交叉学科，并成为现代信息科学技术的重要组成部分[4-6]。课程的特点如下：

1）知识面宽。光电子技术课程是电子、通信、光电材料等专业的核心课程，内容包括半导体发光、固体激光器、光纤、非线性光学、光调制、光探测及光电显示方面的材料及器件，涉及光子学、电子学及半导体物理的相关知识，对学生的基础提出了较高的要求。

2）知识更新快。随着信息技术的不断发展，光电子技术已取得了令人瞩目的成就，并将不断影响人类社会的方方面面。在实际应用需求的引导下，各类新型的微纳光子器件与材料的研究突飞猛进，如光子晶体、等离子体、超材料等领域，其相关研究为光子器件的微型化奠定基础。

3）理论性强，而实践内容较少。大多光电子技术课程教材过于注重理论知识讲解和公式推导，对其应用及相关设计性实验开展的非常少，导致学生不了解这门课的用途，从而感觉光电子技术课程枯燥乏味，难以理解。

4）仪器较贵。为了让学生更好地理解、掌握所学内容，需开展相关的实验，但是相关仪器设备比较贵，一般的高校很难承受相关的费用，导致他们不得不减少实验课，从而不能使学生获得有效的指导，最终降低了教学效果。

基于仿真教学和光电子技术课程的上述特点，低成本的仿真教学可以解决光电子技术课程教学中仪器设备价格昂贵的问题。基于仿真教学中使用和更新方便的特点，教师可以根据最新科研进展，拓宽教学内容，更新实验软件，从而可以让学生自主学习、掌握新的科研成果，认识各类新型光电子信息材料和器件的属性及用途。众所周知，掌握光电子技术课程中涉及光子学、电子学及半导体物理的相关知识是非常重要的，因为理论教学是专业课程学习的基础。为了能使学生理解相关的理论知识和公式推导，将仿真教学融于课堂教学中，让学生体会计算机模拟的结果，然后再进行理论推导，这样有助于加深学生对系统知识的理解，使枯燥的理论教学生动有趣。同时，学生可利用仿真实验室进行探索式学习，提高自学能力，最终提升光电子技术课程的教学质量。

仿真技术的特点范文第4篇

由于职业教育是面向职业、岗位活动的一种就业能力教育，突出特征是从事技术、技能、技艺、技巧等实践性教育教学，按照目前学者对VR/AR技术呈现的普遍描述，完全可以确定这项技术在职业教育教学中应用的广泛性、有效性与迫切性。在职业教育教学中，由于大量的教学内容属于实践性内容，而许多实践性教学内容，受环境、场地、设施设备、安全、污染、资金、不可控、不可再现等因素影响，难以实现有效教学，因此，虚拟仿真虚拟现实增强现实，即目前各界热议的VR/AR技术，在职业教育教学中的应用需求应该说是刚性需求。那么，为什么一个时期以来，职业教育教学在VR/AR技术的应用上缺少创新与深入研究，为什么从事一线教学的广大职业院校教师很难结合自己的教学内容进行VR/AR需求性设计，为什么由VR/AR专业制作公司提供的教学产品往往不适用，究其原因多种多样，但笔者认为，处于前置位置的一个重要原因，就是VR/AR技术的专业描述与职业教育教学需求性描述存在差异，导致职业院校广大教师很难将自己的教学内容与之准确对应，无法对号入座，更无法简捷思考如何根据教学内容运用VR/AR技术特征进行有效的教学设计、教学需求设计及教学应用设计，因此，本文试图依据VR/AR技术的基本定义，结合VR/AR技术在职业教育教学中的应用需求进行分析，将理论与应用连接起来。

VR 为Virtual Reality的英文缩写，即虚拟现实的意思，多数人认为它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界，并通过头盔显示器、数据手套等辅助传感设备，为用户提供一个观测与该虚拟世界交互的三维界面，使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化，产生沉浸感的交互系统。VR的支撑技术，普遍认为是计算机技术、计算机图形学、计算机视觉、视觉生理学、视觉心理学、仿真技术、微电子技术、多媒体技术、信息技术、立体显示技术、传感与测量技术、软件工程、语音识别与合成技术、人机接口技术、网络技术及人工智能技术等多种高新技术。

AR为Augmented Reality 的英文缩写，即增强现实的意思，多数人认为，它是通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，使真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间交互系统。也有人提出了MR概念，即 MixReality的英文缩写，即混合现实的意思，一般认为，是指包括增强现实和增强虚拟，合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境，在新的可视化环境里物理和数字对象共存，并实时互动交互系统。还有人提出了HR概念，即HologramReality 的英文缩写，即全息现实的意思，一般认为，是指利用光学技术，实现完整的、可以从360度球形空间观察的虚拟影像，通常是依托可以多方向观察的多面体设备和多个不同角度的投影来实现，图像可以多人多角度观看，因此，也有人把它叫做面向全体的AR/全息技术。

总之，随着科学技术的发展，许许多多有关计算机虚拟仿真虚拟现实增强现实的创新名词扑面而来，由于专业、技术、应用视角不同，对虚拟仿真虚拟现实增强现实等概念在应用上的理解与解释就有所不同，这对研究具体应用这些技术的实践者们，特别是职业院校广大一线教师，提出了挑战。为了深入研究VR/AR技术在职业教育教学中的应用，必须站在职业教育视角，以融合职业教育教学应用需求，尊重职业教育教学基本特征与规律，并结合大量成功应用案例，重新分类描述、分析、思考VR/AR技术在职业教育教学中的应用方向，当然最好实现对号入座，这对VR/AR技术在职业教育教学中的应用推广、破解职业教育教学实践性教学中的瓶颈难题，具有十分重要的意义。

二、单纯利用计算机屏幕画面虚拟仿真技术

单纯利用计算机屏幕画面虚拟仿真技术，简称屏幕仿真技术，是目前职业教育教学中应用最广泛的一种虚拟仿真技术，由此技术所创作的虚拟仿真课件、软件数量众多，这些课件、软件在职业教育教学实践中发挥了重要作用。这里需要强调，仿真教学课件与仿真教学软件有着根本性区别，鉴于目前职业教育教学中应用仿真课件比例较大，因此本文着重针对虚拟仿真课件进行分析讨论。

(一)技术性特征

屏幕仿真技术可以划归到AR技术范畴，它不需要其它外接设备的支持，仅仅在一台普通PC(或平板电脑、手机)上，利用鼠标、键盘就可以实施操作了。支持这种操作的核心技术，是实现在屏幕上实施虚拟仿真操作的专用工具软件。随着计算机软件技术的发展，屏幕仿真技术所应用的核心工具软件越来越专业化、普及化。一般认为屏幕仿真技术技术性特征有以下5个方面：(1)工具软件研发技术成熟，已经逐步形成专业化、系列化、标准化，如虚拟实景(境)技术等;(2)制作工具软件的种类、系列繁多，基本形成了依据行业、职业、专业、岗位的不同需求定向研究开发制作软件的局面;(3)由于定向开发制作工具软件的方便性，使该类课件的制作成本逐渐减低，制作周期逐渐缩短;(4)在应用需求的拉动下，单纯利用计算机屏幕画面实现的虚拟仿真的教学课件，基本实现了网络版、单机版共存，PC机、平板电脑、手机共用，支持人工更新、自动更新共有的应用水平;(5)虚拟虚景(境)技术得到广泛应用。在虚拟环境下虚拟虚景(境)，使所有设计参数与现实参数关联，虚景相互之间的数据关系与现实比例一致，因此，广泛用于产品(项目)设计领域，是屏幕仿真技术的另一个拓展技术性特征。

(二)应用性特征

通过对大量屏幕仿真技术作品分析可以确定，此类作品在职业院校教育教学中，主要有以下4个应用性特征：(1)对环境、场景、目标物等，进行漫游式虚拟仿真实训;(2)对设施、设备、仪器、仪表、工具等过程性操作，进行交互式虚拟仿真实训;(3)将虚拟操作结果转接至实物实体操作，实现虚实融合式实习实训;(4)实施虚拟虚景(境)设计实训。

(三)类别性特征

根据职业教育教学特征，我们可以将屏幕仿真技术类别性特征归纳成以下5种：

1.单纯漫游式屏幕仿真教学课件

这种课件是利用计算机屏幕来呈现立体、逼真的漫游环境、场景、或目标物画面，操作者通过对鼠标、键盘的规范操作，实现对计算机屏幕画面的操作与控制，并以第一人称视觉进入画面实施漫游。单纯漫游式屏幕仿真教学课件的主要教学功能是：学习者通过对环境、场景、或目标物的漫游，了解、熟悉、记忆画中环境、观测对象、目标物特征，并通过画中环境、场景、观测对象或目标物上的媒体提示，获得具有与实地、亲临、接触相同的现场学习效果。这种课件的典型案例如虚拟导游实训、虚拟现场参观实训、虚拟目标物观测观察实训等。

2.漫游互动式屏幕仿真教学课件

这种课件与单纯漫游式屏幕仿真教学课件的重要区别是，学习者在操作漫游画面时，可以根据教学需要，激活漫游场景中的某一处画面，并与被激活的画面实施互动交流。典型案例如在操作虚拟图书馆参观实训课件时，当操作者想打开一本书观看时，只要用鼠标选择点击这本书，并将其激活，就可以一页一页翻开这本书观看了。在职业教育教学中，特别是在实践性教学中，这种课件照比单纯漫游式屏幕仿真教学课件，更具有教学性。

3.植入某种属性漫游互动式屏幕仿真教学课件根据教学需要，在漫游互动式屏幕仿真教学课件某一个教学点中加入数学、物理、化学、自然、专业以及某种思维、逻辑属性的一种屏幕仿真课件。这种仿真课件的最大特征是将被仿真物体(或被仿真事件)的真实属性平移到仿真物体(事件)中，使操作者具有与实际操作相同的操作感觉与操作效果。典型案例如利用屏幕仿真课件在机械加工车间厂房漫游时，当操作者激活车间厂房中的吊车，并欲操纵吊车吊住物件移动，此时，如果在物件上加入重力、运动惯性力学算法，当运用鼠标、键盘操纵屏幕仿真画面，吊起该物件并进行移动时，该物件在屏幕画面中的运动力学特征就与真实物件移动时的运动力学特征完全一致。这种植入某种属性漫游互动式屏幕仿真教学课件在职业教育教学中具有重要的应用价值，从某种意义上说，加入真实操作端，它将会完全取代真实的实训操作训练。因此，这种课件比漫游互动式屏幕仿真教学课件更具有教学性和应用价值。

4.具有考试考核功能的屏幕仿真教学课件在上述3种屏幕仿真课件中，根据教学需要，加入考试考核功能，即成为具有考试考核功能的屏幕仿真教学课件。这种课件一般设计有检测学习者学习效果功能，是比较成熟、比较完整的屏幕仿真课件。典型案例如利用记录操作者的漫游路线(轨迹)，判断操作者是否记住行走路线;利用操作者互动操作的正确性、规范性，判断操作者的学习效果;利用操作者在有属性课件中操作的准确性，判断操作者是否熟练掌握该项技能等。当然最简单的设计是在屏幕仿真课件中加入专门设计的考试考核窗口。我们通常将具有考试考核功能的屏幕仿真教学课件叫做助学性(或自学性)课件。

5.可以链接多种教学媒体的屏幕仿真教学课件在上述4种屏幕仿真课件中，运用某种技术，在虚拟仿真系统中加入对其它教学媒体的链接功能，即成为可以链接多种教学媒体的屏幕仿真教学课件。有时候我们把这种课件叫做富媒体屏幕仿真课件，这种课件的教学功能比较强大，可视性也很好，而且可以承载更多的教学内容。这种富媒体屏幕仿真课件在职业教育教学中具有十分广泛的应用前景，特别是在实践性教学中的应用价值很高。典型案例如在数字博物馆漫游课件的某一个具体画面中，链接一段视频，当漫游操作者用鼠标点击视频窗口时，该视频窗口开始播放所链接的视频文件，形成画中画效果。可以链接多种教学媒体的屏幕仿真教学课件是职业教育教学中十分实用的一种虚拟仿真教学课件，它不但可以实现与其它屏幕仿真课件相同的教学功效，同时可以拓展成屏幕仿真课堂屏幕仿真教学屏幕仿真实习屏幕仿真实验屏幕仿真实训屏幕仿真工作包屏幕仿真项目包等教学软件。

6.可以实现多人联合或顺序操作的屏幕仿真教学课件

在上述5种屏幕仿真课件中，运用某种技术，在虚拟仿真系统中，加入多终端操作设计，即几个操作者分别以不同角色共同实时操作一个屏幕仿真课件，我们把这种课件叫做可以实现多人联合或顺序操作的屏幕仿真教学课件。这种课件特别适合职业教育实训教学、实习教学、项目教学或生产性教学中的联合作业、流水线作业、程序化作业及协作式操作训练等教学内容。典型案例如在物流实训屏幕仿真课件中，设计了接送货物员、汽车运输司机、装卸工、库房管理员、物流调度几个角色，操作者分别以不同身份、角色进入屏幕仿真课件，并按照所设计的规范、流程实施操作。这种课件不仅再现了工作职场真实的群体作业过程，而且训练了学生们联合协作、团结互助的团队精神。

三、加入可穿戴传感器计算机屏幕虚拟仿真技术

在单纯利用计算机屏幕画面实现虚拟仿真技术基础上，加入可穿戴传感器，形成加入可穿戴传感器计算机屏幕画面虚拟仿真技术，简称加入可穿戴传感器屏幕仿真技术。一些学者认为，可穿戴传感器不应该独立出来，应该与操纵杆、方向盘、开关、脚踏板等传感器合为一体进行讨论，这种思维对直接研究VR/AR技术来讲是可行的，但对进行职业教育教学应用性研究来讲就可能引起混淆，因此必须分开讨论。加入可穿戴传感器屏幕仿真技术又有人把它叫做可进入虚拟画面操作式虚拟仿真技术，这项技术可以划归到VR技术范畴，所加入的可穿戴传感器如数据手套、脚垫、定位头套等，可以按照操作者的需求，设计进入画面，并对画面中的虚拟仿真物体实施操作。

(一)技术性特征

加入可穿戴传感器屏幕仿真技术与屏幕仿真技术的区别在于，前者加入了可穿戴传感器而后者没有。随着虚拟仿真技术在各类工程领域中的不断应用，推动了可穿戴传感技术的快速发展，无论在扑捉运动的精准性、对运动的识别性、穿戴运动的舒适性等方面都有了大幅提升，可以说，从硬件技术方面对加入可穿戴传感器屏幕仿真技术的发展提供了有力支持。分析加入可穿戴传感器屏幕仿真技术的技术性特征，一般认为有以下3个：1.随着数据手套等可穿戴传感器精度的不断提升，越来越多关联操纵、操作、驾驶、调控等岗位作业活动的虚拟仿真课件，会首选此种技术;2.在需求的拉动下，数据手套等可穿戴传感器的生产成本会越来越低，成为职业院校虚拟仿真实训教学中常用的装备之一;3.随着可穿戴传感技术的发展，操作者完全可以对屏幕仿真画面中的设施、设备、装备、仪器、仪表等实行全面操控。__

(二)应用性特征

加入可穿戴传感器屏幕仿真技术与屏幕仿真技术最大应有性区别是，前者甩开了利用计算机鼠标、键盘操作、控制屏幕仿真画面操作模式，取而代之的是利用操作者真实的肢体动作操作、控制屏幕画面，增强了操作、控制屏幕画面的真实感。

(三)类别性特征

对比屏幕仿真技术加入可穿戴传感器屏幕仿真技术类别性特征重点是，在操作者身体上穿戴上接有传感器的物品，利用操作者的模拟操作动作，实现对虚拟仿真画面中的设备、装备、仪器、仪表等实施全面操控或深度交互。典型案例如利用数据手套抓取、安装、拆卸、调整、操纵屏幕仿真画面中的物体，利用传感脚垫进入屏幕仿真环境、场景之中，利用传感帽定位多人进入屏幕仿真画面等。也有人将加入可穿戴传感器屏幕仿真技术称之为沉浸式虚拟仿真技术。按照职业教育实践性教学一般规律，运用数据手套实现操作屏幕画面技术具有较大的应用空间。例如利用数据手套，并在屏幕仿真画面中的目标物体上加入某种属性，据此所创作的屏幕仿真实训教学课件，在职业教育实践性教学中会发挥重要作用。

四、加入专用传感器屏幕仿真技术

加入专用传感器屏幕仿真技术，我们通常又把它叫做有实物介入式屏幕仿真技术，这项技术可以划归到VR技术范畴。加入专用传感器屏幕仿真技术与加入可穿戴传感器屏幕仿真技术的重要区别是：一个加入了可穿戴传感器，一个加入了专用传感器。

(一)技术性特征

加入专用传感器屏幕仿真技术与加入可穿戴传感器屏幕仿真技术的技术性特征基本相同，不作详述。

(二)应用性特征

加入专用传感器屏幕仿真技术应用性特征，可以归纳以下3各方面：(1)引入实际操作对象，操作者通过对实际操作对象的操纵，实现对屏幕画面内仿真物体的操作;(2)实际操作对象可以是真实实物，也可以是模拟实物，当采用模拟实物时，其动作、力度、姿态、速度等要尽可能靠近真实实物操作;(3)在引入实际操作时，同时引入模拟操作环境，以增加操作的真实感。

(三)类别性特征

为简化分析，以专用传感器为题目进行类别性特征分析。

1.单一部件实物支持下的加入专用传感器屏幕仿真系统

所谓单一部件实物是指方向盘、操纵杆、按钮等等。由单一部件实物组成的加入专用传感器屏幕仿真技术系统比较简单，且往往可以适用于运动性质相同的单一部件屏幕仿真课件，起到以一当十的效果，因此，普遍受到应用者欢迎。

2.组合部件实物支持下的加入专用传感器屏幕仿真系统

所谓组合部件实物是指由2个或2个以上单一部件实物，根据真实操作系统的设计要求规范布局形成的一组部件实物，当这组部件实物与真实操作实物数量一致，且一一对应时，这组组合部件实物可称为全部件实物。由组合部件实物支持的加入专用传感器屏幕仿真系统系统相对复杂一些，但因感觉逼真、效果凸显，常常被用于关键能力、核心能力实际操作训练前的虚拟仿真导训中。例如，将汽车的方向盘、脚油门、脚刹车、换挡器部件实物作为专用传感器，形成加入专用传感器屏幕仿真系统即属于全部件实物系统。应该注意，单一部件实物组合部件实物全部件实物均是提取了某种核心操作部件实物，即便是全部件实物，仍然没有将其全部有关操作实物提取出来。当需要全部提取时，必须进行仿真操作必要性、系统设计复杂性论证后方可实施。

3.系统部件实物支持下的加入专用传感器屏幕仿真系统

系统部件实物与组合部件实物全部件实物的最大区别是，前者强调的是加入部件的系统性，后二者强调的是加入部件的作用性、功能性，这在职业教育实训教学中是经常发生的现象。

4.无模拟现实环境支持的加入专用传感器屏幕仿真系统

所谓无模拟现实环境支持，既是不强调或不可能强调现实环境对加入专用传感器屏幕仿真系统的教学效果影响。

5.有模拟现实环境支持的加入专用传感器屏幕仿真系统

所谓有模拟现实环境支持，既是强调现实环境对加入专用传感器屏幕仿真系统的教学效果影响。

五、加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术

(一)技术性特征

加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术与加入专用传感器屏幕仿真技术比较，其技术性特征有以下3个：

1.专用传感器区别

加入专用传感器屏幕仿真技术中所提到的专用传感器其实物载体最小为部件，而加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术中所提到的专用传感器的实物载体一般最大是部件，多数专用传感器的实物载体是小型工具、游戏玩具。

2.阻断操作者视力区别

加入专用传感器屏幕仿真技术是通过计算机屏幕、投影屏幕开放式获得虚拟仿真画面，而加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术却是通过阻断操作者视力，使操作者的视觉完全置于虚拟场景之中。

3.操作者与虚拟仿真场景融入性区别

加入专用传感器屏幕仿真技术，操作者与虚拟仿真场景实现的是控制性融入模式，此时，屏幕仿真场景中的人物、动物及其他内容物的设计，倾向于被操作、被激活状态;而加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术，更注重场景中的人物、动物及其他内容物与操作者展开自然互动状态，操作者以第一人称身份，利用手中工具进入虚拟场景，并与虚拟场景中的人物、动物、景物等产生强烈互动。这一点为职业教育设计虚拟职场体验式教学模式提供了技术支持。

(二)应用性特征

加入专用传感器并阻断操作者视力虚拟现实技术除了与加入专用传感器屏幕仿真技术具有相同应用性特征外，对比分析，还具有以下3个独立应用性特征：

1.形成情节化虚拟仿真实训教学课件

我们知道，职业教育教学的重点内容是实践性教学，而实践性教学最好的教学方法是老师带领学生真正走进工作职场、工作岗位，在全环境下进行学习，或者说在真实的职场中、岗位上获得学习，但在现实中，因为种种原因，这种全环境学习环境是难以提供给学生的，情节化虚拟仿真实训教学课件可以一举破解这一难题。

2.配合数据手套，形成万能实训工作台

许多岗位能力训练是在工作台面上进行的，配合数据手套，加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术完全可以创建出万能实训台，学生戴上可视眼镜、数据手套，在PC机的支持下，实施多种多样的虚拟实训。

3.实施真实操作前的验证性虚拟操作

几乎所有虚拟仿真课件，都可以设计成实施真实操作前的验证性虚拟操作功能，但验证精度、准确性，虚拟的逼真性却各不相同。加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术可以设计成与现实状况完全一致的验证精度与操作的准确性，并大幅度提高虚拟场景的逼真性，这项技术为职业教育实操实训前的虚拟仿真导训，提供了技术支持。

(三)类别性特征

加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术与加入专用传感器屏幕仿真技术，在类别性特征方面主要有3点区别：

1.单人进入式情节化虚拟仿真课件

由于排除了视觉干扰，加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术完全可以实现单人进入式情节化虚拟仿真课件功能。顾名思义，这种课件首先是情节化，其次是单人进入。单人进入式情节化虚拟仿真课件，破解了职业教育虚拟实习教学难题，是服务职业教育实践性教学最有发展潜力的一种虚拟现实技术。

2.多人进入式情节化虚拟仿真课件

在单人进入式情节化虚拟仿真课件基础上，设计成多人进入通道，既可以实现多人进入式情节化虚拟仿真课件。按照岗位操作需求，将每一个通道设计成不同操作者角色，大家在虚拟场景下，各自按照岗位操作规范，实施联合操作、顺序操作、逻辑化操作。

3.情节化技能测试考核体验包

我们知道，技能测试、技能考核、技能操作体验是职业教育实践性教学不可或缺的三个关键环节，由于加入专用传感器并阻断操作者视力的虚拟现实技术可以创设身临其境的虚拟效果，同时又可轻松加入虚拟操作情节，所以，完全可以设计成情节化技能测试考核体验包。__六、实时加入真实视频画面虚拟现实技术通常我们又把它叫做增强现实技术或现实画面与仿真画面混合式仿真技术，即AR技术。

(一)技术性特征

实时加入真实视频画面虚拟现实技术的技术性特征，有以下4个方面：

1.不阻断操作者视力

这项技术不需要操作者戴头套、戴眼镜，在自然环境下观看现实画面与虚拟画面的融合画面。

2.实施画面融合

以屏幕仿真技术为基础支撑，加入现实视频画面，通过某种软件技术，实现虚拟画面与现实视频画面融合。

3.操作者利用自身视频图像控制虚拟画面

操作者通过操作现实空间中某种具有标记物体，并利用实时视频画面对虚拟画面内的物体实施操作，达到增强现实的效果。

4.实现随机操作

操作者可以随机改变操作路径、方法、手段，已形成即时随机示教操作效果。

(二)应用性特征

实时加入真实视频画面虚拟现实技术的主要应用性特征有以下5个方面：

1.用于教师利用虚拟仿真画面、实时操作视频进行实时、随机、示范性操作，并以合成视频形式实施教学展示;

2.用于实践性教学中适合于学生桌面操作的虚拟操作训练;

3.用于在虚拟目标物支持下的立体化、形象化、虚拟化阅读学习;

4.用于将学习内容在视频拍摄技术支持下，进行可视化、形象化、互动式链接;

5.自助式操作，形成虚拟仿真与现实操作高度融合、完美叠加的教学视频画面。

仿真技术的特点范文第5篇

【关键词】通信网络 计算机仿真 技术发展

伴随科学技术的日趋成熟，计算机仿真技术也在普通生活中被更为广泛地使用。所谓计算机仿真技术就是对在实体尚不存在，或者在不易对实体进行测试的情况下，先对试验对象进行建模，用数学方程式表达出其主要物理特征，并利用计算机进行编程，考察主要参数的变化以达到更好了解考察对象的目的。

1 通信网络计算机仿真技术发展趋势

通信网络计算机仿真技术的发展与电子计算机的发明和应用联系紧密，其最早出现可追溯到50年代初，美国人Aaron利用大型的电子管计算机，将最小二乘法进行滤波器的线性网络设计，这被认为是计算机仿真技术的开端。但是就现在的观点来看，迄今为止，计算机仿真技术大致经历了三个发展阶段。

第一阶段是计算机语言。计算机语言大约出现在60、70年代，以FORTRAN，BASIC，汇编语言为突出代表，这一阶段的通信网络计算机仿真技术发展较为缓慢，其主要原因是编程会占用大量的时间，难以迅速建模；第二阶段是通用仿真语言。随着GPSS，SLAM，SYSTEM等技术的出现，通信网络计算机仿真技术有了新的发展，通用仿真语言能够较为迅速准确的进行仿真，这就使得编程的速度和建模的速度都有了很大的提升；第三阶段是计算机仿真技术的仿真语言。通信网络计算机仿真技术在80年代兴起并被迅速推广开来，这一阶段最为突出的特点便是出现了专门用于通信网络计算机仿真技术的仿真语言（如OPNET，MODELER等）、软件包（如，COMNET等）、专门的仿真语言和软件包大大促进了通信网络计算机仿真技术的发展，节约了大量的编程的时间。

2 通信网络计算机仿真研究的目标和内容

2.1 研究的目标

通信网络计算机仿真技术的目标最为重要的便是在不同准则下实现网络的最优化能够最大程度上对设备进行配置优化，寻求最低的网络费用，最好的网络路径。其不再局限于基础网络的使用，而是在电话网、数据网、LAN的使用上有所突破，使得通信网络计算机仿真技术更好的服务于人们的工作和生活。

2.2 研究的内容

说到通信网络计算机仿真技术的研究内容就不得不提到计算机仿真技术在军事中的运用，仿真技术对于现代军事影响巨大，其集中表现于，大大降低了成本，比如驾驶模拟器可以降低战机和战车的燃油使用量和整体机身损耗。研究显示，计算机仿真技术打靶与实弹打靶在取得同样效果的情况下，其比实弹打靶次数少40%到50%左右；其次，能够缩短研制武器、装备的周期。最为重要的是，计算机仿真技术可以达到一些实兵演习难以完成的效果。

但是通信网络计算机仿真技术的研究的内容远不局限于此，首先，通信网络计算机仿真技术研究包含系统理论的研究，这是计算机仿真技术发展的基础所在，通信网络基础理论提升了计算机仿真技术在运用时的可靠性；其次，仿真参数与基础模型的建立与研究，这是计算机仿真技术的重要组成内容。对仿真工具研究和环境的建立，专业软件包和仿真语言艺术亦属于这一范畴。

3 通信网络专用仿真软件的选择

3.1 通信网络仿真软件的要求

便捷快速的通信网络仿真软件技术的存在离不开对通信网络仿真软件的选择，这就意味着，通信网络仿真软件应该满足多种要求才能适用于通信网络仿真技术的发展。首先，通信网络仿真软件要求中最为重要的便是对软件建模性能的要求，建模应该具有很高的灵活性，能够适应多种类型，多种模式的通信网络。且模型的运行速度要与网络相匹配甚至略高于通信网络速度。其次，通信网络仿真技术要能符合用户的多种需求，最大程度的减少用户的建模与编程工作量，要优化节点、链路等多种软件的基础配备以达到最好的使用效果。这就需要将嵌入式模板库录入到通信网络仿真软件中去。最后，通信网络仿真软件还需要能够随机分辨信号源以及对信号源进行统计；能够输出多种形式的报告，统计数据和使用清单等；能够有较好的售后服务，如软件的版本升级，较为详尽地用户使用指南，较为贴心的用户投诉与建议服务台。

3.2 仿真软件的分类

仿真软件大体可以分为仿真语言、仿真程序包、仿真软件系统三大类。但是在此情况下又可对其进行细分为通用离散事件仿真语言以及面向通信的仿真语言。通用离散事件仿真语言的应用较为广泛，其不仅运用于基础通信网络亦可用于制造业、军事领域中，这主要是因为通用离散仿真语言能够建立任何通信的模型，这大大减少了使用者编程工作量提升工作效率。但是，它也存在着较大的缺陷，就是在使用时需要一定的编程知识，普通人难以迅速掌握。面向通信的仿真语言仍然难以摆脱需要编程的缺点，但是相较于通用离散仿真语言其有了新的突破，如模型面向整个通信系统，这将大大节省编程的时间与工作强度。

3.3 常用的仿真软件

网络仿真器（BONES）、COMNET、都是几款较为常用的仿真软件。就网络仿真器来说，其具有较为全面的功能，能够面向图像形成仿真语言，能够构建通信网络模型。而COMNET则在分组交换网，仿真电路交换网上有着较高成就，它有美国CACI products公司研发，能够让用户修改其自带的现有目标以及提出未来目标，满足一些用户的特殊建模要求。

4 结束语

通信网络计算机仿真技术在80年代引入我国，到现在已经取得十分重大的突破。但是客观来讲，我国的仿真技术与外国还存在着一定的差距，这就需要我国的计算机研究者不断研发出新的仿真软件包，对现有仿真软件进行优化和创新，同时善于吸收先进的经验，进而促进我国网络计算机仿真技术的更快发展，能够更好服务于人们的生活，推动科技的发展。

参考文献

[1]曹阳，张维明，沙基昌，徐磊.一种通用的通信网络仿真系统―GPCNSS[J].系统仿真学报，2001，03：353-356.

[2]1700计算技术与计算机及网络设备[J]. 电子科技文摘，2005，08：98-147.

[3]保利勇.连续时间的优先级完全服务与限定服务轮询系统研究[D].云南大学，2011.

[4]李厚纯.基于电力系统的广域测量网络仿真与应用研究[D].东北石油大学，2014.

作者简介

杜浩铭（1982-），男，硕士学位。现为国防大学训练部军事训练信息系统公共平台中心技术十级助教。研究方向为训练系统研发。