现实技术论文篇（1）

一、产品概念设计与市场

概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见，产品的概念设计的主导地位和重要性。

1概念设计的内涵

概念的设想是创造性思维的一种体现，概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”，让学生进行座椅的开发设计。步骤是，首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理，并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事，从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为，在民间曾有这样一个说法，就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上，取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后，就断了药，从此不再吃药，这也意味着孩子走向健康。所以，将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时，用折断了的钥匙做椅架为主题，由学生创意出现了形形的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略)，于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。

这是传统的产品概念设计。当然，产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化，设计是一种思维行为。在这种思维创造活动中，产品概念的构思是丰富的，人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。

2概念设计与产品市场

完成概念设计只是第一步，能不能进行第二步Detaildesign，第三步Manufacturingdesign，甚至投放市场为开发商或企业带来效益等，这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距，是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中，只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中，如何减少做“分母”的被动，扩大见效益的百分比，仍是最关键的，是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。

3虚拟现实技术促使概念设计的市场化

为了更好地接近产品的市场需求，目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，计算机辅助工业设计的发展，尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用，已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品，让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，就大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程，保证产品开发一次性成功，加快开发进程，甚至使设计者和用户融为一体，设计出满足市场需要的产品。

二、虚拟现实技术与虚拟产品

1虚拟现实系统(VirtualReality，VR)

虚拟现实系统又称为虚拟现实环境，是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动，观察周围的景物，还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象，听到的是虚拟环境中的音响，感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力，从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod，MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:

①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;

②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;

③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据标度摄像头分离对象建立模型嵌入颜色交互回放。

2)基于图像的方法(ImagebasedMethod，IM)一般做法是:

用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像，将获取的景物图像，通过图像处理技术，按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上，用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。

2虚拟现实系统的常用设备及要求

虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外，还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。

3虚拟产品(VirtualProduct，VP)

虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物，是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时的仿真，设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的，因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程，使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。

三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景

在概念设计中，如采用头脑风暴法进行方案创意时，可以将体验设计思想更好地融于其中，也就是更多地关注产品使用者的感受，而非产品本身。比如，针对不同用户及爱好者的要求，在不同的虚拟环境中，让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时，充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议，邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见，观察设计和修改过程，直至大多数人满意为止。

为了适应激烈的市场竞争，设计厂家不能坐等用户找上门订购产品，而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告，再与计算机网络技术结合起来，使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品，并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时，还可以通过Email对产品提出意见和建议，让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力，为设计厂家谋得更多的市场份额。

若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望，通过网上游览，将信息反馈到各商家，商家则会主动争先与厂家联系，网上定货，使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争，各国都投入了大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入地研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。

参考文献

1陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究，1999，6

现实技术论文篇（2）

（1）电子器件品种繁多，特性各异。在进行实验时，首先就面临如何正确、合理地选择电子器件的问题。如果选用不当，则将难以获得满意的实验结果，甚至造成电子器件的损坏因此，必须对所用电子器件的性能有所了解。

（2）电子器件的特性参数分散性大，电子元件的元件值也有较大的偏差。这就使得实际电路性能与设计要求有一定的差异，实验时就需要进行调试。

（3）电子电路中的寄生参数和外界的电磁干扰，在一定条件下可能对电路的特性有重大影响，甚至会产生自激而使电路不能工作。这种情况在工作频率高时尤易发生。因此，元件的合理布局和合理连接方式、接地点的合理选择和地线的合理安排、必要的去祸和屏蔽等措施在模拟电子电路实验中是相当重要的。

（4）电子电路各单元电路相互连接时，经常会遇到一个匹配问题。尽管各单元电路都能正常工作，若未能做到很好地匹配，则相互连接后的总体电路也可能不能正常工作。为了做到匹配，除了在设计时就要考虑到这一问题，选择合适的元件参数或采取某些特殊的措施外，在实验时也要注意到这一问题。

（5）模拟电子电路的输人输出关系具有连续性、多样性与复杂性这就决定了模拟电子电路测试手段的多样性与复杂性。针对不同的问题采用不同的测试方法，是模拟电子电路实验的特点之一。而数字电子电路的输出输人关系比较简单，但应搞清楚各测试点电平之间的逻辑关系或时序关系。

2．电子技术实验存在的主要问题

2.1实验的教学方式相对单一

电子技术实验设备采用的是集成化、模块化的综合实验箱，学生在实验过程中只须按照实验的要求选择实验电路板，选择测试仪器，不需要具体选择电路元器件，搭建电路，这样学生只是从形式上完成了实验，但掌握不了实验中元器件的参数识别、性能测试和选用、掌握不了基本单元电路的安装方法、调试技能，不利于培养学生的动手和创新能力。所开设的实验内容较为陈旧，大多为验证性实验，实验指导书详细，学生按照事先既定的程序“按部就班”地操作，只会模仿，从而限制了学生求知的激情和创造性思维。

电子技术实验教学仍然停留在手工作坊式的传统教学模式上，学生以固定的班级为单位，在同一时间里用同一种教材，做着同一个多以验证性实验为主的必做实验。学生做实验完全按照指导书或教师规定的实验操作步骤亦步亦趋地进行，学生不知道为什么这样做甚至也不知道操作结果说明了什么。实验考核的依据主要是做没做实验、交没交实验报告和教师对学生的印象好不好等因素。这样的实验教学效率低下、学生处于被动学习和机械操作的状态，导致教师和学生都觉得枯燥，遏止了学生的逻辑思维和创造性思维，不利于培养学生的实验能力和科研能力，不适应教育现代化的需要。以灌输式、填鸭式、封闭式的教学方法占大部分，过分强调以教师为中心的教学方式，从教材编排、实验内容、步骤到实验结果和实验报告的书写均由教师预先确定、安排，以统一的模式去要求和塑造学生，致使学生学习兴趣不高，处于被动学习状态。

2.2实验与理论课的结合不够

在科学发展史上，实验和理论互为依存，理论是实验事实的总结，实验是科学理论的基础，同时还是判断、修正错误的依据，也是发展理论的起点。从实验在科学发展中的作用看，实验教学理应受到教学管理着、施教者、受教者的重视。但是，当前的实验教学和理论教学不能同步。主要表现在：理论教学中的元器件知识和基本电路理论没有得到实验的及时验证，而实验的方法、步骤和实验中出现的各种实验现象没有得到理论的指导和合理解释，理论教学不能很好地指导实验教学，实验教学也不能很好地服务于理论教学。教学观念陈旧过时，长期以来只重视理论教学，轻视实验教学和实验能力的培养，实验教学仅仅依附、服务于理论教学，培养出来的学生缺乏观察、分析和解决问题的能力，造成高分低能。

2.3实验内容设置不合理

目前的电子技术实验内容多是按理论课要求设置的，实验内容陈旧，形式单一，对课本知识的验证性实验偏多，综合性、设计性、应用性实验很少，而且新技术不能及时充实到实验内容中来。由于学生缺乏独立设计与创新的实验思维，这种实验教学已不能适应高职对人才培养的现实需求。因此，教学双方呼唤改革实验内容的声音非常强烈。

2.4实验仪器设备太陈旧

由于电子技术的飞速发展，新设备、新工艺、新技术不断涌现，现有实验设施已不能适应时代的发展，并且由于经费有限，多数正在使用的仪器设备破损严重，更新较难，已无法满足实验教学的要求。如何通过改造与创新实验教学来解决这些问题，已成为教学中必须面对并巫需解决的问题。

3．电子技术实验的发展前景

3.1电子技术实验发展的基本思路

创新人才的培养必须贯穿于实验教学的全过程，体现在实验教学的各个环节。因此，必须以培养与提高科学实验素质和创新能力为目标，重组实验教学体系，优化课程结构，更新实验内容，按照多层次、模块化、开放性的实验教学新体系组织实验教学。电子技术实验课程改革的基本思路是：

（1）体现以学生为主体的教学思想改变传统教学中由教师“主宰”课堂的方式，引人以学生讨论提高和自我发挥为主的课堂机制。在“教”与“学”中找到溶合点，教师只作必要的指导和启发，留出时间，让学生独立思考，自己动手设计实验，在实验过程中激发学习的兴趣与热情开拓思维的深度与广度，从而有效地培养学生的主动性和创造性。

（2）强化实践能力和创新意识随着教育体制改革的深人进行，高等学校的竞争力不仅体现在教学和科研实力上，学生的综合素质、创新能力也成为高校生存和发展的重要因素。为此，应树立一种新型的、开放的人才培养观。电子技术实验教学改革应在广泛接触和获取前沿学科的基础上，以电子技术发展的新趋势来构架教学课程体系，重视培养学生的实践能力、创新能力和创业精神，普遍提高学生的人文素养和科学素质，才能顺应时展潮流，为社会培养高素质人才。

（3）优化实验课程的知识结构鉴于学科发展的趋势是交*与综合，各学科间的交*与渗透日益频繁。因此，要根据学科发展的特点，突破原有学科与课程界限，加强相关学科之间的横向联系、相关课程之间的纵向联系，使开设的实验内容相互联系、相互渗透，形成较完整的知识体系。

3.2电子技术实验发展方向

当前电子技术的发展突飞猛进，知识更新的速度不断加快，对电子技术实验教学提出了新要求。电子技术实验课程改革是社会发展和市场机制对实验教学提出的必然要求。

（1）改变教学模式，完善实验教学手段在实验教学中，必须改变传统的教学模式，不断探索新的实验方法，捕捉最新科技成果，引入高、精、尖的实验设备和实验手段。按照素质教育的要求，以培养创新能力为主线，可以采用多层次实验教学体系结构。在多层次实验教学体系结构模型中，它将电子技术实验分为四个层次。实验理论和实验技术知识以课堂教学为主，要求学生掌握电子电路设计的基本理论和基本方法及常用EDA软件的使用，了解常用电子仪表的原理等。基础训练型实验主要安排电子电路各基本单元电路的设计与调测。通过实验使学生掌握各基本单元电路的功能及设计方法，掌握运用常用仪器仪表测试电路和电路参数的方法，掌握实验数据的处理方法。综合设计型实验属于应用性实验，实验内容侧重于某些理论知识的综合应用。系统设计实验既有综合性又有探索性，主要侧重于对学生创新能力的开发，主要安排一些特定功能电子电路的设计、安装和调试。

（2）以学生为主体，培养学生独立设计的能力实验课程改革的指导思想在于注重综合应用能力的培养。学习电子技术不仅要求学生掌握基本原理和计算公式，而且要求在掌握基本原理的基础上，着重培养对电路的分析、设计和应用开发的能力。在实验教学中，应提倡以学生为主体，引导和共同探讨为主的自主式教学模式。在实验前，教师应教会学生学会预习相关理论，启发学生按实验目的要求自己设计实验方案，知道要做什么及实验结果。学生必须认真预习，查阅资料，设计电路，拟订实验方案，设计数据表格等。在学生设计能力提高到一定程度后，教师可以布置综合实验题目，该任务功能明确，实现的原理、器件和方法由学生自定，也可根据实验室的条件，部分限制使用的元器件和实现的方法，但选择余地应足够大；还可开设实验专题，鼓励学生根据实验专题查阅资料、确定方案，制定电路设计和元器件选定，选用测量仪器，在此基础上进行电路装配、调试、数据测量和数据处理，最后写出有分析的实验报告，在实验中培养学生探索、分析、研究的能力。

（3）重视综合设计型实验的开设验证性实验与设计性实验的有机结合可以培养学生动手能力和分析问题的能力，提高学生综合运用每门课程进行创造性的学习，使学生的实验能力、设计能力、创新能力和科学素质在不断的解决问题和积极主动的实验过程中得到培养。因此，在原有传统性实验的基础上，应以培养学生实践能力为目标，开设设计型实验课程。学生完成了基本实验和设计性实验后，掌握了实验的基本技能，同时又具备了一定的创新能力，这时再开设综合设计性实验和实训，就可以进一步开拓学生的创新思维和创新能力，培养学生的系统设计、制作和测试能力，以及综合研发能力和基础理论运用能力。在综合设计性实验和实训，首先由教师提出实验的目的和具体电路性能要求；然后由学生自行查阅资料、设计实验电路、选择元器件；再把设计好的电路用计算机辅助软件－仿真模拟。

科技的发展日新月异，新思想、新观念、新技术、新装备、新应用层出不穷。实验教学体系是一项复杂的系统工程，涉及到教育、教学及其管理的方方面面、各个层次和各个环节，它们既相互促进，又相互制约。因此，实验教学的改革，没有固定的模式，要跟上时代的步伐。

参考文献：

1．王兆安，黄俊，电力电子技术[M]，北京：机械工业出版社，2001

2．王云亮，电力电子技术[M]，北京：电子工业出版社，2004

3．曹万强，建立电子学科创新实践、实训基地的探索[J]，实验室研究与探索，2004

4．陈桃仁，电子技术基础实验研究与设计[M]，北京：电子工业出版社，2000

现实技术论文篇（3）

VirtualReality；Immersion；Interaction；Imagination

1、虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术（VirtualRealityTechnology）是一项综合集成技术，它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉，使用户通过适当装置，自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说，虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。

2、虚拟现实技术特征

1993年BurdeaG在Electro93国际会议上发表的“VirtualRealitySystemandApplication”一文中，提出了虚拟现实技术三个特征，即：沉浸感、交互性、想象性。

沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力，用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的，完全与真实环境中感受的一样。它是虚拟现实系统的核心。

交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后，通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用，用户可以进行必要的操作，虚拟环境中做出的相应响应，亦与真实的一样，如拿起虚拟环境中的一个篮球，你可以感受到球的重量，扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等，例如，当物体受到力的作用时，物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。

想象性是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中，与虚拟环境进行了各种交互作用，从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识，从而可以深化概念，萌发新意，产生认识上的飞跃。因此，虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口，而且可以使用户沉浸于此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生新的构思。这种构思结果输入到系统中去，系统会将处理后的状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复，这是一个学习——创造——再学习——再创造的过程，因而可以说，虚拟现实是启发人的创造性思维的活动。

3、虚拟现实技术的分类

虚拟现实是从英文VirtualReality一词翻译过来的，Virtual就是虚假的意思，Reality就是真实的意思，合并起来就是虚拟现实，也就是说本来没有的事物和环境，通过各种技术虚拟出来，让你感觉到就如真实的一样。

实际应用的虚拟现实系统可分为四类：

一、桌面虚拟现实系统，也称窗口中的虚拟现实。它可以通过桌上型机实现，所以成本较低，功能也最简单，主要用于CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、建筑设计、桌面游戏等领域。

二、沉浸虚拟现实系统，如各种用途的体验器，使人有身临其境的感觉，各种培训、演示以及高级游戏等用途均可用这种系统。

三、分布式虚拟现实系统，它在因特网环境下，充分利用分布于各地的资源，协同开发各种虚拟现实的利用。它通常是浸沉虚拟现实系统的发展，也就是把分布于不同地方的沉浸虚拟现实系统，通过因特网连接起来，共同实现某种用途。美国大型军用交互仿真系统NPSNet以及因特网上多人游戏MUD便是这类系统。

四、增强现实又称混合现实系统。它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统，既可减少构成复杂真实环境的开销（因为部分真实环境由虚拟环境取代），又可对实际物体进行操作（因为部分系统即系真实环境），真正达到了亦真亦幻的境界，是今后发展的方向。

4、虚拟现实技术发展的瓶颈

虚拟现实技术的发展过程中遇到的问题很多，可以归结为3大难题：

4．1虚拟现实设备的“贵族化”。要构建一个高质量的虚拟现实系统，首先需要昂贵的外部设备，无论是高分辩率的头盔显示器HMD，还是立体投影显示器，无论是空间定位器，还是高精度的数据手套，都是价格不菲。其次，为完成复杂场景的实时渲染，还需要高性能的图形工作站以及相应的软件。在一些专用领域，但普通的信息系统用户可能会望而却步。

4．2繁琐的三维建模。基于图形的虚拟环境首先要解决的问题便是三维造型。当图形渲染技术在向实现真实感大踏步前进的时候，生成精确三维模型的过程还像二十几年前一样困难。在三维激光扫描技术上的进步提供了简化模型构造过程的一些承诺。然而，这些自动化模型获取方法也验证了真实世界的几何是极端复杂的。大部分的模型仍需要人工绘制，而且需要聘请高水平的专业人士，所以其费用是相当惊人的。比如在电影《坦克尼克号》中，为实现场景三维建模及各种特技处理所花的人工费用高达2500万美元，这笔钱足以制造一艘同样规模的真船。繁琐的三维建模也是制约虚拟现实技术发展的严重障碍。

4．3数据量大。虚拟现实技术要想得到很大的发展，需要与Internet结合，这恐怕已是不争的事实。目前虚拟现实技术应用的数据量仍然很大，在现有网络整体速度较慢的情况下，Internet用户必须等待较长时间，这往往令人难以忍受。我们应该在虚拟现实系统中考虑数据压缩问题，这个问题可能现在还未引起人们的重视，但是随着应用的深入，这是一个不可回避的问题。

5、虚拟现实技术的应用前景和优势

虚拟现实技术的应用极为广泛，Helsel与Doherty在1993年对全世界范围内已经进行的805项虚拟现实研究项目作了统计，结果表明：目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流，其次是军事与航空，医学，商业，另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

（1）医学虚拟现实技术应用大致上有两类。一是虚拟人体，也就是数字化人体，这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统，可用于指导手术的进行。

Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器，用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯，虚拟的外科工具（如手术刀、注射器、手术钳等），虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套，使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。但该系统有待进一步改进，如需提高环境的真实感，增加网络功能，使其能同时培训多个使用者，或可在外地专家的指导下工作等。

（2）娱乐、艺术与教育丰富的感觉能力与3D显示环境使得虚拟现实技术成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对虚拟现实的真实感要求不是太高，故近些年来虚拟现实技术在该方面发展最为迅猛。如Chicago（芝加哥）开放了世界上第一台大型可供多人使用的虚拟现实娱乐系统，其主题是关于3025年的一场未来战争；英国开发的称为“Virtuality”的虚拟现实游戏系统，配有HMD，大大增强了真实感；1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能，使计算机具备了自学习功能，大大增强了趣味性及难度，使该系统获该年度虚拟现实产品奖；

（3）军事与航天工业模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题，这为虚拟现实技术提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统，以提供坦克协同训1练，该系统可联结200多台模拟器。利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前，美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内，进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。

（5）商业虚拟现实技术常被用于推销。例如建筑工程投标时，把设计的方案用虚拟现实技术表现出来，便可把业主带入未来的建筑物里参观，如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等，都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力，比单用文字或图片宣传更加有吸引力。

（6）科技开发虚拟现实技术可缩短开发周期，减少费用。例如克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术，在设计某两种新型车上取得突破，首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线，也就是说完全省略了中间的试生产。由于利用了卓越的虚拟现实技术，使克莱斯勒避免了1500项设计差错，节约了8个月的开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验，不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。

在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起，成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料，可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。

以上仅列出虚拟现实技术的部分应用前景，可以预见，在不久的将来，虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯，并将深入到人们的日常工作与生活。

6、总结

虚拟现实技术是本世纪发展的重要技术之一，作为一门科学和艺术将会不断走向成熟，在各行各业中将得到广泛应用，并发挥神奇的作用，二十一世纪将是虚拟现实技术的时代。

当然，虚拟现实技术还是一门年轻的科学技术，尚存在不少有待解决的问题。例如，在计算机生成的虚拟环境中，操作者每次转动头部，计算机必须更新三维图像，由于更新的数据太大，以致计算机还无法完成实时运算。这就造成了系统滞后。再如，美空军的虚拟现实模拟器产生的视觉运动信号与人的感觉之间也存在差异，容易引起头痛、眩晕等。

但不管怎样，虚拟现实技术毕竟开辟了富有发展潜力的新领域，它会随着时间的推移日臻完善，发挥的作用也将会越来越大。

7、参考文献

【1】李云华虚拟现实技术综述重型机械科技2004（4）

【2】张志鹏劳奇成虚拟现实技术的概况及应用精密制造与自动化2005（3）

【3】谢晶妮张茂军虚拟现实发展趋势展望计算机工程2002（7）

现实技术论文篇（4）

一、引言

随着我国经济的稳步增长和基础建设规模的加入，建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂，对土木工程学科管理的科学性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木建筑工程项目管理现代化的要求和本领域的研究热点。虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是综合性与集成性极强的高新技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科，已显示出一定的实用性，技术潜力十分巨大，应用前景非常广阔[1]。

二、虚拟现实技术及其特点

虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，大大推进了计算机技术的发展。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的，并非是真实的，但当用户进入这一局部世界时，在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此，虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界，在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中，使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处环境的作用和变化，仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以，虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。

1．沉浸性

虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。

2．交互性

虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。

3．多感知性

由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。

三、虚拟现实技术在土木工程中的应用

1．虚拟现实技术在土木工程中的应用前景

在土木工程中，长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的内容，如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑，用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景，以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的职业、知识结构及理解能力的影响，交流起来非常困难。

VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界，也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时，可以突破物理空间和时间的约束，做到能“超越现实”；在表示虚拟世界时，又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感，以达到身临其境的感受，最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口，它利用计算机生成交互式三维环境，不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在，并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。

2．虚拟现实技术在土木工程中的应用领域

由于具有上述的优势特征，虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用，并且具有广阔的应用前景。现阶段，虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。

（1）在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用[3]

在实际工程施工中，复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的问题，前者难点关键就在于施工现场的结构构件及机械设备间的空间关系的表达；后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。

基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术，在虚拟的环境中，建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型（虚拟模型），形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统，让系统中的模型具有动态性能，并对系统中的模型进行虚拟装配，根据虚拟装配的结果，在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多，起重机的布置位置、高度，缆风绳着力点的选择，构件堆场的位置，起重机的开行路线，构件起吊路线等，都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够，则工程施工的进度、成本等都会受到影响，甚至导致安全事故的发生。

建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中，不仅要考虑施工过程的安全性、可行性，还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心，钢结构屋盖支承在钢桅杆上，桅杆两端为锥形，与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形，更为了维持结构的稳定，在钢屋盖桅杆和混凝土之间，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆，形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中，不同的支撑方案、不同的拼接方案，在结构的不同部位会引起不同的效应，而随着连接杆件的安装，这些施工阶段的应力将残余在结构部位上，并影响到最终的结构受力安全性；并在结构就位过程中，有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确分析。用虚拟现实技术可以对不同的方案，在短时间内做大量的分析，从而保证施工方案最优化。

（2）在工程项目招标投标中的应用

建筑业是我国的支柱产业，建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑工程项目的运作，业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内，如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此，承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时，也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标，往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。

借助虚拟仿真系统，把不能预演的施工过程和方法表现出来，不仅节省了时间和建设投资，而且不用项目经理的现场答辩，方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。

（3）在可视化计算领域的应用

可视化计算将是今后一个重要的发展方向。在科研中，人们会遇到大量数据，为从中得出有价值的规律和结论，需要对庞大的数据量进行认真分析。对科学计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示，可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化，实现参数化及可视化计算，虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。

在运用有限元法进行结构分析时，利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小，用不同颜色表示出不同的等力面；也可以任意变换角度，从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能，实时修改各种数据，以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化，概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中，将增强计算软件的前后置处理能力。例如，在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中，倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据，同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。

四、结语

虚拟现实技术在不断发展，专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍，三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。目前，虚拟现实技术还有很多不完善的地方，尤其在土木工程的研究方面，我们应努力建设虚拟现实技术实验室，开发有价值的虚拟现实工程系统，使其在工程设计、施工、管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。

参考文献

[1]张跃．土木工程中的虚拟现实技术[N]．科技日报．1997年6月23日．

现实技术论文篇（5）

一、引言

1993年底，为了适应全球建设信息高速公路的潮流，我国政府正式启动了“三金工程”，这是中央政府主导的以政府信息化为特征的系统工程，重点是建设信息化的基础设施，为重点行业和部门输送数据和信息。在1998年，随着网络技术的快速发展和信息基础设施的不断完善，我国政府提出了政府上网的构想，并将1999年定为“政府上网年”，从而揭开了我国电子政务建设发展的序幕，电子政务也开始成为人们关注的焦点。

二、对国电子政务建设的正确认识

我国政府早在20世纪80年代中期就已清醒意识到信息技术革命将会带给世界的巨大冲击和挑战，因而便开始在一些政府部门尝试利用计算机技术辅助实施一些最基础的，比如，管理档案、处理公文等活动。这便是所谓的OA(办公自动化)工程。

然而，随着信息产业技术的飞速发展，使我们清醒地认识到真正的电子政务绝非只是简单的政府上网、“三金工程”或办公自动化(OA)。它所需要的早已不是安装几台电脑(PC)，连接打印机和扫描仪，处理文件和打印报表，甚至也不仅是建立门户网站，收发电子邮件，无纸化办公等。

现代电子政务是指政府机构利用现代网络通讯技术，实现高效、透明、规范的电子化内部办公、协同办公和对外服务的过程。它的建设是一个分步骤、分层次发展的系统工程，从建设基础网站、创办通讯窗口到开放性信息服务和大网络政府。

三、我国电子政务的发展程度

相对于西方发达国家而言，我国的电子政务工作还显得不够完善，但是从某种程度而言也取得了显著的成果，自2002年中办17号文以后，我国的电子政务建设已从部门办公自动化，开始走上了支撑部门职能业务的发展道路。《国家电子政务总体框架》和中办18号文以后，进一步推动了各部门的电子政务建设的应用深化和整体发展。

经过近几年的建设，中央级传输骨干网已经开通，国家电子政务外网也投入运行，可承载中央和地方部门的部分政务业务，为进一步整合内、外网及专项网资源，实现国家电子政务网络的互连互通和政务业务系统的协同互动奠定了基础；中央政府门户网站已开通运行，各级政府网站基本建立，为党和政府有效联系群众服务人民建立了新的桥梁和纽带。政务信息系统建设已经覆盖了税务、海关、农业、银行、公安和社会保障等关系国计民生的重要领域，为政务部门履行经济调节、市场监管、社会管理和公共服务职能提供了重要的技术支撑，电子政务治国理政和服务于民的架构已具雏形。

四、我国电子政务建设发展中存在的一些问题

可以说，我国电子政务建设随着改革开放的步伐取得了令人瞩目的成就和有益经验，但同时我们也应该清醒的看到自身发展的不足，仍存在着许多亟待解决的问题，这主要体现在以下几个方面。

（一）技术资源利用率不高，重建设、轻应用

在电子政务工程建设中，普遍偏重硬件资源的投入，软件投入在整体投入中的比例普遍低于30%，硬件投入中，片面追求高性能配置，形成的资源能力远远超过实际应用的需要。一些网络资源的当前利用率不足5%，个别项目的存储资源可支撑10年的业务增长需求。电子政务应用方面，主要侧重于内部事务处理和自我服务，支撑政府决策和面向公众服务的信息化能力亟待提高。已建电子政务工程中，面向公众服务的业务应用功能不到3%；面向决策支持的业务应用功能不到8%。电子政务提高政府行政能力和普惠公众的效能尚未充分显现出来。

目前，我国的政府上网工程虽呈轰轰烈烈之势，但其中许多已建成的政府网站表现出一些急功近利的现象，极易导致短期效应的弊端。一些地区和部门为了赶时、出政绩，仓促地建立网站、注册域名、买进硬件设备、配备相关软件，但热闹过一阵子之后，许多事便无人问津。这不仅有悖于国家建立电子政务的初衷，而且容易造成人、财、物等资源的极大浪费。政府网站的建设不是要给上级领导和普通百姓“作秀”，而是要在网络上真正建设一个信息丰富、内容实用、服务快捷、互动性强的电子政府。这不是“毕其功于一役”的事情，而是需要循序渐进、长期不懈的艰苦努力。

（二）地区发展不平衡

一些落后地区在建立电子政务的过程中会遇到比其他地区更多、更复杂的困难。首先是资金投入不足：建立电子政务需要大量的前期投入，这笔钱对发达地区来说也许算不了什么，而落后地区多为吃饭财政，要用钱的地方很多，常常是捉襟见肘。对他们来说，如何解决在电子政务上的投资是一个非常令人头疼的问题；其次是技术条件落后：由于教育水平和经济能力的限制，落后地区的电脑普及率和上网率低得令人惊奇，有相当多的人根本没有能力或没有机会去认识和享受现代科技带给他们的生活变化，电子政务缺少社会利用的基础条件；再者是行政基础薄弱：建立电子政府不是一蹴而就的事，政府的内部管理和外部服务都应具备一定的基础性条件，否则，没有科学化的管理和规范化的操作，政府e化就是在沙滩上盖高楼。

（三）部门协作能力不强

信息共享和业务协同能力不强，各部门丰富的专业信息资源还没有形成共享机制。跨部门业务协同亟待从国家层面予以梳理和完善，支撑业务协同的技术条件尚需在各部门的工程中予以落实。电子政务系统对已建公共资源的使用还不充分。中央部委90多个专网的业务，目前仅有3个部门的6项应用迁移到电子政务外网平台，规范和指导电子政务建设的国家标准，还没有得到广泛采用，很大程度上影响了电子政务的互连互通和整体发展。

（四）电子政务信息更新不及时

我国的电子政务的发展水平目前还处于比较初级的层次，政府网站无论是在信息的完整性和实用性方面，还是在沟通的及时性和公开性方面都还离公众的期望有很大差距，普遍存在资料缺少价值、不能及时更新、内容平淡重复、实用信息缺少、网页质量不高等缺陷。一些政府网站仅仅满足于把一些法律、法规、政策、条文从纸上搬到网上，除了这些红头文件之类的政府公文，看不到其他什么像样的信息，而且多偏重介绍和宣传的静态功能，忽视政务信息的动态特征，缺乏与用户进行沟通的有效手段。

参考文献：

现实技术论文篇（6）

2.虚拟现实技术在风景园林设计中的应用现状

2.1三维模型初步发展

风景园林设计与其他的建筑工程设计存在较的区别，对环境变化有着更高的灵敏度要求，所以要求设计人员在进行设计之前就对周围环境有一个较为全面的概念。在虚拟现实技术出现之前，为了满足上述的设计要求，设计人员采用的是建立沙盘进行分析，然而严谨性不足，将人的主观感受与设计理念分隔开来使得风景园林设计方案存在先天的不足。虚拟现实技术是在计算机技术的基础上，创建三维模型，将人的主观感受与设计理念紧紧相连，三维模型的核心技术原理就是数学几何表达形式，由多个单面组成，单面数量与所模拟的实物体态复杂性成正比例关系，如：风景园林设计当中常涉及到的石头与假山等，体态复杂性非常高，运用计算机技术进行模拟的难度也较大。当前，我国的虚拟现实技术在三维模型方面取得了初步的进展，理论上可以实现对体态复杂的实物的外观模拟，只是由于单面数量较多，所需的模拟时间较长，随着计算技术的发展，三维模型势必会得到更高程度的完善。

2.2图形语言与虚拟场景的进步

虚拟现实技术图形语言与虚拟场景的实现主要是基于VRML以及3DSMAX两种技术，这也是现代计算机技术发展的产物。VRML通过虚拟技术以图形语言的方式描绘出风景园林的建成效果，搭建虚拟世界，设计人员可在这个虚拟世界当中发现原有设计方案的不足并加以改进，转变设计理念，与传统的手工绘图方法相比较，具有更高的严谨性。而3DSMAX比VRML技术更为先进，输入与输出的转换更为方便，通过摄像头还可以实现虚拟场景内的导航效果，浏览内容更加丰富，根据人体的感受对风景园林设计的具体参数进行变更，落实到细节方面，促使风景园林设计在美感与调理两个方面实现更加完美的平衡。此外，由于风景园林最大的存在意义在于其观赏性，寒暑更迭，四季变换，园林内的主体色彩也会发生巨大的变化，图形语言与虚拟场景的进步实现了以四季的变换为标准进行色彩编辑的想法，强化风景园林设计的美感特性。

3.虚拟现实技术在风景园林设计中的应用前景

3.1进一步突破二维模式的形式禁锢

虚拟现实技术在风景园林设计中的实际应用时间并不长，目前仍处于上升的阶段，有待完善。受传统设计方法与理念的制约，三维模型虽然取得了初步的发展，但是未能完全突破二维模式的形式禁锢，设计信息不够丰富。鉴于此，风景园林在运用虚拟现实技术进行设计的时候，需要进一步提升数据显示的多维性特征，虚拟的范围不应该仅仅局限于空间的变化与色彩的编辑，更应该向声音、感官等面发展，实现全方位的虚拟，使设计信息更加丰富。二维模式的形式被时代淘汰已经是大势所趋的方向了，风景园林设计在信息技术的支撑下应当进一步突破二维模式的形式禁锢，向着三维模型的方向发展。

3.2促使物质性信息载体更加多元化

风景园林具有明显的物质性，内部用以装饰的景物非常复杂，传统的设计方法使其更显单一性，而虚拟现实技术则具有高度的信息性，多元化特征明显，以三维模型、图形语言、虚拟场景等为途径，使单一的物质性呈现更加多元化的形态，使设计人员的设计理念得到更好的展示平台，充分利用VRML以及3DSMAX技术，落实于色彩的编辑、空间的规划、声音的虚拟等环节，完善设计方案，保证风景园林在建成之后能够给予游人更加丰富的美感体验，进一步完善虚拟效果。

现实技术论文篇（7）

[关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器

随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。

特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

一、电子技术在现代汽车中的应用

按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

1.在发动机上的应用

现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。

现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。

各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。

特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。

在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。

共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。

现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。

2.在底盘上的应用

底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。

自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。

自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。

通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。

除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。

目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。

3.整车控制技术

整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。

传统的机械和液力驾驶控制系统由于结构的原因(间隙、运动惯量等),从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。

4.主被动安全系统

汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。

提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。

轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。

为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。

二、电子技术在现代汽车中的发展趋势

随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。

1.集中综合控制

目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。

随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。

2.网络化

汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。

三、结束语

汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。

[参考文献]

[1]魏万云:《浅谈当代电子技术的发展》,《中国科技信息》2005年第5期。

[2]张凡、殷承良:《现代汽车电子技术及奠在仪表中的应用》,《客车技术与研究》2006年。

现实技术论文篇（8）

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)26-6203-03

Using ASP Technology to Achieve a Simple Thesis Searching System

ZHU Qiang

(Tongcheng Teachers College,Tongcheng 231400,China)

Abstract: This paper introduces how to use ASP technology and ACCESS database technology to develop a simple version of the graduation thesis searching system, From the working principle of the system,data flow diagram, function module, database storage four aspects about the process of system development, Introduces the login module, interface module, a retrieval module, The whole papers show modules four modules.

Key words: graduation thesis; retrieval; ASP technology; ACCESS database

毕业论文的管理工作受到了各学校的高度重视，如何对其进行系统的分类、存储、检索都已成为学校的一项重要工作。检索功能是毕业论文管理系统的核心功能，可便于读者快速检索并下载到所需论文，使得论文资源得到有效利用。本文致力于研究设计一个简易版的毕业论文检索系统，能够快捷、方便、全面、准确地实现论文检索功能。

1开发技术及数据库技术简介

本系统采用ASP技术进行系统开发，使用ACCESS数据库作为后台支撑数据库。

1.1 ASP的基本定义

ASP即Active Server Page的缩写，中文可以翻译为动态服务器网页。它是一种包含了使用VB Script或Jscript脚本程序代码的网页。当浏览器浏览ASP网页时，Web服务器就会根据请求生成相应的HTML代码然后再返回给浏览器，这样浏览器端看到的就是动态生成的网页[1]。ASP是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用，它可以与数据库和其它程序进行交互。是一种简单、方便的编程工具。在了解了VB Script的基本语法后，只需要清楚各个组件的用途、属性、方法，就可以轻松编写出自己的ASP系统。

1.2 ASP运行基本过程

ASP文件只能运行在服务器上,不能在浏览器上运行。Active服务页也可以使用服务器端的ActiveX部件,这些部件通常是EXE部件,返回的信息在ASP得到解释。ASP的运行过程可简述如下:浏览器向Web服务器请求一个ASP文件时,ASP脚本开始运行,Web服务器从头至尾运行ASP脚本,并且把HTML页返回给浏览器。如果要通过ASP访问Web数据库,则Web服务器接受浏览器请求,通过ODBC或者OLEDB把请求发送给数据库服务器,再从数据库服务器接受数据,把产生的网页和数据送回到浏览器。

1.3 ACCESS数据库简介

Access数据库是Microsoft Office 2000套装软件的数据库管理系统软件，是目前比较流行的小型桌面数据库管理系统，适用于小型企业、学校、个人等用户。

2 SERVER运行环境及系统开发工具

2.1 SERVER运行环境

2.1.1操作系统

WINDOWS2000及以上。

2.1.2 WEBSERVER

IIS5.0。

2.2系统开发工具

考虑本系统为简易版的，笔者建议可采用易学、快捷、方便的Dreamweaver MX作为开发工具。

3系统工作原理

检索的前提是论文的各项属性信息已存储在数据库中，将毕业论文原稿存储在相应的文件夹下。论文的属性可细分为论文名称、类型、关键字、作者、作者单位。同时，在毕业论文的检索项中也包括了这几项信息。用户进行检索时，可有选择地输入各种检索信息，系统根据所输入的检索信息对数据库进行扫描。当它找到与其相匹配的论文时，就将论文及其信息显示在屏幕上，并支持下载论文原稿。本系统支持简单的模糊检索，即在检索栏中输入字词的一部分就能完成检索。

4系统的模块结构图及数据流程图

4.1系统的模块结构图

模块的结构图如图1所示。注册后的用户可通过自己的用户名、密码登录系统。登录后就可以访问其他的模块了。

图1系统的模块结构图

4.2检索系统的数据流程图

检索系统的数据流程图如图2所示。检索人员输入检索信息，检索信息处理程序接受检索信息，然后访问数据库，得到检索结果。检索结果经屏幕处理程序处理后，显示在屏幕上。

5系统主要功能模块介绍

5.1用户登录模块

用户登录模块是用户进入系统的验证模块，只有通过身份验证的用户才能进行论文检索和其他操作。用户使用用户名和密码登录系统，此模块访问数据库，核对用户名和密码是否正确。如果正确，则允许用户进入系统进行论文检索，反之，则要求用户重新登录或注册。

5.2用户注册模块

用户注册模块给新用户提供注册功能。当用户第一次登录系统或忘记密码时就可以使用注册功能。在这个模块里，用户填写用户名、密码、email地址、姓名、性别等信息，实现注册。当然，信息填写时有些限制和约定，如用户名长度、密码长度、邮箱格式等。如果用户填写的信息不合要求，系统就提醒用户重新注册。如果所填的信息合法，系统就会同意用户注册，并将各信息存入数据库。这样，用户就得到了自己的用户名和密码，可以顺利登录系统了。

5.3检索界面模块

通过身份验证的用户即可访问检索界面模块，该模块是用户进行毕业论文检索的界面。论文检索栏目是该模块的核心部分，它给用户提供了五个检索项，分别为名称、关键字、作者、作者单位、类型。这五个检索项也就是数据库中毕业论文的五个属性。用户可以根据这五个检索项或选择其中任意个检索项检索毕业论文。

5.4论文检索模块

该模块是系统的核心模块。它实现的功能就是论文检索并显示，可通过输入关键字实现检索论文的功能。该模块的详细工作流程如下：

5.4.1接受论文检索界面中输入的论文检索信息

在论文检索界面中，检索栏中用于输入各检索信息。这些检索信息通过表单中的Post方式传递给论文检索模块。论文检索模块中通过Request.Form函数接受表单中的检索信息。

5.4.2与数据库建立连接

检索毕业论文必须访问数据库，访问之前就需要与数据库建立连接。本系统使用CreateObject函数和Open方法就来完成它们之间的连接。

5.4.3根据检索信息，对数据库中的毕业论文信息进行扫描核对，找出用户要检索的论文

本系统采用最常用的SQL查询语句（select···from···where）来选取符合条件的数据库段。在这里，系统使用了like %···%来支持模糊搜索。

5.4.4将检索到的论文显示在屏幕上

为了能够显示所有符合检索条件的毕业论文，系统使用了do while循环语句来循环显示。系统通过rs语句来接受数据库中的论文信息，然后使用response.Write函数来显示各论文信息。

5.5通显论文模块

通显论文模块实现的功能是将数据库中所有的论文全部显示出来。

6系统的数据库存储情况

6.1用户信息表

用户信息表是存储用户基本信息的数据库表，它包括六个属性列，分别是用户名、用户密码、用户email地址、用户的真实姓名、用户性别、用户生日。用户登录系统或注册时都必须访问该数据库表。

6.2毕业论文信息表

毕业论文信息表是存储毕业论文相关信息的数据库表，它包括五个属性列，分别是论文所在文件夹、毕业论文题目、论文类型、论文关键字、论文作者、作者的所在单位。此表是该系统的核心数据库表，它给系统的检索工作提供了后台支持。

7结束语

现实技术论文篇（9）

1 云计算 

云计算作为一种计算的模式，主要是基于网络来实现的，在云计算技术发展中，将分布式与并行处理的思维充分融合到一起，结合网络的计算与存储功能，运用虚拟的方式来实现数据的存储和运算。在云计算中，数据不再依赖于本地的计算机或其它的终端来进行存储，而是运用网络技术，移驾到网络上大量的闲置资源上，这是资源运用的改革创新，通过云计算大大解放了本地设备的资源占用率，释放了大量的存储运算空间。“云”作为一个资源共享的平台，任何用户都可以用手中的设备终端通过网络与“云”相连，实现资源的管理，免去了购买更多存储空间。“云”实际上包含了巨大的存储空间，这些存储空间都是由无数的计算机和服务器构成的，云计算的方式相当于一个资源合理分配的过程。 

2 云计算体系结构和服务模式 

2.1 云计算的体系结构 

云计算的体系并不复杂，简单来说可以通过各个结构的功能不同将其分为三个层次。首先，最基层的就是提供资源共享的基础管理层；其次，云需要与外界的设备进行连接，为其提供服务，我们将这一层次称为应用接口层；再就是运用云计算来实现具体的操作层次——访问层。这三个层次之间看似独立运作，各自实现一定的功能，实则具备相互递进的关系，由下到上依次深入云计算的核心功能。 

2.2 云计算的服务模式 

云计算有三种不同的服务模式，基础设施、平台和软件。基础设施又可称为服务IaaS，是最基础的服务模式，它使用起来没有特别的严格规范，适用于一些基础设备，例如虚拟的服务设备；平台服务即PaaS，用户可以通过这个平台提供的服务将自己的一些应用进行托管，平台服务不想基础设施服务那样自由，在使用中需要按照具体的细则要求来开展；软件服务也称SaaS，它通过浏览器将完整的软件输送到用户，实现软件资源的共享，在日常生活中有很多的应用实例，例如人力资源管理就需要用到这样的软件服务模式。 

3 云计算关键技术问题 

3.1 访问控制管理 

访问控制管理的主要目的是保障数据的匹配性，不同的用户将数据存储到云端，如果没有相应的管理技术，那么云计算的安全性就岌岌可危，云计算所构造的美好蓝图也将沦为泡影。为了控制访问权限，需要对于每一位用户做一个安全保障，这就需要密码学的应用，通过加密的方式将每一份数据资源存储起来唯一面对一个用户开放。在密码钥匙设置中还需要解决很多问题，如密码忘记，有效时限等，这都需要有一个系统的管理。 

3.2 数据安全问题 

用户需要通过云端来实现数据的存储及运算，这就涉及到数据传输、数据存储、数据清理、数据隔离等多种相关的关键技术，这些技术的核心都是保障数据在云计算过程中的安全性。在数据传输过程中，为了保证数据传输过程中不会发生泄漏，需要进行加密处理，但是在加密保障安全性的同时数据可能会出现丢失情况；相反的，如果保证数据传输完整性，那么数据的安全性能又将降低。因此，如何协调安全保密与完整不丢失的关系式数据传输中需要解决的问题。目前主要采用的数据存储技术有GFS和HDFS两种，为了保证存储的安全，以及数据在读入与写出之间的流畅有序，相关的存储计算还需要不断的改进发展。数据隔离技术是对数据动态变化过程的一个控制，可以有效的隔绝病毒的入侵，保证数据的安全，因为云计算利用成百上千的计算机及服务器，我们不能保证每一个空间都是绝对安全的，因此相应的隔离技术是必须的。当数据删除之后，如果还存在残留不但占用存储空间，通过一定的技术手段还可以对其进行恢复，这将导致用户信息的泄露，因此，云计算技术发展需要开发一定的残留鉴定并清除功能，使得用户能够放心的使用云计算。 

3.3 虚拟技术 

现实技术论文篇（10）

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）32-7612-04

通过设计一种通用的网络论坛的爬虫程序可以将分散在互联网各个角落的论坛信息有效地进行聚合，为用户提供统一的检索接口[1]，然而论坛爬虫抓取的文本来自于不同主题的论坛版块，数据量庞杂，因此，有必要对这些论坛文本进行自动分类，从而为论坛搜索引擎提供具有分类主题的查询结果。目前文本自动分类的主要有方法有：朴素贝叶斯法、K-最近邻法、支持向量机、决策树分类法等，其中朴素贝叶斯以算法简单高效并且具有严密的数学理论支撑而到了较为广泛的应用。但是朴素贝叶斯法假设条件属性是彼此独立，在文本分类中这就意味着指构成文本的特征词汇彼此相互独立。该文结合论坛文本的特点，探讨了通过对特征属性进行加权来弥补朴素贝叶斯算法在论坛文本分类中的缺陷，并运用java多线程技术和开源的Lucene索引框架来提升论坛文本的分类效率。

2 对朴素贝叶斯算法的修正

针对朴素贝叶斯算法的缺陷，已经有许多研究者提出了改进措施，例如：使用属性相关性选择来进行属性选择获得一个属性子集，然后对这个属性子集运用朴素贝叶斯分类[2]；考虑特征项在类内和类间的分布情况，结合特征项之间的相关度来调整贝叶斯分类中条件属性的权值[3]；设计一种先“先抑后扬”的方法去掉了对先验概率的计算，并在后验概率的计算中引入了一个放大系数[4]，可见绝大多数研究者关注的是如何弥补特征词的独立性假设这一缺陷。

本文主要研究朴素贝叶斯算法在论坛文本中的应用，该文所指的论坛文本是通过文献1中所描述的论坛爬虫程序获取的来自各个论坛的帖子信息。由于论坛文本的主贴内容往往以“短文本”的形式出现居多且包含较多的口语词汇，在这种“短文本”中匹配特征词汇表的词也较少，往往导致类别识别失败。论坛文本信息主要由帖子的标题、主贴内容、回帖内容及帖子的状态信息（如原帖发表时间、最后回帖时间、帖子浏览数、帖子回复数等）构成。在对论坛文本进行分类时应该充分利用论坛的版块信息、帖子标题、回帖内容进行综合判断，为此本文提出以下的修改方案：

4 结束语

本文介绍了朴素贝叶斯算法的基本原理，分析了该算法在文本分类中存在的主要不足之处是了特征词汇在待判定文档中的位置信息以及特征词汇之间的独立性假设。通过对论坛文本信息的特点进行研究，该文认为在采用朴素贝叶斯算法进行论坛文本分类时应该在两个方面进行修改：一是结合帖子的标题和类别的特征词表，对类别概率P（Ci）进行修正；二是根据每个特征词在待判定文档中出现的位置，对条件概率P（Xj|Ci）进行修正。借助Lucene开源框架和BerkeleyDB数据库等工具探究了如何在技术上对修正的朴素贝叶斯算法进行实现。

参考文献：

[1] 唐勇.网络爬虫的设计[J].电脑知识与技术，2012（8）.