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现实技术论文样例十一篇

时间:2023-03-06 16:05:57

现实技术论文

现实技术论文例1

1.1基于图像识别的三维注册通过摄像头读取、识别真实对象后,再显示相关的信息与图像,例如通过识别书的封面,结合互联网搜索技术,进而展示书的出版信息、作者信息和价格等;又例如Fitnect通过识别人体,实现虚拟服装的试穿。该方案强调的是虚拟对象与真实对象的结合,弱化了与环境的关系,因此多用于展示与真实对象相关的信息。而难点在于该方案需要强大的图像识别技术,要求硬件拥有强硬的计算能力,因此目前大部分基于该方案的增强现实软件都仅针对一个类别的物品进行识别(例如图书、人体等)。

1.2基于标识的三维注册通过摄像头识别一个特定的标识,进而在标识上方显示与标识对应的信息与图像,例如Tissot提供的虚拟试戴手表体验,试用者需要先在手腕处佩戴印有特殊图案的纸质“手表”(如图1所示)。该方案优点在于虚拟对象定位非常精确且稳定,特别是在展示三维图像时,虚拟对象可以随着标识的移动而改变、旋转图像,因此能够大幅度提高用户体验。而缺点在于该方案总需要用户预先准备好标识,且通常需要用户自行打印标识,这在一定程度上提高了用户的使用成本。

1.3基于GPS定位的三维注册如今大多数移动设备都具备GPS(GlobalPositioningSystem)定位功能,因此当需要展示与地理位置相关的信息和图像时,可以获得设备当前所在位置和虚拟对象所在位置,计算出相对的距离、方位,进而在屏幕上进行展示。该方案多用于基于地理位置的服务(LocationBasedService,LBS),例如展示某景点的历史信息、商家的打折信息等。该方案的缺点在于所展示的虚拟对象也需要具有地理位置信息,此信息需要人员提前准备,在用户需要显示虚拟对象时再即时获取,这也意味着在地点A展示的信息,用户在地点B是无法看到的。

1.4基于相对位置的三维注册该方案需要利用大多数移动设备具有的陀螺仪、重力感应等传感器设备,获取设备的旋转数据。相较于其他三种方案,该方案可以不需要得到用户、真实对象以及虚拟对象的位置,而直接在屏幕上展示虚拟对象,甚至可以由用户操作来移动虚拟对象、调整大小、旋转角度。该方案多用于展示静态的、与环境关系较小的信息或图像,例如一款玩家需要击落在空中飞翔的敌方战机的增强现实游戏;雪佛兰(Chevrolet)公司2013年初推出一款名为“雪拼季”的APP,用户可以在APP中抓取虚拟的彩色雪花,当集满6款不同颜色的雪花后就有一次赢取雪佛兰科迈罗CAMARO(大黄蜂)的机会,此APP所使用的就是基于相对位置的三维注册方案。总之,无论采用何种三维注册方案,共同的目标都是真实。为了更为真实的呈现效果,虚拟对象和真实场景需要完美的贴合,应当处理好虚拟对象的大小、相互重叠、景深等,考虑环境对虚拟对象的光照、阴影并且减少当真实对象或移动设备移动、抖动时造成的虚拟对象变化的延迟[3]。

2、增强现实在电子商务领域的应用

增强现实技术的最终目的是为了展示信息,因此可以广泛应用于旅游、教育、医疗、建筑、娱乐等多个领域。正因为它能实现虚拟与真实的结合,因此能够为用户提供实用的、独特的视觉感受和用户体验,这样的特性能够为传统电子商务锦上添花,提供更为真实的商品展示和购物体验。

2.1商品试穿、试戴和试用在网络上够买衣服、鞋帽、首饰等商品,用户往往想了解这些商品的上身效果,并且通过效果来决定衣物的尺寸,而目前的电子商务很少有提供用户在家就能试穿、试用衣物的功能,增强现实技术为这一问题带来了解决方案。正如前文所提到的,Fitnect提供了虚拟衣物的试穿功能,国内的京东网也表示将于2014年在移动客户端实现基于增强现实的试穿功能。在实际生活中,客户通过一些尺寸较大的等身高的镜子实现衣物的试穿,而客户家中通常不会备有等身高的屏幕,因此目前还无法达到最佳的衣物虚拟试穿的用户体验。而小物件、与用户人体无关的物件的试用,则可以通过增强现实技术轻松实现,例如前文所提到的Tissot手表的试戴,又如珠宝首饰、发型、纹身等。USPS的PriorityMail采用增强现实技术,让用户打印标识,进而可以方便地根据邮寄物品的大小选择所需要的盒子;IKEA的移动客户端IKEANow实现了家具等装饰品和家居用品的预览(如图2所示)。

2.2LBS电子商务由于有着共同的地理位置信息特性,基于GPS三维注册实现的增强现实让LBS电子商务有了新的发展方向,该方向多为一些基于增强现实的移动客户端应用,为用户在导航、购物、点评、社交、旅游等方面提供服务。Yelp是美国最大的点评网站,在它的移动客户端中提供了基于增强现实的点评展示功能(如图3所示)。通过这款APP,用户可以直接看到某家商店所在的位置、食客对某家餐厅的评价。类似的APP还包括Layer、NokiaCityLens等等。同时LBS社交也可以基于增强现实技术而发展,甚至LBS社交信息和LBS电子商务信息可以同时展示,Wikitude便是这样一款APP,它提供了诸多的频道,通过增强现实技术展示来自各个平台的LBS信息。

2.3商业营销增强现实技术非常适合用来开发游戏,因此为商家们提供了一系列新的营销手段,在这一方面需要商家营销团队提供独特创意的支持。2012年,别克品牌为了推广新车,推出了一款增强现实游戏APP。在游戏开始时,参与者将虚拟汽车藏匿在城市的一个角落,如果其他用户发现,则可以将汽车“据为己有”,并在180秒内重新藏匿汽车,单次成功藏车时间最长的参与者将获得一辆真正汽车。在2013年雪佛兰推出的“雪拼季”APP中(如图4所示),除了可以用一套彩色雪花换取一次抽取大黄蜂的机会外,每抓1片彩色雪花,即可根据相关优惠政策抵扣1000元购车现金,并可用于雪佛兰的所有国产车型,不同车型享有不同抵扣额度,最高可抵扣10000元购车现金,这项活动在一定程度上增加了雪佛兰汽车在当时的销量。日本电通集团(DentsuGroup)的iButterfly是一款纯营销应用,用户可以发现并捕捉各色“蝴蝶”,蝴蝶身上包含商家活动、优惠券、免费试用等营销信息(如图5所示),从而通过游戏成功地实现了商业营销。

现实技术论文例2

1.1物体成像

由于虚拟现实技术需要将真实世界与虚拟世界结合起来,常常需要带一些头戴或手持设备,这些设备上的摄像机的摄像角度与眼睛的位置存在偏差,因此虚拟物体的定位在真实视场中的定位和显示角度也会存在偏差,且很难调整。

1.2定位系统

户外应用是虚拟现实技术的一个重要方向,我们可以依靠虚拟现实设备进行定位,解决迷路问题,但是在较差的天气中,民用GPS存在较大误差,由于现有许多户外的系统中的校正算法需要大量的输入和繁琐的校正步骤,因此不适合商业化应用。

1.3数据传输

虚拟显示应用中,需要做大量的数据处理,我们系统能力都要受制于数据传送的速度,因此由于带宽的限制会影响虚拟现实应用的使用效果。

2增强现实技术未来应用展望

2.1户外学习

在实际教学过程中,大量科学课程的学习需要走出课堂,或是在大自然中或是在博物馆中。移动增强现实技术能够使学生在户外或是博物馆中进行个性化自主学习,获得更多信息从而达到开阔视野的目的。

2.2参观漫游

哥伦比亚大学Feiner研究小组已经研制出一套基于增强现实系统开发的户外校园漫游机,借助该套增强现实应用,用户漫游在校园中可以了解相关建筑物的详细信息,未来增强现实系统将应用到名胜古迹的参观中,当体验者漫步在名胜古迹环境中,就可以了解到古代建筑的相关信息。

2.3军事信息

南澳大利亚大学基于增强现实技术开发了一套虚拟军事仿真器,基于该系统可以让户外用户看到虚拟的军事设施,北卡罗来纳大学目前正在采用磁传感器和视觉跟踪技术进行混合跟踪方面的研究工作,开发了一套增强现实系统未来增强现实技术将被更广泛的应用于军事战斗中。

2.4展览展示系统

增强现实系统的一个重要应用是基于虚拟和真实的混合看到过去或未来的人物或事件。在车展中,汽车生产商可以基于增强现实技术给广大群众呈现出下一代概念车,或是推出一款新车的模型,详细描述汽车的各种属性以及对应参数;参观文物古迹的游客可以穿戴虚拟现实设备观赏在计算机技术生成下的古迹原貌,给参观者更好的视听感受。

现实技术论文例3

前言

随着我国教育的不断改革和科学技术的飞速发展,络教育的出现改变了传统的教学方式。尤其是计算机更新速度非常快的特点使得传统的教学方式难以满足学习的需要。虚拟现实技术作为一门新的技术,它在教育领域的发展将为教育提供新的活力。本文主要从虚拟现实技术特征和VRML语言的角度探讨其在计算机专业教育中的应用。

一、虚拟现实技术

多媒体技术与网络技术的发展为现代教育手段的现代化带来了新的机遇和挑战。随着计算机技术的快速发展,现代教育技术的应用已不再是停留在音像技术课堂中应用的常规模式层次上.而是朝着多媒体化、网络化、信息化、教育技术应用模式多样化和远程教育普及化的趋势发展,特别是基于计算机仿真技术的虚拟教学形式,是一种最新出现的教学模式,具有广阔的发展前景,代表了教育的未来和发展的方向。

1.1虚拟现实技术概念

虚拟现实(VirtualReality,简称VR),又称为灵境技术,毕业论文它汇集了数字图象处理、计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术,以及人体行为学等多项天技术.是计算机技术的综合应用。具体地说,就是采川以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用,相互影响,从而产生如同真实环境的感受和体验。尽管该环境并不真实存在,但它作为一个逼真的三维环境.仿佛就在我们周围。由于用户对计算机环境中的虚拟物体产生了类似于对现实物体的存存意识或幻觉,从而使得用户在计算机所创建的维虚拟环境中处于一种全身心投入的状态。

1.2虚拟现实系统的构成

一个虚拟现实系统由以下几部分组成:

(1)虚拟环境。它由虚拟环境发生器所产生,且可让使用者通过传感器件和作用器件与之交互,这种交互的结果是使用者有全身心进入这一环境的感觉。

(2)传感器件。它将虚拟环境中的物体的形、动作、声音等进行转换,使人能获得视觉、听觉、触觉等多方面的感觉。这些感觉与他以往在实际环境中的感觉一致。

(3)作用器件。它将人的一些约定动作(如行走、手势等)变成作用的信息,让虚拟环境有所察觉。

(4)人。虚拟现实实质上是一内含反馈的闭环系统,只有人的存在才能使这一反馈环路有效成立。硕士论文所以人是VR系统中不可缺少的成分。人通过传感器件感受虚拟环境的存在.又通过作用器件去影响虚拟环境,使其作出相应的变化。

(5)虚拟环境发生器。它能产生使用者所需要的虚拟环境,且能通过作用器件传来的作用信息。了解使用者的位置和动作。并对已产生的虚拟环境作出相应的修改。

1.3虚拟现实技术基本特征

(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。当使用者移动头部时。虚拟环境中的图像也实时地跟随变化,拿起物体可使物体随着手的移动而运动,而且还可以听到三维仿真声音。使用者在虚拟环境中,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。计算机能根据使用者的头、手、眼、语言及身体的运动,来调整系统呈现的图像及声音。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。

1.4虚拟现实系统的类型

虚拟现实技术按其功能,可分为以下几种类型:

(1)沉浸式虚拟现实系统

沉浸式虚拟现实系统是利用头盔显示器、数据手套、三维鼠标等传感跟踪装置与虚拟世界进行交互。由于这种系统把人的视觉、听觉和其它感觉封闭在虚拟的感觉空间,能使人全身心投入并沉浸其中。不足之处在于专用设备复杂而且昂贵,难以在教育行业普及推广。

(2)桌面式虚拟现实系统

桌面式虚拟现实系统是运用软件编程的方法在显示器上显示三维场景.用户通过键盘、鼠标等简单的设备与虚拟场景进行交互。这种系统由于用户坐在显示器前,通过屏幕观察虚拟世界并与之交互,往往会受到周围环境的影响,难以做到完全投入.但是结构简单、成本较低,易于普及推广。

(3)分布式虚拟现实系统

分布式虚拟系统是多个用户通过网络共享一个虚拟空间,共同参与虚拟活动。

(4)增强现实性虚拟现实系统

增强现实性的虚拟现实系统不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界,而且要利用它来增强参与者对真实环境的感受,也就是增强现实中无法感知的感受。

1.5虚拟现实造型语言VRML

VRML(VirtualRealityModelingLanguage1即虚拟现实建模语言,是一项和多媒体通讯、因特网、虚拟现实等领域相关的,在Intemet上营造虚拟环境的技术。它用来在网络上创建可导航的、超链接的三维虚拟场景。

VRML的基本工作原理可概括为:文本描述、远程传输和本地计算生成。所谓文本描述,是指VRML并不是用三维坐标点的数据来描述三维物体的,因为这样会有很大的数据量.在Intemet上传输会遇到很多困难.VRML是用类似HTML的标记文本语言来描述三维场景.就像我们的编程语言。比如,一个立方体的描述文本是:Box(size3.03.03.0)。VRML就是一种描述语言标准,规定了用来描述三维场景的文本描述语言。远程传输是指用户浏览VRML描述的虚拟场景时,需要通过Intemet将描述场景的文本传送到本地。一般来说,文本描述是嵌在WEB页面中,在浏览器请求相应页面时与页面描述文本一起传送本地。本地计算生成是指描述虚拟场景的数据传送到本地后,浏览器对它进行解释计算,动态地生成虚拟场景。比如,描述球形的文本,浏览器会在屏幕上绘制一个立体的球形。概括地说,就是用文本信息描述三维场景.在Intemet网上传输,在本地机上由VRML的浏览器解释生成三维场景.解释生成的标准规范即是VRML规范。

VRML文件主要包括四个主要成分:VRML文件头、原型、造型节点、脚本和路由。在这四个要素中.医学论文只有文件头部分是必须的,它用来告诉浏览器该文件符合的规范标准以及使用的字符集等信息。原型定义了创建带有指定名称、接口和整体的新节点类型。一旦成功地定义了原型,它就可以在VRML文件的其他地方随意使用。造型节点是VRML中的基本建造模块.它构成了VRML文件的主体部分,正是由于造型节点定义而产生了虚拟的VRML空间。脚本可以看作是一个节点的外壳,它有域、eventIn事件和eventOut事件。其本身没有任何动作.然而你可以通过程序脚本来赋予你脚本节点的动作。程序脚本实际上是一种简化了的应用程序,一个典型的脚本是由Java或javascript编程语言写成的程序。路由是一种文本描述的消息.一旦在两个节点之间创建了一个路由.第一个节点可以顺着路由传递消息给第二个节点,这样的消息被称为事件。VRML还可以包含下列条目:注释、节点和域值、定义的节点名、使用的节点名等。

设计VRML虚拟场景时。最简单的方法是直接使用文本编辑器来编辑描述文本,它类似于程序设计,这种方法简单方便.但不是很直观.对设计者的空间想象能力要求也较高,设计的效率不高。现在有很多的可视化的VRML设计工具,如CosmoWorld和WebWorld等.这些工具将VRML的标准节点都做成可视的组件,用户设计时,只需要将这些组件组全自己需要的虚拟场景就可以了.而且设计的效果在设计时就可以看到。设计完毕后,系统自动将这些可视的虚拟场景生成标准的VRML描述文本,这样,这些文本传送到用户的浏览器后.便会在用户的屏幕上重现这个虚拟场景。

VRML使得Intemet的平面世界出现了三维场景。它的问世在世界上引起了极大的反响.得到众多的软硬件厂商的支持,成为了Intemet上最有发展前景的新兴技术。VRML在各方面都展现出了强大的应用可能性。蕴藏了无限生机。在教育领域的WEB站点中,它可广泛用于学习情景创设上,以增加学习内容的形象性和趣味性。例如:创建网上三维图书馆,它的好处就在于书籍归类整理更接近真实并将高于真实,汇编或查阅时书籍只需要鼠标轻轻地点击对应的虚拟图书。另外,使用VRML做模拟训练是一种可行性极高的措施,它不仅可以减少某些情况下现实空间中操作的难度和危险。

更为重要的是它可以使训练造价得到大幅度降低,这样就使得在教育方面的应用成为可能。由于这种模拟系统具有高度的真实性,所以并不会因为没有真实系统介入而造成较差的训练效果。现在虚拟校园、虚拟考场也已经陆续地出现在网络中,这些新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。

二、虚拟现实技术在计算机专业教育中的应用

2.1虚拟现实技术在辅助课堂教学中的应用

众所周知,计算机课程实践性很强,在书本上体现难免会给人们的理解带来困难。利用虚拟现实技术制作的课件能够很好地解决这一问题。例如,在计算机基础课程中介绍计算机中各个组件的结构和讲解计算机组装的过程时,书本的文字难以让学习者了解组件结构和组装的过程。利用虚拟现实技术可以将文字、声音、图片、动画等几种媒体表现形式有机地结合,设计出生动活泼的界面。制作出一些三维的、交式的、具有沉浸感的内容,满足学习者从各个角度观察和学习,仿佛身临其境,更好地理解学习的内容。

制作VRML课件的基本思路是:

(1)制作一系列空间形体的三维造型和动画.并且为这些造型指定所需要的颜色、大小等。

(2)引入VRML的相关节点,建立虚拟运动空间。实现课件多媒体功能。

(3)优化VRML场景,即在构建场景的过程中,利用VRML提供的高级造型技术适当优化程序。

(4)VRML文件的输出,将已创建的空间场景输出为.wrl形式的文件。

例如,设计VRML课件来实现网上虚拟计算机组件结构和组装的辅助教学。

首先,在介绍计算机组件选择知识同时。可以在网上从各个角度来观察VRML制作的计算机组件的造型.增强感性认识,并使学习者对怎样组装计算机有个初步的了解。利用VRML的造型设计和VRMLScript的动画链接.虚拟出组装计算机过程中所需的主要硬件,再通过把VRML文件嵌入到网页的方法,使学习者既能在网页中看到二维不同型号硬件的图片和一些描述硬件的文字.又能看到三维的虚拟制作出来的硬件模型。这样使学习者能真切地、直观地感受到二维和三维的不同.感受到虚拟世界的美妙。然后,通过文字和图片向学习者介绍如何将各计算机组件组装到一起。接着,通过VRML的动画节点控制和VRMLScript的结合。制作出安装、注释和视点切换的效果,然后按照六个安装步骤:第一,机箱、主板的安装;第二,风扇、内存的安装;第三,光驱、软驱、硬盘的安装;第四,声卡、显卡的安装;第五,电源的安装;

第六。显示器、键盘、鼠标的安装,组合完成整个在虚拟三维世界中组装计算机的过程。

在学习的过程中,只要点击相应的按钮,就可以按相应的步骤进行安装。拖动鼠标或按钮可以随意地移动计算机组件到指定的位置进行安装。在安装完光驱和软驱后,点击光驱的开、关键,光盘托会自动拖出和送入,点击软驱的按钮,软盘会自动取出.使学习者能动态地观看到效果。有一种身临其境的感觉来完成学习的过程。

通过VRMLScript语言的链接。制作出生动有趣的动画效果和逼真的声音效果。例如.当你点击软驱上的按钮,会发出声音并弹出一张软盘;当你点击光驱按钮时,盘盒会自动地弹缩并发出逼真的声音。为了方便学习。还可以实现注释信息,当学习者的鼠标碰到硬件设备时。在对象的旁边会出现一个注释信息,说明该对象名称。

又如,在《数据结构》课程中,对于常用的数据结构的算法思想.由于其抽象程度高。使得学生很难理解。我们也可以通过虚拟技术将其制作成课件进行教学。将抽象的算法过程以浅显易懂、形象直观的形式展现出来。例如,递归算法是学生比较难理解的,因为其算法是靠隐形调用堆栈来实现,而通过虚拟技术可以将堆栈内部情况的变化动态、直观、形象地表现出来,这样学生就很容易理解。同样在讲解树和图的遍历时,可以从可视化的角度观察遍历的顺序。二叉树与树的概念的区别、Hanoi塔等问题都可以直观地表现。方便教师的教学和学生的理解。

总之,通过制作课件来辅助课堂的教学,能为学习者提供生动、逼真的感性学习材料,使抽象的学习直观化、形象化,帮助学习者解决学习中的重点和难点,提高学习者的积极性。

2.2虚拟现实技术在计算机实验中的应用

由虚拟现实技术生成的适用于进行虚拟实验的实验系统,包括相应的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象。以及实验信息资源等。虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实再现。也可以是虚拟构想的实验室。例如,在城域网和广域网的网络建设过程中,不必真正把网络构建起来就可以亲身体验,犹如进行现场的操作。在数字电路的课程实验中,可以通过虚拟的电路器件来达到电路设计的目的,而没有购买器件问题所带来的麻烦。在电子商务课程实验中,可以虚拟商务环境,让学生进入这个虚拟环境。身临其境地体验现场交易的气氛和参与交易的过程。计算机操作系统的安装是比较基础但又是难做好的一个实验。由于在计算机上安装新的操作系统不可避免地会对原有的操作系统产生影响。

使用虚拟计算机来进行操作系统的安装试验就十分的方便了。工作总结使用虚拟机的软件VMware可以创建与真实计算机一模一样的虚拟机。创建的虚拟机有自己的CPU、内存、硬盘、光驱,在这个虚拟机上,可以安装Windows、Linux等真实的操作系统以及各种应用程序。通过在虚拟的操作系统环境中进行操作,熟悉操作和新技术,达到事半功倍的效果。VMware只是一个软件。可以帮助你在一个操作系统的环境下安装另一个操作系统,而不会对当前的操作系统产生影响。

虚拟现实技术还可以对学生学习过程中所提出的各种假设模型进行虚拟.通过虚拟系统便可以直接地观察到这一假设所产生的结果或效果。利用虚拟技术。学生还可以进行网络设备设计、电路设计等方面的学习探索,设计出新型的网络设备和电子器件.从而激发学生的创造性思维,培养学生的创造能力。:

通过虚拟的实验室进行实验,既可以缩短实验的时间,又可以获得直观、真实的效果,还能对那些不可见的结构原理和不可重组的精密设备进行仿真实训,避免真实实验操作带来的各种危险。并且,虚拟实验具有先进性和共享性,易扩充.易于改变教学项目,减少设备投入经费,使教学内容在虚拟的环境中不断更新.使实验实践及时跟上技术的发展。但是在采用虚拟实验进行教学的过程中,并不能完全代替真实实验。虚拟实验是虚拟的实验,缺少“实物感”,正如在网上看书与拿真实的书看时,会觉得真实的书更实在。在网络实验中,用到的网络设备像路由器、交换机等种类、型号都很多,在虚拟实验中.学生很难见到这些设备,如果在真正的实践中可能会无从下手。因此,在具体实施中,应该虚实进行结合。有目的地安排一些实验在真实环境中操作,这样,他们会对实验的设备有亲身的体会,更能加深实验的印象,提高实验的效果。

三、结束语

虚拟现实技术在计算机教育领域发展的潜力是巨大的,只有亲身去经历、亲身去体验去感受,比空洞抽象的说教更具说服力,主动地去交互与被动地观看有质的不同。虚拟现实技术能形象、生动、逼真地表现教学内容,有效地营造一个发展的教学环境。提高学生掌握知识和技能的效率和积极性,达到优化教学过程、提高教学质量的目的,从而解决传统教学方式无法解决的问题。随着计算机网络技术的飞速发展,基于WEB的虚拟现实远程教育具有广泛的应用前景,必将成为21世纪教育的主流。

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现实技术论文例4

虚拟现实技术在体育授课教学中的应用多限于理论方面的探讨,但在某些高等院校的训练中有了一些尝试.比如:尚晓军虚拟现实技术在高等学校“射击”训练、赵克宁虚拟技术辅助篮球教育、朱晓兰虚拟现实技术的体育场景虚拟系统、李峰虚拟现实技术的虚拟乒乓球系统等等.但教学训练研究多处于视听感知阶段的研究,学生沉浸不够,缺乏深沉次的交流与互动,模具的构建单一.

1.2制作体育教学课件的应用

虚拟现实技术根据体育教学课件自身的需求构建全面的虚拟教学环境,使学生能够在创建的环境中学习训练.但需要把体育课程上所有的知识都创编到虚拟的环境中,是需要有海量的工作要做的,所以利用虚拟现实技术制作相应的文件嵌入到体育课件中,配合使用,是目前这个阶段制作体育教学课件行之有效的措施.

1.3网络远程教育

诸多高校校园网建成,且通过“中国教育和科研计算机网”连在了一起,这是实现虚拟现实技术联网的基础.在学校体育网页的基础上拓展了虚拟现实技术的课件以及成立数据库,使其可以覆盖学校体育教学中的每个方面,包括授课体育教师的个人资料、校内体育竞赛群体活动开展简介、体育专项课开课时网上的选课、体育锻炼的知识内容和方法、校内外竞赛情况、学生对教学的反馈意见以及国内外实时体育信息等等,促进培养学生的“终身体育”意识,以及可以更好地宣传和实施“健康第一”的体育教育思想,使网页充分地发挥了信息传播和教育的作用.

2虚拟现实技术在体育教学中的展望

2.1可以避免体育教学中的伤害事故

体育是以身体练习为手段增强体质增进健康的活动过程.身体练习的过程是会痛苦的、难受的、是要体会“极点”的,甚至会出现生命危险的.如今学生体质健康逐年下降,别说高难度、高危险的体育技术技能的教学,就连简单的中长跑也慢慢将要在学校体育中消失.传统的体操课、田径课(铅球、跨栏等)很难再体育课中看见.教师、学生畏手畏脚,其严重影响了传统体育技能的传承,体育文化的继承.然而在虚拟现实的场景中,脱离了真实的危险器械、场地等因素,又能还原其真实的感受,教与学将都在一种安全模式下经行,体育教师和学生将能放心的体会高难的、高危险的技术动作.

2.2弥补教学条件的不足

虽说近年来学校引来了高速发展的时机,诸多大中型体育场(馆)落成,解决了学校体育中体育场馆缺乏的一些问题.然而诸多体育场(馆)的经营管理维修落后,不能完全对外开放,不能充分发挥它的功效.何况还有一部分体育场(馆)不足的区域,教学条件有限的学校.虚拟现实技术的虚拟场景的功能可以弥补一些场(馆)不足造成的影响.

2.3可以虚拟人物形象

榜样的力量是无穷大的.学生对某个体育项目感兴趣,很多时候是因为喜欢某个体育明星.虚拟现实能从强大的数据库中提取某个明星的数据虚拟出明星的场景,由虚拟的明星去教学,去陪练.能充分调动学生的学习积极性.

现实技术论文例5

虚拟现实技术有沉浸感、交互性、想象力等三大基本特征。

(1)沉浸感:沉浸感可理解为浸入性,虚拟现实技术的发展已经可以使人“沉浸”在计算机模拟出来的虚拟环境中而不分真假,让使用者感觉已经成为了虚拟世界中的一部分,从而使用者从被动的观察者成为主动的参与者。理想的虚拟环境是可以达到让使用者难分真假的程度,由于目前科学技术发展的局限性,虚拟现实系统研究与应用比较成熟的只有视觉沉浸、听觉沉浸、触觉沉浸和嗅觉沉浸。

(2)交互性:交互性主要指使用者操作虚拟物体和从虚拟环境中得到反馈信息的程度。交互性是虚拟现实技术同传统多媒体技术差别最大的地方,强调人机交互的自然性,如植物的摇动、水系的流动、鸟虫的鸣叫等。当学生在虚拟环境中抓住一个实体,其感受都与自然环境中一致或者极为相似。但交互性的有效性和实时性就需要回馈设备等强大的硬件系统和特殊设备支持了。

(3)想象力:虚拟现实技术具有十分开放的构想性。使用者沉浸在虚拟的环境中,除了体验真实的自然感觉,还可以想象一些客观不存在的超越自然的环境。虚拟现实技术可以提供这种丰富想象空间的特点,能够使学习者增加兴趣,提高学习效率。

2.虚拟现实的软件系统

想要实现虚拟现实必须硬件和软件相互配合,软件系统是实现VR技术的关键。

(1)Virtools:是一款功能强大,整合丰富的产品,它能将各种复杂的3D模型,2D图片及声音文字很好地整合在一起,开发具备丰富行为模块的3D虚拟环境,已经运用于多种3D产品当中。

(2)VR-Platform:这款软件比较方便,可以在配置不是特别高的计算机上使用,运行流畅,但同时效果也有一定的损失,能够满足基本的3D浸入和360度视角观察。

(3)Quest3D:该款极具实用性的产品,有着良好的交互性,支持导入文件的格式非常多,音频视频都可以灵活方便的加载,Quest3D可以满足大多数编辑者的应用需求,利用它可以比较方便地创建出复杂的图形程序。

(4)EONStudio:在处理已经建模的3D模型时这款软件较为方便,可轻易在导入的模型上加入设计的动作。

(5)Converse3D:是一款比较成熟的整合软件,在兼容性方面比较突出,运用起来高效并稳定。

(6)WireFusion:这款软件在web3D中应用较多,不需要用户独立的编程,而采用简单的拖放式操作,就可以轻松地建立动态的web3D网页。

(7)CityMaker:是国内自主研发软件,很有专业的针对性,在建立虚拟建筑和虚拟城市方面有很强的应用能力,是一款面向规划与建筑行业的专用软件。当然,各种软件复杂多样,设计目的不同所以倾向性也各有不同。当前,适合园林植物景观设计教学的有Virtools、EONStudio、WireFusion软件。但是,大多数软件使用费用较高,并且专业方向不明显,与行业的结合不够紧密,使用时经常需要二次开发(如天正CAD、中望CAD)。

二、VR技术在“园林植物景观设计”教学中的应用

VR技术应用于“园林植物景观设计”教学是科学技术发展所产生的新形式。区别于传统教学,VR技术的优势非常明显。在VR技术应用现实系统中,按照项目分析、方案设计、施工图设计等教学流程完成“园林植物景观设计”课程作业。

1.项目分析阶段

在“园林植物景观设计”虚拟项目教学中,许多学生常常无法亲临项目现场进行实地考察,可以采用VR技术进行场地分析、环境评判,并通过网络平台,进入到虚拟项目的场地内部,全面了解项目的周边环境,包括气候条件、地质条件、交通状况、人流分布、水系分布、土壤条件、植物资源、历史文化等现状特征。

2.方案设计阶段

在方案设计阶段,学生需要将一些景观节点定位定量地表达出来,包括植物配置平面图、立面图、剖面图及局部效果图。采用VR技术使学生能够进入虚拟的场地空间中,直接摆放、移动、组合各种园林植物,反复调整植物种类、位置、数量,综合对比不同植物组合的景观效果和空间形态,较大程度弥补了传统教学中学生对植物空间与环境无法进行综合感知的缺陷,进一步激发学生的创作灵感。

3.施工图设计阶段

在该阶段,可采用VR技术对植物种植模式和植物空间组合进行高度仿真,模拟植物的栽植位置、植株大小及材料种类,最终完成植物种植总平面、体现高程和剖面的竖向组合图、植物与各种景观要素搭配立面图等,其间反复调整植株数量和树木株行距获取最佳的生态效益和景观效果,可以直观地展示出植物群落的景观特征和空间形态。

三、虚拟现实技术在“园林植物景观设计”教学中应用的难点

1.程序设计难点

园林植物景观设计是风景园林本科生的重点学习内容。随着季节的变化,四季中同一地点植物也会有着完全不同的景观效果,所以如何编写基于VR技术的程序,体现出植物景观的时效性,也就成为VR技术应用的难点。

(1)将植物群落四季交替的数据信息输入VRML的场景数据库中,当学生需要观察不同季节植物景观特征时,实时改变场景信息即可。但数据的获取较难,可以在教学中利用OnyxComputing公司的TreeProfessional,这款插件有一定的树木参数库可以利用。

(2)动画技术比较成熟,四季的情景很容易模拟,但运用在VR技术时缺点极为明显。动画每帧的顺序都是固定的,编辑好的,这样就大大降低了VR技术实时调整的交互性,同时动画无法提供操作人自然的物理互动,所以浸入性也大打折扣。

2.硬件支持难点

各种植物三维模型是由许多面组成的,达到理想的虚拟效果需要计算机有很强的运算能力。一株枝叶丰富的景观树模型大概需要几千个面,如果仿真一个很大的植物种植场景,可能产生上千万,上亿的面,对于计算机硬件的压力是十分巨大的。

3.教学推广难点

虚拟现实技术的应用需要较高专业水平和较强的计算机技术应用能力,而目前一些高校同时具备专业能力和计算机技术水平的教师较少,严重制约了虚拟现实技术在“园林植物景观设计”教学中的应用与发展步伐。

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引言

英特网(Internet)和移动通信技术的出现,改变了人们传统的生活、工作模式,打破了时间、地域的限制。移动电子商务(M-commerce)是通过移动通信技术与英特网有机结合所进行的电子商务活动。移动电子商务作为一种新型的电子商务方式,充分利用了移动无线网络的优点,是对传统电子商务的有益的补充,具有非常广阔的发展前景。近十年来,推动移动电子商务发展的技术不断涌现,这些技术主要包括:无线应用协议(WAP)、移动IP(MobileIP)、蓝牙技术(Bluetooth)、无线局域网(WLAN)、通用分组无线业务(GPRS)和第三代移动通信系统(3G)等。

一、移动电子商务

1.移动电子商务的定义及特点

目前,业界还没有对移动电子商务的定义形成权威的、一致的认识,人们从不同的角度提出了不同的见解,这些见解各有不同出发点和含义。从技术的角度看,移动电子商务可看做电子商务的一个新的发展分支;但从应用的角度来看,移动电子商务是对有线电子商务的整合与发展,是电子商务发展的新形态。一般而言,移动电子商务的定义应包含“商务活动”、“英特网”和“无线网络技术”三部分。文献[1]将移动电子商务定义为:“消费者在支持英特网的无线通信网络平台上,借助移动的智能终端设备,完成商品或服务的购买或消费行为的社会经济活动。”可见,移动电子商务可以定义为:通过移动的智能终端设备、无线网络和英特网结合所进行的电子商务活动。

通过移动电子商务,消费者可真正突破“时空限制”,随时随地获取所需的服务、应用、信息和娱乐。和传统基于英特网的电子商务相比,移动电子商务具有以下几个显著的特点:(1)交易不受时间和地点的限制;(2)移动终端拥有者的身份相对固定,可方便的向消费者提供个性化移动交易服务;(3)通过移动定位技术,可以提供与位置相关的交易服务。

2.推动移动电子商务发展的技术因素

移动电子商务同传统电子商务的主要区别就是无线网络的应用,而正是无线数据通信技术的快速发展,推动了移动电子商务的迅猛发展。从技术的角度看,推动移动电子商务发展的因素主要有以下三个。

(1)无线应用协议的推出。如何将英特网的丰富信息及先进的业务引入到移动电话等无线终端设备当中,是实现移动电子商务需要解决的第一个问题。无线应用协议(WAP)的出现,很好地解决了这个问题。无线应用协议(WAP)的出现使移动英特网有了一个通行的标准,使移动电话等无线终端设备接入英特网成为了可能。

(2)无线接入技术的快速发展。早期无线接入技术如GSM、TDMA和CDMA数据传输速率很低,不适于英特网接入。而近年来得到广泛使用的通用分组无线服务(GPRS)等接入技术,大大提高了无线数据传输速率。目前,世界各国大力推广的第三代移动通信技术(3G),不仅可以克服传统无线接入方式传输速率方面的缺陷,而且还可以支持宽带多媒体数据传输,这将缩小有线和无线接入的差距,必将进一步推动移动电子商务的发展。

(3)移动终端技术的日趋成熟。移动终端技术本质上是一种结合手持硬件、无线宽带网络与移动应用软件的总称。目前市面上各种个人数码助理(PDA)、智能手机(SmartPhone)已经随处可见,各种移动智能终端设备不断推陈出新,移动终端用户也不断攀升。这不仅给消费者使用移动终端进行电子商务提供可能,而且在数量上大大超过互联网用户的移动终端用户更是为移动电子商务提供了巨大的市场。

3.移动电子商务系统组成

移动电子商务系统主要由移动商务应用、移动终端设备、移动中间件和移动网络设施组成。(1)移动商务应用主要是指移动电子商务为用户提供的各种商品和服务活动;(2)移动终端设备就是指各种通过无线网络接入英特网的终端设备,包括手机、个人数码助理和笔记本等;(3)移动中间件是指连接电子商务与异构网络和操作系统的软件实现层,如ExpressQ和WAP等,它们屏蔽了分布环境中异构的操作系统和网络协议;(4)移动网络设施是指支持移动电子商务的无线网络和设备,包括GSM、GPRS、CDMA和3G等。中国-二、移动电子商务的主要实现技术

1.无线应用协议(WAP)

无线应用协议WAP是WirelessApplicationProtocol的缩写,它是由Motorola、Nokia、Ericsson和Phone.corn公司最早倡导和开发的,它的提出和发展是基于在移动中接入英特网的需要。WAP是开展移动电子商务的核心技术之一,它提供了一套开放、统一的技术平台,使用户可以通过移动设备很容易的访问和获取以统一的内容格式表示的英特网或企业内部网信息和各种服务。通过WAP,手机可以随时随地、方便快捷地接入互联网,真正实现不受时间和地域约束的移动电子商务。中国

2.移动IP(MobileIP)

移动IP(MobileIP)是由互联网工程任务小组(IETF)在1996年制定的一项开放标准。它的设计目标是能够使移动用户在移动自己位置的同时无须中断正在进行的英特网通信。移动IP现在有两个版本,分别为MobileIPv4(RFC3344)和MobileIPv6(RFC3775)。目前广泛使用的仍然是MobileIPv4。目前移动IP主要使用三种隧道技术,即IP的IP封装、IP的最小封装和通用路由封装来解决移动节点的移动性问题。

3.蓝牙(BlueTooth)

蓝牙(BlueTooth)是由Ericsson、IBM、Intel、Nokia和Toshiba等公司于1998年5月联合推出的一项短程无线联接标准。该标准旨在取代有线连接,实现数字设备间的无线互联,以便确保大多数常见的计算机和通信设备之间可方便地进行通信。“蓝牙”作为一种低成本、低功率、小范围的无线通信技术,可以使移动电话、个人电脑、个人数字助理、便携式电脑、打印机及其他计算机设备在短距离内无须线缆即可进行通信。“蓝牙”支持64kb/s实时话音传输和数据传输,传输距离为10m~100m,其组网原则采用主从网络。

4.无线局域网(WLAN)

无线局域网络WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的缩写,它是一种借助无线技术取代以往有线布线方式构成局域网的新手段,可提供传统有线局域网的所有功能,它支持较高的传输速率。它通常利用射频无线电或红外线,借助直接序列扩频(DSSS)或跳频扩频(FHSS)、GMSK、OFDM和UWBT等技术实现固定、半移动及移动的网络终端对英特网网络进行较远距离的高速连接访问。1997年6月,IEEE推出了802.11标准,开创了WLAN先河;目前,WLAN主要有IEEE802.11x与HiperLAN/x两种系列标准。

4.通用分组无线业务(GPRS)

GPRS的英文全称为GeneralPacketRadioService,中文含义为通用分组无线服务,是欧洲电信标准化组织(ETSI)在GSM系统的基础上制定的一套移动数据通信技术标准。它利用“包交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS是2.5代移动通信系统。GPRS具有“数据传输率高”、“永远在线”和“仅按数据流量计费”的特点,目前得到较广泛的使用。

5.第三代移动通信技术(3G)

3G英文全称为3rdGeneration,中文含义为第三代数字通信。它是由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成,支持高速移动环境,提供语音、数据和多媒体等多种业务的先进移动通信网。国际电联(ITU)原本是要把世界上的所有无线移动通信标准在公元2000年左右统一为全球统一的技术格式。但是由于各种经济和政治的原因,最终形成了三个技术标准即欧洲的WCDMA,美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA。TD-SCDMA是由中国大唐移动通信第一次提出并在无线传输技术(RTT)的基础上与国际合作完成的。中文含义为“时分同步码分多址接入”。相对于其他两个标准TD-SCDMA具有频谱利用率高、系统容量大、建网成本低和高效支持数据业务等优势。

总结

移动通信和英特网的完美结合造就了移动电子商务。在技术更新与社会需求的交替推动下,移动电子商务已经产生了一个不可阻挡的发展趋势,它必将对全球经济和技术进步产生更加深远的影响。

参考文献:

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1.1蓝牙的底层模块

底层模块是蓝牙技术的核心模块,所有嵌入蓝牙技术的设备都必须包括底层模块。它主要由链路管理层LMP(LinkManagerProtocol)、基带层BB(BaseBand)和射频RF(RodioFraquency)组成。其功能是:无线连接层(RF)通过2.4GHz无需申请的ISM频段,实现数据流的过滤和传输;它主要定义了工作在此频段的蓝牙接收机应满足的需求;其带层(BB)提供了两种不同的物理链路(同步面向连接路SCOSynchronousConnectionOriented和异步无连接链路ACLAsynchronousConnectionLess),负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输,且对所有类型的数据包提供了不同层次的前向纠错码FEC(FrequencyErrorCorrection)或循环沉余度差错校验CTC(CyclicRedundancyCheck);LMP层负责两个或多个设备链路的建立和拆除及链路的安全和控制,如鉴权和加密、控制和协商基带包的大小等,它为上层软件模块提供了不同的访问入口;蓝牙主机控制器接口HCI(HostCntrollerInterface)由基带控制器、连接管理器、控制和事件寄存器等组成。它是蓝牙协议中软硬件之间的接口,提供了一个调用下层BB、LM、状态和控制寄存器等硬件的统一命令,上、下两个模块接口之间的消息和数据的传递必须通过HCI的解释才能进行。HCI层以上的协议软件实体运行在主机上,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过传输层进行交互。

1.2中间协议层

中间协议层由逻辑链路控制与适配协议L2CAP(LogicalLinkControlandAdaptationProtocol)、服务发现协议SDP(ServiceDiscoveryProtocol)、串口仿真协议或称线缆替换协议(RFCOM)和二进制电话控制协议TCS(TelephonyControlprotocolSpectocol)组成。L2CAP是蓝牙协议栈的核心组成部分,也是其它协议实现的基础。它位于基带之上,向上层提供面向连接和无连接的数据服务。它主要完成数据的拆装、服务质量控制、协议的复用、分组的分割和重组(SegmentationAndReassembly)及组提取等功能。L2CAP允许高达64KB的数据分组。SDP是一个基于客户/服务器结构的协议。它工作在L2CAP层之上,为上层应用程序提供一种机制来发现可用的服务及其属性,而服务属性包括服务的类型及该服务所需的机制或协议信息。RFCOMM是一个仿真有线链路的无线数据仿真协议,符合ETSI标准的TS07.10串口仿真协议。它在蓝牙基带上仿真RS-232的控制和数据信号,为原先使用串行连接的上层业务提供传送能力。TCS是一个基于ITU-TQ.931建议的采用面向比特的协议,它定义了用于蓝牙设备之间建立语音和数据呼叫的控制信令(CallControlSignalling),并负责处理蓝廾设备组的移动管理过程。

1.3高端应用层

高端应用层位于蓝牙协议栈的最上部分。一个完整的蓝牙协议栈按其功能又可划分为四层:核心协议层(BB、LMP、LCAP、SDP)、线缆替换协议层(RFCOMM)、电话控制协议层(TCS-BIN)、选用协议层(PPP、TCP、TP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE)。而高端应用层是由选用协议层组成。选用协议层中的PPP(Point-to-PointProtocol)是点到点协议,由封装、链路控制协议、网络控制协议组成,定义了串行点到点链路应当如何传输因特网协议数据,它要用于LAN接入、拨号网络及传真等应用规范;TCP/IP(传输控制协议/网络层协议)、UDP(UserDatagramProtocol对象交换协议)是三种已有的协议,它定义了因特网与网络相关的通信及其他类型计算机设备和设备之间的通信。蓝牙采用或共享这些已有的协议去实现与连接因特网的设备通信,这样,既可提高效率,又可在一定程度上保证蓝牙技术和其它通信技术的互操作性;OBEX(ObjectExchangeProtocol)是对象交换协议,它支持设备间的数据交换,采用客户/服务器模式提供与HTTP(超文本传输协议)相同的基本功能。该协议作为一个开放性标准还定义了可用于交换的电子商务卡、个人日程表、消息和便条等格式;WAP(WirelessApplicationProtocol)是无线应用协议,它的目的是要在数字蜂窝电话和其它小型无线设备上实现因特网业务。它支持移动电话浏览网页、收取电子邮件和其它基于因特网的协议。WAE(WirelessApplicationEnvironment)是无线应用环境,它提供用于WAP电话和个人数字助理PDA所需的各种应用软件。

2蓝牙硬件的实现

蓝牙的技术规范除了包括协议部分外还包括蓝牙的应用部分(即应用模型)。在实现蓝牙的时候,一般是将蓝牙分成两部分来考虑,其一是软件实现部分,它位于HCI的上面,包括蓝牙协议栈上层的L2CAP、RFCOMM、SDP和TCS以及蓝牙的一些应用;其二是硬件实现部分,它位于HCI的下面,亦即上面提到的底层硬件模块,它已在图1中标示出。下面讨论蓝牙硬件模块的结构与性能。

蓝牙硬件模块由蓝牙协议栈的无线收发器(RF)、其带控制器(BB)和链路管理层(LMP)组成。目前大多数生产厂家都是利用片上系统技术SOC(System-On-Chip)将这三层功能模块集嵌在同一块芯片上。图2为单芯片蓝牙硬件模块结构图。它由微处理器(CPU)、无线收发器(RF)、基带控制器(BB)、静态随机存储器(SRAM)、闪存(Flash程序存储器)、通用异步收发器(UAST)、通用串行接口(USB)、语音编/解码器(CODEC)及蓝牙测试模块组成。下面分别叙述各部分的组成及功能。

(1)蓝牙基带控制器

蓝牙基带控制器是蓝牙硬件模块的关键模块。它主要由链路控制序列发生器、可编程程序列发生器、内部语音处理器、共享RAM裁器及定时链管理、加密/解密处理等功能单元组成。其主要功能:在微处理器模块控制下,实现蓝牙基带部分的所实时处理功能,包括负责对接收bit流进行符号定时提取的恢复;分组头及净荷的循环沉余度校验(CRC);分组头及净荷的前向纠错码(FEC)处理和发送处理;加密和解密处理等。且能提供从基带控制器到其它芯片的接口(诸如数据路径RAM客户接口、微处理器接口、脉码调制接口(PCM)等。

(2)无线收发器模块

无线收发器是蓝牙设备的核心,任何蓝牙设备都要有无线收发器。它与用于广播的普通无线收发器的不同之处在于体积小、功率小(目前生产的蓝牙无线收发器的最大输出功率只有100mW、2.5mW、1mW三种)。它由锁相环、发送模块和接收模块等组成。发送部分包括一个倍频器,且直接使用压控振荡器调制(VCO);接收部分包括混频器、中频器放大器、鉴频器以及低噪音放大器等。无线收发器的主要功能是调制/解调、帧定时恢复和跳频功能同时完成发送和接收操作。发送操作包括载波的产生、载波调制、功率控制及自动增益控制AGC;接收操作包括频率调谐至正确的载波频率及信号强度控制等。

(3)微处理器(CPU)

CPU负责蓝牙比特流调制和解调所的所有比特级处理,且还负责控制收发器和专用的语言编码和解码器。

(4)Flash存储器和SRAM

Flash存储器用于存放基带和链路管理层中的所有软件部分。SRAM作为CPU的运行空间,在作时把Flash中的软件调用SRAM中。

(5)语音编/解码器CODEC(CoderDecoder)

语音编/解码器CODEC由ADC(数模转换器)、模数转换口(ADC)、数字接口、编码模块等组成。主要功能:提供语音编码和解码功能,提供CVSD(ContinuousVariableSlopeDeltaModulation)即连续可变斜率增量调制及对数PCM(PulseCodedModulation)即脉码调制两种编码方式。

(6)蓝牙测试模块

它是由DUT(DeviceUnderTest)即被测试模块与测试设备及计量设备组成。一般测试设备被测试设备构成一个微微网,测试设备是主节点,DUT是从节点。测试设备对整个测试过程进行控制,其主要功能提供无线层和基带层的认证和一致性规范,同时还管理产品的生产和售后测试。

(7)UART(UniversalAsynchronousKeceiverTransunitter)通用异步收发器和USB(UniversalSerialBus)通用串行接口。

功能:提供到HCI(HostConfrollerInterface)即主机控制器接口传输层的物理连接,是高层与物理模块进行通信的通道。

3TR0700单芯片介绍

RT0700单芯片是Transilica公司的蓝牙产品,其结构如图3所示。它把无线收发器与基带都集成到一块CMOS芯片上,替代传统的串行语音和通用串行接口电缆,为语音和数据业务提供无线连接。

3.1结构及工作原理

RT0700单芯片由收发器、基带、语音编/解码器(CODEC)、带有4个可配置的8bit接口的8051微处理器、两个串行口双高性能的通用异步收发器(UART)、4KB的静态随机存储器(SRAM)、64KB的Flash程序存储器等组成。

收发器由低噪放大器(LNA)、电平控制器(PA)、混频器、鉴频器、控制寄存器、发送滤波器、振荡器等组成。其工作原理是:来自接收天线上的信号经低噪放大器(LNA)放大后,送至多级滤波器,多级滤波器具有预选择功能,它把LAN的输出信号限制在2.4GHz的ISM频段内,去除负频率成分,输出适合进行下变频处理的信号。I、Q混频器把蓝牙频段的信号移频至低中频(IF)传输的调制信号。复合滤波器负责从下变频信号中滤除无用信号和噪声。鉴频器使用过采样技术从IF信号中取出蓝牙低调制指数信号;发送器由发送滤波器、频率合成器、功率放大器、振荡器、天线等组成。其工作原理是:发送滤波器是一个高斯数字滤波器,它对发送环Tx输入的数据进行数字过滤;振荡器的功能是驱动一个外部的晶体振荡器或者接受一个外部的时钟信号,向频率合成器提供一个低噪声的参考频率。功率放大器的主要功能是对频率合成器的输出功率放大到1mW左右,且对频率合成器起缓冲作用,减少负载变化对合成器的影响;发送天线:当使用差分输入的LNA时,它可以是一个低噪声的平衡双极天线;8051微处理器是一个8位的微处理器,它的主要功能是管理和实现蓝牙协议栈。它具有一增强的指令集、二级数据指针、扩展的SRAM和双UART。在TR0700中对一些重复性的操作诸如分组的组装和拆解、加密、地址编码/解码、纠错和同步等都由硬件来实现,这样能降低处理器的开销,有效地提高响应性能。TR0700除了8051微处理器本身所带有的一些特殊功能寄存器(SFR)外,还定义了一些新的特殊功能寄存器(SFR),它还引入了一些特殊的中断,如一个带有特殊保护的外部中断INT3等。RT0700的基带操作有三种模式可供选择:数据/地址、端口、测试。

3.2基本功能及应用

TR0700单芯片的基本功能是:具有10m的传输距离及1Mbps的数据速率;支持79跳系统及支持点到点、点到多点连接,既可以是主节点又可以是从节点;支持GAP、TCS、手机、intercom剖面和串行口等;支持Hold、Sniff和Park功率节省模式;对LC、LM、L2CAP、SDP、RECOMM等蓝牙协议栈能完全实现;对于SCO链路支持HV1、HV2、HV3数据分组;对于ACL分组支持DM1、DM3、DM5、HD1、HD3、HD5和AUX1数据分组;具有用于测试和Flash内存升级的JTAG接口。TR0700单芯片的主要应用有:用于电信方面的峰房和无绳电话、调制解调器、手持设备、互联设备、小型监视器;用于计算机方面有键盘、鼠标、控制杆、扫描仪、监视器、打印机、桌面、笔记本计算机等。用于消费类的PDA、耳机、监视系统、游戏控制器和数字相机等。

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[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-123-1

随着科技的不断进步,矿区的水文地质勘查技术也会变得越来越先进化,不过在勘察的过程中,避免不了的出现技术性问题。根据不完全资料统计,目前我国大部分的国有矿区,都在扩建而且开采深度也在不断的加深,这样同时也会加大了水文地质勘察的技术难度。例如含水层、隔水层的渗透特征的勘察,埋藏在水层里面的岩层的深度、厚度、特性、密度等都要真实的勘测出来,如有不实,很有可能会造成难以弥补的后果。因此我们在水文地质勘察中,不仅仅要熟悉、而且更要熟练,能够结合其他的辅助方法,来探测出真正的结果。下面就是介绍当前水文地质钻探技术的现状和提出一些建议。

1 目前水文地质钻探的现状

近年来,我国频频出现矿区坍塌事故,对于这些坍塌事故,大部分的缘由就是水文地质的勘察不到位,造成了工程事故的发生。再加之地质环境的比较差(歪曲、断层、溶洞),例如老窑、废弃矿井水,由于长期处于死水状态,其内部滞留大量的有毒有害气体,岩层的还有时含有大量的水分,水力连通关系复杂,现场的施工作业人员,无法正确把钻机放到合适的位置,错过了最佳的钻探时机,结果就大大的影响了钻探的效率,钻机一旦钻通就可能对现场作业人员的生命安全构成极大威胁。加之部分的施工作业人员的综合素质偏低、安全意识较差,为了赶工没有计划性、目的性的操作,在这样的环境下就会频繁出现,钻探卡钻、掉钻的现场,导致工程不仅效率低下,而且存在安全风险。再者部分的矿区领导,为了节约成本,增加经济利润,不同的矿区选用相同的钻机,不严格遵守钻探工艺施工,盲目使用钻机勘探,结果导致水文地质区域岩层塌陷、变形、渗水,造成不可挽回的损失。

2 解决的当前的现状困境的具体措施

首先,对施工工作人员进行专业性的理论知识培训,通过对水文地质收集、考察,利用同位素、遥感、计算机等“三大支柱技术”和系统论、信息论、控制论等。“三论”思想在我国水文地质勘察领域的渗透、实践与应用。通过遥感技术,来研究地下水的分布区、埋藏深度和大至的矿化度;圈定地下水的补给和排泄地段;做好认证和描述工作,结合计算机技术,把地理信息系统呈现成电子影像投射到计算机上面,加之计算机二维或三维算法,分析出地下水的岩溶、饱和、密度情况。通过地下水成像模拟钻探地点,这样让钻探更加具有准确性。在施工现场,我们应参照实际的水文地质情况,找出合理的钻探点,保证钻机在这个位置点,起到最大的作用。同时做好安全知识的宣传,让施工人员对于技术和施工安全,都熟悉起来。现场要有专业的工作人员,做钻探技术的指导,要根据地质钻孔的布置原则,提前制定钻探方案,确保钻探人员的工作有依据性、可靠性。

其次,应根据水文地质情况挑选合适的钻机,因为钻机的选择,会直接影响钻探的效率。例如正反向一体化钻头等。还需注意钻机设备的保养和更换,对于磨损严重的钻头、泥浆泵要及时更换,保证钻机按最大效率工作。根据现场钻探的需要,应及时搭配辅助仪器,来更好的实现零误差的钻探,提高工作效率。不仅如此还要日常定期对钻机进行维护和检修,提前排除故障因素。加强操作人员对于钻机的整体认识,明确钻探的主要任务。

最后,优化钻孔布置。钻孔布置的基本类型,勘探孔、试验孔、观测孔、开采孔和探放水孔等。在满足各个钻孔布置的同时,准备好准确的矿区水文地质的资料,我们优化的目的,就是减少工程的操作量,降低难度,不仅缩短了工期,而且还降低了成本。因此水文地质钻孔应以钻探为主,在保证其他条件的基础上,来实现一孔多用。例如排水、蓄水和水层观测等。当然,如果遇到特殊的钻探情况,我们可根据钻探的实际情况,来修改钻探方案,例如具体的排水量、钻孔的具体类型等。

3 综合物探技术方法

为了提高探水的可靠性,水文地质钻探应结合物探方法提高效益和可靠性。根据物探成果中的异常区域,具体确定钻探的施工方案。目前常用的物探方法有:

(1)瞬变电磁法(TEM)是一种时间域人工源的电磁法,具有较高的抗干扰能力和分辨率,较强穿透高阻覆盖层的能力,剖面测量和测深工作同时完成,提供了较多有用的地质信息。基本原理就是在地面的发射线框供一直流电流,然后突然切断电源,线框内的电流将发生一个突变,从而产生巨大的磁场引起地下形成涡流,使涡流渐渐的扩散到含水层的各个部位,达到侦测的目的。与此同时在含水岩层上甚至可以测量到负的瞬变电磁响应,有利于这类地质体的探测。如果电阻率反应异常,对于干扰过大的,我们进行多次探测,以确定得到准确的数据。

(2)对称四极电测深,这个在探找水工作中应用的比较广泛,电测探法就是从地面上的探测点为基准,通过逐次加大供电电极AB极距的大小,测量同—点的、不同AB极距的视电阻率ρS值,研究这个测深点下不同深度的地质断面情况。这个方法明确的辨认出含水层、解释界面的深度,同时也预测出含水层的水位、密度和具体部位。对于不符合规范要求的供电和接收导线,我们应该事先检测,以免施工时出现安全事故。

(3)可控源音频大地电磁法,这个需要人工操作的方法,然而采用人工场源可以克服天然场源信号微弱的缺点,来弥补不操作控制。具有勘探深度大、快速高效、分辨能力强、低成本少投资等特点,已经成为当代深度勘察水文地质岩层的必要手段之一。

4 结语

由于经济的发展,矿区的开采量也随之越来越多,水文地质的研究难度也在逐渐的增大。在严峻的形式下,我们必须加强水文地质资料的搜集和整理,按照探测技术的要求,通过合理的技术方法,来保证钻探的准确性、可靠性和科学性,实现矿区的的建设或开采的平稳有序进行。

现实技术论文例9

现代教育技术在教学中广泛应用,无疑给教育带来新的活力和巨大的冲击力,对教师也提出更高的要求。它不仅要求教师要有高深的专业知识、丰富的教学经验和较高的教学水平,还要有现代教育的思想和技术,要掌握计算机、多媒体、网络教学的有关知识和运用现代教育手段和方法的能力。它具有以下三个基本特点:

1、教学手段的先进性

大量的现代化教学媒体取代了传统的“黑板+粉笔”的模式,尤其是多媒体计算机和网络系统进入教学领域,改变了原有的填鸭式满堂灌,使教学效率和效果大提高。学生可以自己查找有关资料,与计算机进行即问即答。对能力不同的学生能够因材施教,实行个别化学习。而且通过CAI课件教学,可以通过仿真和模拟所创造的情境进行仿真学习,使学生在人机交互过程中形成一种真实感,从而也提高学生学习的积极性。

2、教学模式的多样化

现代教育技术的介入改变了教育一人讲,学生被动听的单一教学方式,学生可以通过多媒体网络进行个别化学习,可以对提供的问题,练习题进行自主性学习。教师可以根据教学的需要采取不同的教学形式和方法。同时,教师和学生的地位也发生了变化,教师将从课堂上的主角变为学习的组织者、促进者,学生成为知识的获得者与建构者,随着现代教育技术的进一步发展,末来的教学模式将是融入了全球性的个别化学习、自主性学习和集体学习为一体的新型、多样的学习方式。

3、教学内容的丰富性

现代通讯技术和多媒体技术使教学形式多样、内容丰富、效果显著。教科书将被视听教材及各种学习软件所代替,“教材”应改名为“学材”,要教东西更多,但很多以前必须课堂讲授的东西,已逐步转为由学生参与或自主学习中获得,课堂上以培养学生的学习能力和感悟能力为主

二、现代教育技术应用于教学的基本模式

1、多媒体演示教学模式

是指利用多媒体计算机与其他教学媒体有机组合起来进行教学的形式。

这种教学模式主要通过投影、多媒体课件、电子教案的演示来配合课堂教学,使教学内容形象、直观、新颖,易于师生感情交流,及时反馈、引导,从而有效提高教学效率和效果。多媒体课堂演示教学既使传统教学方式的优势得以发扬,又弥补了传统教学媒体的不足,使传统的课堂教学与现代教学媒体相辅相成、取长补短、相得益彰。

这一模式是以教师为中心的教学活动,因此,教师的教学水平、教学准备、教学技能等对教学效果有重大影响,在使用时,要认真研究如下问题:怎样设计教师的课堂活动,使教师真正发挥“主导”作用;怎样利用多媒体的优势,设计学生的参与活动,使学生成为课堂学习中真正的“主体”;如何根据多媒体的特点,设计有助于学生思考、探索的助教型课件和电子教案。

2、多媒体自主化学习教学模式

是指多媒体网络教室或者开放式CAI教室,利用系统的多媒体CAI课件个别地、通过人机交互方式进行系统学习的形式。

这种方式的学习过程具有如下特点:学生接受多媒体信息的刺激;学生以人机交互方式参与学习;学生在超媒体结构的环境下进行学习;学生主要依赖教学系统本身的指导和导航系统进行学习;学生依靠自我评价和反馈信息控制学习的进程。这是一种以学生为中心的教学模式。在这种教学模式中,控制学习过程的主体是学生,教师的工作主要体现在为学生编制学习软件,或者通过教学软件的设计来间接控制教学过程。

3、计算机情境虚拟教学模式

是指用虚拟(Virtual Reality)技术,在计算机上建立虚拟教室、虚拟情境,使学生在一种身临其境下进行学习、训练的形式。 传递虚拟可用于真实实验无法实现或者表现不清楚的教学中,最大的优势是让学生如临其境,融入其中去感受、体验现实生活。这现实生活虽不是用实实在在的实物构成,但却可见、可模、可动,甚至可吃,起到十足的仿真效果。仿真实验课件入机交互界面接近真实实验,学生可以操作任何东西,而不必担心损坏该物。

4、因特网远程教育教学模式新闻讨论组等进行距离教学的形式

近年来,随着Internet的发展和普及,“全球化的网上教育”是世界教育界的一个热点,基于Internet的远程教学在国内外蓬勃发展。远程教育是建立现代教育体系和实现学习化社会的必由之路,也是计算机技术在现代教育中最具影响的应用之一。这种以网络技术为依托的远程教育,尤其是基于Internt的远程教育成为末来教育发展方向。

在这个教学模式中,教师作为信息的提拱者,采用HTML、VRML、Java等语言组织文字、图形、图象、声音、动画、动态三维模型以及它们之间的关联,编写教学课件、创设学习情境;学生则通过浏览器以主动探索的方式学习,从而在与外界交互的活动中来获得与建构新的知识。

三、现代教育技术在语文教学中的应用实践

基于以上对现代教育技术基本特点、基本模式的认识和分析,我在语文教学中能转变观念,强化应用现代教育技术的意识,认真学习多媒体技术,自觉采用幻灯、投影仪、VCD、CIA课件、鹏博士、维美学堂等教学设备和软件进行辅助教学,不断实践。

1、对于“多媒体演示教学模式”的应用

我在教学过程中,充分发挥投影仪的作用。上课前,认真备好课,将每堂课要检查的注音释词或要讨论的问题等到先用胶片打印出来,再修饰一番,有的还涂上一颜色。上课讲到这些内容时,就用投影仪投射出来,一是节省了上课很多板书时间,无形中扩大了一堂课的教学时间;二是因为是打印在胶片上而不是手写,投射出来后,效果极佳,规范端正、整齐清楚,学生就像在看印刷教材一样,很受欢迎。

学校领导和老师听了我的课后,都盛赞将教学主要内容打印上这种做法,认为投影效果远超过在胶片上写,值得推广。中学生的注意力极易不集中,上课时一味地讲,难于将学生吸引住。我抓住学生对VCD光盘表功出极大兴趣这种情况,在教学时,讲解完一个内容后,就放与这个内容相关或相同的VCD光盘给学生看,加深学生对这个问题的认识,让学生更好地理解它。如上《荷塘月色》时学习完文中蕴藏的感情思想后放《荷塘月色》的VCD光盘,在声、形、色为一体的画面中更好地理解它的复杂的思想感情。当然,播放VCD光盘时我特别注意时间的控制,因为如果时间太长,学生兴趣点转移,容易疲劳,就达不到应有的教学效果。我一般采用“讲、放”结合的方法,讲一段,放一段,有张有弛,充分激发学生的兴奋点

CAI课件是近几年教学中涌现的最为先进的现代教学辅助手段,具有超文本的特点,可以上下、前后、左右交叉链接。CAI课件具有极丰富的表现力,生动地丰富地再现文章的思想感情和艺术特色,从而克服了传统教学的局限,扩大了学生认知的时空,为突破教学难点提供了新的途径,比如上《美“挑战者”航天飞机升空后爆炸》前,让学生从网上下载,补充一些资料,让学生看一些图片如航天飞机外形、熊熊的火球,坠毁时的火焰,麦考利夫的照片等。以加强直观效果,帮助学生理解课文。如上丽道元的《三峡》,就用《三峡》CAI课件进行教学,学生身临其境,很好地把握各段的写景重点及景物特征,体会文章整体布局的妙处。并通过网络将文中描绘的三峡与我们今天看到的三峡相比,从不同角度发表了很多独到的见解。

2、对于“多媒体个别化自主学习教学模式”的应用

我采用内容——目标——媒体三维选择模型,设计好[目录]、[读书笔记]、[录音]、[资料检索]、[邮件]、[学习导航]、[操作指南]、[媒体库]、[退出]等项,[学习指导]等项内容,又设计了[导语]、[导读]、[朗读]、[作者]、[小结]、[扩展]、[训练]等子项内容,让学生自己操作,自主学习。如阅读指导、形成性练习题的训练,单元测验等都可用这种教学模式。

3、对于“计算机情境虚拟教学模式”的应用

如上鲁迅的《从百草园到三味书屋》,我设计情境虚拟教学课件,将夏秋的景物为背景,旁白美女蛇的故事,让学生进入鲁迅笔下的“我”的乐园,接着显示冬天百草园的景致,让学生自己设计出拍雪人和捕鸟的情景场面,这样在情景虚拟中进行了个别化学习,其乐无穷,学生越做越有意思。

4、对于“因特网远程教育教学模式”的应用

这种应用主要取决于Internet的普及程度,比如大部分家庭上了Internet,那么,老师可在网上答疑,信息,或通过BBS与学生进行讨论。电子邮件则提供了非实时的交互,不受时空限制进行交流。现在,不少高等院校,高级中学已建成局域网,对学生来说,可适当鼓励他们上网浏览,学习。老师也可以把作业、辅导、解答等放在网上,让学生下载。或用电子邮件传送作业,解答疑难等。“网上教育”应是末来教育发展极为重要的教学方式之一。

参考文献

现实技术论文例10

二、虚拟现实技术与动画艺术的融合之路

动画在当前社会的发展中,在形式上很多情况不能满足商业或艺术上的要求,这就要求动画技术进行革新以满足其需求。然而,虚拟现实技术就应运而生了,虚拟现实技术使动画艺术在表现形式上更广,甚至促进新兴行业的产生。例如,虚拟三维仿真动画游戏,建筑漫游交互可视化,模拟军事、工业制作互动领域。

三、模拟真实环境,实时仿真交互

模拟真实环境主要是应用在商业中,早在加拿大,就已经投入运用了,即,在商业会议中,会议中的人员都不会到场,而是在家拿出手机或是电脑,进入一个虚拟的办公环境中,大家都坐下来开会就好了。这样就大大节省了资源。在虚拟的环境中每个模型的外形,进行真实的拟合,然后通过数据转换成三维模型。比如,蓝天白云花草树木的模拟、虚拟现实主题公园真实模拟、真实的建筑场景等。

四、动画艺术与虚拟现实技术的发展

动画艺术的设计可以挖掘传统文化中的元素。传统文化经过几千年的沉淀,所留下来的优秀文化大多是符合大众口味,都有其独特的艺术形式,吸引着各自的爱好群体。虚拟现实技术随着科技的发展,也日益健壮,把动画艺术融入到虚拟现实当中,其视感、触觉可谓大为观止。建筑行业中,为了把握市场趋势,果断启用最新技术把握住了商机。虚拟现实技术甚至成了当今房地产行业综合实力的象征与标志;工业生产中,虚拟现实技术给其带来了便捷,提高了效率,更是减少了损失;在军事模拟动画中,给战士充足的现场感觉,提升了培训质量。

现实技术论文例11

近年来,随着经济的快速发展,我国的城市化进程越来越快,许多公共环境需要进行设计,虚拟现实技术的运用能够形成逼真的虚拟环境,以刺激公众的听觉、视觉、触觉等感官,使公众享受身临其境的感觉,也能够集中公众的注意力,加深记忆和印象,增强环境艺术设计的画面感。

2.虚拟现实技术可以减少费用损失

在建设一个重大工程之前,人们可以通过虚拟现实技术构建建筑的结构和图形,为建设项目提供框架引导。设计人员根据虚拟图的引导能够更精确地设计图纸、进行材料预算,从而减少不必要的损失,节省资金。

二、虚拟现实技术在环境艺术设计中的应用

1.应用虚拟现实技术弥补环境艺术设计的缺陷

在环境艺术设计的过程中常常会出现现实条件限制的情况,如场地缺乏、经费不足等,导致环境艺术设计不能正常进行。而虚拟现实技术可以模拟各种场景,弥补了环境艺术设计中的缺陷。

2.应用虚拟现实技术避免实际操作潜在的危险

在环境艺术设计中因为各种现实条件的限制和危险情况的存在,人们为了保障生命和健康安全往往不直接参与现实情境,进而不能亲身体验。虚拟现实技术的应用可以帮助人们模拟这些无法亲自参与的情境,人们可以在这种模拟的环境下进行作业,既避免了潜在的危险,又得到了切实的感受。

3.应用虚拟现实技术打破空间和时间的限制

虚拟现实技术是一种超空间、超时间的技术,它可以打破空间和时间的限制,模拟任何一种场景,从巨大的宇宙天体到渺小的微尘粒子,从几亿年前到当今,设计人员都可以在模拟的环境中探索研究,打破了空间和时间的限制。如在研究恐龙时代时,由于恐龙在地球上已经销声匿迹,人们无从考证与研究,但是通过虚拟现实技术,人们可以模拟出恐龙生存的时代。人们置身其中,与恐龙零距离接触,加快了对恐龙时代的研究进程。这种场景的模拟就是打破了时间和空间的限制,模拟出了人们想要的真实场景。

4.应用虚拟现实技术模拟环境艺术设计中需要的现实体系

因为现实条件的各种限制,环境艺术设计不能全部采用真实的环境来试验和操作,它需要虚拟现实技术模拟出环境艺术需要的真实场景。虚拟现实技术可以模拟人物、动物、植物等,使设计者在一个人性化的环境中自然地交流和工作。如世界著名的西安天幕广场,利用虚拟现实技术给观者创造了一个大型天幕,人们在天幕之下仿佛置身在浩瀚的星空中,非常具有震撼力。这一场景的模拟淋漓尽致地发挥了虚拟现实技术的功能。