探究通信虚拟实验系统对计算机网络硬件的价值
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摘要 ：随着科学技术的不断发展，在教学中各种新的技术不断涌现。其中虚拟现实技术在教学中的应用逐渐得到推广。它是通过多媒体技术和仿真技术相结合而产生的逼真的视觉、听觉、以及触觉一体化的虚拟环境。它的出现对于不断提升教学质量具有十分重要的作用。本文拟对通信虚拟试验系统产生的背景以及对计算机网络硬件的价值进行探讨，进而分析其实验模式，以期本文的分析能够对于虚拟现实技术的推广有所帮助。
关键词 ：虚拟实验系统 计算机网络硬件 价值
当前，随着科学技术的不断发展，虚拟实验系统的应用正在逐渐的普及，它的使用解决了人们之间由于距离以及时间的限制而不能进行实时交流的障碍。虚拟实验系统将多媒体技术、传感器以及图形处理技术等结合起来，同时又汇聚了C++等汇编语言，使得其功能逐渐变得更加的强大。计算机网路硬件运用通信虚拟实验系统，给科学实验以及教学带来了全新的变革。
一、通信虚拟实验系统的研究背景
（一）需求背景分析
当前，计算技术以及网络多媒体技术的发展速度很快，一些新的媒体不断的涌现，推动者我国各方面的发展。计算技术和仿真技术的相结合，能够实现非常逼真的视觉、听觉、触觉等一体化的感受。与此同时，在一些领域，受时间以及空间条件的限制，不能实现实时的通信。而使用通信虚拟实验系统，将其应用到航天、医学、军事以及建筑设计等方面，能够大大提升工作以及学习的效果。所以，对通信虚拟实验系统的产生和具体的应用探讨就更加受到人们的关注了。
（二）技术背景的分析
对网络的开发可以有许多种方式方法，当前比较流行的有以下几种：JAVA、C++以及VRML技术，下面对这几种方式方法进行具体的分析。
1、JAVA技术分析。JAVA这种汇编语言有很强的优点：安全性高、适用于各种硬件结构等等。JAVA的二进制代码的解释功能，使得JAVA的数据类型与机器无关，可以在各种不同的平台上面进行运行，同时在世界范围内，运用这种技术都可以实现资源的共享;另外，在操作JAVA的时候，由于直接分配的内存比较的少，这样的话就大大的降低了病毒的入侵率，从而使得系统的安全性大大的提升。在JAVA的数据封装技术里，运用了人类的概念，采用人类的封装和继承的特性，使得本来比较复杂的程序代码编译过程变得非常的简单。除此之外，由于它信息接受能力较强，信息传递起来也比较的简单，内存中的错误也比较的少，从而大大缩短了系统开发的周期。虽然JAVA具有很明显的优点，但同时也存在着一些缺点，主要是运行速度比较慢，字节码较大，以及容易造成资源浪费[1]。
2、C++技术分析。C++是一种可视化的汇编语言，和传统的汇编语言相比较的话，它具有诸多优点。C++数据封装可以对数据抽象进行支持，同时还具有封装数据和函数的功能，并且还能够根据封装的类型不同，进行不同权限的定义，可以将其定义成私有成员、公有成员以及保护成员;VC++技术里，之得注意的是，面向对象有一个很重要的功能，类以外定义的函数能够实现对私有成员的访问，因而能够将封装性打破;此外，C++对于对象的多态性也支持，同时还能够对虚拟函数进行定义。它本身由于非常的灵活，字节也比较小，更重要的是运作效率较高，再加上容易被人理解，因此，使用C++系统能够大大的降低档案维护的费用。
3、VRML技术分析。VRML技术与多媒体以及互联网的关系非常密切，将这种技术引入到通信虚拟实验系统里面能够实现交互式三维多媒体的建立。它的主要特点可以分为以下几个方面：首先，它主要在分布式文件的对象以及机制中建立，且可以应用在分布式的环境中;其次，在对客户/服务器系统进行访问的时候，VRML能够提供下载的资源，从而实现信息的实时传输;再次，VRML使用的是二进制的文本格式，这样的话能够实现比较高的压缩比;最后，VRML的伸缩性比较好，在配置较低的机器环境中也能很好的进行运转。当前，VRML技术虽然还存在着一些缺陷，但从长远来看，其发展前景是值得期待的。
二、计算机网络硬件通信虚拟实验系统的分析和设计
（一）通信虚拟实验系统平台分析
所谓的通信虚拟实验系统是指将计算机、多媒体技术以及互联网技术相互结合，进而实现仿真画面，是得人们好像处于真实的动态环境中的一种技术。它主要在教学等领域中应用，能够收获很好的教学效果。在这个系统中，用户可以使用任何虚拟的设备与仪器，突破时间和空间的限制，解决一些原来无法解决的问题。这个系统由于是在计算机上进行操作，在操作虚拟实验系统的过程中，具有很大的灵活性，用户可以依据自己的条件进行实时的调整。
通信虚拟实验系统运行的时候，务必要做到以下两点：
1、必须具备基本的虚拟现实的特点和性能。虚拟现实技术索要所要实现的最终目的是能够模拟自然人在真实环境下的感受。通过简单的方式和虚拟世界进行互动，进而将虚拟世界所具有的交互性以及多感知性充分的体现出来。
2、必须对整个过程进行仿真控制。使用通信虚拟实验系统对真实环境进行模拟的时候，务必要对整个过程进行控制。在虚拟实验系统中，用户的感知主要是通过交互设计来实现的，与此同时，硬件设备也得需要一定的器具，比如可以使用3D鼠标等等[2]。
（二）系统的主要性能要求
1、建立基于Web桌面的通信虚拟实验系统。在仿真技术中，真实性是指空间特点和交互方法以及物理特性三者的真实性。根据虚拟世界和真实世界之间的隔离融合建立标准，以此可以将虚拟系统分为沉浸式虚拟系统、桌面虚拟现实系统以及增强虚拟现实系统三种，这些系统的运行都离不开基于Web设立的虚拟环境。这个虚拟环境是三维立体的，交互的时候，可以使用鼠标等设备实现[3]。
2、要注意计算机运行的速度以及图像效果。当前对虚拟实验系统的研究主要集中在对单机环境下的运行情况，因此，计算机的硬件设施对于虚拟实验的效果有着非常大的影响。在进行系统设计的时候，既要对虚拟实验系统的本身进行充分的考虑，同时还要关注计算机的硬件设备。
3、便于实验仪器的扩展。当前，计算机技术发展的速度很快，硬件设备更新很快，为了能够延长计算机使用的时间，避免短期内报废，在建设硬件资源库时，应该要留出一部分的冗余，这样做的目的是为了以后能够对计算机的硬件进行更新换代。
计算机网络硬件通信虚拟实验模式可以分成两种，一种是有实验室支撑的半虚拟实验模式，另外一种是没有实验室支撑的纯虚拟模式。
半虚拟实验模式是把计算机技术与仪器相互结合，进而实现了从虚拟的仪器版面到硬件设备的实体转化。这种模式的关键部分是把信号的采集和控制都制作成插件式，这样就可以将它们插到计算机上，仪器和计算机相互连接，计算机就能够及时的收到仪器传来的信号，然后再通过相关的处理，模拟量就可以转化成数字量。
纯虚拟实验模式中，所有的分析都是源于互联网，将仿真技术以及虚拟现实的技术相结合，营造出一个和真实的实验室极为相似的环境，在这个环境中，实验者做实验就感觉和在真实的环境中是一样的。
结语
综上所述，随着科学技术的不断发展，人们对虚拟实验系统的重视程度越来越高。虚拟实验系统要想实现，必须借助于计算机网路硬件设备，因此，在设计的时候，不仅要关注虚拟实验系统本身，而且更要注意计算机的硬件设备。本文主要论述了虚拟实验系统的研究背景，进而对虚拟实验系统的设计进行了比较详细的分析，期待文本的研究能够对其应用有所帮助。
参考文献：
[1]沈东. 计算机网络硬件通信虚拟实验系统[J]. 煤炭技术，2012，09（10）：194-195.
[2]龚向坚，邹腊梅，隆重. 基于分布对象的虚拟网络实验系统设计与实现[J]. 计算机技术与发展，2010，01（03）：116-119+123.