什么是虚拟仿真技术?它有什么特点和教学应用情境?

栏目:古籍资讯发布:2023-10-16浏览:1收藏

什么是虚拟仿真技术?它有什么特点和教学应用情境?,第1张

    虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。基于虚拟现实技术的实践训练模式能够以最短的时间、最小的成本获得最佳的训练效果,在这方面传统的教学模式是无法企及的。

    在教育环境中,AR已用于补充标准课程。文字,图形,视频和音频可以叠加到学生的实时环境中。教科书,抽认卡和其他教育性阅读材料可能包含嵌入的“标记”或触发器,当被AR设备扫描时,它们会为以多媒体格式呈现的学生提供补充信息。学生可以成为主动的学习者,而不是被动的接受者,能够与他们的学习环境进行互动。

数字化仿真技术内容如下:

一、工程结构性能仿真

工程结构性能分析工具已经发展较为成熟,但是在目前发展状态下,形态建模与结构分析软件之间的信息流转不够标准与完备,尤其是将分析结果反馈到BIM模型中进行后续处理和利用。

二、工程环境影响仿真

包括数字地形图、无人机倾斜摄影建模等。

三、声场仿真模拟

多应用在对声音质量较高的工程设计中,包括音乐厅、剧场、**院等的声场模拟。

四、交通人流仿真

对人流密集的基础设施,常常需要借助交通人流的仿真,以获得最佳运行时间的人流组织方案,包括机场、高铁站、地铁站等人流模拟。

五、工程环境美学性能仿真

工程设计不仅仅要关注建筑实体的性能目标,还要考虑到工程与周边环境是否协调,包括日照、风、雾、雨雪、温度、湿度、声音及周边地理环境的模拟仿真。

工程管理仿真介绍:

一、工程设计结果的动态、可视化浏览

借助高精度三维可视化模型,方便工程参与方对工程整体效果、性能全面了解。

二、工程进度计划仿真

将BIM模型与进度计划相结合,虚拟施工进度仿真

三、工程成本计划仿真

BIM模型与进度模型、工程量和成本计算模型的结合仿真模拟,实现对工程成本动态控制。

四、工程质量管理仿真

就是通常所说的碰撞检查、净高分析、管线综合等。

五、工程安全管理仿真

例如突发事件(灾害)仿真模型构建,多决策主体行为仿真分析以及韧性目标评估。

参数化设计就是通过定义参数的类型、内容并通过制定逻辑算法来进行运算、找形以及建造的设计控制过程。

多主体交互式协同设计,在计算机的支持下,各专业设计人员围绕同一个设计项目,在完成各自的专业设计任务基础上,实现高效率的交互与协同工作。

labvcme

《VCM仿真实验》是一套仿真度强,技术含量高,贴近新课程标准和新教材的系列化实验教学软件。《VCM仿真实验》创建了探究性学习的环境,学生可自主操作实验和改变各项参数,去观察变化、去发现问题、去认识现象、去建构知识。它不仅囊括了中学考试大纲中规定的学生实验以及教材中涉及的课堂教学演示实验,而且针对传统教学中一些难以解决的问题也设计了部分实验。

《VCM仿真实验》共300多个,分成初中物理、高中物理、初中化学、高中化学四个部分。《VCM仿真实验》经中国国家版权局审核,于2008年11月颁发了著作权证书(登记号为:2008-L-014263)。

1.VCM仿真实验特点:

■仿真实验中提供的器材和元器件具备较高的仿真度,避免符号实验;

■各项操作与实际实验相符,满足学生对实验正确操作和实验现象观察的需求,避免穿插计算机的操作模式;

■仿真实验中包含各种危险的、实验成功率不高的、特殊环境下的实验以及各种贵重仪器的使用,做到真实全面的仿真,特别注重实验过程的细节问题,做到与实际实验操作紧密契合;

■所有仿真实验一律不采用下一步、下一页的模式操作。完全让学生自由的搭建环境,做到参数可调,让学生积极的参与、自主的操作,去探索、去发现、去建构知识,有效组织学生自主学习,培养其科学探究能力,为学生提供了一个探究式的实验操作平台;

■《VCM仿真实验》的开发注重技术含量,确保实验的科学性、准确性;

■《VCM仿真实验》不仅是实验教学的辅助工具,而且是学生走进实验室前后的良师益友。在结构上注重激发学生的学习兴趣,促使学生主动参与、全面发展和个性化发展。利用仿真技术和艺术表现力来激励和感染学生,制造学习动机,强化学习兴趣;

■《VCM仿真实验》整体风格统一,在内容的组织、版面的设计、色彩的运用上符合学生的认知特征,满足课堂投影教学的技术要求。

2.VCM仿真实验的使用意义:

■是老师实验教学的好帮手,为老师提供了一套互动性很强的多媒体实验教学挂图,可以大大优化课堂结构,提高教学效率和质量。特别适合在电子白板上使用;

■学生在实验前通过本仿真实验的操作,可提高实验效率,避免了仪器的损坏和事故的发生;

■弥补学校因实验器材不足、实验耗材短缺而造成很多实验无法开展的问题;

■解决学生难以动手操作各种易损仪器和贵重仪器的矛盾,从而避免这些实验教学走过场的现象;

■可以安全的让学生操作实践一些具有危险性的实验,完成一些成功率不高和实验现象不明显的实验,再现一些瞬时即逝的实验、极慢的实验过程以及不可逆的实验过程,从而给学生一个细致观察、发现规律的机会;

■激发学生实验操作的兴趣,弥补实际实验教学上的一些不足,将抽象的概念形象化,让学生认清概念的本质;

■让学生实验复习不需再背诵实验步骤,不受时间和实验场所的限制,通过自主动手仿真实验,获得事半功倍的复习效果。

有HLA(HighLevelArchitecture),DIS(DistributedInteractiveSimulation)等。

1、HLA(HighLevelArchitecture):高层次体系结构是一种广泛使用的分布式仿真集成技术,它提供了一种标准的接口和协议,使得不同的仿真模型和仿真工具可以进行互操作。

2、DIS(DistributedInteractiveSimulation):分布式交互式仿真是一种用于军事仿真的分布式仿真集成技术,它可以实现多个仿真模型之间的交互和协同。

3、TENA(TestandTrainingEnablingArchitecture):测试和培训支持体系结构是一种用于军事仿真的分布式仿真集成技术,它提供了一种灵活的架构,可以支持多种不同的仿真模型和仿真工具。分布式仿真集成技术是指将多个仿真模型和仿真工具集成在一起,通过网络进行协同仿真,以实现更加复杂的仿真任务。

20世纪初仿真技术已得到应用。例如在实验室中建立水利模型,进行水利学方面的研究。40~50年代航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真技术的进步。60年代计算机技术的突飞猛进,为仿真技术提供了先进的工具,加速了仿真技术的发展。

利用计算机实现对于系统的仿真研究不仅方便、灵活,而且也是经济的。因此计算机仿真在仿真技术中占有重要地位。50年代初,连续系统的仿真研究绝大多数是在模拟计算机上进行的。50年代中,人们开始利用数字计算机实现数字仿真。计算机仿真技术遂向模拟计算机仿真和数字计算机仿真两个方向发展。在模拟计算机仿真中增加逻辑控制和模拟存储功能之后,又出现了混合模拟计算机仿真,以及把混合模拟计算机和数字计算机联合在一起的混合计算机仿真。在发展仿真技术的过程中已研制出大量仿真程序包和仿真语言。70年代后期,还研制成功专用的全数字并行仿真计算机(见全数字仿真计算机)。

虚拟仿真实验是指利用计算机技术和虚拟现实技术,将实验对象的特性和过程模拟在计算机虚拟环境中,通过交互式的操作来进行实验。虚拟仿真实验有许多不同的实验方法,下面列举几种常见的方法:

交互式实验:用户可以在虚拟环境中自由操作,观察实验现象,进行数据采集和分析,并对实验参数进行调节和优化。

基于物理引擎的仿真实验:利用物理引擎模拟物体的运动和互动,例如模拟汽车行驶、机器人运动、刚体碰撞等。

虚拟现实实验:利用头戴式显示器等虚拟现实设备,将用户置身于虚拟环境中,通过触觉和视觉感受实验的过程和结果。

三维可视化实验:将实验对象和过程用三维图形的形式呈现,用户可以通过旋转、缩放等操作观察和分析实验现象。

仿真建模实验:将实验对象和过程用数学模型进行建模和仿真,通过对模型参数和输入条件的变化,预测实验结果并进行优化。

以上是虚拟仿真实验常见的几种实验方法,不同的方法适用于不同类型的实验对象和实验目的。

真正意义上的仿真复制是一项很复杂的工作,实现画面、色调、纹理、印章、装裱,甚至细小的折痕、霉变的斑点都一模一样,这里面有着很多技术的沉淀。北京市汉龙实业公司在仿真复制领域不断耕耘,取得了很多技术上的突破,为国内档案仿真复制技术的发展做出了很多贡献,目前是国内这一领域的佼佼者。

什么是虚拟仿真技术?它有什么特点和教学应用情境?

    虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的...
点击下载
热门文章
    确认删除?
    回到顶部