虚拟仿真范文第1篇
摘要：结合当前工科院校物理实验教学特点，以桂林理工大学物理虚拟仿真实验教学中心为例，对物理实验教学中存在的问题，虚拟仿真物理实验的优点进行了概述，在此基础上，对虚拟仿真实验提出建设方案以及虚拟仿真实验的解决方案。
关键词：虚拟仿真实验;大学物理实验;仿真技术
物理学基本规律的发现及其理论的建立，以及促进生产技术的发展都是以严格的物理实验为基础的，物理实验在物理学和生产技术发展中起过重要作用[1]。物理学科具有让学生形成科学思维和掌握科学方法的条件，但是物理实验课时较少，以桂林理工大学为例，一般工科专业仅32学时，仅靠课堂真实实验教学远远不够，大量的实验不能开设，利用虚拟仿真实验可以提高培养学生的学习能力和实验能力，学生可以根据自己的兴趣爱好拓展实验。虚拟仿真技术是一门崭新的综合性的信息技术[2]，物理虚拟仿真实验教学中心建设对物理教育信息化、教育质量的提升和实验教学改革产生积极并且重要的影响。在现有实验的基础上，积极开展虚拟仿真实验项目，将会对现有实验教学模式注入新的活力，对教育质量的提升和教学改革产生积极的影响[3]。
一、物理实验教学中存在的问题
我校的物理实验课程是面向全校理工科学生的基础实验课程，中心每年接受31个本科专业3000名以上的学生做物理实验，总人时数约为100000。而一个完整的学生学习链包含：预习→课堂教学→实验报告→复习→考试。在面向大规模学生教学时，受师资及硬件条件的限制，在预习、复习、考试环节通过真实实验已无法完成并达到教学要求。同时，学校的实验室用房紧张，目前未能根据不同的专业需要开设不同的实验，更不能根据不同学生的爱好开设不同的实验，这一情况在全国各高校的物理教学实践中普遍存在。
1.预习环节。作为实验课，预习环节不仅要掌握实验原理和仪器的使用方法，更重要的是动手操作。只有看到“仪器”（而不仅仅教材上的文字），触摸仪器才能对仪器的原理和操作有更深入的了解。在没有仿真实验时，由于实验室的仪器设备无法开放满足大多数学生的预习需求，学生进行物理实验预习时只能通过书本进行，只能对理论知识进行预习。对学生来说，预习环节的不完善导致学生无法对实验环境建立直观认识，学生上课前对即将开展的实验过程不熟悉，学生实验中无法有目的地进行操作、观察和独立思考，并利用掌握的知识对现象进行合理分析讨论，解决实验问题。对教师来说，教師对学生预习情况的检查只能通过学生提交的预习报告进行，而通过这些大同小异的预习报告教师无法在课前发现学生对实验项目中普遍存在的难点、重点问题的把握，从而在实验课中进行有针对性的讲解。
2.撰写实验报告和复习环节。由于受到时间的限制，学生在课堂实验上无法消化实验教学的内容，在撰写实验报告和复习时如遇疑难，只能靠“回忆”。但实际上很多问题学生看到仪器就容易解决，但靠“回忆”的方式，往往得不到解决，这样就导致学生对所学实验根本无法掌握。这样的教学过程导致很多学生上实验课变成了完成任务，不利于学生对物理实验学习的积极性，极大地影响教学质量的提高。
3.考试环节。物理实验考试不仅要考察学生对理论知识的掌握，更要考察学生的实验动手能力和思维能力。在同时面临成百上千学生时，在有限的时间内，真实实验仪器无法满足考试需求。受到硬件、实验室以及师资的限制，物理实验考试尤其是动手操作考试很难进行，老师凭印象打分，成绩因教师而异，考试不具备客观性，这就使学生学习的积极性和参与热情受到了极大的影响。
中心一直致力于把部分既能体现学科优势特色，又能反映科研前沿的专业实验，介绍给本科生。但由于这些仪器价格昂贵，耗材配备较多，管理严格，本科生难以接触这些仪器，而且操作的难度很大。同时，中心并无这些较贵的仪器，无法开设这些实验。若要专门开设这些实验成本过高的实验，资源消耗也比较大。这样就使本科生失去了接触和了解科研前沿的机会。
二、虚拟仿真实验教学中心建设的意义
由于教学资源有限并且课时较少，仅靠课堂真实实验教学不能很好满足不同学生的不同兴趣爱好，利用虚拟仿真实验可以提高培养学生的学习能力和实验能力。同时，部分实验设备精密、结构很复杂、价格昂贵的仪器台套数太少等很多问题亟待解决。虚拟仿真实验可以实现开放式教学的先进的实验手段，不仅可避免在实验过程中贵重仪器设备的损坏现象，而且可以减少大量贵重仪器设备的投资建设。另外学生在宿舍也可以利用电脑或者手机就可以研究自己想要实现的实验。而且通过虚拟仿真实验和真实实验的结合，能够提高学生的创新能力。因此，很有必要建设虚拟仿真实验。
三、虚拟仿真实验的优点
传统实验设备随着使用年限的增长，设备逐渐老化，维护设备的难度大、投入的成本高。一般仪器设备超过7年之后维护成本较高，严重影响教师上课，而更新设备花费较大，学校一般很难批准。虚拟仿真实验和传统的实验相比，虚拟仿真实验后续投入少，维护比传统实验容易，学生做实验比较容易，在做实验之前可以提前预习，减少对设备的不规范操作导致的设备损坏。
四、建设思路
以现有虚拟仿真实验为基础，进行虚拟仿真实验与现有实验进行资源深度整合，依托于桂林理工大学校级物理实验教学中心成立了桂林理工大学物理虚拟仿真实验教学中心。根据地方工科院校特点及人才培养的需要，按照“夯实基础、激发兴趣、创新教育、培养能力”的物理实验教学指导思想提出了“虚实结合、相互补充、能实不虚”的建设原则，和“精选实验，加强提高，学科交叉、相互衔接、探索创新”的建设思路。以此为指导构建大学物理虚拟仿真实验教学体系，并持续推进实验教学信息化建设和实验教学改革与创新。进一步通过校企合作共建、共管，将中心建设成为专业特色鲜明、服务全校各专业并有一定区域辐射作用，全过程、多层次、系统化的虚拟仿真实验教学基地。
五、虚拟仿真实验提供的解决方案
通过虚拟仿真实验，采用虚实结合的模式，解剖各个教学环节，能够实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，使学生在宿舍、图书馆、机房等可24小时随时通过仿真实验系统进行物理实验的预习和复习;可以在机房安排大规模的同时考试，考试系统内置有统一专家评判系统，对所有学生的评分都用同样的标准，保证了评分的公平性。通过虚拟仿真实验教学，还能促进教师实验教学理念的提升，提高实验教师应用现代化教学手段的能力。
目前，虚拟仿真实验online版有实验65个，在没有实验课的情况下，学生可选择自己喜欢的实验项目进行仿真实验，增加物理实验知识、开阔视野、体会物理实验的魅力，为今后的研究型、创新型实验的开展打下良好的基础。虚拟仿真实验教学中心的建设，能够将贵重实验设备虚拟数字化，使非专业人员也能模拟操作专业人员才能接触的仪器。把本科实验教学与学科专业特色结合起来，将科研成果及时向教学实践转化，利用仿真实验实现对本科生的培训。同时，学校也在积极争取经费增加创新型、设计型新实验，全方位提高学生的综合能力。
六、结束语
物理虚拟仿真实验室对现有实验的补充和扩展，学生不受设备和平台的限制，更不会受到时间和地点的限制，随时可以根据需要对所学知识进行复习，对未学知识进行学习。使学生的动手能力、科学思维能力及对科学方法的掌握能力得到极大的提高。因此，建立虚拟仿真实验教学平台对桂林理工大学学生是很有必要的。
参考文献：
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[2]陈守满，姜建国.虚拟现实技术在教学中的应用[J].计算机应用，2002，（4）：111-112.
[3]李平，毛昌杰，徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索，2013，32（11）：5-8.
虚拟仿真范文第2篇
1.1 医学数据处理
主要包括数据存取数据预处理。对于医学仿真系统来说, 医学数据存取I/O模块是进一步数据处理的基础。I/O模块需要对常见的医学图像种类提供存取和显示功能。在I/O模块存取医学图像之后需要对原始图像中感兴趣的部分进行提取和数据预处理, 然后才能进行下一步的三维重建和可视化处理。这里需要一些预处理技术, 比如图像增强、边界提取、分割和配准等等。Insight Segmentation and Registration Toolkit (ITK) [2], 是一个开源软件系统, 广泛的用于医学图像数据集的分割和配准。
1.2 三维重建
经过数据预处理阶段以后, 需要进行进行三维体数据可视化。最常用的绘制技术包括面绘制和体绘制。面绘制根据采样值的分布变化确定物体的边界, 然后用适当的数学方法描述物体表面, 进而表现器官和软组织表面特征。体绘制在不构造物体表面几何描述的情况下, 直接对体数据进行显示, 可以不同的程度表现物体的细微结构变化[3,4]。面绘制通常比体绘制速度要快, 但需要避免出现一些绘制错误的发生。常用的算法是移动立方体Marching Cubes[5]及其变形。Visualization Toolkit (VTK) [6]是一个常用的三维数据可视化显示的开源工具库。
1.3 变形模型
仿真的真实感很大程度上取决于仿真的准确性和变形模型下的计算效率。变形模型应该能够准确的模拟器官和软组织被刺戳、拉伸、切割时引起的形变, 并在绘制的时候保持必要的实时性。物理模型能够体现物理的材料特性。在手术仿真中, 质点弹簧模型和有限元模型是最经常使用的两种三算法。离散的质点弹簧模型计算复杂度低且易于实现。有限元模型对连续特征进行严格的数学分析来进行机械建模, 从而得到了较好的仿真精度, 但是会产生较大的计算量。
1.4 碰撞检测
在手术仿真过程中, 虚拟手术器械和虚拟器官之间的碰撞检测至关重要。层次包围盒方法经常用于碰撞检测, 包括沿坐标轴的包围盒 (AABB) 、包围球 (SBB) 、方向包围盒 (OBB) 等。为了保证碰撞检测的实时性和精确性, 在此可以考虑采用混合模型算法, 将OBB和AABB结合起来发挥各自不同的优点。AABB首先用来初步检测碰撞是否发生, 如果发生了碰撞再用OBB进行精确检测。否则, 在采用OBB算法之前碰撞检测结束。
1.5 虚拟切割
在仿真手术过程中, 对虚拟手术刀、超声波刀这些虚拟手术器械的使用无疑将会对医科学生或者新医师在今后实际手术操作中起到极大的帮助作用。通常虚拟切割分为累进切割和非累进切割两种。非累进切割在手术刀切割并离开伤口后才将伤口割开, 而在从开始切割到手术刀离开之前的过程中不显示伤口被且隔开的效果。所以在手术刀运动位置和切割效果之间产生了一个较为明显的延迟。累进切割解决了这个延迟的产生, 它在切割过程中实时的显示出伤口切开的效果。但是也随之增加了时间复杂度和对临时分割的存储管理的复杂度。将累进切割和非累进切割结合起来发挥它们各自的优势, 将会成为设计虚拟切割算法的一个不错的选择。
1.6 触觉反馈
同任意物体的触觉交互是手术仿真的一个不可或缺的基本功能。通过触觉反馈界面, 训练者可以在手术仿真过程中感觉到接触或者力反馈的效果。这样, 训练者就会在一个由计算机和专业设备搭建的虚拟手术环境中体会到了同真实手术一样的触觉效果。目前, 触觉反馈设备已经用来进行更真实和实时的模拟操作。VR系统中常用的触觉反馈设备有Sensable公司的PHAN-TOM和3Dimmersion公司的CyberForce等等。通常, 采用PHANTOM设备, 和其提供的GHOST API来产生对三维可变形器官和软组织的切割产生的触觉反馈效果, 这样的设备能提供1kHz的触觉反馈更新输出。
1.7 仿真内核
在手术仿真过程中, 各种任务将协同工作, 仿真内核在其中起到了一个控制中心的作用。仿真内核的主要作用包括任务调度、协调交互操作、模块之间的交流信息分发以及资源配置管理等等。这些需要建立执行顺序、各个模块之间的同步和连接并且需要明确制定出模块间的接口。
2 总结和展望
准确性和实时性是虚拟手术系统至关重要的性能指标, 良好的系统架构和功能模块的设计将为此提供必要的保障。最后设计的测试计划, 将从系统的可用性和效果进行评价。进一步的系统开发是我们接下来的工作, 我们相信虚拟手术必将会为外科手术训练和制定术前计划提供积极的帮助作用。
摘要：虚拟手术仿真系统由于其显而易见的重要性得到了医学界的广泛重视, 本文对虚拟手术系统的关键技术进行了深入研究, 对其系统架构、主要功能模块进行了论述。相信该研究工作将能够为搭建虚拟手术系统平台提供重要的技术支持。
关键词：研究,虚拟手术,仿真
参考文献
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虚拟仿真范文第3篇
一、虚拟仿真在工业仿真背景分析
随着计算机硬件性能的发展, 特别是显卡性能的快速提升, 制作大型三维虚拟仿真系统已经不再受到硬件性能的制约, 而如何使虚拟场景更加美观、更加贴近真实环境, 同时将更多的动态元素、交互方式引入到虚拟仿真系统中, 成为现在的热门技术。但是, 三维虚拟仿真系统的功能和意义不应限于这些细分的特定需求。在一般科学研究工作当中, 通常会应用到高分辨率的一些图像, 一些普通相机的像素已经不能够满足人们的需求, 但是专业相机价格高昂。比如因为距离因素的约束。一些较大尺寸的物体不能够用一张照片进行拍摄, 这一点在航空领域当中表现显著。上世纪九十年代, 产生了这一虚拟现实技术手段VR, VR指的就是Virtual Reality的缩写形式。最近几年以来, 虚拟漫游技术手段逐渐变成计算机行业最为关注的科学研究课题, 一些技术手段的发展十分快速。
美国就是VR技术手段的来源地区其VR探究技术手段的能力已经处于领先地位, 大致上表示了国际VR发展的相关水准。现在美国在这一行业的探究大致包括感知层面、用户界面层面、后台软件层面和硬件层面。美国正在进行关于“虚拟行星探索”的相关试验计划。如今NASA己经创建了航空体系、卫星维护VR训练体系, 空间站VR训练体系, 已经创建能够提供全国范围应用的VR教育体系。
在一些欧洲国家, 英国在VR开发某一层面, 尤其是在分布并行处理层面、辅助设备层面, 在欧洲地区是处于领先水平的。英国Bristol企业提出, VR运用的交点必须集中在总体综合手段之上, 他们在软件领域和硬件领域是领先的。欧洲别的经济发达的相关国家包括:荷兰国家、德国国家、瑞典国家等在积极化的进行VR的研究工作和实际应用工作。瑞典地区的DIVE分布形式虚拟化交互环境, 是以Unix作为基础的, 不一样节点的进程能够在环境当中工作的分布形式体系。
二、虚拟现实在工业仿真中的应用
如今世界工作状况已经发生了翻天覆地的改变, 规模庞大的人海战术已经不能够和现在工业的发展需求相适应了, 先进化技术手段的运用展现出一定的作用, 尤其是虚拟现实技术手段的运用正对于工业领域进行着从来没有过的改革。虚拟现实技术逐渐被全球这些大规模公司运用到工业领域的每一个环节当中, 对于公司提升实际开发效益, 增强数据信息收集水平、剖析水平、处理水平, 能够降低决策的失误概率, 减少公司风险发挥了至关重要的促进作用。
1) 虚拟现实工业仿真解决工业中的安全问题。工业仿真所涵盖的范围很广, 从简单的单台工作站上的机械装配到多人在线协同演练系统。在面对安全生产方面更是国家大计, 虚拟工业仿真模拟事故现场, 形成事故警示作用, 更好地培养了企业的员工安全生产的工作意识, 同时也能为企业建立事故警示教育基地, 这与国家大政方针是一致的, 顺应时代和“十三五”规划的要求。
2) 虚拟现实工业仿真远距离控制经济成本问题。成本的最后决定工作, 在一定程度上受到一些外部环境原因的相关影响, 成本控制问题并不只是公司必须充分考虑的。在相关资源约束的基础条件之下, 虚拟现实工业仿真远距离控制的组织活动, 存在着成本控制的微观概念。这一成本控制除去大量实际工作外, 还具有广泛的宏观意义。
3) 虚拟现实工业仿真设备结构和生产流程问题。走马观花的了解设备是在传统实习培训环境下无奈的学习, 不能清楚设备运行的原理, 更不能查看机械结构和剖面图。而虚拟仿真技术开发的工业仿真平台可以轻松的让学员了解结构和流程原理, 扎实的理解和学习。实行现场标准化作业就是提高生产效益管理质量的重点要求, 还是深化规范化建设工作的主要举措。还是提升安全管控能力的重点。作业人员进行作业随意化, 只凭借经验的管理控制水平处于落后状态, 重点是能够还没有标准化的相关作业流程。利用工作流程的优化工作, 能够在一定程度上减少公司内部运作经营的投入成本, 与此同时减少公司当中管理工作的交流成本。
4) 虚拟现实工业仿真促进多人联机实训的问题。有些复杂的工艺流程单个人员无法完成, 采用虚拟仿真多人联机实训的方式, 可以更好的检测多人的配合程度, 为复杂的工艺流程作业的学习提供了便利。
总之, 虚拟现实工业仿真的相关设计说明, 利用虚拟现实作品在工厂环境的设置工作之上和工厂的实际状况进行有机融合, 可以更好地提高工业生产、培训成效, 具有很好的可操作性, 和实践性。采用虚拟现实技术和传统形式工业生产过程中的主要问题能够探寻到传统技术和现代技术的完美结合, 可以在最大限度之上解决传统工业生产产业技术滞后、培训中的传统问题。丰富了传统工业的技术手段, 同时根据具体工业主体的实际情况借助3DMAX与Unity3D技术手段的结合可以进一步提升企业员工培训的效率, 从而提升企业发展的竞争力。
摘要：虚拟漫游系统是提供给大众用户包括视觉、听觉、触觉等多方类型接触, 给人身临其境的体验感觉。现阶段, 虚拟现实技术在航空行业、机械设计行业、科学计算行业、影视娱乐行业、工业制造行业、教育培训行业等行业获得了一定的运用, 而虚拟现实可实现应用的大部分功能是其他技术手段所不能取代的。
关键词：虚拟漫游,虚拟仿真技术,三维建模
参考文献
虚拟仿真范文第4篇
大学生创业虚拟仿真实验平台是运用现代计算机网络技术与多媒体技术，以企业经营决策博弈理论为指导，结合企业经营管理模型，通过三维实景仿真技术模拟企业创业经营管理全过程。企业创业模拟实验在互联网与三维虚拟仿真环境中的构建，突破了传统实验教学在空间、资源、环境等方面的限制，让学生足不出户地体验企业创业过程，通过实践操作加强对课堂理论知识的理解，对培养学生创业意识，提高学生实践能力，促进高校创业教育改革提供了新的教学手段和方法。
一、平台架构设计
虚拟仿真实验技术的发展为高校创业人才的培养提供了新的教学方法与培养模式。虚拟仿真实验室的建设对于部署实验设备，开展实践教学工作尤为重要。很多虚拟仿真实验室在建设初期盲目追求经费的投入，购置大量高性能的硬件设备与不符合教学实际需求的应用软件，简单地对软硬件进行拼凑，这样就与普通计算机教学实验室无异。创业虚拟仿真实验室的建设应该从人才培养的实际需求出发，以培养创业意识、提高创业能力、构建创业知识体系为目标，根据实验项目的技术特点，合理规划实验室软硬件设备的采购、部署与使用。
（一）互联网接入与创业资料采集
为实现网络资源的共享与同步，平台通过代理服务器接入互联网，利用爬虫技术在互联网大数据环境中采集相关的创业案例、创业政策、创业文献及其他数据资料，并使用数据挖掘技术对采集到的数据资料进行分析、归类与整合，同时实现多功能查询功能，包括普通查询、模糊查询与语义查询。学生在模拟实验过程中能够通过资源共享平台查询到最新的创业资料，帮助其进行更有效的模拟经营决策。
（二）模拟经营客户端设计
为创造逼真的虚拟现实实验环境，采用3D引擎开发具有三维视觉显示效果的企业创业虚拟场景。常用的3D制作引擎存在制作成本高，开发周期长，硬件要求高等问题，不符合实验室建设的客观实际。因此，采用轻量级的基于C/S架构的FLASH 3D显示技术，支持CPU集成显卡硬件加速功能，能够在降低开发成本的同时，确保虚拟场景设计效果能够满足实际运用的要求。实验室无需专门购置额外的高性能工作站，只需使用普通计算机也能够较流畅地运行虚拟仿真实验软件，有利于充分利用现有实验室资源，方便师生开展创业虚拟仿真实验教学活动。
二、创业虚拟仿真实验平台的功能设计
创业虚拟仿真实验平台包含7个功能模块。
（一）创业计划制定模块
创业计划是指企业创业前需要完成的各项准备工作，包括商业机会分析，市场环境调研，创业团队组建，创业资金筹措，公司名称选择以及公司章程制定等方面。根据前期的调研与分析结果，编写完整合理的创业计划书，其内容包括：摘要、公司简介、市场分析、竞争分析、产品服务、营销方案、财务计划、风险分析与内部管理等方面。学生通过创业计划环节的模拟实践，认识创业计划的作用，了解创业计划书的基本结构和编写过程，掌握创业计划书的撰写方法。
（二）公司注册模块
创业者在完成创业计划的制定后，进行初创企业的设立工作，包括筹备公司注册资金，办理公司登记业务，办理税务登记业务，申领营业执照以及申请组织机构代码证等流程。学生通过公司注册环节的模拟实践，学习企业创建过程中所涉及的各项操作，熟悉相关职能机构的办事流程，积累创业实践经验，为今后从事创业工作打下良好的理论与实践基础。
（三）人力资源管理模块
基本的企业人力资源管理工作，包括公司员工招聘、劳动合同签订、员工薪酬制定、员工保险办理以及员工能力培训等方面。在企业整体组织架构中，各个部门都需要引进拥有特定技能的员工，从而保证经营管理工作的正常开展。平台利用三维实景技术构造虚拟人才市场环境，允许学生在虚拟环境中招聘生产工人与营销人员，并安排他们进行相应的生产与销售工作。同时，通过技能培训，提升员工工作能力，提高工作效率。公司的管理团队由参加模拟实训的学生组成，学生根据自身的兴趣、志向与创业理念自发组建创业团队，形成初创公司的管理团队。通过人力资源管理环节的模拟实践，使学生掌握在企业运营管理过程中根据不同部门不同阶段的用人需求，优化部门结构，控制员工数量，降低企业用人成本。
（四）财务管理模块
合理有效的财务管理，可以帮助企业控制运营管理成本，加强风险控制与防范措施。同时，对财务数据的分析也可以帮助管理团队分析企业经营状况，发现潜在的问题。在虚拟实验平台中，允许由学生组成的创业团队实时查看企业运营过程中各阶段的现金收支状况，并根据财务现状，改变原有不合理的运作方式，制定有效的经营决策，防止资金链断裂，提升资金使用效率。
（五）产品设计模块
通过分析市场竞争环境，制定产品设计方案。利用计算机仿真技术构建虚拟现实的产品设计研发部门，学生在虚拟环境中根据企业创业实践需要研发新产品，扩展新功能，从而抢占市场，降低成本，提高企业竞争力。在具体实践操作中，允许学生根据市场环境及竞争现状灵活把握产品的设计与投放，通过消费者的反馈信息，检验产品设计的成败与得失，从而进行相应的调整与优化。
（六）生产管理模块
根据企业产品设计，合理组织生产原料采购、生产设备购置以及生产车间租用。利用三维实景技术模拟原料市场、设备市场与生产车间的仿真场景，允许学生在虚拟环境中根据原料的市场价格变化与不同采购方式的优惠程度，合理调整原料采购方案。在设备采购方面，允许学生根据不同需求采购全新的或者其他企业转让的设备，根据企业生产实际需要，合理购置适用的生产设备可以帮助企业降低生产成本。学生通过设备管理环节的模拟实践，了解创业过程中的资源需求与资源获取方法，掌握创业资源管理的技巧和策略。
（七）产品销售模块
利用虚拟仿真技术构建的企业市场部与销售部，负责企业产品的推广与销售。销售部门负责将企业销售人员安排至不同市场区域，通过统筹安排与合理分配，实现销售利润的最大化，保证企业的正常运营。学生在模拟实践过程中，通过与其他创业团队的竞争，学习制定有效的营销策略，分析与把握市场方向，尽可能满足消费者需求，从而扩大市场占有率，提高产品销售业绩。
三、整合现有教学资源，构建综合性创业实验教学体系
在创业虚拟仿真实验平台的建设与发展过程中，通过高水平的实验教学与管理团队，综合性的模拟实验教学平台，实现融知识传授、能力培养与素质提高为一体，培养复合型、应用型、开放型的优秀青年创业人才，全面提升学生的实践能力和创新能力。
经济管理实验教学中心大力改革创业实验教学体系，实现了一体化、开放式、多层次、模块化与外向型的实验教学。为培养学生个性化和创新性，同时，也为增加学生学习兴趣，发挥学生特长，鼓励学生深入钻研，将实验项目分为三个层次：
结束语：
创业虚拟仿真实验平台是高校创业实验教学的一种创新模式，通过将Flash 3D技术、互联网技术与数据库技术进行有机结合，实现三维虚拟仿真实验环境的创设，为学生提供逼真的模拟实验场景。在教学方法上，突破了传统课堂理论教学模式的限制，丰富了实验教学的手段与方法。学生在实验过程中能够灵活运用课堂理论知识分析企业经营现状，制定企业管理决策，从而有效地激发学习兴趣，培养创业意识，提高实践能力。
摘要：“创业基础与实务”是一门应用性、操作性与实践性较强的模拟实训课程，对学生在理论知识的灵活运用与实际操作能力的培养方面提出了较高的要求。浙江工业大学经济管理实验教学中心依托中心教师的创新性实验项目，设计了以企业经营模拟实训为主要内容的大学生创业虚拟仿真实验平台。平台以培养学生实际操作能力，提升创业教育质量为目标，帮助学生在虚拟现实环境中体验企业创业全过程，通过模拟经营决策，激发学生的创业意识，提高学生解决实际问题的能力，为探索新型人才培养模式，培养适应社会发展需求的优秀青年创业人才提供了良好的平台保障。
关键词：企业经营模拟,创业教育,模拟实训,虚拟仿真,实验教学
参考文献
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虚拟仿真范文第5篇
现有的物流管理实验教学体系、教学手段不能够满足高质量物流专业人才培养的需要，主要原因是有一些物流管理方向的实验项目具有高危险性、高消耗性、高成本、极端环境下具有不可及、不可逆的操作特点，如库存控制、运输调度的仿真，分拣、仓储和配送的仿真，堆存与船舶装卸功能的仿真，由于高校受教学场地条件的限制，如果使用常规的实验设备是无法进行实验教学工作的，这样学生就无法掌握物流管理专业相关的理论知识与操作的技术，而物流管理虚拟仿真实验室系统，就可以完全实现上述实验教学项目，进而拓展学生的知识面，大大提高学生的案例分析与动手操作能力。
二、研究的意义
（一）实验教学改革与创新的需要
开放式虚拟仿真物流实验室，采用多媒体技术电脑上创建虚拟实验室环境，实验室中可以提供虚拟实验仪器，进行实验的学生通过互联网在接近真实的人机交互界面完成相关的实验，同时实验环境下还可以提供实验教学的一体化管理功能。仿真实验教学资源与真实实验教学资源相结合，可以进一步完善实验教学体系。
（二）实践教学的需要
物流虚拟仿真教学，可以部分或全部替代高危险性、高消耗性、高成本的实践操作环节，从而解决现实实践教学资源不足的问题。高校建设虚拟仿真物流实验室，在学生去企业实习之前，通过仿真教学软件的演练，从理论上了解物流、供应链的具体流程，了解并掌握物流设备的操作方法，然后再去企业参观学习，这样就可以达到事半功倍的效果。
三、建设物流虚拟实训室遵循的原则
建设物流管理虚拟仿真实验教学中心，可达到资源共享、教学互动、不受时空限制、全天候的信息化实验教学目的，对提高学校物流管理专业人才培养质量起到了很好的促进作用。
（一）经济性
实验室使用的设备都是虚拟设备，不存在破坏、磨损等问题，可反复实验、使用，既满足实践教学的需要，又节省了实验经费、进而提高办学的效益。
（二）开放性
虚拟仿真实验操作，可以彻底打破空间的限制，在任何时间、地点可以给任何实验操作者提供学习、工作、研究的实验场所，可以实现实验教学与科学研究的同步进行。
（三）安全性
对一些高危险、高成本、破坏性或极端环境的实验，可在虚拟实验室完成。
（四）灵活性
虚拟实验室尽量采用易维护、易扩充的器件。学生可根据自己设计的实验报告设计、创建归属个人需求的实验模块、或在系统中已有的功能模块的基础上，通过改进、组合的方式建立新的模块。
（五）交互性
在虚拟实验中实验人员，可依据自身的要求，使用虚拟实验室提供的虚拟器件设计、搭建具体实验模型，同时系统可以在实验中提供实验的过程控制功能，而且系统还具有将实验者的操作进行信息的反馈功能。
（六）抗干扰性
可以避免硬件实验带来的实验目的的无关的干扰，如：仪器故障等所造成的影响。
四、物流虚拟仿真实训室设计方案
（一）实训室硬件系统设计方案
物流虚拟仿真实训室的硬件系统主要应由以下四部分组成：物流业务模拟实验室、仓库、控制室、多媒体机房。其中物流业务模拟实验室应具备的基本硬件设备为：条码打印机、POS机、手持终端、电子标签、无线射频采集器。仓库应具备的基本硬件设备为：标准货架、标准托盘、电瓶叉车等。多媒体机房应具备的基本硬件设备为：由服务器、学生机、扫描仪、打印机、数码相机、刻录机、投影仪、电子显示屏等。
（二）实训室软件系统设计方案
物流仿真实训室，以基础认知-技术实验-应用创新的方式，设计物流基础认知平台、智能物流全流程应用创新系统、物流信息技术实践平台三个层次环节，并以理论与实践相结合，虚拟化方式实训和实际物流系统相结合实训，巩固学生的物流专业知识。让学生在实验模拟演练和真实物流场景运营的过程中，掌握运营管理和技术操作开发等实用工作技能，掌握物流全流程的运作系统，从而为将来就业或创业打下良好的基础。物流仿真实训室建设的主要功能模块包含：物流基础学习认知平台：物流电子沙盘系统、供应链实训软件。智能物流全流程应用创新系统：电子商务平台实验系统、物流仓储实验系统(含VR虚拟化仓储系统与物流载体与货物跟踪系统)、生产物流平台实验系统、光指引辅助分拣系统、WEBGIS+运输监控与路径导航平台系统、智能快递柜系统。物流信息技术实践平台：物流信息技术实战训练包、物流信息技术创新应用平台。
（三）ITMC物流电子沙盘软件安装环境要求
1. 服务器配置
处理器：Intel i9 8核，硬盘总容量：4T，内存总容量：32G，硬盘类型：SAS，带19寸液晶屏。
操作系统：windows server 2008/2012
数据库：Sql Server 2008
2. 学生机建议配置
CPU:Intel i5处理器/i7处理器
内存：4G
操作系统：windows 7810
3. Flexsim运行环境
操作系统：Windows2000/XP/Vista
编译系统：Microsoft VC++.NET 2005/2008
CPU：英特尔*奔腾R双核处理器1.73GHz或同等配置以上
内存：最低配置:256M、建议配置:1G
硬盘：最低配置:40G、建议配置:80G
显卡：最低配置:独立显卡NVIDIA GeForce系列、建议配置256M DDR2 NVIDIA GeForce 8300GS
扩展接口：USB端口2个以上
网络环境：局域网允许访问
4. Odoo企业信息管理系统
CPU:Intel处理器4核以上
内存：8G以上
硬盘：50G以上
操作系统：Windows/Linux
软件环境支持：该系统需要Python运行环境
（四）物流电子沙盘系统功能介绍
物流企业信息系统基本操作功能：模拟实现物流服务企业的基本业务操作，主要包含：仓库标准资料管理、办公标准资料管理、运输工具资料管理、人事工资资料信息维护、运输路径地图维护、运输路径规划信息管理、运输货物的出入库管理、货物调拨调整信息管理、订单资料维护、客户资料维护等。
物流企业模拟运营功能：通过模拟数据及模拟客户订单等信息构建虚拟的市场环境，为学生提供模拟物流企业经营的操作界面和实时数据，让学生通过平台操作与互动体验物流企业运营业务的相关操作环节，以多环节、多角色的切换，可以让学生全面体验物流企业日常业务的流程，提高物流知识教学和实训效果。系统要能实现以小组为单位进行数据交互，同一小组内成员可扮演不相同的工作岗位展开并行作业，不同小组之间可以在同一市场环境中互相竞争，并能够对物流企业运营效果进行分析。
学生学习功能：在实验操作的过程中，学生既可以从战略高度来观察物流企业管理与运营的全貌，也可以亲身体验物流管理的主要环节，并学习如何解决实践中将会遇到的各种典型问题。通过模拟实验系统的演练，学生可以进行备货、运输、仓储、物料搬运、配送、订单履行、物流网络设计、存货管理、供应/需求计划、外包管理以及客户服务水平确定等战略、战术、运营层面的决策与实施。
教师管理功能：软件设计要方便教师指导管理、方便学生成绩评价，能够体现评价的公平、公正。系统要能够提供进度监控功能，方便教师掌握各组学生的经营状态，并能够根据学生的模拟操作效果评价学生的学习效果。同时，老师应该能够通过把控系统的时间进度数据来把控整体教学过程。
（五）物流电子沙盘系统的使用方案
1. 拟承担实验课程：
《物流信息管理》(物流管理专业)
2. 拟开设的实验项目：
物流沙盘基本操作实验、运输工具规划模拟实验、货物入库模拟实验、货物运输模拟实验、物流成本管理实验、物流服务企业初期建设运营实践、物流配送中心规划与建设运营实践、物流服务营销与客户管理实践。
3. 年实验人、时数测算：
《物流信息管理》：32×150=4800人时
（六）物流电子沙盘系统预期使用效率
物流电子沙盘软件能够满足物流管理专业的课程实践教学需求。根据实验室评价利用率计算标准，物流电子沙盘软件年预期承担教学任务能够有效提升实验室利用率。如果新的物流电子沙盘软件能够购买并及时投入使用，首先，能够大大提高专业的实训水平，学生通过物流电子沙盘软件，能够更好地掌握物流管理相关知识，提高动手操作能力;此外，该软件有助于专业组织学生参加学科竞赛并取得良好成绩，为学院、专业评估评价添砖加瓦。
五、实施效果
（一）理论与实践教学相统一
在物流管理专业课程讲授的过程中，我们既需要学生掌握理论基础知识，还需要学生掌握实践操作技能。通过虚拟仿真物流实训室，可以为学生提供优质、直观的学习环境，学生通过虚拟仿真物流实验项目的演练，实现了物流运营、操作等流程的仿真模拟，提高了学生对于物流知识的理解与掌握程度;同时虚拟仿真物流实验项目的实施，学生可以直观地了解物流行业的具体应用与实践过程;实践的过程中学生通过构建的物流仿真系统模型，可以很好地了解物流运行的流程;学生可以通过物流仿真项目参与到虚拟的港口物流服务、仓储物流服务，极大地增强了学生学习的积极性，从而提高了学生对于教学知识的掌握程度，有效提升教师的教学效果。
（二）服务于科研项目
通过虚拟仿真物流实验室的使用，师生通过仿真模型的建立，来评估、预测物流系统可行性,检测实际应用物流系统的优势、劣势，通过劣势分析进行研究改进。虚拟仿真物流实验室可为物流专业的相关研究提供科学研究环境、帮助科研人员、师生对仿真技术的深化研究探讨，推动物流专业向快速、智能化的方向发展;虚拟仿真物流实验室可以辅助完成：配送中心物流、生产物流、港航物流、铁路枢纽物流等物流系统科研项目的实施与开展。虚拟仿真物流实验室可以模拟现代物流系统的法杖现状，并为物流行业的发展与不断完善提供依据，进而提升物流科研人员的研究能力、研究深度、广度。
摘要：为解决高校物流管理专业在实验实训教学面临投入大、实施难、危险大、观摩难的问题,进一步探究计算机虚拟仿真技术下的物流实训室建设价值,本论文以高校计算机仿真技术下的物流实训室构建为案例,提出计算机物流仿真实训室的构建方案,规划其基本构建框架,并分析计算机物流仿真实训室的主要功能。计算机物流仿真实训室的构建可有效实现生产物流、配送中心、港口物流以及供应链的仿真,在理实一体化教学、社会服务以及科研项目开发与服务中发挥着不可或缺的重要作用。
关键词：虚拟仿真,物流实训室,实训教学
参考文献
[1] 高红.基于智慧物流的高校物流专业实践策略研究[J].大众投资指南,2019(15).
虚拟仿真范文第6篇
1 三维虚拟技术概念述
三维虚拟是指通过三维建模技术建立现实世界的三维场景, 在一定软件环境的影响下, 驱动整个三维场景, 响应使用者的行为, 并根据使用者的不同行为做出相应的反应, 最后通过三维环境显示出来。其中动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、系统集成技术等, 属于三维虚拟的关键技术。在三维虚拟设计环境下, 机械维修人员可以利用三维建模实现机械产品的仿真维修训练, 真实感强, 可视化效果良好, 能够使维修人员对机械产品和维修场景产生最直接的感受与真实的操作体验, 掌握机械产品的正确使用、维修方法, 提高维修人员的维修质量和效率, 降低训练成本, 从而有效地推进机械模拟训练的现代化发展。
2 总体研究方案
在三维虚拟设计环境下, 机械人员可利用基于IETM式的三维虚拟维修训练系统在一个通用虚拟维修训练仿真环境中对维修人员进行教学培训和模拟训练, 然后通过可视化仿真技术对机械产品的三维模型进行解析、导入和显示, 并将机械产品的各个模型部件放入仿真平台中进行参数化设计, 然后仿真平台可通过实时的状态记录功能, 记录一个完整的虚拟装配流程, 此时维修人员可借助直观的观察方式对模型部件进行交互控制, 最后完成对模型部件的检查、拆卸和装配。三维模拟维修系统通过逼真的三维模型和交互式的显示效果为维修人员提供了一个可以进行仿真维修训练的平台, 从而实现基于三维模拟设计环境下机械产品模型部件的仿真维修训练过程。
3 系统设计思路
三维模拟维修训练系统是由三维虚拟装配软件界面、三维动画录制、数据文件、三维模型渲染引擎、日志文件等功能构成, 以Active X形式嵌入TETM系统, 并在系统中设置链接信息, 从而系统可实现交互式操作。在交互式界面中, 用户可利用界面选择模型制作三维动画、培训资料, 并利用三维模型渲染引擎对三维模型进行刷新和显示。
从系统的使用方面来说, 该系统大概有这六方面的功能:对三维模型进行导入和解析、进行三维绘制、进行三维空间操作、录制动画、播放三维动画、进行三维培训。通过导入和解析模型文件能够使系统获取完整的数据信息, 然后将模型文件放至仿真平台进行显示控制, 采用鼠标、键盘等工具对模型文件进行空间操作, 并记录每个操作的工作状态, 连贯成完整的操作流程, 利用三维动画帧文件进行动画播放。另外在此过程中, 操作人员可以利用三维培训加强对模型的仿真维修训练, 加深对机械模型的理解和掌握。
4 关键技术
在三维虚拟设计环境下, 基于IETM的三维虚拟维修训练系统的设计有几下关键技术。
(1) 三维渲染引擎技术。
三维图像渲染引擎是由多个图像子系统组成, 以实时计算、物理模拟、映射技术等方式为基础, 为三维图景中的场景、人物、动画等视觉模型的图形表现、运行效率等提供技术支持, 然后获得多种图形的一种表现形式。
该系统主要采用三维渲染引擎Ogre。这种图形渲染引擎以C++程序为依托, 可让开发者更简单直观地开发出基于三维硬件设备的应用程序和游戏。当三维模型建立后, 开发人员将渲染的对象放入渲染队列, 然后渲染队列自动划分渲染对象, 排列模型的渲染次序。
(2) 模型解析技术。
导入三维模型是进行三维仿真维修训练工作的基础工作, 只有完全解析模型文件, 才能正确将模型文件及该系统需要的模型资源导入到三维虚拟环境中, 确保用户对任意对象进行自主控制, 维持模型文件的显示效果。等到模型解析完成后, 该系统会自动输出场景文件、资料文件、纹理贴图、光源等, 用户就可以按照需要对模型文件进行拆卸、维修和装配。
(3) 模型控制与动画实现技术。
在该系统下, 用户可通过操作鼠标控制仿真平台上显示的模型, 同时可通过数据驱动模型运动, 生成对应的动画效果, 然后用户可通过关键帧的方式记录自己的操作步骤和具体细节, 如模型部件位置变化、角度旋转、视角转换等, 并保存为特定格式的动画文件。在播放三维动画的过程中, 为了保证操作演示过程的清晰流畅, 设计人员可在设计过程中添加相关的提示信息、问题设置等, 并结合三维模型的相关演示实现完整复杂的逻辑流程。
5 结语
综上所述, 在三维虚拟设计环境下, 可利用基于IETM式的三维虚拟维修训练系统实现对机械产品的仿真维修训练。与传统的维修训练相比, 该系统从装备维修训练的实际情况出发, 通过仿真平台将三维模型直接运用于机械产品的操作演示、维修维护和人员培训上, 不仅可以提高机械产品的质量, 而且可以降低机械产品维修使用的费用成本, 对机械维修有着积极的促进作用。
摘要：随着计算机虚拟现实技术的不断发展, 三维虚拟实验训练设备在工业领域上的应用将实现深刻而广泛的变革, 以机械制造业为代表, 在三维虚拟设计环境下, 应用三维虚拟维修技术对机械产品进行仿真维修训练, 不仅可以提高机械维修人员的实际操作能力, 更能提重点阐述了系统设计的关键技术。
关键词：三维虚拟,机械,维修训练
参考文献
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[4] 徐宗昌, 谢振东, 胡梁勇, 等.创作平台技术在装备维修信息化中的应用及建议[J].制造业自动化, 2008, 20 (12) :9～13.