計算機網絡硬件通信虛擬實驗系統

李士琦 田亮 高海濤 楊健 楊濤

摘 要：虛擬實驗系統以虛擬現實技術為基礎的一種虛擬系統體系，在我國現階段計算機教育領域的發展以及建設具有至關重要的作用。將虛擬實驗系統應用于實際的計算機信息技術課程中，不僅能夠在一定程度能夠避免傳統的通信技術中的資金以及建設問題所導致的教學質量差等問題，而且能夠改變現階段的教學系統與教學環境，全面提高學生在專業技術方面的實際學習與應用水平。

關鍵詞：計算機網絡；硬件通信；虛擬實驗系統

0 引言

所謂的虛擬實驗教學系統是一種運用虛擬現實技術模擬真實實驗的網絡化計算機教學系統，是面向教學的虛擬實驗室。與此同時虛擬實驗系統，在一定程度上能夠打破人們在時間上一級空間上的阻礙，最大程度的突破時間、地點以及設備數量的限制。更加方面人們之間的相互溝通以及相互交流。虛擬實驗系統具有其他系統所不能比擬的自身優勢，其充分的將網絡教學完美融合與實際的計算機通信課程中，并且建設速度較快，成本相對較低，且在實際的管理過程中便于管理人員的管理工作等特點。

1 虛擬實驗系統研究的背景

1.1 虛擬實驗系統所體現的社會需求

改革開放以來，由于計算機技術以及互聯網技術被廣泛的應用于國民經濟的各個發展領域，從而使人們對各種各樣的媒體技術的認知度逐漸加深，并將這種各種計算機技術以及互聯網技術應用于現實的生產生活中來。人們不僅對新鮮的多媒體技術的漸漸重視，同時也隨之對一切能夠與多媒體技術相互融合的仿真技術非常注重，因為只有各種先進的多媒體技術與仿真技術這種先進的技術才能夠帶給人們更加真實逼真的切身體驗。但是任何技術在實際的應用過程中都會都到一些外部因素的限制阻礙，對于虛擬實驗系統在各個領域的應用在一定程度上也具有較大局限性。在類似航空航天、醫學研究以及軍事管理等這些專業技術相對較大的技術領域，將虛擬實驗系統應用與這些領域時，在現實的學習應用過程中并不能為人們提供一個更加直觀并且真實的學習環境。

1.2 虛擬實驗系統中的技術背景

1.2.1 JAVA技術

20世紀90年代，JAVA技術第一次被應用于網頁之中，不僅在其發展歷程中的重要里程碑，同時也標志著JAVA技術成為了一種獨立的開發工具。從廣義上來講，所謂的JAVA技術就是指一門面向對象編程語言，其之所以能夠被廣泛應用，主要是源于其自身所具備有的安全性較高，與所構成計算機的硬件結構兩者之間無直接關系。為了能夠讓JAVA技術在實際運行中可以具備相對較高的兼容性，在最初的編程設計中賦予其較為使用的二進編碼的屆時功能，而且也能夠使所儲存于計算機中的內部資源在全世界范圍之內進行有效的共享。另外，JAVA系統在實際的應用過程中，對其可以直接進行系統性的分配，不僅在一定程度上能夠有效降低病毒感染系統程序的可能性，而且還能夠顯著提高系統整體的安全性。但是在運行過程中還應當注意的是JAVA技術較慢的運行以及較高的字節碼，直接導致對能源的巨大消耗以及浪費。

1.2.2 VC++技術

MicrosoftVisualC++（簡稱VisualC++、MSVC、VC++或VC）隸屬與編程語言行列之中，但是與其他編程語言存在一定的差異即其是一種可視化的編程語言，相對于其他傳統的編程語言而言，VC++技術在實際的應用以及運行上具備傳統編程語言所不具備的特點。VC++技術中出現數據的抽象化現象是VC++技術在數據封裝上的一大特點，不僅僅能夠將相關的數據以及函數進行封裝，而且可以根據不同的數據以及函數的分類賦予其不同的權限，大致上可以分為3種，分別是私有成員、公有成員與保護成員。此外，VC++技術在實際應用中所具有的靈活性，應用字節較少，并且運行效率還較高，人們在理解上面更加不連接，在創建與管理檔案所需要的經濟成本較為低廉。

2 虛擬實驗系統分析與設計

2.1 虛擬實驗系統的平臺總體分析

多媒體計算機作為虛擬實驗系統應用的主要媒介，主要是依靠將虛擬現實技術以及多媒體技術相互結合所于人們的是一種仿真虛擬的畫面場景，使人們能夠在視覺以及聽覺上充分是實際感受體驗，進一步更加完美的完成教學以及練習的教學任務。虛擬實驗系統在實際運行過程中，主要包括2個方面的要求：①具備虛擬現實功能及特點。人與機器能夠相互溝通是虛擬現實技術的最主要的技術優勢及特點，設置的主要目的是通過對人們現實生活中的各種場景以及各種活動進行一比一的模擬，使人們在感官上得到充分的體驗，不單單使人們更加清楚的了解其主要的操作步驟以及操作方法，而且在一定程度上也使人們充分的認識到虛擬實驗系統技術其自身的巨大優勢。②仿真控制。虛擬實驗系統在進行模式實驗中，若果想要仿真技術更加逼真，更加具有一定的真實性需要對于整個實驗過程都進行仿真控制。客戶在操作虛擬實驗系統過程中，能夠獲得感知上的體驗，這主要是依托交互功能形式。

2.2 實驗系統平臺的性能要求

2.2.1 虛擬系統的性能要求

虛擬系統是整個虛擬試驗系統得以盡情施展優勢的主要平臺，主要是通過將Web桌面作為主要的平臺。仿真技術具備一定的真實性，其真實性主要是表現于空間、物力以及交互形式上。通過將虛擬世界與現實生活相連接，提高人們在操作過程中對于環境要求，在虛擬系統運行過程中，都是依托Web來創建有針對性的模擬環境，客戶通過鼠標就可以對實驗對象進行可視化處理。

2.2.2 適應性的性能要求

虛擬實驗系統必須在任何操作平臺上面都可以應用，這樣就會有效保證虛擬實驗系統在不同操作平臺上面應用時不會存在任何故障。

3 結語

隨著科學技術的不斷進步，各種新型的計算機技術不斷的涌現，而作為其中最受人們關注的虛擬實驗系統也應用的越來越廣。不僅能夠在教育領域，幫助學校創建良好的學習以及發展平臺，同時，在軍事領域也能夠保障軍事領域的安全性能以及減少成本的投入等。現階段，我國對虛擬實驗系統的研究工作尚未達到成熟。在許多層面上具有一定的局限性，需要我們不斷的攻堅克難，為互聯網行業健康良好的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]潘新民.計算機通信技術[M].北京：電子工業出版社，2002.

（作者單位：海洋石油工程股份有限公司）