虚拟网络技术论文十篇

时间:2023-04-08 10:22:06

虚拟网络技术论文

虚拟网络技术论文篇1

关键词:虚拟机;VMware;网络教学

一、引言

计算机网络技术是当展极快的信息技术,是新世纪人才必须掌握的基本技能,因此各高校几乎所有专业都开设《计算机网络基础》课程,《计算机网络基础》已成为高校公共课程,教学意义十分重大。

由于计算机网络是一门理论和实践结合相当密切课程。教学中搭建一个网络环境,最少需要2台带阿卡的计算机和1根交叉网线;如果组建复杂网络环境,还需要服务器、工作站、交换机、路由器等设备。教师在讲授中,要直观地向学生展示讲授内容和操作过程。对于多媒体教室单机状况,教师很难做到。而在实践教学中,又需要大量的网络设备,由于经费短缺、网络技术发展迅速,各院校对实验设备的更新面临着重重困难,并且所建网络实验室规模较小,实验中常常是几人共用一组实验设备,不利用于学生独立完成实验内容。通用机房,为杜绝学生在计算机上随意安装软件和修改设置,对计算机硬盘采取保护措施,导致网络课程的大多数实验都无法开出,学生动手机会减少,影响教学效果。

针对网络课程在教学中存在的问题,基于虚拟机技术网络教学架构的设想就应运而生,其思路是通过虚拟化软件的辅助,将网络课程教学中用到的操作系统集中安装在一台计算机上,然后模拟出多操作系统连接的效果,在单机上实现多操作系统的联网,构造出网络环境,满足网络教学和实践的需要。

二、虚拟机

目前流行的虚拟机软件有VirtualPc和VMware两款,它们都能在Windows系统上虚拟出多台计算机,用于安装各种版本操作系统,如Windows系列、PS/2等。两款软件相比较,VMware支持Linux操作系统,而VirtualPc2004以后版本不支持;VMware客户操作系统直接运行在X86保护模式下,虚拟机运行的环境逼真、性能出色。教学中选用此软件。

(一)gMware的特点

VMwareworkstation6.5是一款优秀软件,在一台宿主机中可以虚拟出多台虚拟机。每台虚拟机不仅有自己的CPU、硬盘、内存等,而且能虚拟出BIOS,可以对BOIS的参数进行设置,对虚拟硬盘进行分区、格式化、安装操作系统等,很像一台真实的计算机。

(二)VMware工作模式

YMware提供了虚拟网络设备VMnet0-9,这些设备相当于交换机,通过这些设备,虚拟机和虚拟机、虚拟机和宿主机就可以组建任意形式的局域网。

虚拟网络就是各虚拟机、宿主机通过虚拟网卡连接到VMnet0-9中的某个交换机上。而连接的方式有:

1、Bridged(桥接)模式

桥接模式组成的网络在vMware中以VMnet0表示,实际上是宿主机的局域网在虚拟机网络中的映射,此时的虚拟机相当于直接接入宿主机的网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Bridged”选项,默认连接到虚拟交换机VMnetO上。

2、NAT模式

使用NAT模式建立的网络默认连接VMnet8子网上。安装VMware后,宿主机网络连接里会增加两块虚拟网卡AdapterVMnetl和AdapterVMnet8,其中AdapterVMnet8网卡将宿主机与VMnet8子网相连。在这个子网中,VMware不仅提供了DHCP服务,使子网内的机器自动地获取IP地址,而且还为这个子网启用了NAT服务,提供了从VMnet8子网到外网地址转换,有一个实实在在的NAT服务器在运行。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“NAT”选项,默认连接到虚拟交换机gMnet8上。

3、Host-only(仅主机)模式

Host-only模式建立的网络默认位于vMnetl子网内,该子网的虚拟机只能与VMnetl网内的虚拟机或宿主机通信,不能与其他虚拟网络的主机通信,这就是“Host-only”名称的由来。这样隔断虚拟网络与宿主机外部网络连接,建立一个独立的私有网络。联网方法是在虚拟机的网卡的网络设置中选“Host-only”选项,默认连接到虚拟交换机VMnetl上。

VMware中的三种网络模式只是方便用户快速将虚拟机加入宿主机网络的一种预定义模式,VMware软件预先设置好三个虚拟子网,以对应三种基本模式。用户完全可以通过修改这些网络的属性改变它的默认行为。

为方便组建虚拟网络,用户可以通过Custom(自定义)模式,选用虚拟设备,添加虚拟网卡等方法,组建用户要求的局域网。

三、网络实验的组建

教学中常用的网络模式主要有“对等网网络模式”、“客户机/服务器网络模式”、“有路由器的网络模式”等。教学前,教师建立实验所需的虚拟机和虚拟网络,然后把这些虚拟机和网络参数文件放到服务器上共享。这就相当于教师将实验所需的网络模板做好,并将它共享给学生。利用教师做好的模板,学生很快就能在自己的计算机上建立实验需要的网络环境,进行实验。下面通过DHCP服务实验,说明构建实验的方法。

(一)实验环境的构建

要进行DHCP服务实验,必须组建一个网络,最简单网络需要两台计算机,其拓扑结

要组建图1网络,需要新建两台虚拟机或新建一台虚拟机,另一台使用宿主机。为了介绍方便,在此,新建两台虚拟机,并使用“Custom”网络模式组建。过程如下:

1、单击“新建虚拟机”按钮,启动“新建虚拟机向导”,在此向导下,创建两台虚拟机:第一台为windowsserver2003standard,第二台为windowsxPprofessional。创建中,按向导要求为虚拟机分配内存、创建硬盘等,在网络连接中,选择“不使用网络连接”,完成虚拟机创建。

2、打开第一台虚拟机,不要启动,单击“编辑虚拟机设置”,打开“虚拟机设置”对话框,在该对话框上单击“添加”,打开“添加硬件向导”,选择“以太网适配器”。然后单击“下一步”,选择“自定义”单选按钮,并从下拉列表中选择“VMnet2”变换机,最后,单击“完成”。并在“虚拟机设置”对话框上单击“确定”,为第一台虚拟机添加以太网适配器,并连接在VMnet2虚拟交换机上。

3、打开第二台虚拟机,不要启动,用同样的方法为第二台虚拟机添网卡,也连接到交换机VMnet2上。这样图1网络就构造好了。

4、接下来为第一台虚拟机安装Windowsserver2003standard操作系统,为第二台虚拟机安装WindowsXPprofessional操作系统,安装方法同普通计算机。

5、分别为每台虚机安装虚机工具。方法是启动相应虚机,在菜单中选择“虚机”一“安装虚机工具…”进行安装,安装完成后,实验模板就准备好了。

实验模板准备好后,教师将实验模板保存在共享文件夹中,供教师演示和学生实验使用。

(二)实验过程

1、建立DHCP服务器

1启动windowsServer2003虚拟机,为该机指定一个固定IP地址,如192.168.1.1,设置子网掩码为255.255.255.0,默认网关为192.168.L.1:

2在WindowsServer2003虚拟机中,安装DHCP服务。方法是依次打开“开始”“程序”“管理工具”“管理您的服务器”。系统打开“管理您的服务器”,双击“添加或删除角色”,打开“配置您的服务器向导”。在向导的“服务器角色”窗格中选择“DHCP服务器”选项,为该机安装为DHCP服务。

3配置DHCP作用域。启动DHCP服务,在“作用域名”对话框中指小该DHCP作用域名称,在“IP地址范围”中,根据实验要求设置该作用域用于分配的地址范围(地址池)、子网掩码、排除地址和租约期限。完成后,配置“DHCP选项”,如:默认网关、DNS服务器及WINS服务器等,最后激活该作用域。

2、配置DHCP客户端

启动WindowsXPprofessional虚拟机。启动后,将其IP地址设置为自动获取。

3、测试DHCP服务

在WindowsXPprofessional虚拟机中,执行“开始”“运行”,在窗口中输入“CMD”,进入命令窗口。在命令提示符质运行pingDHCP服务器地址(如:192.168.1.1),榆裔网络连通性,然后,运行ipconfig/release释放原IP地址,运行ipconfig/Fenew重新获得TP地址进行验证。实验中,通过多次更改DHCP服务器地址池及其选项,重新获取IP地址,结粜表列:每次获取IP地址及其选项。都符合DHCP服务器的设置。

4、实验内容扩展

在上述实验基础上,利用虚拟机克隆功能,将WindowsxPprofessional机器克隆台。启动克隆厉的虚拟机,更改机器名称,使用两台客户机同时测试,并扩充测试“保留IP地址”、“用户类别”、“类选项”等内容。

为DH服务器再添加一块王卡,此网卡与另一个子网相连,并将其中一台客户机改接到此子网中或再添加一台虚拟机连接到此子网,利刑扩展后的潮络,进行多宿主DHCP服务器配置和测试等。

虚拟网络技术论文篇2

1.1虚拟网络技术

虚拟网络技术是世界上最广泛使用的网络技术之一,是一种非常先进的技术,受到大家广泛的认可,在一定程度上推动了计算机网络技术的发展。例如,企业或组织可以利用计算机虚拟网络技术构建一个交流平台,以供员工进行交流、学习,有利于信息的快速传达,为企业活动提供了十分便利的沟通软环境。因此,计算机虚拟网络技术受到企业或单位的青睐。在计算机虚拟网络技术不断发展的今天,可以在虚拟网络中建立一个网络连接,并通过对网络连接进行密码保护,可以有效的提高计算机网络系统的安全性。除此之外,利用计算机虚拟网络技术还可以提高信息的传递效率,降低信息传递成本,降低企业的成本支出,提高企业的运营效率,为企业带来更大的经济效益。

1.2虚拟专用拨号网技术

虚拟专用拨号网技术与虚拟网络技术之间存在明显差异,虚拟专用网络拨号技术有其特殊性。在虚拟专用拨号网技术被广泛应用的今天,计算机网络信息技术可以实现资源共享,通过公共网络平台对资源进行共享,使计算机网络公共平台的不同使用者都可以获得资源和信息,这在一定程度上突破了空间和时间的限制,使计算机网络应用更加的方便高效。同时虚拟专用拨号网技术的信号是通过光纤进行传递的,对信号进行了加密处理,使得信息不容易泄露,保障了信息的安全,避免了因信息传递泄漏而造成的经济损失和其他损失,达到了防止信息外泄的效果。因此,虚拟专用拨号网技术越来越受到计算机网络技术用户的喜爱,得到了广泛的应用。此外,虚拟专用拨号网技术也为用户提供了便利,既可以使信息传递更加高效、便捷,又保障了信息的安全性,避免了因信息泄露而给用户造成的损失,同时也提高了网络资源的应用率,降低了对其他介质资源的占用率。

2计算机网络技术的发展前景

随着近几年来科技的发展水平不断提高,计算机网络技术的更新换代更加的频繁,这在一定程度上提高了人们的生活水平,推动了社会的发展,同时也带动了社会经济的更高效发展。因此,社会各界对计算机网络技术的重视程度越来越高,人们逐渐开始追求计算机网络系统的便捷。计算机网络技术逐渐在向便捷性的方向发展,只有充分的挖掘计算机网络系统的便捷性,才能满足人们的需求,为人们提供更多优质的服务,才保证住人们不断的发展、进步。目前,我国互联网用户量正在剧增,相信,互联网会在我国得到更大的发展,虚拟专用拨号网技术与虚拟网络技术也会有更大的发展空间。人们可以通过计算机网络技术实现远程办公,教师也可以利用计算机网络技术远程教学。计算机网络技术不断的充实着人们的生活,不断的突破传统沟通在时间和空间方面的限制,信息的传递将会更加高效和安全,同时将会实现信息的实时交流与共享,进一步推动人类社会的发展。除此之外,计算机网络技术的发展使我们能够进行远程办公,提高了办公效率,也提高了信息的利用率,信息的处理更加的便捷、高效,能够有效的降低环境污染和资源浪费。传统的办公模式给交通和通讯方面都带来了巨大的压力,而远程办公能够解决这一问题,不仅节省了时间和资源,更降低了办公成本,信息的处理将会更加高效,有利于企业更快地抢占市场先机,进一步推动了社会经济的发展。

3结语

虚拟网络技术论文篇3

关键词:网络虚拟 虚拟现实技术 认识论 虚拟实践

网络虚拟使人们的思想观念、生活方式和行为方式发生深刻的变化。在哲学研究的视角上看计算机网络产生的虚拟世界对哲学本体论、认识论和方法论都有着重大影响。网络就其本身技术属性而言,无非是数字化的构成方式,是一种"结构实在"的反映,但其表征的内容却是与现实性的感受具有相同效果的东西。"虚拟世界是一类在本体论上存有疑问的复合体,却具有产生实际效果的内在力量或者能力,能产生一种实际生活的革命性过程,而在认识论视角下,网络虚拟不仅引起了人的思维方式的变革,认识主体状况的改善,对实现人的全面发展也有积极的意义。

一、哲学视域下网络虚拟的界定

网络虚拟又称虚拟现实、虚拟世界,它的发生和发展是高科技的结果,是网络主体利用计算机技术、网络技术和远程通讯技术,以电子为载体,在计算机网络上进行的一种超越现实性的创造性活动及其结果。网络虚拟的一个最重要的特点就是虚拟性,即超越现实性。它既含有物质和意识,又不是纯物质和纯意识,它本身是物质与意识的统一体,但却以虚拟的形式存在着,只不过需要借助于信息工具才能感知到。美国网络空间专家迈克尔・海姆认为:"虚拟实在是实际上而不是事实上为真实的事件或实体。"你感觉到的虚拟实在,当你说它是真的时候,它却不同于自然现实;但是,当你说它是假的时候,它又可以和你交互作用,是存在的。

网络虚拟与虚拟现实技术既有联系又有区别。虚拟现实(virtual reality,简称VR)技术是一种人与计算机生成的虚拟环境可自然交互的人机接口技术。虚拟现实是相对于物理现实而言的一种新型现实,它是人类运用技术为实现自己的目的而营造的,人是虚拟现实的主宰。虚拟现实技术具有多感知性、沉浸性、交互性和虚拟的现实性等特点。通过虚拟现实技术,人与人之间的互动关系转换成人-机互动或人-机-人互动,从而使网络生活具有了明显的虚拟性。"利用虚拟现实技术,人们既可以以自己的仿真形象又可以以自己设计的虚拟形象参与网络社会的交往活动,并且虚拟现实技术的网络交往行为既可以是仿真性的又可以是虚拟性的。计算机网络作为工具,它只是人类自然身体的延长,人类可以使用它,但并不以其为生理生活的载体;它根本不是对真实世界的"虚拟",而是一种真实世界的运行手段。思维本质上是实践结构的内化和升华,必须从实践运动的深层结构来考察思维。计算机的运行程序是思维的结果,电脑网络是思维的创造,各式各样的虚拟空间都是依据主体化的人通过思维而构建的。电脑、网络、虚拟等只不过是主体化的人借以达到目的的工具与手段而已[1] 。

二、人的认识对网络虚拟的主观作用

网络虚拟的产生就是人的有目的有计划的创造性活动的结果。

首先,虚拟实在是一个人机互动的能动过程,人把自己的思维传给计算机,计算机接受人的指令后又经过自己的"思路"显示给人,这样一个相互能动过程把事物推向了深入。传统物质范畴只关注客观性的一面,在信息世界里,人机相互的能动性是非常明显的,作为物质观应该反映事物的本来属性,吸收能动性于物质观之中。物质除了客观性的一面,还有主动性,正是由于事物的主动性,事物之间才碰出了火花,才有矛盾的相遇和发展。能动性是事物自身的能动性,是具体的能动性,即物质的能动性。因此,除了意识范畴中有能动性问题外,物质也具有能动性、主动性。

其次,人是认识的主体,网络虚拟给人的"真实"刺激终究不过是一种"感觉",而刺激上的以假乱真并不是虚拟实在出现后才有的。在传统的认识论中,人们总是把人的认识活动理解并描述为一个主-客二元模式认识客体,并以"刺激--反应"模式来解释认识的本质并以"刺激--反应"模式来解释认识的本质[2]。近些年来,哲学界开始注重把"主体间"的关系引进认识论模式,力图以"主-主"模式来解释认识的本质,但这种"主-主"模式是外在于"主-客"模式中的,它只不过强调在主体认识客体的认识活动中,主体之间的关系占有重要的地位和作用,而不是也不可能把"客体"本身"主体化"。人所处地位的局限性决定了人对客观世界信息的把握只能是主观的。因此,在虚拟世界中,人所要模拟的自然是夹杂了人的主观意识的"客观世界"。

第三,网络虚拟是现代计算机互联网技术装备下对人类信息进行数字化处理和运算的过程,是相伴着虚拟技术的出现而产生的。它扩展了认识对象,对人类的认识产生着重大的影响。虽然现实认识需要虚拟认识参与,需要有虚拟认识来强化和延伸,但虚拟认识不能支配现实认识,更不能取代现实认识 [3]。

三、网络虚拟对认识论的意义

网络虚拟的认识论意义恰恰在于实现了"客体"本身的"主体化",即认识活动双方都是有主体性的。其主要表现在以下几个方面:

首先,网络虚拟使人类认识的客体得到了极大的拓展,即它使人类对现实世界中的复杂系统的认识由可能变为现实,成为复杂性科学认识的重要的和必不可少的辅助手段。网络虚拟对现实空间的模拟,则大大增加了人们的实践机会和扩展了实践的自主程度[4]。由于其所具有的种种物理属性以及可操作与交互的性质,人们可以利用它们来模拟现实,或者在虚拟的世界中从事种种在现实世界里不可能进行或是具有较大危险性的工作,进而丰富了人类的社会实践,推动了社会文明的进展。

其次,网络的出现使人类的思维方式发生了重大变革。网络使人的思维运动能够借助于虚拟和数字化来表达事物,并在虚拟空间构造出了新的事物,出现了在自然空间中不可能存在的事物,由此形成了虚拟现实和虚拟世界。人类从现实性的生存方式和思维方式进入到虚拟性的生存方式和思维方式,为人类理解现实与可能的途径提供了新的途径。引导人们对世界的构成从求知性认识进入到求解性认识,开拓了思维发展的空间。

第三,网络虚拟极大的改善了认识主体的状况,为人的全面发展提供了重要条件。网络的发展,极大地增强了人的本质力量,增长了人的知识创新能力,促进了人的思想观念乃至认识方式和思维方式的变革,拓宽了人的交往范围和拓展了人的交往能力,使人的主体性得到强化与提高。同时,也必然可以加强人与社会的联系,使社会中人的主体性和社会整体的主体性得到充分发展。由于网络是交互性的活动空间,提高了人们最大限度参加社会事务的可能性,从而进一步的发展了人的主体性,促进了社会整体认识的提高。

四、结语

网络虚拟既实又虚,是一种特殊的存在,是人们认识自然、改造自然的产物,是人类智慧与高科技物质手段相结合的产物,人的实践和思维的结果。各式各样的网络虚拟都是依据主体化的人借以达到目的的工具和手段,是人的一种生活方式或存在方式。从实践的动态性和个体认识的能动性角度考察,信息网络时代的创新实践必然带来个体认知模式的变革。 人的主观作用促进了网络虚拟的发展,反过来,网络虚拟不仅使人类的思维方式发生了极大的变革,也极大的丰富和发展了认识论中主客体的内容,提高了人的主体性,为实现人的全面发展提供了重要条件。

参考文献:

[1] 迟维东.研究网络,虚拟:当代哲学走出贫困的出路[J].科学技术与辩证法,2002(4):7-8.

[2] 胡小安.虚拟技术与主客体认识关系的丰富[J].科学技术与辩证法,2005(2):83-84.

虚拟网络技术论文篇4

关键词 虚拟现实 网络教学 人机交互

随着计算机网络技术的飞速发展,基于校园局域网络的网络教学已成为一种新的教学模式在各大高校迅速普及。为了进一步提高校园网络教学的质量,更加真实地模拟实际课堂教学的情景,虚拟现实技术被广泛地运用于其中,它给网络教学带来了新的发展模式。

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一项涉及计算机图形技术、人机交互技术、传感与仿真技术、人工智能技术等领域的综合集成技术。它是通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,利用计算机技术模拟产生基于三维数字模型的虚拟环境,形成一个以视觉感受为主,辅助听觉甚至触觉等可综合感知的人工环境,使用户作为参与者通过适当装置设备,自然地、身临其境地和虚拟环境进行体验和交互操作。①针对校园网络教学来说,建立更加真实的学习环境是提高网络教学质量的关键。因此,合理有效地将虚拟现实技术运用于网络教学之中,将会给网络教学模式带来积极的影响。

1 虚拟现实技术概述

1.1 虚拟现实技术的特点

(1)多感知性:多感知性主要是指除了一般人机交互所具有的视觉感知外,还具有听觉感知、触觉感知,甚至包括味觉和嗅觉感知等。理论上讲,理想化的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知能力。

(2)沉浸感:沉浸感是指用户在进行交互操作时,存在于虚拟环境中所能感知到的真实程度。在现有技术条件下,应最大程度地模拟真实环境,使用户能够全身心地投入到计算机创建的三维虚拟世界中。

(3)交互性:交互性主要是指用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到的反馈程度。②

(4)构想性:构想性是指虚拟现实不仅要能使存在于此环境中的用户获取新的知识,提高感性和理性认识,而且要能使用户产生新的构思,启发其创造性的活动。

1.2 虚拟现实技术的分类

(1)沉浸式虚拟现实系统。沉浸式虚拟现实系统能够为用户提供完全沉浸的体验,它需要借助头盔式显示器,数据手套等外部辅助装置与虚拟世界进行交互。将使用者的视觉、听觉与外界隔离,使其能够全身心地投入到虚拟环境中去。这种虚拟现实系统十分复杂,对硬件和软件的要求都很高,因此普及推广难度较大,现阶段仅适用于某些特殊领域。

(2)分布式虚拟现实系统。分布式虚拟现实是指多个用户通过计算机网络连接在一起同时参加一个虚拟空间,共同体验虚拟经历。多个用户可对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的。

(3)简易式虚拟现实系统(桌面虚拟现实系统)。简易式虚拟现实系统又称为桌面虚拟现实系统,通常由个人普通计算机便可组成。它利用计算机屏幕作为观察虚拟世界的窗口,用户通过键盘、鼠标等普通设备便可实现与虚拟环境的交互。这种系统在环境的沉浸感上有所欠缺,但相对结构简单,成本较低,便于应用推广。

2 基于虚拟现实技术的校园网络教学建设

网络教学的主要目的是在实现信息资源最大限度共享的基础上,培养学生积极自主学习的能力。一般的网络教学,通常是将电子教材、教案、多媒体课件和授课视频等教学资源放置于网络上供学生自主浏览。这种方式在一定程度上缺乏传统教学的真实感,也很难实现和学生进行动态交互,从而降低教学效果。虚拟现实技术正好能够弥补这方面的缺陷,通过对真实教学环境的模拟,使参与者能够身临其境地学习,能够更好地实现信息交互,达到更佳的教学效果。

从目前校园网络的构建来看,大多数都是基于WEB页面的B/S模式,并且从网络教学的现实应用来看,不可能给每个学生提供高成本的硬件设备,所以要实现并普及基于数字式头盔和手套的沉浸式虚拟现实系统,显然是不太现实的。因此,作为应用并推广普及于校园网络教学的虚拟现实技术,目前应主要考虑简易(桌面)式虚拟现实系统。这类系统只需要以学生个人计算机作为终端设备, 以计算机屏幕作为交互窗口,鼠标、键盘作为交互设备,就能与教学内容和虚拟环境进行灵活自由的交互。

2.1 虚拟现实应用于网络教学的关键技术

将虚拟现实技术应用于网络教学,更加真实地模拟实际教学环境,这其中主要涉及到的关键技术是对各种图形图像的立体化建模。VRML(Virtual Reality Modeling Language),虚拟现实建模语言的简称,它是一种用于建立真实世界的场景模型或人们虚构的三维世界的场景建模语言,是一种面向web,面向对象的三维造型语言,同时也是一种解释性语言。VRML采用文本格式来描述三维场景,使得整个虚拟世界的文件量远远小于传统的三维动画。③目前,VRML已经发展成为新的国际标准X3D。它在VRML的基础上做了较多改动,是一种支持XML编码格式的开放式3D标准。数据可以通过网络实现实时交流,具有可扩展性、可移植性、页面整合性等优势。对于网络教学中的图像建模,可采用如QTVR(QuickTime Virtual Reality)等建模技术。QuickTime是Apple公司开发的一种图像和视频处理技术。QTVR是QuickTime技术的拓展,它不需要传统虚拟现实技术所要求的特殊硬件设备,在普通的PC机上就可产生相当程度的虚拟现实的体验。它不需要进行任何几何造型,只需通过图像采集系统采集真实世界的图像、QTVR系统软件处理离散的图像,即可完成三维空间、三维物体的模拟。用户操纵普通鼠标、键盘即可实现对三维造型的全方位观察。

2.2 基于虚拟现实的网络教学资源建设

将虚拟现实技术融入网络教学之中,将传统的教学资源利用虚拟现实技术更加形象化,真实化地展示给学习者,使之能够在虚拟世界中得到更佳的学习体验。因此,利用虚拟现实技术建立更加丰富完善的教学资源就是这种新技术能否取得成效的关键。

(1)虚拟校园建设。校园是学生学习生活的重要场所,传统教学的教室是校园的一部分。在校园网络教学中,没有了实际的校园、教室的概念,对应存在的是虚拟校园和虚拟教室。通过虚拟现实技术,将实际校园中的建筑按一定比例以三维立体的形式表现出来,构建逼真的虚拟环境。一方面,虚拟校园能够更加直观真切地展示校园风貌,提升校园形象;另一方面,能够为学生提供更加真实的环境感受,学生可以用虚拟的角色在校园中行走,与其他虚拟角色交流,可以选择自己感兴趣的课程进入虚拟教室进行学习。

(2)虚拟课堂建设。传统的网络课程一般主要包括电子教材、教案、多媒体课件等资源,基于虚拟现实技术的虚拟课堂,是在传统网络课程基础上的一次提升。虚拟课堂以更加立体直观的方式将各种数字教学资源呈现给学生,对于某一事物的学习,学生可以从多角度多视野进行观察,获得更加全面的认识。学生仍然以虚拟角色作为课堂的主角,能够与虚拟现实技术所表达的教学内容进行交流互动,在不断激发创造性思维的过程中进行自主探索性学习。

(3)虚拟实验室建设。实验教学是学生将理论知识应用于实践的重要环节。在实际教学中,某些实验设备成本较高,更新换代较快,从而导致许多学校实验室设备陈旧,无法满足相关技术的发展和学生的需求。某些实验结论可能需要长时间观察,某些可能还具有一定的危险性,这些实验在实际完成上存在一定的困难。利用虚拟现实技术建立网上虚拟实验室,包括对相应实验室环境、实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源的建模,能够较好地解决这些问题。④虚拟实验室通过对现实实验室的逼真模拟,使实验者不仅具有真实的沉浸感,而且能够通过鼠标键盘等外部设备与三维仿真产生的虚拟实验仪器进行交互。在虚拟实验室中,实验者将不受时间空间和环境的限制,能从多角度反复进行实验论证而不用担心成本问题,有利于进一步培养学生的创新精神。

(4)虚拟图书馆建设。虚拟图书馆是虚拟现实技术在图书馆中的一种应用,它是传统图书馆、数字图书馆功能的扩展和延伸。一方面,利用虚拟现实技术,可以对图书馆实体进行三维全景建模,当需要查找某一书籍时,读者可像现实中一样在其中漫游行走;可以将某些二维平面的数字资源三维立体化,给人更加直观的感觉;同时还可以与人工智能等技术相结合,开发出更加完善的人机交互方式。⑤另一方面,虚拟图书馆也是一扇基于网络的服务之门,它提供的是一种虚拟的网络信息环境,通过校园网出口,用户可在与之相连接网络上的更加宽广的空间中进行搜索,获得更多更丰富的信息资源。

3 结束语

虚拟现实技术能够为学习者提供更加真实的学习体验,将其融入网络教学是未来发展的一种趋势。随着虚拟现实技术的不断成熟和完善,必将在网络教学中发挥出越来越重大的作用。着力建设基于虚拟现实的各种网络资源是进一步深入发展网络教学的关键,在实际建设中,应该根据现有硬件和软件技术条件的具体情况,采用相应的虚拟现实技术,以达到最佳的教学效果。

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虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是一项涉及计算机图形技术、人机交互技术、传感与仿真技术、人工智能技术等领域的综合集成技术。它是通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,利用计算机技术模拟产生基于三维数字模型的虚拟环境,形成一个以视觉感受为主,辅助听觉甚至触觉等可综合感知的人工环境,使用户作为参与者通过适当装置设备,自然地、身临其境地和虚拟环境进行体验和交互操作。①针对校园网络教学来说,建立更加真实的学习环境是提高网络教学质量的关键。因此,合理有效地将虚拟现实技术运用于网络教学之中,将会给网络教学模式带来积极的影响。

1 虚拟现实技术概述

1.1 虚拟现实技术的特点

(1)多感知性:多感知性主要是指除了一般人机交互所具有的视觉感知外,还具有听觉感知、触觉感知,甚至包括味觉和嗅觉感知等。理论上讲,理想化的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知能力。

(2)沉浸感:沉浸感是指用户在进行交互操作时,存在于虚拟环境中所能感知到的真实程度。在现有技术条件下,应最大程度地模拟真实环境,使用户能够全身心地投入到计算机创建的三维虚拟世界中。

(3)交互性:交互性主要是指用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到的反馈程度。②

(4)构想性:构想性是指虚拟现实不仅要能使存在于此环境中的用户获取新的知识,提高感性和理性认识,而且要能使用户产生新的构思,启发其创造性的活动。

1.2 虚拟现实技术的分类

(1)沉浸式虚拟现实系统。沉浸式虚拟现实系统能够为用户提供完全沉浸的体验,它需要借助头盔式显示器,数据手套等外部辅助装置与虚拟世界进行交互。将使用者的视觉、听觉与外界隔离,使其能够全身心地投入到虚拟环境中去。这种虚拟现实系统十分复杂,对硬件和软件的要求都很高,因此普及推广难度较大,现阶段仅适用于某些特殊领域。

(2)分布式虚拟现实系统。分布式虚拟现实是指多个用户通过计算机网络连接在一起同时参加一个虚拟空间,共同体验虚拟经历。多个用户可对同一虚拟世界进行观察和操作,以达到协同工作的目的。

(3)简易式虚拟现实系统(桌面虚拟现实系统)。简易式虚拟现实系统又称为桌面虚拟现实系统,通常由个人普通计算机便可组成。它利用计算机屏幕作为观察虚拟世界的窗口,用户通过键盘、鼠标等普通设备便可实现与虚拟环境的交互。这种系统在环境的沉浸感上有所欠缺,但相对结构简单,成本较低,便于应用推广。

2 基于虚拟现实技术的校园网络教学建设

网络教学的主要目的是在实现信息资源最大限度共享的基础上,培养学生积极自主学习的能力。一般的网络教学,通常是将电子教材、教案、多媒体课件和授课视频等教学资源放置于网络上供学生自主浏览。这种方式在一定程度上缺乏传统教学的真实感,也很难实现和学生进行动态交互,从而降低教学效果。虚拟现实技术正好能够弥补这方面的缺陷,通过对真实教学环境的模拟,使参与者能够身临其境地学习,能够更好地实现信息交互,达到更佳的教学效果。

从目前校园网络的构建来看,大多数都是基于WEB页面的B/S模式,并且从网络教学的现实应用来看,不可能给每个学生提供高成本的硬件设备,所以要实现并普及基于数字式头盔和手套的沉浸式虚拟现实系统,显然是不太现实的。因此,作为应用并推广普及于校园网络教学的虚拟现实技术,目前应主要考虑简易(桌面)式虚拟现实系统。这类系统只需要以学生个人计算机作为终端设备, 以计算机屏幕作为交互窗口,鼠标、键盘作为交互设备,就能与教学内容和虚拟环境进行灵活自由的交互。

2.1 虚拟现实应用于网络教学的关键技术

将虚拟现实技术应用于网络教学,更加真实地模拟实际教学环境,这其中主要涉及到的关键技术是对各种图形图像的立体化建模。VRML(Virtual Reality Modeling Language),虚拟现实建模语言的简称,它是一种用于建立真实世界的场景模型或人们虚构的三维世界的场景建模语言,是一种面向web,面向对象的三维造型语言,同时也是一种解释性语言。VRML采用文本格式来描述三维场景,使得整个虚拟世界的文件量远远小于传统的三维动画。③目前,VRML已经发展成为新的国际标准X3D。它在VRML的基础上做了较多改动,是一种支持XML编码格式的开放式3D标准。数据可以通过网络实现实时交流,具有可扩展性、可移植性、页面整合性等优势。对于网络教学中的图像建模,可采用如QTVR(QuickTime Virtual Reality)等建模技术。QuickTime是Apple公司开发的一种图像和视频处理技术。QTVR是QuickTime技术的拓展,它不需要传统虚拟现实技术所要求的特殊硬件设备,在普通的PC机上就可产生相当程度的虚拟现实的体验。它不需要进行任何几何造型,只需通过图像采集系统采集真实世界的图像、QTVR系统软件处理离散的图像,即可完成三维空间、三维物体的模拟。用户操纵普通鼠标、键盘即可实现对三维造型的全方位观察。

2.2 基于虚拟现实的网络教学资源建设

将虚拟现实技术融入网络教学之中,将传统的教学资源利用虚拟现实技术更加形象化,真实化地展示给学习者,使之能够在虚拟世界中得到更佳的学习体验。因此,利用虚拟现实技术建立更加丰富完善的教学资源就是这种新技术能否取得成效的关键。

(1)虚拟校园建设。校园是学生学习生活的重要场所,传统教学的教室是校园的一部分。在校园网络教学中,没有了实际的校园、教室的概念,对应存在的是虚拟校园和虚拟教室。通过虚拟现实技术,将实际校园中的建筑按一定比例以三维立体的形式表现出来,构建逼真的虚拟环境。一方面,虚拟校园能够更加直观真切地展示校园风貌,提升校园形象;另一方面,能够为学生提供更加真实的环境感受,学生可以用虚拟的角色在校园中行走,与其他虚拟角色交流,可以选择自己感兴趣的课程进入虚拟教室进行学习。

(2)虚拟课堂建设。传统的网络课程一般主要包括电子教材、教案、多媒体课件等资源,基于虚拟现实技术的虚拟课堂,是在传统网络课程基础上的一次提升。虚拟课堂以更加立体直观的方式将各种数字教学资源呈现给学生,对于某一事物的学习,学生可以从多角度多视野进行观察,获得更加全面的认识。学生仍然以虚拟角色作为课堂的主角,能够与虚拟现实技术所表达的教学内容进行交流互动,在不断激发创造性思维的过程中进行自主探索性学习。

(3)虚拟实验室建设。实验教学是学生将理论知识应用于实践的重要环节。在实际教学中,某些实验设备成本较高,更新换代较快,从而导致许多学校实验室设备陈旧,无法满足相关技术的发展和学生的需求。某些实验结论可能需要长时间观察,某些可能还具有一定的危险性,这些实验在实际完成上存在一定的困难。利用虚拟现实技术建立网上虚拟实验室,包括对相应实验室环境、实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源的建模,能够较好地解决这些问题。④虚拟实验室通过对现实实验室的逼真模拟,使实验者不仅具有真实的沉浸感,而且能够通过鼠标键盘等外部设备与三维仿真产生的虚拟实验仪器进行交互。在虚拟实验室中,实验者将不受时间空间和环境的限制,能从多角度反复进行实验论证而不用担心成本问题,有利于进一步培养学生的创新精神。

(4)虚拟图书馆建设。虚拟图书馆是虚拟现实技术在图书馆中的一种应用,它是传统图书馆、数字图书馆功能的扩展和延伸。一方面,利用虚拟现实技术,可以对图书馆实体进行三维全景建模,当需要查找某一书籍时,读者可像现实中一样在其中漫游行走;可以将某些二维平面的数字资源三维立体化,给人更加直观的感觉;同时还可以与人工智能等技术相结合,开发出更加完善的人机交互方式。⑤另一方面,虚拟图书馆也是一扇基于网络的服务之门,它提供的是一种虚拟的网络信息环境,通过校园网出口,用户可在与之相连接网络上的更加宽广的空间中进行搜索,获得更多更丰富的信息资源。

虚拟网络技术论文篇5

论文摘要:当前很多院校都开设了有关网络信息安全的课程,然而由于部分院校还没有来得及建立相关的专业实验室,而正常的教学工作用机又不允许安装实验演示需要的环境和软件,只能进行单纯的理论教学,因此很难激发学生的学习兴趣,学习效果也达不到预期目标。笔者经过一段时间的摸索,通过采用虚拟机技术,在一台实体的计算机上,安装任意台的虚拟机,模拟真实网络服务环境,解决了网络信息安全教学备课、教学演示中对于特殊网络环境的要求问题。

1虚拟机技术的简介

所谓虚拟机,顾名思义就是虚拟出来的计算机。虚拟机技术也就是利用虚拟机软件可以在一台实体计算机上虚拟出来若干台计算机一种技术。这些虚拟出来的计算机和真实的实体计算机几乎完全一样,每台虚拟机可以运行单独的操作系统而互不干扰,而且可以随意修改虚拟机的系统设置,而不用担心对实体计算机造成损失。

采用虚拟机技术一方面可以解决一般院校课堂教学没有网络环境的问题,另一方面也可以解决一些带有破坏性的实验演示所需要的特殊环境要求的问题。

2利用虚拟机技术构建实验演示环境

在木马的功能与危害实验、网络攻击典型手段等演示中需要在一台实体机(为了方便备课和教学可以采用笔记本电脑)上同时启动多台虚拟机,对实体机的系统资源占用量大,在操作中也经常需要重新启动虚拟机,考虑到virtualpc在资源占用和简单易用上的优势,所以,在本课程的实验演示中虚拟机软件选用了virtualpc。wWW.133229.COm

virtualpc虚拟机软件的安装和设置不是很复杂,但是在构建具体的实验演示环境时还要注意以下几点事项。

1)虚拟机数量的选择问题。为了节约资源,提高系统运行速度,一般建立2个虚拟机就能满足实验演示的需要了。

2)旎拟机操作系统安装的问题。如果建立了2个虚拟机,一般一个安装windows2000server操作系统,另一个安装windowsxp操作系统,安装过程和操作与实体机上的操作一致。在安装操作系统时要注意版本的选择,因为我们的目的是要演示木马的功能和危害还有网络攻击手段,因此虚拟机的操作系统还不能全部打上补丁和安装杀病毒软件。

3)实体机的网络配置问题。virtualpc是通过在现有网卡上绑定virtualpcemulatedswitch服务实现网络共享的。对于win-dows2000或windowsxp等操作系统,如果实体机在课堂教学时网线没插或没有网卡的时候,要安装microsoft的loopback软网卡,才能实现网络共享。在virtualpc的globalsetting里,当有网卡并插好网线的时候,将virtualswitch设成现实的网卡;当没有网卡或网线没插的时候,将virtualswitch设成msloopback软网卡,即可实现网络共享。

4)实体机的硬盘空间问题。在一个硬盘分区中,为每台虚拟机的映像文件预留足够的硬盘空间。windows2000server的虚拟机映像文件约占2.4gb,windowsxp的虚拟机映像文件约占1.sgb。如果启用硬盘undo功能,所需硬盘空间还要增加一倍。

5)实体机的内存大小的问题。由于在实验演示时要同时启动2个以上的虚拟机的数量,所以,要尽量扩大实体机内存的大小。建议实体机系统的内存最少也要达到igo。

虚拟网络技术论文篇6

一、虚拟现实与教育实践的关联

我们应该探究开放的网络教育内涵的隐性特征,一是网络教育的视觉性特征:网络课程的视觉性是当前视觉文化和媒介文化对教育影响的一种回应,是当前学习者感知生活、认知现实世界、学习工作的技能、获取各种信息的重要途径。无论是在开放的网络空间中,还是在我们的现实社会中,浓烈的视像符号与单一的语言符号相比都是强势的。课程的强视觉化应该成为网络课程设计与开发所不能忽视的重要特征。二是网络教育课程的情境性特征:网络课程的情境性是指网络课程知识表征和教学都需要建立在特定的情境学习基础上。情境学习的原理主要是利用情境的生动性、可体验性、沉浸性等属性。情境学习可以使学生在原生语境的环境中去通过体验来学习,情境化更有助于推动“有意义的学习”。因此,将虚拟实践运用于网络教学,对开放的网络教育发展是一项具有重要意义的工作。教育学中建构主义认为:知识、经验、技能不只是通过学校教师的单一渠道传授得到的,而是求知者在社会文化、社会实践的特定情境下,借助于包括教师和学习伙伴以及其他相关人、相关活动的帮助,借鉴必要的知识资源,通过对知识意义的理解和技术能力的掌控的方式获得的。在网络系统教育中,自主、独立的学习过程,体现了建构主义思想,在开放的网络教育中,学习者以自己的经验背景独立建构对事物的理解,建构主义强调在嵌入情境任务中达到学习的目的。虚拟现实技术是一种对信息情境和信息感知的虚拟,虚拟现实技术基于计算机图形学、计算机系统工程等技术可以将某一特定的物理空间多方位延伸到虚拟的赛伯空间,依赖于虚拟性的虚拟教学可以使网络教学的视野大为拓展,使得教育教学资源的界限从少量有限伸展到大量无限。目前学习心理学家认为,因为现代人患了“思想空虚症”和“认识抽象症”,唯有影视节目才有可能帮助人们“通过摄影机从这个世界取得经验”,这是很多不愿学习的人,却喜欢看电影电视的原因。这也给网络教育从业者以启示,是否应该利用虚拟技术创作、制作“微电视”一样的微课程,通过影视化、游戏化的虚拟实践完成学习任务?就像电视剧的编剧一样,对每一个学习任务进行戏剧式结构分解,使学习任务有冲突,有悬念,有动作,有过渡,结构清晰,首尾相顾。网络课程的虚拟实践设计是否也要借鉴电影电视的制作技术营造工作情境、用“动作艺术”分解教学任务,以解说词的手段,现实与虚拟交错叙述,强调画面感时空交错,从而突出学习任务的重点。开放的网络教育注重培养学会学习、学会做事、学会合作、学会生存的人才,以学习为中心的教育理念所形成的教学设计模式是建构主义倡导的教学设计模式。虚拟情景技术与网络教育的融合,必定会推进教育技术、教育模式的飞跃发展,它可以造就跨时空的自主学习情境,可以使传统的主观教、被动学的简单学习方式上升为以我为主,在与信息情境的相互作用过程中获取知识、技能的新型学习方式。

二、虚拟实践的建构

虚拟实践是客观主体按照一定的发展目标在虚拟空间使用数字化多媒体中介手段进行的双向对象化的感性活动,是数字化时代实践活动的发展、延伸和升华。网络空间由于客观物理对象的缺席,导致了物理对象的属性、行为经验的虚拟化。人们认为虚拟实践通常不具有实际的探究价值,而是一种观察的替代。但是通过虚拟的实践可以展示客观事物发展的多种可能性,用以选择现实的最佳方案。在实际的工作应用中由一台飞行模拟器所创造出来的虚拟世界,可以逼真地模拟真实的飞行环境,从而使飞行员不必进行实际驾驶飞机就能锻炼飞行能力。虚拟实践是借助于网络技术、软件技术和音视频技术构建,同时利用多维信息虚拟技术的建构功能来实现的。信息建构功能的应用,不是简单地针对信息的结构之建构,也需要针对事物形态结构建构,同时伴随相应的信息同化和异化的活动来实现。利用虚拟情景技术来创建虚拟实践,设备、部件及其他元素多是虚拟的,可以随时根据需求生成新的模式,实现对时空、内容、角色等进行虚拟,创造出人性化的学习情境,使学生能够在亲切、自然而且安全的虚拟环境中方便地取得感性知识、技能和实际经验,它可以非常方便地解决培训中的理论与实践问题。虚拟实践的沉浸性、交互性特征,可以使学生能够在虚拟的学习情境中全身心地投入。虚拟实践活动,具有信息容量大、变化多、演示直观、模拟生动、人机一体、身临其境等显著特征。目前虚拟实践已经广泛应用于包括军事作战演练、汽车驾驶模拟操作、教学过程互动体验、体育技能体能训练和电器维修模拟实操等多种行业的职业技能操练,由于虚拟的操练系统成本低、易复制、无任何风险,学习者可以不断变换手法反复练习,直至掌握、巩固操作技能为止。网络教育的教学内容应当广泛应用这一新技术并不断更新,使教育实践训练及时跟上新技术的发展。很多网络教育的院校开设数控专业,要对学生进行数控操作技术的培训,只有学校自己想办法,开设一些简单的数控教学实验来达到的目的。但由于受到经费、操作安全等因素的限制,大部分院校只能进行参观、观摩,导致学生的技术实践能力相对较差。我们开放的网络教育应该充分利用虚拟实验来克服和弥补应景教育存在的不足,发挥网络教育中计算机网络的优势,利用仿真教学软件数控加工仿真系统,解决理论和实践脱节的问题。由上海宇龙软件工程有限公司研制开发的XX软件,可以满足企业数控加工仿真和数控技术教学相结合的需要。系统不仅可以实现对数控铣、数控车、数控刨等加工全过程的仿真,还可以实现包括毛坯类定义与夹具设置,数控程序输入编辑和调试,多种刀具定义选用,零件基准测量设置,加工仿真以及各种检测功能。

三、虚拟实践支撑开放网络教育的发展

虚拟网络技术论文篇7

关键词:全景技术;在线漫游;虚拟博物馆;辽宁古生物博物馆

中图分类号:G202 文献标识码:B 论文编号:1674-2117(2015)01-0083-04

引言

博物馆是一个国家和地区社会进步与人类文明发展程度的重要标志,是物质文明与精神文明建设的重要窗口。当前,随着全球信息化建设的深入推进,数字化、网络化、移动化的科技浪潮拓展了人们获取资讯的途径与方式。在此背景下,充分利用信息技术优势,创新博物馆展示手段,让科技助力知识传播,让知识传播承载博物馆的社会教育服务功能,是博物馆数字化建设适应信息时展的必然趋势。

相关理论概述

1.全景技术概述

全景技术也称为全景摄影或者虚拟实景,是一种基于静态图像在计算机平台上实现虚拟现实的一种技术,它是使用相机环360度拍摄的一组或者多组照片通过无缝连接的方式拼接成一张全景图像,并通过计算机技术实现全方位互动式观看的真实场景还原展示方式。[1]用户可以使用IE浏览器或播放软件在电脑平台上利用鼠标控制环视的方向,可360度旋转观看,给人一种全新的真实现场感和交互体验感。

全景技术的特点在于它突破了传统三维技术的视角极限,免去了三维繁琐建模渲染等工作,直接取景于真实场景,利用真实照片图像结合JavaScript脚本语言实现实景360度全方位展示,并可在全景展示中加入图片、视频、音频、文字等多种媒体,使观者不仅可以获得整体的认识,亦可深入其中某个场景、某个细节进行浏览观看。360度全景可用于网络、多媒体触摸屏、大屏幕全屏投影、全景视频、三维产品展示等,被广泛应用在房地产楼盘展示、虚拟旅游、虚拟教育等领域。[2]

2.数字博物馆概述

博物馆是为社会和社会发展服务、并向公众开放的非营利性永久机构,它以研究、教育、欣赏为目的,征集、保护、研究、传播和展示人类及其环境的见证物。[3]数字博物馆是建立在数字空间之上的博物馆,是以采集、保护、管理和利用人类文化/自然遗产信息资源为目的,采用计算机网络技术、数据库技术、多媒体技术、虚拟现实技术、人机交互技术等建立的信息网络服务体系,是对实体博物馆服务时间和展示空间的延伸与拓展。[4]

虚拟博物馆是数字博物馆的一种崭新形式,它结合计算机技术和网络技术,通过图像、文字、音频、视频、3D动画等多媒体信息表现方式将博物馆的职能延伸到网络上,打破了时空限制,为世界各地的观众提供展示和互动服务,开启了博物馆网络虚拟展示的全新模式。

基于全景技术构建博物馆网络虚拟展示的价值与意义

1.全景技术应用于网络虚拟展示的价值

全景漫游技术是基于全景图像的真实场景虚拟现实技术,是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术,它是通过专业的取景设备将场景以真实图片的方式保存,然后通过后期合成将多组图片高精度地拼接与修复,采用兼容性极高的Flash播放技术或HTML5技术,通过专业的合成软件,开发出运行于不同环境的虚拟场景。[5]让用户在虚拟的环境中进行交互观察、交互作用,产生一种身临其境的感受和体验。[6]相对于开发虚拟漫游系统的三维扫描、三维建模等高难虚拟技术,360度全景技术的优势主要体现在以下几个方面(见下表):①图像拍摄及合成的开发难度与复杂程度较低,耗费时间较短。②以采集场景图像为基础,真实还原物体的细节、质感和色泽,避免了三维建模与贴图渲染过程中产生的数据偏差与图片模糊和马赛克等问题[7],场景真实性较好。③采用图形图像处理方式还原真实场景,图像文件的数据量较小,对系统环境要求较低。④以Flas技术为外部扩展平台,可根据展示需求定制各种辅助功能(如添加音频解说、播放界面定制、漫游地图等),并依托HTML5技术可为iPad用户提供高清流畅、方便快捷的在线漫游体验,平台兼容性好。⑤利用全景技术开发漫游系统相比三维扫描的昂贵设备与虚拟建模的高开发成本,其在设备购买与人员组成方面耗费较低,可实现低成本开发虚拟博物馆。

2.全景技术助力博物馆网络虚拟展示的意义

全景技术在博物馆领域的创新应用开启了博物馆在网络展示、教育、宣传等方面的新模式,推动了实体博物馆数字化、数字博物馆网络化、网络博物馆移动化的有机结合,弥补了实体博物馆、传统数字博物馆在远程用户体验与平台兼容性方面的缺陷,实现了展品与观众之间的零距离交流与互动,增强了在线漫游式的体验感,全方位提升了博物馆的社会服务功能。与此同时,作为科普教育基地的重要组成部分,博物馆承载着宣传科学文化知识、提高全民文化素养的责任和使命,基于全景技术的博物馆网络虚拟展示的设计与实现,充分结合当前数字化、网络化、虚拟化与移动化的大数据时代优势,拓展了科普知识的传播广度与效度,体现了以科技助力文化传播,以文化传播惠及百姓的科普教育理念,进一步提升了博物馆网络展示的科普教育功能。

基于全景技术的博物馆网络虚拟展示设计与实现

1.设计思想

文章以辽宁古生物博物馆的数字化建设子项目为例,采用360度全景漫游技术设计并实现了博物馆的网络虚拟展示效果,其核心设计思路主要包括以下几个方面(如图1)。

图1

(1)前期分析

一是考察博物馆展厅的实际情况,了解场景环境条件,结合博物馆4层8个展厅的实际情况设计并制定构建方案;二是设备与技术支持,依据场景实际情况配备项目实施所需的相关设备与技术人员,为任务顺利开展提供支持。

(2)实施流程

一是根据每个展厅场景情况设计出各自展厅的全景图像拍摄方案,并依据全景拍摄方案进行实地拍摄,然后对采集的图像组进行后期全景图拼接;二是收集与处理虚拟博物馆建设所需要的多媒体素材与相关资料;三是利用全景漫游制作系统搭建数字博物馆的模块框架,完成在线漫游网络虚拟博物馆的图文、动画、影像等资料的合成与构建。

(3)预期效果

输出全景漫游制作系统开发的成品文件,调试产品的运行环境与平台兼容性,力争构建出高质量、低传输、好操作、跨平台的网络虚拟博物馆。

2.实施过程

(1)全景图像采集与制作

全景图像主要有柱形全景、球形全景、对象全景三种。辽宁古生物博物馆的网络虚拟展示是基于制作成本较低的球形全景技术开发实现的。球形全景是以目标景点的某一观察点为中心,使观察者既能看到水平环360度的景观效果,又能看到垂直环180度的景观效果,即形成360×180的全视角效果,球形全景中加入了天和地的感觉,全景的视觉范围更加开阔。[8]拍摄全景的设备主要包括单反相机、广角镜头、全景云台、三脚架。合成全景的软件主要有图形拼接软件Autopano Giga或PTGui Pro、图形处理软件Photoshop、全景制作软件pano2vr等几种。

图像拍摄

图像拍摄是全景制作过程中的关键步骤,关系到素材在后期能否顺利拼接的问题。因此,图像采集过程中拍摄者应掌握相机的摆放方法与拍摄技巧(如图2)。①使用三脚架固定全景云台,确定好相机的垂直角度,保证相机在一个中心点转动,确保拍摄转动时的图像采集在同一水平面,如果条件允许最好配备水平仪。②拍摄者环绕水平一周拍摄10~15张照片,并保证每张照片有10%~20%的重叠用于后期拼接,在曝光时间较长时,保持相机稳定不动,保证图像清晰度。③拍摄图像时上下都要留出一定的多余空间,避免后期合成的全景照片剪裁时破坏主体。④拍摄过程中图像拼缝的地方尽量避免正在运动的景物,拍摄时动作要快,减少由于其位置变化给后期制作带来的麻烦。⑤补拍天与地,如果机位正下方为有规则且连续的图案或不规则且非连续性图案,需要对地面和天空补拍,以备后期合成修复使用。完成一圈的拍摄后得到的图像数据就可以通过软件进行拼接(如图3)。

图像处理

在图像拍摄过程中,由于光线、场景凌乱等因素造成的图像拍摄效果较差时,开发者可根据需要对图像进行后期处理。例如,利用HDR技术处理图像的亮处、暗处、镜面反射等不良效果;利用Photoshop调整画面亮度/对比度、曲线等,擦除或修复场景中不需要的元素;同时注意全景图像拼接过程中缺少的顶和底,即天和地,通过修补实现无瑕疵的全景图片,进而达到理想效果。

图像合成

全景图制作的最后阶段就是图像拼接,即将水平360度旋转拍摄的照片,拼接成一张在平面上看上去很广范围的照片,使得生成的全景展示地图能够还原当时拍摄的真实景象。本案例采用Autopano Giga软件进行全景自动拼接,主要操作步骤如下:①打开Autopano Giga软件,执行“文件―导入”,在弹出对话框中选择拍摄好的一组图像,导入图像。②执行“检测”,系统自动匹配关键点(如下页图4),进行初步全景合成。③执行“编辑”合成全景图像开始,适当调整图像视觉效果与尺寸,完成合成。④执行“文件―导出”,输出合成后的全景图像(如下页图5)。依照上述步骤完成对博物馆展厅全部图像组的全景拼接工作。

(2)全景漫游系统制作

本案例使用Pano2VR漫游软件开发辽宁古生物博物馆的虚拟展示系统。主要步骤如下:①启动软件,在输入功能模块中执行“选择输入”,根据展厅参观顺序导入全景图。②使用交互热点制作场景快速链接,利用皮肤编辑器制作参观导览地图(如图6)。③使用皮肤编辑器的图片添加功能,制作展版、藏品内容的大图展示,使用媒体功能添加展示的视频或讲解音频。④制作漫游导航控制按钮和使用帮助信息。⑤设置输出参数与格式,制作完成的漫游系统,为了提高漫游系统的高度兼容性建议输出Flash/HTML5格式的文件以适用多平台的使用需求。

(3)产品展示

架构与设置网络虚拟博物馆的服务器及网络连接地址,将开发好的虚拟博物馆嫁接到互联网进行展示与传播,为全民提供网络远程参观与使用(如图7)。

总结

当前,随着全球信息化建设的深入推进,数字化、网络化、移动化的科技浪潮正以多样的方式和途径拓展着人们获取资讯的渠道。文中案例采用全景技术构建辽宁古生物博物馆的网络虚拟展示,切实地利用了信息技术与网络媒体优势,体现了信息技术与博物馆网络展示的有机结合,开创了辽宁古生物博物馆数字化展示的新模式,对提升网络科普教育,宣传科普知识,扩大博物馆的社会影响力等具有实际意义。

参考文献:

[1]蔡田露,高俊强.360°全景技术与应用分析[J].现代测绘.2012(11).

[2]王鸿飞.浅析360全景技术及其应用[J].广东科技.2012,21(15).

[3]陈刚.数字博物馆概念、特征及其发展模式探析[J].中国博物馆,2007(9).

[4]陈刚,祝孔强.数字博物馆及其相关问题分析[J].智能建筑与城市信息,2004(9).

[5]王莹.360°全景技术在网络虚拟展示的实践与应用[C].第十六届中国科协年会――分16以科学发展的新视野,努力创新科技教育内容论坛论文集,2014.

[6]薛莹莹.虚拟现实技术在数字博物馆中的应用[J].河南科技,2014(6).

虚拟网络技术论文篇8

1945年秋天,哲学大师海德格尔第一次读到萨特的《存在与虚无》,萨特的哲学叙事方法给他留下了深刻的印象。他尤其欣赏萨特对滑雪所做的哲学思考:对山坡的陡缓程度的体验,取决于你是用适合缓坡的挪威方法,还是用适合陡坡的法国方法滑雪,因所用方法不同,同一山坡时而显得陡峭,时而显得平缓[i]。萨特对滑雪的思考正视了这样一个事实:技术从根本上规定了人对世界的感知,即技术框定了人的视界,已经渗透入我们的生活空间之中。

关于技术的缘起有许多古老的神话。在哲人柏拉图讲述的爱比米修斯造人的故事中,技术与人的起源几乎是同时的:在造物主创制生命的最后阶段,造物主命令普罗米修斯和他的兄弟爱比米修斯替生物进行装备,分别赋予种种特有的性质。爱比米修斯对普罗米修斯说:“让我管分配,你管检查吧。”普罗米修斯同意了。爱比米修斯一一作了安排:他给有些生物配上了强大的体力,而没有给予敏捷,把敏捷配给了柔弱的生物;他给了有些生物武装,为没有武装的生物设计了别的手段来保护自己……。可是由于他不够聪明,竟忘记已经把可以分配的特质全都给了野兽,他走到人面前时,一点装备都没有了。普罗米修斯前来检查分配的情况,正轮到人从地下出世的时刻即将来到。情急之下,普罗米修斯只好偷了赫菲斯特的用火技术和雅典娜的制造技术,同时还偷了天国的火种送给人。[ii]

这个故事似乎说明,诸神只把人造到一半就推他上路了,技术是一种补偿,引入技术的目的是为了弥补爱比米修斯的失误,是为了让人凭藉技术谋求生存之道,实现自我“完善”。换言之,天赋不“完善”的人无力直接应对自然的挑战,而不得不诉诸技术,将自己周遭的生活环境改造为一种人为的、技术化的世界。

然而,实际的情况可能恰好反过来:人的自然特性或动物性本来大抵“完善”,倒正是在无止境的创造冲动和技术旨趣驱使下,人们选择了“未完成”这一开放式演进模式,而逐渐生疏了“已完善”的天赋,减少了对其自然特性的依赖。即人因为选择了技术而成其为人,而具有与动物不同的生活方式。

由是观之,技术本质上是一种开放式演进的旨趣,这种旨趣和意向使技术活动成为人的内在向度:技术既是人的自我创造、自我展现过程,也是使自然和人的创造物被再造、被展现的过程。简言之,人建构了技术,技术反映了人的开放性的本质力量。

二、网络空间中的生活

20年前,网络空间(cyberspace)只是个生造的科幻概念,其话语前提乃十分技术化的控制论,前卫小说家试图通过它展示一些类似于电子神经系统的反乌托邦情境。但此后不久,电脑信息网络蓬勃兴起,人们几乎在一夜之间被抛入了一个全新的生活世界。尽管人们沿用了网络空间这一隐喻描绘他们的新奇遭遇,以万维网、虚拟实在为典范的新技术给世界带来的却是另一番生活化的景象:网际交往和虚拟生活。

网际交往是现实交往的延伸,其动力机制主要包括寻求注重内涵的交往、建构新的社会网络、建立网际社会地位和形成网络亚文化群体诸方面。网际交往中引起人们普遍关注的问题有二,一是网络空间中的情感和爱欲,二是以网络为中介的群体行动。人们对前者的态度不无暧昧:一方面消费社会将情感和爱欲作为诱饵引诱人们不断地追逐欲望的消费;另一方面,又将网络中的情感与爱欲视为另类。而这更增加了网络情感与爱欲的诱惑力。以网络为中介的群体行动包括公共参与、共同抵制等方面,事实表明,以网络为中介的群体行动,会在网络之外产生现实性的后果,因而问题的关键在于,通过网络,群体的意愿和力量如何显现?这种显现方式对于建设性和对抗性的群体行动分别会导致何种效应?显然,对于这种全新的社会群体行为,我们很难从理论上加以抽象的定性,而应进一步由具体个案加以体悟。

在网络空间中,身份的虚拟性和匿名性导致了多重自我现象,使得自我身份的认同远较现实生活复杂,也使网络交往具有与现实交往迥异的特征。从本质上讲,这种新现象源于现代人对交往的矛盾心态:一方面,人们希望与他人对话、交流、沟通,希望表白自我、理解他人并对他人产生影响;另一方面,人们又对对话、交流和沟通的可能性缺乏信心,十分惧怕他人的误解、控制和伤害。当网络这种非面对性的交往平台出现时,人们便表现出信任与怀疑、互助与争斗、赠予与索取、游离与沉溺等相互交织的矛盾心态。

网络空间被喻为电子的新边疆,网络空间中的生活形式堪称虚拟生活。网络空间和虚拟实在的出现,强化了人们对游牧部落式的虚拟生活的向往,并希图以此摆脱政治-经济体制的制约。虚拟生活方式大致有两种,一是建构某种角色化的通过旨趣和情感联系在一起的社群部落,如亚文化群体的“狂欢”即属于此类。二是完全逃逸真实社会生活的“自娱自乐”。

虚拟生活凸显感性、个体、游离等后现代特征,被形象地喻为“后现代游牧部落”。网络空间和虚拟实在的确给予了人们诸多逃脱现实压抑和规范的“自由”,但这种“自由”的本质又是什么呢?虚拟沉浸与网络性爱是对感性的放纵还是意向和想象层面的解放?网际群体抗议和共谋行动究竟是一种“能动者”的行为还是对现实责任的逃避?而更值得思考的是,在这种“自由”状态下,人们究竟是一个“体验者”、“参观者”还是“流浪者”呢?沉浸于网际的“体验者”们的生活状态究竟是沉溺还是乐不思蜀呢?浮光掠影的“参观者”能够永远与网络保持若即若离吗?在现实生活中丧失了理想和爱恋的网际的“流浪者”,终会找寻到生活信心和可以驻足的家园?

网际交往与虚拟生活已经或正在成为人们生活世界的一部分,鉴于非此即彼地将技术视为乌托邦或反乌托邦的局限性,在自发的狂喜痴迷或懊悔诅咒之类的情绪化反应之后,需要的是更为深刻的反思。

三、建构论视角下的伦理关照

技术的演进和生活世界的开拓源于人性的开放性和未完成性,正是由于生活世界无止境地向前拓展和铺陈,人性的深度得以从潜在状况中显现出来。网际交往与虚拟生活使人们面对各种全新的选择,网络空间因之成为一个开放的人性试验室。如何剖析网络空间这一全新的生活空间,进而反思其中的伦理冲突,并作出恰当的道德抉择呢?视角的选取无疑是首要的问题。对于网络空间这一技术化的生活空间的伦理关照应基于一种恰当的技术观。

依据庸常的技术决定论,技术的发展完全由它的科学基础所决定,技术必然随科学的进步而不断进步,人在技术发展中所能做的与其说是选择,不如说是顺应。在这种视角的笼罩下,耗资巨大、影响深远的工程的论证权完全掌握在代表了技术的科学性和先进性的技术专家和技术官僚手中,公众则完全丧失了话语权力。而公众的经验分明是,在许多日常技术的广告中,技术的先进性每每作为首选的说辞,但许多“领导新潮流”者竟不乏明日黄花。毋庸置疑,暗示技术价值中立的技术决定论,掩盖了技术化的生活世界的真相,如此缺乏人文关怀的技术观,很难生发出对人的伦理关怀。

技术哲学与技术社会学的晚近研究表明,技术不是一种抽象的、与价值无涉的工具,而根植于特定的社会情境,技术的演替由群体利益、文化选择、价值取向和权力格局等社会价值因素决定。这种立场就是所谓的建构论(constructivism),又称情境论(contextualism)[iii]。建构论是一种与技术决定论迥异的立场,其最大差异在于,建构论力图揭示蕴涵于技术化的生活世界中的价值因素,力图从技术与社会互动的角度体现人在其中的作用。

由于建构论以利益相关群体的互动来诠释技术的发展过程,对技术的建构论分析也必然蕴涵对此过程中伦理冲突的揭示。这种揭示既是社会学意义的微观经验分析,也是伦理学意味的描述性伦理研究[iv]。尽管描述性伦理研究是与规范性伦理研究并立的伦理研究进路,但在至少在中国伦理学界未受到重视。如果说规范伦理学更注重规则(或普遍、或权威、或超越),寻求的是秩序和稳定的话,描述伦理学则立足于现实伦理实践,其主要旨趣不是像道学家那样做道德裁判,而是发现具体的伦理发生与作用机制。

传统社会的相对稳定性使人们对伦理产生了一种错觉:伦理规范生活。但实际上应该是先有生活,后有伦理(伦理规范),或者说伦理发端于生活中的冲突和失序。在变动不居的现代生活世界中,真正能够使人克服冲突和失序的既不是道学家制定的所谓伦理规范,亦非更抽象的伦理原则,甚或不是“己所不欲,勿施于人”之类的普世黄金律,而是人性深处对道德和伦理精神的切身感悟,是人在生活情境中的权衡和抉择。换言之,现代社会的伦理是利益相关群体在特定生活冲突的逼迫下不断反省,不断磋商的结果,是一种实践的明智。基于这一至今仍为人们所忽视的事实,建构论的分析令我们看到,在加速变迁的技术化的生活世界中,伦理机制内在于具体的生活实践。

四、兼顾虚实的伦理考量

在建构论的视角下,我们可以从技术与社会互动的角度理解网络空间的形成和演进。从历史的脉络来看,网络空间是一种政治-经济体制宰制下的知识权力结构。网络空间和虚拟实在是几个世纪以来社会生活信息化的结果,其动力源自以资本和知识为主导的社会权力结构对更有效的市场控制的需求,它向人们昭示着信息完备的“无摩擦经济”和“一对一营销”等“虚拟资本主义”愿景。对网络空间的建构过程的分析不仅廓清了技术发展的脉络,也是对其中的价值伦理问题的揭示:网络化、数字化的“虚拟资本主义”的确会带来节省资源和消费个性化等具有解放性的一面;但与此同时,由于网络化和数字化优先考量资本-知识等权力阶层的市场利益,所谓世界的信息化往往忽视或损害非权力核心群体的权利,这就是哲学家们常说的异化或非人化。鉴于网际交往和虚拟生活从一开始就被纳入了大众生产-消费文化之列,网络空间不可能完全摆脱社会现实政治-经济体制的制约。因此,网络空间的伦理考量,首先是寻求一种能够联结虚实两界的伦理纽带。

本文认为,这一纽带应该是利益相关人的信息权利。简言之,由于潜在的知识权力结构左右着显见的信息权利分配,我们应该在正视这一现实的前提下,以信息权利制约网络(知识)权力结构,并以此为指导思想,建构合理实现网络信息权利的伦理原则和伦理协调机制。

网络知识权力结构的要素有三:技术螺旋、市场螺旋和相关利益群体。

技术螺旋是网络权力结构的动态模式之一,也是一种十分微妙的循环反馈机制。其技术实现机制是信息过载与技术进步的相互促进。其实质与网络知识权力结构中的精英对利益的追逐密切相关,但同时由于共生性关系的存在,技术螺旋也是一种解放力量。

网络权力结构的市场螺旋是指,当网络成为基本的市场经济基础架构时,网络效应会引起需求方规模经济和正反馈。从表面上看,它说明,网络的价值不仅仅由网络权力精英决定,还需要通过广大网民的充分参与才能体现出来。但在网络成为市场的基础结构的过程中,网络权力精英对广大网民的控制是一种无法消除的事实,网民对权力的分享是以接受这种不平等的事实为前提的。

网络内外的相关利益群体或利害关系人,包括网络用户,网络服务商(isp等)、网络信息设备制造商和网络信息软件服务商,利用网络确立业务流程的公司,非盈利性的社会事业机构,媒体,网络行业组织和管理机构,关注网络发展的社会群体,国家和各级政府等。

在网络知识权力结构分析的基础上,我们可进一步对网络信息权利分配进行伦理反思。

其一,网络信息权利的价值取向。网络信息权利的实质是网络相关利益群体对网络信息传播所带来的利益的要求,这些要求中渗透着网络相关利益群体的伦理价值取向。现实的网络信息权利的价值倾向有两个值得关注的面向:(1)各个群体的本位主义倾向十分明显,他们都希望在网络中既保持原有的利益又获得更多新的利益,同时尽可能免于伤害;(2)网络的发展导致了一种新的公民自由主义倾向,出现了单子化(atomization)和无政府主义思潮。导致这两个价值取向的根源依然是网络知识权力结构对网络权利实现的结构性宰制。

其二,网络信息权利的伦理原则。为了制约网络知识权力结构对现实网络权利的宰制,我们从应然的角度提出了5个伦理原则:〔1)无害(nonmaleficence)原则;(2)行善(beneficence)原则;(3)公正(justice)原则;(4)自主原则(autonomy);(5)知情同意(informed consent)原则。同时强调了规范意图与明确责任的结合。

其三, 网络信息权利的伦理协调。网络信息权利的伦理协调过程,实际上是一个以基于伦理精神的产生式的权力不断与网络权力结构中的等级式权力相较量的过程,网络权力结构下的网络信息权利的伦理协调机制是一种微观生活政治的展开。因此,网络信息权利的伦理协调机制是在各个具体的微观情境中展开的,并奉行中庸之道。

五、走向虚拟生活的伦理架构

建构论并不满足于从政治-经济体制宰制下的知识权力结构诠释网络空间,进而从人(主体性)的旨趣和共同体(交互主体性)文化层面“进入”网络空间和虚拟生活内部反思其伦理架构。由此,网络空间和虚拟实在可以视为人们在的欲念驱使下形成的一种向内爆发的空间。

于是,我们从人(主体性和交互主体性)的角度展开了对网络空间和虚拟实在本质的讨论:一方面,人们的兴趣、意念和欲望在网络空间和虚拟实在中得以纵横驰骋,物理空间和物理现实在一定程度上被突越;另一方面,网络空间和虚拟实在如同无形平台,使人的交往活动超越了面对面在场的限制。因此,网络空间和虚拟实在不应该被简单地理解为符号化信息的容器,而应视为独立于物理空间的意象、精神和文化的空间。换言之,网络空间和虚拟实在之中流动的信息不仅仅是一种可操作和处理的无意义的数据,而是表征具有价值意涵的意象、精神和文化观念的符号。这些符号固然与物质和物理空间等“原型”存在一定的对应关系,但它们一旦进入网络空间和虚拟实在之后,就具有了虚拟“原型”的作用,即不仅可以由意象、精神和文化本身产生新的意象、精神和文化观念,而且还能够由意象、精神和文化观念生发出虚拟的身份、人格、交往活动甚至生活场景。这对哲学家们几千年来争论不休的“实体”和“实在”的概念产生了前所未有的冲击:如果人们可以“经历”他们的意象所衍生的生活,人的意象之类的实体是否也具有某种“实在性”?人们不得不重新思考的是:“实在”一定是与人无关的存在吗?无疑,构成网络空间与虚拟实在的符号的创造和解读都是人的杰作,难道它们不是某种“实在”?

当人们投入并沉浸于网络空间之时,网络空间的敞开和虚拟生活的建构一并发生,虚拟生活的伦理也在此过程中形成并得到实际的践履。尽管普遍性的原则、抽象的规范和超越的信念依然存在于其中,但整个伦理架构的认同主要基于社群自治和自我调适,其具体的程序就是社群的磋商和自我的反省。我认为,虚拟生活的伦理架构主要包括两个层面:网络社群的自治伦理和网络空间的自我伦理,在此基础上我们可以进一步考量伦理的(网络)文化战略。我的主要观点是:(1)尽管网络社群是一个十分松散的“联合体”,但在网络社群的实践情境中,人们内在的伦理精神仍可能生发出寻求伦理规则的需求,这使得网络社群可能建构起某种自治的伦理架构;(2)人们在网络空间中的虚拟生活可视为一种自我生活,为了实现网际自我生活的幸福必须建构一种自我伦理架构;(3)应该确立一系列基于伦理考量的网络文化战略。其内容简述如下:

网络社群的自治伦理

与真实生活一样,伦理是由生活实践启发的。虚拟生活的伦理源于网络社群的成员体悟到失序之际,由伦理直觉感悟出的违反伦理的事件导致了伦理机制的形成。

鉴于网络社群是一种由各异的旨趣决定的区位化的社群,网络社群的伦理建构应该是建立在群体共识基础上的微观伦理建构,而不是整体的宏观伦理建构。鉴于网络社群是松散的“联合体”,其生活形式也不如真实生活那么严肃,不可能以真实生活中的固定规范来建构其伦理体系,其伦理建构的依据是人们在特定的伦理冲突中的伦理直觉,其基本模式是一种开放性的自治伦理:初始共识社群原始规则特定冲突新共识新伦理规则。

网络社群实现和谐的关键环节是建立一种能够为网民所接受的伦理─权力机制,使网络社群的和谐得到某种制度性的保障。这一机制包括伦理指南机制、伦理商谈机制和伦理执行机制。此机制最大挑战是网络社群成员的社群认同感和参与意识,这涉及到上述机制的合法性(legitimacy)、透明性(transparency)、责任(accountability)、回应(responsiveness)和效率(effectiveness)等5个方面的问题。

网络空间的自我伦理

网络空间中的虚拟生活使很多人对网络产生了依赖感。网络依赖的主要表现为网络沉迷(obsession)和网络沉溺(addiction)。由此可能导致“数码焦虑”(digital distress)、丧失自主性和“脱离肉体效应”(discarnate effect)等网际自我异化现象。网际自我异化表明在看似非中心化的网络空间中,在各种层面的知识权力实体的左右下,主体丧失了以个人或集体方式把握自身的能力,行动和创造的能力也遭到了削弱。这一伦理实践中的问题导致了建构网际自我伦理的必要性。

网际生活首先是人面对机器独自生活,它应该是使自我能够自主地建构自身的生活,即自我生活。尽管存在着网络知识权力结构的宰制性,人仍然有自我实现和获得自我幸福的自我责任,故网际自我生活需要一种自我伦理。自我伦理的应该遵守两个基本原则。其一为自我伦理的目标原则──自我实现与自我幸福,其二为自我伦理的实践原则──自我反思与自我管理。

网际自我伦理实践就是一种自我调适。网际自我调适应遵循自我选择、适度节制和虚实协调的精神,还可以采取免疫法、对话法、斋戒(fasts)法等动态自我调适机制。要达到自我幸福必须遵守两个原则,其一为幸福的社会化原则,即自我的快乐并未有意或严重妨碍他人的快乐;其二为获得幸福能力原则,即当下的快乐不会减少今后的快乐。

基于伦理的文化战略

我们提出了四条基于伦理考量的网络文化战略:

(1)从乌托邦原则到责任原则。网络文化的迅速发展正在改变着人们的生活,人们必须遵循一种新的责任原则。这种新的责任原则不仅仅要求人们对某种信念负责,也不是传统的自责,而强调人们应该朝向未来,以行动对可以预见的后果承担起应有的责任。

(2)走出电子公共牧场的悲哀。网络空间中,“公共牧场的悲哀”也是一种常见的现象。流行的消费性网络文化在社会信任、信息内容和交往方式等方面具有一定的腐蚀性。对于中国来讲,在娱乐性的消费之外,还应该寻求一些有益于提高国民素质的发展路向,网络信息企业和广大的知识阶层应担当其职责。

(3)适度保持虚实之间的张力。为了形成一种开放的网络文化氛围,应在虚拟和真实之间保持适度的张力。首先,应该消除虚拟生活的神秘性,鼓励网际探索。其次,应加强虚拟生活与真实生活的联系。此外,还应在一定程度内容忍网络空间的无序性和网络文化的消极性。

(4)建构批判和反思性的文化。其核心任务是对网络文化本身进行批判和反思。建构批判和反思性文化的目的是减少网络知识权力结构对微观生活的压制,为微观生活政治的展开铺平道路。

[i] ruediger safranski: 《海德格尔与战后的法国哲学》(上),载《哲思》杂志第二卷第一期(1999年5月).

[ii] 戴子钦译,柏拉图《对话》七篇,辽宁教育出版社,1998。79~80。

虚拟网络技术论文篇9

关键词:虚拟网络技术;计算机网络;信息安全;应用;可靠性

1 概论

1.1 虚拟网络技术简介

虚拟网络技术是虚拟网络中非常关键的一部分内容,其原理是在公用网络上搭建特殊的网络的方法。虚拟网络技术是网络中的随意两个节点相互连通的状态,不同于过去的那种特殊网络中的端到端的物理链接线路,它是搭建在公共网络服务商提供的专用网络平台上面,使用者需要的信息的传递一般是由逻辑链接线路实现的。虚拟网络技术可以更加方便地完成信息资源的共享和传递,成本不高且可以为用户带来非常大的效益,传输环境安全可靠。从现实的角度来分析,虚拟网络技术能够很轻松地将用户和相关信息联系起来,保证互联网稳定运行的同时充分保证了传输数据的安全性。

虚拟网络的主要技术涵盖了隧道技术、加密技术、身份认证技术以及密钥管理技术,其中最重要和关键的技术之一就是隧道技术,其完成了局域网数据包再次打包的过程,通过把数据传输到数据包中的方法,使得再次密封以后的数据能够非常安全地进入到互联网中完成传输的过程,以此确保数据的完整性和安全性;加密技术也是虚拟网络技术中比较重要的技术,其通过加密的方法来为数据包添加一层保护屏障,使其更加安全;身份认证技术通常会使用用户名称和密码两种认证方式来确认访问者的身份,以此保证信息的安全;密钥管理技术的重点是确保公共数据在互联网的传输过程中能够安全可靠。无论哪种技术,都是以保障数据信息安全传输为前提的。

1.2 虚拟网络技术的特点

虚拟网络技术能够通过各种方法来保证特殊网络的安全性,这一特征非常有利于公司财务管理系统、高校数字图书馆以及公司内部信息通路等建设。虚拟网络技术也具备很强的精简功能,可以有效避免传统网络中铺设专门线路的人力和物力,节约了大量的资源,同时避免了物理线路随时可能出现问题的现象。虚拟网络技术的搭建设备比较简单,成本低廉,同时具有特别好的延展性,一定程度上为相关学校和公司降低了建设成本,同时带来更多的效益。与此同时,虚拟网络技术操作简单且安全,管理员可以轻松设置和管理用户权限,以此来保证学校和公司内部信息的相关权益不受侵犯。虚拟网络技术具备的这些优点使得其在现在计算机网络信息安全中得到了更宽泛的应用,并在未来的很多年内都将成为信息行业的重点研究对象。

2 虚拟网络技术在计算机网络信息安全中的应用

2.1 虚拟网络技术在企业部门与远程分支部门之间的应用

现阶段,虚拟网络技术被非常多地使用在公司总部门与远程分支部门之间,此范围的使用叫做虚拟局域网。员工会根据虚拟网络技术完成对每个地区的公司分支的远程沟通和操作,同时这些公司分支的局域网彼此之间也是相互连接的,他们可以实时共享和上传各种公司内部相关信息,一般在跨区域和非常大的跨国公司中会用到这样的虚拟局域网络。网络工具在虚拟网络里扮演了特别关键的角色,因为硬件式的虚拟网络工具的加密性能高,且可以适当调整和优化公司的信息资源,所以这种硬件式的虚拟网络设备在实际工作中得到了比较多的应用。

2.2 虚拟网络技术在公司网络和远程员工之间的应用

国内的很多公司,特别是那些以采购和销售为主要运营项目的公司,对于虚拟网络技术有着更加大面积的应用,这时候的虚拟网络技术主要应用在公司网络和远程员工之间,此技术方便了员工及时分享各种公司内部的数据信息,以此进一步增强了工作效率。虚拟网络技术的服务器一般设置在公司总部,总部根据安装互联网防火墙等方法来完成每个分部门的互联网出口关的控制,而业务网点和移动办公的用粜枰根据实际情况从客户端来登录,以此越过防火墙的阻拦。虚拟网络技术是虚拟的网络接入工具,在安全性能方面得到了人们的认可和信赖,且不需要很大的投入。

2.3 虚拟网络技术在公司和公司客户之间的应用

虚拟网络技术也在公司和公司客户、公司和合作伙伴、公司和供应商之间得到了非常大面积的应用。公司要想长久地生存和发展,一定会在寻求合作关系的过程中找到很多客户、合作伙伴以及供应商,业务量的持续增加势必会增加更多的业务数据,如果能够有一个虚拟网络平台来上传和分享这些数据,对于公司和其合作伙伴来说提供了更多的方便,如果一些数据是公司内部的机密文件,为了阻止其他人的访问,可以通过设置防火墙的办法来实现,这样分层次的访问方式帮助公司解决数据共享问题的同时,也保护了公司的合法权益。

3 虚拟网络技术的发展趋势

在公司信息化技术和宽带技术持续发展和进步的大环境下,虚拟网络技术也有了非常大的突破和发展,虚拟网络技术的可靠性能、稳定性能以及安全性能都在信息化技术的发展过程中不断成熟。计算机网络信息安全产品因为电信产业的衰落而被慢慢转移到了虚拟网络技术之中,这也就是虚拟网络技术慢慢成为信息产业的新兴力量的原因。虚拟网络产品也随着人们的需求变得越来越丰富和具体,添加了防火墙的虚拟网络产品和复合型虚拟网络工具是现在用的比较多也比较热门的,所以,虚拟网络技术在计算机网络信息安全中的应用会更大范围地得到普及,并且在以后的很长时间里,都会是计算机网络信息安全中的重点研究内容。

4 结束语

综合以上分析内容,虚拟网络技术的存在和发展大力推动了信息产业的发展进程,数字时代的大环境下,如果对于虚拟网络技术的各种优点加以充分利用和更深入地研究,一定会在短期内使其达到质的飞跃。传统的网络信息技术面对的主要难题就是信息安全存在隐患,系统运行过程中经常因为一些小的瑕疵而出现运行不畅的问题,这就严重影响了用户体验,而虚拟网络技术非常具体地解决了这些问题,也就是该技术具备非常强大的安全性和可靠性的原因,只有稳定安全的网络环境才能为用户带来好的使用体验,才能为公司和企业的信息化建设贡献更多的力量。

参考文献

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[6]马光,杨大全.虚拟专用网络(VPN)的研究与实现[J].基础自动化,2001(05).

虚拟网络技术论文篇10

关键词:虚拟网络技术;计算机网络安全;具体应用

前言

计算机技术不断地覆盖到社会各个阶层,对其安全性能的要求不言而喻。随着信息时代的高度共享,计算机网络安全逐渐出现多种不安全问题。需要进行计算机网络安全的优化,而虚拟网络技术的应用极大地降低了计算机网络安全隐患问题。虚拟网路技术的使用可以将用户的数据信息进行结合,加强了数据传输的隐蔽性,同时也保障了互联网运行时的稳定程度,对计算机网络安全工作起到了一定的作用。

一、虚拟网络技术分析

(一)虚拟网络技术的发展。现代高速信息化的时代下,计算机网络安全直接关乎到用户的个人利于与企业之间的利益,计算机网路发展至今拥有其相当大的覆盖范围,在互联网世界中可以搜寻到海量需求信息。进行虚拟网络技术的使用,必须依照规定的制度进行,需要严格遵守其使用规则[1]。在互联网中个人信息是基础信息,若被不乏人员进行窃取使用,则会为当事人造成严重的安全隐患,而掌握信息的相关组织也会被质疑其可信度,为企业间合作带来混乱。虚拟网络技术在发展中也存在着部分问题,需要在日后的发展中进行制度的加强管理。保证其安全性与可靠性。

(二)虚拟网络技术的特点。通过对虚拟网络技术的深入了解与分析得出虚拟网络技术的特点主要表现为以下几个方面:1.虚拟网络技术的多样化。虚拟网络技术所涵盖的是具有虚拟性质的互联网技术,不一样的用户有着需求的差别,所选择的虚拟网络技术也具有其差别性,而通过虚拟网络技术的多样化可以进行针对性的选择[2]。2.其简化性能较强。传统发展中网络计算自身存在其复杂性,通过不断的努力在进行精细化,而通过虚拟网络技术的使用极大的将复杂的网络技术进行简化。

二、虚拟网络应用到计算机网络安全

(一)应用在企业与合作方间。引起自身的多变属性,虚拟网络技术被应用在多个领域,其中在计算机网络安全的应用主要体现与对用户与其合作方之间的维护。在进行用户与合作方之间的维护中表现为以下几个方面:1.在企业与合作进行项目合作时会进行大量的信息往来,而这些信息都是企业希望能够告诉被保护的,通过虚拟网络技术的使用,可以做到数据在计算机网络中传输的安全性。2.虚拟网络技术的使用还可以加强防火墙的性能,即便是事故发生时也可以减小企业的损失。3.通过虚拟网络技术的使用同时也可以建立临时客户端,在进行数据访问时更加快捷。

(二)应用在企业部门与分支部门间。在计算机网络中没有绝对的安全,进行虚拟网技术的使用虽然可以提升计算机网络的安全,但是也不能做大完全的避免。在日后发展中可以尝试将虚拟网络技术使用到企业管理部门与分支单位间,这样可以调整计算机网络安全各部分之间的问题,同时也可以做到对网络真个布局进行有效的管理,在遇到网络非法攻击或侵入时可以进行及时的隔离处理。虚拟网络技术中相对常见的是硬件虚拟网络技术,拥有强大的加密性,同时秘钥安全性极高不易被破坏,执行效率更强。

(三)应用在企业网络与远程员工间。在进行虚拟网络的应用中可以将此技术使用到企业网络与远程员工的管理上[3]。现代部分企业中均有员工在外地工作的情况,使其与企业网缺乏联系,难以实现确保计算机网络的安全。而虚拟网络技术的加入则可以极大的环节其中的矛盾。可以将在企业网络内加入网络虚拟功能的防火墙,远程移动网点进行访问时需要通过防火墙的验证,可以极大的提升两者之间的计算机网络安全。

结论