虚拟技术范文10篇

虚拟技术范文篇1

关键词:虚拟现实(VR);虚拟环境人机交互

一、引言

在信息技术发展的今天,人们的交流越来越多的依靠网络、广播、电视等媒体得到相关的信息资料,但是这些媒体提供的信息往往是经过抽象的,在很大程度上人们不能及时有效的进行理解吸收,解决这一问题人们只能借助于实物模型,但随着计算机技术的迅猛发展,使得人与计算机的交互成为可能,虚拟现实(VR)技术就是借助于这个基础上实现了人机交互,操作者可以通过键盘、鼠标、头盔、数据手套等工具与计算机间的交互,真正成为虚拟环境中的一员,较真实的感知和操作虚拟世界中的各种对象,达到理解和掌握知识、为生产生活服务的目的。

二、虚拟现实技术简介

虚拟现实(简称VR),又称灵境技术,是以浸没感、交互性和构想为基本特征的计算机高级人机界面,是迅速发展的一项综合性计算机、图形交互技术。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种适人化的多维信息空间。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。计算机技术的迅速发展为我们提供了许多解决问题的新方法。虚拟现实技术的产生与发展也同样如此,目前虚拟现实系统的研究现状主要涉及到三个研究领域:依靠计算机图形方式建立实时的三维视觉效果、构建对虚拟世界的观察界面和使用虚拟现实技术加强其在现实世界中的应用。

三、虚拟现实技术特征及其系统的关键技术

从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。因此虚拟现实技术具有以下四个重要特征。

（一）多感知性。所谓多感知性就是指导包括视觉感知外,还包括听觉、力觉、触觉和运动感知、甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。

（二）存在感。又称临场感,它是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度。

（三）交互性。它是指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。我们借助与我们8的感觉器官,在虚拟的环境中体验真实的环境。

（四）自主性是指虚拟环境中物体依据物理定律进行动作的程度。虚拟现实系统的关键技术主要由动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具和系统集成技术等五个方面组成。其中动态环境建模技术的目的是根据应用的需要获取实际环境的三维数据,并利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。而三维图形的生成技术关键是如何实现“实时”生成。立体显示和传感器技术是虚拟现实中实施交互能力的关键。

四、当今虚拟现实技术的应用领域

虚拟现实技术的应用前景十分广阔。目前在娱乐、教育及艺术领域的应用占据主流,其次是军事与航空、医学领域,机器人和商业领域都占有一定比例,另外在可视化计算、制造业等领域也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

（一）娱乐、艺术与教育领域。丰富的感觉能力与3D显示环境使得VR成为理想的视频游戏工具。如Chicago(芝加哥)开放了关于3025年的一场未来战争的世界上第一台大型可供多人使用的VR娱乐系统;1992年的一台称为“LegealQust”的系统由于增加了人工智能功能,使计算机具备了自学习功能,大大增强了趣味性及难度,使该系统获该年度VR产品奖。作为传输显示信息的媒体,VR所具有的临场参与感与交互能力可以将静态的艺术转化为动态的,可以使观赏者更好地欣赏作者的思想艺术,提高了艺术表现能力。

（二）军事与航天工业领域。模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为VR提供了广阔的应用前景。美国国防部高级研究计划局DARPA自80年代起一直致力于研究称为SIMNET的虚拟战场系统,以提供坦克协同训练,该系统可联结200多台模拟器。另外利用VR技术,可模拟零重力环境,以代替现在非标准的水下训练宇航员的方法。

（三）医学领域。VR在医学方面的应用具有十分重要的现实意义。在虚拟环境中,可以建立虚拟的人体模型,借助于跟踪球、HMD、感觉手套,学员们可以很容易了解人体内部各器官结构,这比现有的采用教科书的方式要有效得多。Pieper及Satara等研究者在90年代初基于两个SGI工作站建立了一个虚拟外科手术训练器,用于腿部及腹部外科手术模拟。这个虚拟的环境包括虚拟的手术台与手术灯,虚拟的外科工具(如手术刀、注射器、手术钳等),虚拟的人体模型与器官等。借助于HMD及感觉手套,使用者可以对虚拟的人体模型进行手术。另外,在远距离遥控外科手术,复杂手术的计划安排,手术过程的信息指导,手术后果预测及改善残疾人生恬状况,乃至新型药物的研制等方面,VR技术都有十分重要的意义。

（四）管理工程领域。VR在管理工程方面也显示出了无与伦比的优越性。如设计一新型建筑物时,可以在建筑物动工之前用VR技术显示一下;当财政发生危机时,可以帮助分析大量的股票、债券等方面的数据以寻找对策等等。以上仅列出虚拟现实的部分应用前景,可以预见,在不久的将来,虚拟现实技术将会影响甚至改变我们的观念与习惯,并将深入到人们的日常工作与生活。公务员之家:

虚拟技术范文篇2

关键词存储虚拟化；逻辑存储；对称/非对称

1引言

随着信息数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加，企业的信息量不断增加，面对不断膨胀的数据量和不断增多的物理存储设备，如何能够保证一个存储系统具有高性能的I/O吞吐率、高可靠性和高扩展能力，以及良好的容错性能，成为各个IT产商倾注极大热情去解决的重大问题。特别是由于在存储系统中存在着大量的异构服务器和存储系统，非常有必要进行全面的存储管理，而传统DAS、NAS和SAN等存储形式已无法满足以上对存储设备的需求，所以存储虚拟化逐渐成为共享存储管理的主流技术。

2虚拟存储的概念

存储虚拟化是把不同接口协议(如SCSIiSCSI或FC等)的网络存储设备(如JBOD、RAID和磁带库等)整合成一个虚拟的存储池，根据需要为主机创建和提供虚拟存储卷。存储虚拟化是具存储设备和存储系统的抽象，展示给用户一个逻辑视图，同时将应用程序和用户所需的数据存储操作和具体的存储控制分离。因而可以充分利用异构平台的存储空间，达到最优化的使用效率。

3存储虚拟化的实现

存储虚拟化可以在三个不同的层面上实现，包括了基于专用卷管理软件在主机服务器上实现，或者利用阵列控制器的固件(Firmware)在磁盘阵列上实现；再或者是利用专用的虚拟化引擎在存储网络上实现。具体使用哪种方法来做，应根据实际需求来决定。

3.1主机或服务器级虚拟存储

基于主机或服务器的虚拟存储化实现通常称为逻辑卷管理(Logicalvalumemanager)。磁盘上的物理块或逻辑单元号(LUN)被映射成逻辑卷号。逻辑卷管理软件把多个不同的磁盘阵列映射成一个虚拟的逻辑块空间。通过在服务器上安装虚拟存储管理软件，实现各物理存储体集成映射的。

基于主机或服务器的虚拟化存储实现容易，可在不需要硬件支持的条件下实现形式多样的存储管理，对改善存储系统的可管理性，提高存储的安全性和可靠性很有益处。缺点是兼容性不好，扩展性差，调度工作会影响服务器的性能。

3.2存储设备级的虚拟存储

基于存储设备的虚拟存储针对异构SAN构架，更使用于以存储为核心的环境，它独立于主机，存储设备可以连接多台主机，但存储设备本身不能是异构的，此时虚拟过程是在阵列控制器上完成将一个阵列上的存储容量划分为多个存储空间(LUN，logicalUnitNumber)，供不同的主机系统访问。智能的阵列控制器提供数据块级的整合，同时还提供一些附加的功能，例如：LUNMaking缓存，即时快照、数据复制等。配合使用不同的存储系统，基于存储设备的虚拟化模式可以实现性能的优化。但由于存储设备在各个供应商之间互操作性和兼容性较差，如果没有第三方的虚拟软件，基于存储设备的虚拟化经通常能提供一种不完全的虚拟存储化解决方案。

3.3网络级的虚拟存储

基于网络的虚拟化是目前SAN虚拟化的主流技术，通过在存储区域网这一级采用智能化的路由器，交换机或者是增加一个元数据服务器等来实现虚拟化的工作，它通过提供一种中央虚拟化方式将网络中的存储资源集中起来管理，从而降低了TCO，提供了一个“开放的”虚拟实施环境，最有可能支持任何的服务器、操作系统、应用和存储设备。从技术上讲，基于网络的存储虚拟化又分为带内(In-Band)和带外(Out-Band)两种。这两种方式的主要区别在于存储网络中数据I/O与控制信息是否使用同一通道。

3.3.1带内虚拟化的实现模型

带内虚拟化，也称为对称(symmetric)虚拟化。是指虚拟化的操作在服务器和存储设备之间交换数据的通道中执行，存储数据和控制信号使用同一数据通道。因为所有的数据访问都会通过这个引擎，它就可以实现很高的安全性。就像一个存储系统的防火墙，只有允许的访问才能通过，否则就会被拒绝。

带内虚拟化的优点是：可以整合多种存储设备，便于集中式管理，因此具有极高的安全性。但容易造成网络拥塞，降低了性能，同时容易产生瓶颈和单点实效，故在应用中这种结构往往是冗余配置。

目前市场上使用该技术的产品主要有IBM的TotaStorageSVC，HP的VA、EVA系列，HDS的TagmaStore，NetApp的V-Series及H3C的IV5000。

.3.2带外(outofband)虚拟化

带外虚拟化，又称为非对称(asymmetric)虚拟化，是指虚拟化功能在位于存储数据通道之外的一个设备上实现。数据和命令信息使用不同的通道(如图2所示)，应用服务器的I/O命令通过专用的命令通道传至专用的元数据服务器或控制器，获得元数据和数据视图后，再直接通过数据通道得到所需要的数据。由于数据在专用的通道上传输，因此提高了性能，且避免了单点故障和瓶颈，但是在一定程度上增加了用户投资，数据的安全性难以控制，实施难度大于带内模式。

4存储虚拟化网络的关键技术

存储虚拟化的核心工作是物理存储设备到单一逻辑资源池的映射，通过虚拟化技术，为用户和应用程序提供虚拟化磁盘或虚拟卷，而且用户可以根据需求对它进行任意分割，并分配给特定的主机或应用程序，而为用户隐藏或屏蔽了具体物理设备的各种物理特性。实现虚拟存储化关键技术如下：

1)共享冲突与数据一致性

存储虚拟化的一个主要功能是实现存储数据的共享，普通的文件系统只允许对数据进行独占式访问，但是商业应用需要在操作系统和“数据仓库”之间共享数据。数据的不同拷贝应能在不同服务器操作系统所带来的存储共享和并行存储时的I/O访问冲突等。这就需要良好的锁机制算法、多种级别的锁机制以及Cache一致性等技术，来保证数据之间的连贯性和一致性。

2)异构适应性

虚拟存储的另一个主要目标是实现真正意义上的设备互操作性，简化在在由不同主机操作系统和不同设备类型组成的异构存储环境中的系统管理和用户操作，实现真正意义上的存储设备的透明性。

3)系统存储空间的动态扩展

开放系统的计算机模型经历了一个从单一的、大而全的结构过渡到“n-层、分布式的或并行”的结构。每一层都可以独立扩展，保证最优的资源利用率。SAN虚拟化允许按照需要扩充存储资源，而对逻辑层和应用层透明。因此，系统管理员可以以兆字节为单位来扩充存储容量，而不破坏重要的应用。按需存储将是未来实现数据中心的主要驱动力。

4)数据存储与容错策略

由于应用和数据服务是透明的，必须避免越权访问和恶意攻击，数据安全性由整个系统的管理软件来保证，因此保证数据安全性是存储虚拟化技术的难点之一。虚拟存储也必须以较小的容错开销建立容错功能，克服系统单点故障，避免不可恢复的数据损失，同时也必须拥有数据容错备份系统，以保证因不可抗力而丢失的数据拥有的可靠备份。

5总结

海量数据需求在各个应用场合不断增加，由于存储虚拟化技术能够提供系统的高可用性、高可靠性并易于维护，它正在成为存储领域的核心技术。由于存储应用场合的复杂性和不同用户的存储需求的多样化，存储虚拟化技术必须加以丰富和完善(如数据的备份、复制、恢复、远程容灾、快照和多重镜像支持等)，以提供良好的个性化服务。

另一方面，从目前来讲，存储虚拟化依然缺乏高度的标准化，不同的虚拟产品间的兼容性还有待进一步提高，必须尽快制定业界公认的存储虚拟化技术标准，以解决操作平台、网络和存储设备等产商及产品之间的互操作性问题，这样才能推动存储虚拟化技术的发展，当然在虚拟存储技术体现其

优越性的同时我们也不能够忽视虚拟技术的一些潜在问题，这样会更有利于虚拟技术向着智能化的方向发展。

参考文献

[1]QichaoXia，LianXingJia.ReserchofIntegrationMilitaryStorageResourcesBasedonStorageVirtualization.IEEEComputerSociety.2006

[2]CharlesMilligan，SidSelkirk.OnlineStorageVirtualization：ThekeytomanagerthedataexplosionIEEEComputerSociety.2006

[3]赵文辉，徐俊，周加林，李晨。网络存储技术[M]。清华大学出版社，2005年

[4]刘朝斌，谢长生，张琨.存储网络虚拟化关键技术的研究与实现.计算机科学2004年(31)

虚拟技术范文篇3

1.1虚拟化技术的定义。在计算机领域中的虚拟化技术是指计算机内的元件进行抽象化的运行，而不是在真实的环境中进行操作。虚拟机软件（简称VM）可以将计算机内的服务器、应用程序等都分隔开，每一个虚拟机都有各自的虚拟化的硬件、软件、桌面等，这样可以在各自的硬件上安装不同的应用程序和操作系统，应用程序就可以独立运行而不受干扰，计算机的资源利用效率也得到显著提高。另外，每一个VM机都设置了不同的访问限制、IP地址、应用程序等，所以每一个独立的虚拟机的运行和一个实体的主机的运行差别不大。

1.2虚拟化技术的发展趋势。随着网络技术的发展，虚拟化技术已经逐渐深入到各个行业领域中，不断改变计算机运行管理模式。虚拟化技术可以对计算机的服务器进行虚拟化，也可以将计算机不同网络的软件和硬件资源信息整合成一个虚拟化的整体。一直以来，刀片服务器都是应用在数据中心的固定服务器，而如今，随着虚拟化技术的提高，刀片服务器受到网口接口限制和VM限制，很多企业已经不再会选择刀片服务器了。近年来，随着多核系统以及云计算的不断发展，虚拟化技术已经逐渐应用在商业市场中。虚拟化技术不仅降低了计算机运行成本，而且系统的安全性也得到保障。

2虚拟化技术的优点

2.1虚拟化技术可以在线转移服务器中的文件。用户可以根据自己的需求对应用了虚拟化技术的计算机进行拷贝或者转移文件，这是因为计算机的每一个独立的虚拟机都会形成一个目录，计算机的系统可以升级成统一的版本，计算机内的数据是连续且可转移的。虚拟机器的在线转移可以使虚拟机在开机状态下持续地提供服务，将一台虚拟机内的信息转移到另一个服务平台中。

2.2虚拟化技术可以提高服务器的利用效率以及降低成本。随着计算机网络科技的水平不断提高，越来越多的企业采用计算机来推广和管理产品，因此，对计算机服务器的要求也越来越高。采用虚拟化技术的服务器可以分隔成独立的服务器，不同的软件可以在不同的操作系统下自由的运行。将虚拟化技术应用到计算机领域中可以整合不同服务器的资源，计算机服务器的利用效率也受到很大的提高。

2.3虚拟化技术可以使计算机系统维持在相对安全的环境中。传统计算机的软件以及应用平台都是基于同一个服务器和操作系统的，不同的软件对操作系统的兼容性不一，而且一旦受到攻击时整个计算机将无法正常使用。而运用了虚拟化技术的计算机将主机分隔成若干个独立的系统，当某一系统不能正常运作时并不会影响到其他的系统。这样可以确保其他的系统不受到干扰而正常运行，使计算机维持在一个相对安全而稳定的环境中。另外，平时可以对系统文件进行备份，一旦子系统崩溃时可以在较短时间内恢复正常。

3虚拟化技术在医疗信息管理中的应用

3.1虚拟机种类的选择。常用的虚拟机软件有三种，分别是VMwareWorkstation（简称VMware）、MicrosoftVirtualPC（简称VPC）和VirtualBox（简称VBox），其中，VMware的功能最为强大。VMware可以对team进行虚拟化，还可以对虚拟机添加注释说明。（1）VMware服务器可以创建服务器并对其进行编辑和运行，另外，它还可以运行VirtualPC产品的虚拟机。VMware服务器具有远程控制管理的功能，运行过程中需要得到基层操作系统的支撑，不能充分利用计算机的硬件资源。（2）VMwareESX服务器的硬件在初始化时可以将本身的Linux系统替换掉，并且提供了很多例如远程控制台的管理界面。这种服务器可以更好地控制虚拟机对资源的分配以及较少了管理的成本，系统的安全性能也得到很大的提高。（3）VMwareWorkstation是VMware公司最畅销的软件之一，该软件包含一个X86的虚拟机套装，每个虚拟机可以独立运行windows、Linus等操作系统。VMwareWorkstation不支持远程管理功能，而且处理效率相对较低，所以这种版本的软件可以在学习或者测试的环境下使用。

3.2医院可以运行的信息系统。（1）医嘱传输系统是医院的主要业务系统，它是其他所有系统的支架。医嘱传输系统主要用在急诊部门、住院部门和行政管理部门中，采用AIX服务器操作系统，数据库采用的是Oracle。医嘱传输系统具有自动更新升级的功能，系统管理员将新的更新文件程序上传到FTP服务器后，医嘱传输系统的程序在启动时就会检测到新版程序信息，程序会自动完成下载和安装的过程。（2）医院实验室信息系统的软件开发商和OCS不同，它采用的是SQLserver数据库。这种系统可以将患者的检验样本经过仪器的检测后计算出相关检测数据，通过网络技术将检验报告传到医生工作的计算机中，这样医生可以及时、快捷的看到病人的检查结果。（3）医学影像归档与通信系统（PACS）可以对图像进行存储和处理，它是PACS系统的主要组成部分。医学影像归档与通信系统采用的是SQLServer数据库，是基于JAVA系统运行的。该系统需要利用数据库中间表来和OCS系统进行数据传输和交换。

3.3虚拟化系统在医院中的实际运用。（1）医嘱传输系统（OCS）是将医嘱信息进行数字化，医院的其他任何诊疗信息都是源自医嘱信息。在医嘱信息经过一系列传输过程后会产生一定的诊疗结果和治疗费用，因此，医嘱传输系统在医院日常业务管理中具有重要的作用。医嘱传输系统能够提高医院的工作效率，提高了工作的安全性以及稳定性。（2）PACS和LIS主要涉及专门的就诊工作，因此需要和相关的医疗设备进行数据传输，而且PACS系统的数据传输量很大。因此，PACS和LIS也是属于医疗系统中的关键部分，在运行过程中应该采用独立的存储设备以及专门的服务器。（3）在医疗系统中还存在其他的业务系统，这些系统包括医院内部的邮箱服务、医保信息服务、挂号和缴费服务等等。这些系统采用的数据库各有不同，服务器的配置也不高，运行时只占用少量的空间。

4结束语

虚拟技术范文篇4

要想使虚拟化技术得到应用，首先应该有能够支持虚拟化的计算机。有些计算机会不支持虚拟化，可以利用系统管理程序，使其支持虚拟化。系统管理程序是计算机硬件与操作系统抽象化的形成。可以将系统管理程序看作一个操作系统，在其之上就是客户操作系统，即虚拟机。每一个虚拟机都是一个操作系统，底层的硬件就是它们操控的机器，但并不是所有的硬件都能够被虚拟化。

2虚拟计算机的工作方式

2.1桥接模式

在局域网上，利用虚拟软件建立一个虚拟服务器，为局域网上的其他用户提供服务，把这个虚拟服务器当做是一台主机，可以与其他设备连接，还能够与其他的计算机共同存在于局域网中，为它们分配IP地址、子网掩码等。

2.2网络地址转换模式

利用网络地址转换能够不用通过手工配置就可以访问互联网。建立虚拟服务器的主机就相当于一个打开了局域网网络协议的路由器，能够非常简单地实现网络连接，而建立的虚拟系统相当于一台获取网络参数的计算机。

2.3主机模式

某些情况下，需要区分开真实环境与虚拟环境，因此，虚拟系统与实际操作系统是被隔开的，虚拟机无法直接访问互联网。

3虚拟化技术的应用

虚拟化技术实现了资源的优化配置与信息的共享，运行与维护所需成本非常低，而且形式多样化，适用于一般企业、学校和医院中。利用虚拟化技术可以使同一企业中不同部门间信息共享更便捷，具体工作方式是：虚拟化技术把所需传输的数据流量放到虚拟广播中，不对网络工作站的运行造成影响，仅在虚拟网络中即可完成相关操作。与传统技术相比，大大提高了数据传输速度，同时加快了计算机的运行速度。

4计算机虚拟化技术中存在的问题

虚拟化技术为企业的运行带来了极大地方便，但其中仍有一些问题，阻碍了虚拟化技术的发展。随着组网的普遍化，由于进行组网的计算机品牌不同，导致了设备功耗的增高，加大了成本，影响了计算机技术的可靠性。另外，服务器的资料利用率偏低也成为了虚拟化技术应用于计算机过程中的一个值得关注的问题。

5提高计算机技术中虚拟化技术的应用

由于虚拟化技术还存在上述的问题。因此，计算机领域的相关技术人员应更加深入地研究和分析虚拟化技术。具体措施可以参考下面提出的几点建议：

5.1构建虚拟化技术开发环境

要想促进虚拟化技术在计算机中应用的发展，第一步应抛弃传统观念，创造一个虚拟应用的开发环境。虚拟应用开发环境能够有效保证虚拟化技术在计算机技术中应用。技术人士可以利用虚拟化技术构建一个规模庞大的应用开发环境，为以后将虚拟化技术应用到计算机技术中提供一个有效、便捷的环境。

5.2整合异构资源

将不同品牌、不同供应商的计算机或提供的资源进行整合，降低设备功耗，为计算机使用者提供一个一体化的环境，降低成本。

5.3提高系统安全性

虚拟化技术的安全性一直有待提高。因此，技术人员可以为数据中心设立一个安全性高的数据平台，或从其他方面考虑，尽量提高系统的安全性。这么做不仅加快了虚拟化技术的发展，也使使用者有了安全保障。上述几点建议只是限于提高虚拟化技术应用的方法，真正的解决实际应用中的问题不能单纯的依靠这几种方法，相关问题还需要该领域技术人员的深入研究。

6结束语

虚拟技术范文篇5

关键词存储虚拟化；逻辑存储；对称/非对称

1引言

随着信息数字化、网络化开展的各种多媒体处理业务的不断增加，企业的信息量不断增加，面对不断膨胀的数据量和不断增多的物理存储设备，如何能够保证一个存储系统具有高性能的I/O吞吐率、高可靠性和高扩展能力，以及良好的容错性能，成为各个IT产商倾注极大热情去解决的重大问题。特别是由于在存储系统中存在着大量的异构服务器和存储系统，非常有必要进行全面的存储管理，而传统DAS、NAS和SAN等存储形式已无法满足以上对存储设备的需求，所以存储虚拟化逐渐成为共享存储管理的主流技术。

2虚拟存储的概念

存储虚拟化是把不同接口协议(如SCSIiSCSI或FC等)的网络存储设备(如JBOD、RAID和磁带库等)整合成一个虚拟的存储池，根据需要为主机创建和提供虚拟存储卷。存储虚拟化是具存储设备和存储系统的抽象，展示给用户一个逻辑视图，同时将应用程序和用户所需的数据存储操作和具体的存储控制分离。因而可以充分利用异构平台的存储空间，达到最优化的使用效率。

3存储虚拟化的实现

存储虚拟化可以在三个不同的层面上实现，包括了基于专用卷管理软件在主机服务器上实现，或者利用阵列控制器的固件(Firmware)在磁盘阵列上实现；再或者是利用专用的虚拟化引擎在存储网络上实现。具体使用哪种方法来做，应根据实际需求来决定。

3.1主机或服务器级虚拟存储

基于主机或服务器的虚拟存储化实现通常称为逻辑卷管理(Logicalvalumemanager)。磁盘上的物理块或逻辑单元号(LUN)被映射成逻辑卷号。逻辑卷管理软件把多个不同的磁盘阵列映射成一个虚拟的逻辑块空间。通过在服务器上安装虚拟存储管理软件，实现各物理存储体集成映射的。

基于主机或服务器的虚拟化存储实现容易，可在不需要硬件支持的条件下实现形式多样的存储管理，对改善存储系统的可管理性，提高存储的安全性和可靠性很有益处。缺点是兼容性不好，扩展性差，调度工作会影响服务器的性能。

3.2存储设备级的虚拟存储

基于存储设备的虚拟存储针对异构SAN构架，更使用于以存储为核心的环境，它独立于主机，存储设备可以连接多台主机，但存储设备本身不能是异构的，此时虚拟过程是在阵列控制器上完成将一个阵列上的存储容量划分为多个存储空间(LUN，logicalUnitNumber)，供不同的主机系统访问。智能的阵列控制器提供数据块级的整合，同时还提供一些附加的功能，例如：LUNMaking缓存，即时快照、数据复制等。配合使用不同的存储系统，基于存储设备的虚拟化模式可以实现性能的优化。但由于存储设备在各个供应商之间互操作性和兼容性较差，如果没有第三方的虚拟软件，基于存储设备的虚拟化经通常能提供一种不完全的虚拟存储化解决方案。

3.3网络级的虚拟存储

基于网络的虚拟化是目前SAN虚拟化的主流技术，通过在存储区域网这一级采用智能化的路由器，交换机或者是增加一个元数据服务器等来实现虚拟化的工作，它通过提供一种中央虚拟化方式将网络中的存储资源集中起来管理，从而降低了TCO，提供了一个“开放的”虚拟实施环境，最有可能支持任何的服务器、操作系统、应用和存储设备。从技术上讲，基于网络的存储虚拟化又分为带内(In-Band)和带外(Out-Band)两种。这两种方式的主要区别在于存储网络中数据I/O与控制信息是否使用同一通道。

3.3.1带内虚拟化的实现模型

带内虚拟化，也称为对称(symmetric)虚拟化。是指虚拟化的操作在服务器和存储设备之间交换数据的通道中执行，存储数据和控制信号使用同一数据通道。因为所有的数据访问都会通过这个引擎，它就可以实现很高的安全性。就像一个存储系统的防火墙，只有允许的访问才能通过，否则就会被拒绝。

带内虚拟化的优点是：可以整合多种存储设备，便于集中式管理，因此具有极高的安全性。但容易造成网络拥塞，降低了性能，同时容易产生瓶颈和单点实效，故在应用中这种结构往往是冗余配置。

目前市场上使用该技术的产品主要有IBM的TotaStorageSVC，HP的VA、EVA系列，HDS的TagmaStore，NetApp的V-Series及H3C的IV5000。

带外虚拟化，又称为非对称(asymmetric)虚拟化，是指虚拟化功能在位于存储数据通道之外的一个设备上实现。数据和命令信息使用不同的通道(如图2所示)，应用服务器的I/O命令通过专用的命令通道传至专用的元数据服务器或控制器，获得元数据和数据视图后，再直接通过数据通道得到所需要的数据。由于数据在专用的通道上传输，因此提高了性能，且避免了单点故障和瓶颈，但是在一定程度上增加了用户投资，数据的安全性难以控制，实施难度大于带内模式。

4存储虚拟化网络的关键技术

存储虚拟化的核心工作是物理存储设备到单一逻辑资源池的映射，通过虚拟化技术，为用户和应用程序提供虚拟化磁盘或虚拟卷，而且用户可以根据需求对它进行任意分割，并分配给特定的主机或应用程序，而为用户隐藏或屏蔽了具体物理设备的各种物理特性。实现虚拟存储化关键技术如下：

1)共享冲突与数据一致性

存储虚拟化的一个主要功能是实现存储数据的共享，普通的文件系统只允许对数据进行独占式访问，但是商业应用需要在操作系统和“数据仓库”之间共享数据。数据的不同拷贝应能在不同服务器操作系统所带来的存储共享和并行存储时的I/O访问冲突等。这就需要良好的锁机制算法、多种级别的锁机制以及Cache一致性等技术，来保证数据之间的连贯性和一致性。

2)异构适应性

虚拟存储的另一个主要目标是实现真正意义上的设备互操作性，简化在在由不同主机操作系统和不同设备类型组成的异构存储环境中的系统管理和用户操作，实现真正意义上的存储设备的透明性。

3)系统存储空间的动态扩展

开放系统的计算机模型经历了一个从单一的、大而全的结构过渡到“n-层、分布式的或并行”的结构。每一层都可以独立扩展，保证最优的资源利用率。SAN虚拟化允许按照需要扩充存储资源，而对逻辑层和应用层透明。因此，系统管理员可以以兆字节为单位来扩充存储容量，而不破坏重要的应用。按需存储将是未来实现数据中心的主要驱动力。

4)数据存储与容错策略

由于应用和数据服务是透明的，必须避免越权访问和恶意攻击，数据安全性由整个系统的管理软件来保证，因此保证数据安全性是存储虚拟化技术的难点之一。虚拟存储也必须以较小的容错开销建立容错功能，克服系统单点故障，避免不可恢复的数据损失，同时也必须拥有数据容错备份系统，以保证因不可抗力而丢失的数据拥有的可靠备份。

5总结

海量数据需求在各个应用场合不断增加，由于存储虚拟化技术能够提供系统的高可用性、高可靠性并易于维护，它正在成为存储领域的核心技术。由于存储应用场合的复杂性和不同用户的存储需求的多样化，存储虚拟化技术必须加以丰富和完善(如数据的备份、复制、恢复、远程容灾、快照和多重镜像支持等)，以提供良好的个性化服务。

另一方面，从目前来讲，存储虚拟化依然缺乏高度的标准化，不同的虚拟产品间的兼容性还有待进一步提高，必须尽快制定业界公认的存储虚拟化技术标准，以解决操作平台、网络和存储设备等产商及产品之间的互操作性问题，这样才能推动存储虚拟化技术的发展，当然在虚拟存储技术体现其

优越性的同时我们也不能够忽视虚拟技术的一些潜在问题，这样会更有利于虚拟技术向着智能化的方向发展。

参考文献

[1]QichaoXia，LianXingJia.ReserchofIntegrationMilitaryStorageResourcesBasedonStorageVirtualization.IEEEComputerSociety.2006

[2]CharlesMilligan，SidSelkirk.OnlineStorageVirtualization：ThekeytomanagerthedataexplosionIEEEComputerSociety.2006

[3]赵文辉，徐俊，周加林，李晨。网络存储技术[M]。清华大学出版社，2005年

[4]刘朝斌，谢长生，张琨.存储网络虚拟化关键技术的研究与实现.计算机科学2004年(31)

虚拟技术范文篇6

关键词：虚拟现实技术；产品设计；融合

虚拟现实技术在计算机技术快速发展的背景下，不仅构造出三维立体的空间环境，使人类视角从二维拓向三维，进而使相关产品的多种信息在大数据平台、云计算等领域的支撑下进行可视化操作成为可能，给人带来现实化的多感官体验。与此同时，相比传统的产品设计在色差把控、细节呈现、比例大小等方面的差异性和难以把控性，虚拟现实技术的介入，使产品在设计过程中的构造与功能实现的预先整合与操作成为可能，各个环节可以实现交互与可逆演算。而在产品的展示与体验方面，用户通过VR设备不仅可以了解产品的设计过程，也能够直观体验产品带来的感官体验。因此，基于虚拟现实技术，探讨其与产品设计相互融合的优势，能够有效提升产品设计整个环节的质量和效用，最终使产出的产品实体实现经济与实用两方面的效益。

1虚拟现实技术概述

首先，虚拟现实技术是以计算机技术为依托，在特殊软件的辅助下生成类似现实的虚拟环境，其中的声音、图像、视觉感受、触觉感受等极具逼真性，受众可以借助专业的虚拟设备体验其逼真的交互式环境。该技术作为仿真技术领域的前沿研究领域，涉及了如计算机图形学、多媒体技术、传感技术等多种尖端技术领域，是一种交叉性极强的学科领域，使虚拟现实技术领域具有一定的挑战性。正因为此，其三维立体空间的空间感和现实性极强，不仅给人很强的代入感，也使建立的产品数据模型十分直观，有效增强了现实性。其次，虚拟现实技术具有突出的特点。其一，突出的交互性。交互性直观地体现在用户在佩戴特殊虚拟设备时，计算机捕捉各种行为动作，并经过演算和处理给予体验者相应的现实性感受。在虚拟现实技术的支持下，避免了参与者因所表现出的物理反应延迟而影响体验感，反映出虚拟现实技术不仅仅是全景式的再现，而是多层次和多领域的互动。其二，突出的沉浸感。识别虚拟现实技术优劣的重要判别标准之一是该技术手段能否给用户带来代入式的感受，而虚拟现实技术应用的目的之一即是给受众带来多感官角度的逼真体验，使用户超前感受产品的效果。其三，突出的构想性。虚拟环境的创设反映了设计者的构想力，虚拟技术的发展离不开想象力，在想象力的支撑下，虚拟世界的内容以及虚拟现实技术产业的未来发展潜力具有强劲的动力。由于虚拟现实技术构造的三维世界是现实与想象的结合，因此，想象力占据着该技术领域的制高点，使其不断提供新的交互方式、新的感官体验等成为可能。其四，突出的感知性。虚拟现实技术表现出的多感官体验，是交互的特征之一，而这建立在多种硬件设备的支持之下。从最基本的头显和手柄两部分仅仅提供来自视觉和触觉的部分感受，到借助VR座椅、运动传感器等多种类型的传感设备，使参与者能够较为全方位地感受虚拟现实环境中给人带来的体验，有效增强了现实性。

2虚拟现实技术与产品设计融合的价值

总体来看，衡量虚拟现实技术运用成功与否的标准之一是沉浸感的感受度，也是衡量产品设计是否成功的关键之一。相比传统产品设计过程，虚拟现实技术构建出的三维立体环境的优势在于不需要如传统产品设计一样在二维与三维视角之间切换，在三维环境下有效提升了产品信息之间交互的准确性和效率。一方面，市场与社会发展有着密切的关系，现代社会需求的变化使产品定位发生变动，包括产品的研发周期、产品的类型等都在提升，为了适应这一变化趋势，将虚拟现实技术应用于产品设计，大大缩短了产品设计的时间，适应了社会的快节奏需求。另一方面，产品设计的整个环节的提升也与之密切相关。与传统的产品设计相比，虚拟技术运用下的产品设计在造型的定位、色彩的选择、材料的测试、功能的展示等环节都采用各种参数计算，使产品设计的各个环节都能够达到最优化，而依托于虚拟现实技术，在产品成型后的展示与评估方面，其包含的理念能够更好地展示给受众，从而增强了产品的体验感。

3虚拟现实技术与产品设计的相互融合

3.1外形草图设定阶段。基于虚拟现实技术进行产品外形的草创，设计师可以在三维空间内随意进行创意角度的绘制，打破了传统二维平面因缺少立体化和体量感而不能全面展示造型的缺陷。在三维空间中，任何一条线条都是带有空间坐标的模型，其优势在于设计师能够从各个角度对线条进行观察与修改，而在模型草图初步成型后，设计者能够借助虚拟现实设备对造型结构、色彩搭配等基础部分进行调整与优化，这大大节省了产品成型的时间和耗费的精力。以文创产品的外形设计为例，依托于草图设计方案模型TiltBrush的VR绘图应用，能够直接将设计模型进行立体展示，从而确定最佳的文创产品外形，这避免了产品因外部造型的缺陷而导致不必要的产品研发风险。3.2产品布局研发阶段。产品布局的研发是以外形草图为基础，进入数字建模阶段，大大避免了不合理问题的出现，也节约了传统产品设计参照纸质手稿或草图的时间。产品设计的合理与否与布局安排的科学性密切相关，虚拟现实技术在大数据的支撑下，对产品各部分的布局进行具象化再现，这离不开Rhino、Solid-works、PRO/E等三维建模软件的使用，其优势在于能够对产品进行添加、删减、微调，从而得出较为合理科学的产品模型。此外，利用虚拟现实技术还可以进行布局渲染，布局渲染最直接的目的是增加交互式体验，此阶段是对产品进行环境、色彩、光源、纹理等角度的优化布局，这得益于大数据平台以及虚拟现实技术提供的三维立体化展示空间。例如，空气净化器与虚拟现实技术的结合，通常要考虑光源、温度、空气等诸多物理因素，通过对数据的分析演算得到最佳方案，有效提升产品自身布局的合理性与交互性。3.3产品评测阶段。产品设计的合理与否要接受一定的测试和考虑一定的可能性因素。基于虚拟现实技术，在确定产品模型之后，应对可适配的材料和加工产出等过程进行计算模拟，评测产品加工环节是否合理科学，从而避免后期多次重复修改的问题。例如，针对运动性较强的产品要考虑现实运动中的协调关系，对可能涉及的因素和环节进行充分测试，以设计出符合动力学理论的仿真设计产品。此外，产品宣传也是评测的重要环节，用户直接参与体验，能够直接得到真实的使用数据，通过对数据进行计算分析，利用虚拟现实技术进行算法修改，优化与提升产品的性能。因此，将虚拟现实技术与产品设计的评测结合，能够减少设计环节和反复修改导致的材料浪费与时间流逝，大大节约研发成本。

4结语

虚拟现实技术作为计算机科学的先进技术之一，有广泛的应用领域，而其表现出的突出性特征和优势技术与产品设计过程相互融合，使其整个设计制造过程得到了优化升级，极大地便利了产品的设计研发。虚拟现实技术在科技领域具有的独特优势将促进产品设计的可持续发展。

参考文献：

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［2］钱泓坤，戴端.产品设计中虚拟现实技术的应用研究［J］.设计，2012（10）.

［3］生鸿飞.虚拟现实技术在产品设计中的应用研究［J］.现代装饰（理论），2013（12）.

虚拟技术范文篇7

关键词：机械加工；虚拟实验技术；应用

在制造业快速发展形势下，企业为了紧跟市场的变化需求，加工制造的机械产品务必具备较高的技术水平与柔性，实现开发和生产新产品周期的缩短、提升开发新产品的质量，从而实现开发和生产费用的减少，最终实现理想的经济效益。当今，随着普遍应用机械加工虚拟实验技术以及应用辅助的虚拟现实技术、仿真技术、信息技术，促进了机械加工技术的进步，能够确保设计的新产品合理化，在机械制造业中体现日益关键的作用。

1机械加工虚拟实验技术概述

机械加工虚拟实验技术通过相关的软件构建多体系统动力学和三维实体的机械系统模型，进而对机械新产品的性能进行评价和分析，最终提供设计以及制作物理样机的根据，这是对设计和制造工艺过程的优化。机械加工虚拟实验技术有着传统方式难以企及的巨大作用与优势。1）CAD软件设计中的三维几何造型技术通过计算机完成复杂的绘图过程，这让设计者在设计机械新产品上具备更多的时间与精力，从而有利于设计者重视优化与正确设计产品的现象[1]。2）通过三维造型技术构建的虚拟化模型能够更加形象和简单地描述机械系统。3）修改技术（虚拟技术中具备的一种技术）能够迅速地修改设计的机械产品。机械加工虚拟实验技术的应用可以对机械零件的可加工性进行合理地评估，以及检验NC程序的准确性，这使传统的开发产品过程直接省去。这是由于机械加工虚拟实验技术对设计、开发产品的全程进行了仿真，可以对刀具的磨损、破损等现象进行预测，以及对改变的材料参数、加工参数等影响到的加工表面问题进行把握，有助于进行智能化加工[2]。4）可以比较各种方案，选用最为理想的方案，从而更为合理、科学地设计新的产品。

2机械加工中虚拟实验技术的应用

机械加工的过程是改变工件性能、大小、外形的过程，应用虚拟实验技术重点涵盖两点：即几何仿真与物理仿真。2.1几何仿真。2.1.1参数方法的优化及其应用。为了对人工选用参数的一系列不足之处予以消除，结合机械加工虚拟实验技术仿真机械产品的几何图形，在参数优化的基础上会变得十分省力、省时、省工，这是由于机械加工虚拟实验技术结合数控加工仿真系统对真实的制造过程进行仿真，从而获得最为理想的参数，最终确保优化的参数符合实际加工的参数。虚拟实验仿真技术通过最大切削力的制约、加工时间的完善作为目标建构数学模型，再结合适宜的寻优算法给部件的大小、外形等加工环节选用适宜的最为理想的参数[3]。在实际加工机械产品的时候，结合机械加工虚拟实验技术需要根据下面几点操作切削加工参数的优化问题。1）通过机械加工虚拟实验技术建构多目标的数控加工、切削优化模型。2）通过加工仿真技术方式得到切削的宽度以及深度，且通过它对区间予以划分。3）组合全部区间的刀具为一个加工组合段，且建构优化的数学模型。4）通过遗传算法优化所有加工组的参数。5）通过NC（自动修改程序）对优化参数的结论进行检验。2.1.2应用于切削加工的外形和大小上。立足于虚拟实验技术建构的数学模式可以对机械工艺系统的切削力变形、运动误差等进行识别和检验。并且，能够真正地在线预测虚拟数控切削加工的精确性，这确保了加工的机械外形、大小等参数的准确性。鉴于此，结合虚拟实验技术建构的仿真系统最大程度地防止了加工中存在的大小、外形上的误差，且实现了传统加工环节中设备检测的简化，从而使加工机械的安全系数、经济效益得到提升。2.2物理仿真。为了确保机械产品的性能达标，一般应热处理产品的原料。通过物理模拟或者是数值模拟的手段仿真材料成形的整个过程，以及预测各种环境下形成材料的质量、特性、组织等，从而优化设计热成形的性能和质量。因为加工机械中有效地分析和预测物理因素十分关键，机械加工的工艺过程涵盖夹具、工件、机床、工具等，在对其进行应用的时候，常常会因为受到重力、切削力、夹紧力的制约，导致工艺系统的变形情况会出现。如果出现变形，那么会改变固有的静态几何关系，从而对零部件的精确性形成不利影响作用[4]。想要尽最大程度地控制如此的误差现象，应尽量地减小工艺系统的变形情况。目前形势下，应用紧紧围绕有限元技术的切削仿真模拟具备十分大的应用价值与发展前景，其可以在人们跟前呈现切削加工机械的整个虚拟化过程，从而能够预测与优化切削的工艺效果，减少开发时期的实验次数，降低设计与开发的费用。

3结束语

总而言之，为了实现机械加工产品方式不足之处的完善，确保设计产品的可加工性、科学性、合理性，以及提高生产效率与实现开发产品生命周期的需要，可以应用机械加工虚拟实验技术来设计与开发机械产品，确保选用工艺参数的合理化、开发与设计产品技术能力的提升，在机械加工中更加普遍地应用机械加工虚拟实验技术的影响下，数控机械加工技术必然会获得深入地发展和进步。

参考文献：

[1]陈涛，张兵兵.齿轮范成加工教具[J].中国现代教育装备，2014(15)：20-22.

[2]张洋.焊接式齿轮箱体的生产加工工艺及其质量控制策略[J].科技与企业，2016(10)：235-236.

[3]周长会.齿轮常见失效原因及其维修方法分析[J].科技创新与应用，2016(21)：128.

虚拟技术范文篇8

关键词:概念设计虚拟现实技术产品市场

一、产品概念设计与市场

概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见，产品的概念设计的主导地位和重要性。

1概念设计的内涵

概念的设想是创造性思维的一种体现，概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”，让学生进行座椅的开发设计。步骤是，首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理，并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事，从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为，在民间曾有这样一个说法，就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上，取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后，就断了药，从此不再吃药，这也意味着孩子走向健康。所以，将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时，用折断了的钥匙做椅架为主题，由学生创意出现了形形色色的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略)，于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。

这是传统的产品概念设计。当然，产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化，设计是一种思维行为。在这种思维创造性行为活动中，产品概念的构思是丰富的，人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。

2概念设计与产品市场

完成概念设计只是第一步，能不能进行第二步Detaildesign，第三步Manufacturingdesign，甚至投放市场为开发商或企业带来效益等，这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距，是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中，只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中，如何减少做“分母”的被动，扩大见效益的百分比，仍是最关键的，是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。

3虚拟现实技术促使概念设计的市场化

为了更好地接近产品的市场需求，目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，计算机辅助工业设计的发展，尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用，已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品，让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，就大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程，保证产品开发一次性成功，加快开发进程，甚至使设计者和用户融为一体，设计出满足市场需要的产品。

二、虚拟现实技术与虚拟产品

1虚拟现实系统(VirtualReality，VR)

虚拟现实系统又称为虚拟现实环境，是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动，观察周围的景物，还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象，听到的是虚拟环境中的音响，感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力，从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:

1)基于模型的方法(ModelbasedMethod，MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:

①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;

②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;

③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据→标度摄像头→分离对象→建立模型→嵌入颜色→交互回放。

2)基于图像的方法(ImagebasedMethod，IM)一般做法是:

用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像，将获取的景物图像，通过图像处理技术，按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上，用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。

2虚拟现实系统的常用设备及要求

虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外，还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。

3虚拟产品(VirtualProduct，VP)

虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物，是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时性功能的仿真，设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的，因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程，使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。

三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景

在概念设计中，如采用头脑风暴法进行方案创意时，可以将体验设计思想更好地融于其中，也就是更多地关注产品使用者的感受，而非产品本身。比如，针对不同用户及爱好者的要求，在不同的虚拟环境中，让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时，充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议，邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见，观察设计和修改过程，直至大多数人满意为止。

为了适应激烈的市场竞争，设计厂家不能坐等用户找上门订购产品，而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告，再与计算机网络技术结合起来，使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品，并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时，还可以通过Email对产品提出意见和建议，让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力，为设计厂家谋得更多的市场份额。

若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望，通过网上游览，将信息反馈到各商家，商家则会主动争先与厂家联系，网上定货，使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争，各国都投入了大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入地研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。

参考文献

1陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究，1999，6

2熊曼辰等数字化与概念化工业设计ICME2000论文集

虚拟技术范文篇9

关键词：虚拟电子设计技术；电子设计自动化技术；应用

随着计算机软件功能的不断强大，电子设计自动化技术在电子设计技术中扮演着重要的角色，通过运用EDA工具软件和平台可以对电子设计逻辑进行整体性描述，为电子线路系统提供了其所需要的功能。而且电子设计自动化技术融合了先进的计算机辅助设计、辅助制造等多种设计概念，是虚拟电子设计技术的发展重点。

1虚拟电子设计技术中的电子设计自动化技术

1．1发展前景。电子设计自动化技术也就是EDA技术，其发展先导是现代科学技术，由计算机科学与微电子技术结合构成，将电子设计与计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子结构学等内容进行了不同程度的融合。因此，可以更好地利用发挥计算机的功能，大大提高电子设计过程中的自动化，其主要用于电子工程开发出的电子系统软件设计工具，所以强大的计算机功能被很好地融合进来[1]。发展电子设计自动化技术可以为电子设计方案提供明确的方向，使得计算机等先进科学技术的语言描述范围增大，实现电子设计与生产工艺的统一，编程的设计更加系统完整，实现了自动化技术语言的交流、保存与修改。而且电子设计自动化技术推动了虚拟电子设计技术的自动化发展，在各级仿真、纠错和调试中可以及时发现改正电子结构设计中的不足，保证了电子设计的具体细节，有利于充分发挥电子设计自动化技术的功能。在社会、经济、政治发展，现代EDA技术有了良好的框架工作环境，为提高人们的生活工作质量奠定了基础。1．2发展优势。在虚拟电子设计技术中应用电子设计自动化技术，不仅可以加强复杂电路的设计调试功能，而且电子硬件系统的功能仿真可以通过计算机软件来加强，方便进行电子数据的查找和错误修改。对于电子设计技术发展过程中的文档管理有一定的简化作用，有利于大幅度降低其设计成本费用。在虚拟电子设计技术中加强电子设计自动化技术的应用，是电子设计自动化工具功能充分发挥的要求，推动了虚拟电子设计过程的自动化。电子设计自动化技术利用了计算机各类库的支持作用，使得虚拟电子设计技术的逻辑仿真性能加强，并通过模拟库、综合库、版图库与测试库的导向运用提高了其逻辑综合功能，有利于充分发挥HDL的功能[2]。电子设计自动化技术主要运用了数字电子系统，所以可以进行电子设计抽象性行为的逻辑性描述，通过运用功能描述和内部线路结构描述，实现了各个阶段与各个层次中电子设计过程的应用。因此，电子设计自动化技术通过一定程度上相应的模拟验证，使得电子设计过程成本费用大幅度降低，设计过程中工作的正确性大大提高，设计周期缩短，设计工作效率也得到了提高。虚拟电子设计技术中的电子设计自动化技术提高了其发展过程的自动化程度，通过对计算机软件与技术功能的运用，使得电子设计过程中电子文档管理作用加强，电子设计文档管理得到了简化。而且不同于以往的虚拟电子设计技术，电子设计自动化技术的逻辑设计与仿真测试技术强大，通过运用明确的电子设计方法在制定明确的标准规范时约束了其设计工作，所以有利于提高设计效率，设计过程中的系统性能也有所加强。而且电子设计自动化技术的出现使得电子设计的市场竞争能力降低，电子设计自动化技术标准化语言的功能作用得到了充分发挥。通过对不同设计对象的管理推动了电子开发工具的规范作用，所以电子设计系统开发的可靠性提高，是电子设计技术发展过程自动化程度发展的重要技术。

2电子设计自动化技术的主要内容

2．1系统结构。EDA系统的电路主要有功率因素校正（PFC）电路、双管正激电路和二次斩波断电路3种。在电网电流进入系统的同一时间会到达功率因素校正（PFC）电路和系统中相应的辅助电源。其中起到主要作用的是进入PFC的电流，其目的是提升系统运行过程中的功率[3]。在具体运行中，进入辅助系统的电流可以保证单机片控制系统的正常运行。PFC是处理双管正激变换电路中的电压，实现电压与直流电压的转换，提高电路运行的稳定性。2．2软件仿真。软件仿真设计原理是合理利用计算机处理软件，并结合电路支路特征和整体电路拓扑结构，合理运用构成的电路方程，求解电路的具体设计，然后进行设计仿真工作。仿真电子电路期间，在选择进行仿真分析时主要运用的分析方式是阶段分析和网络分析，都需要根据不同的实际情况进行选择。构建电路方程时，作业人员要尽量以矩阵的方式来表达方程，方便进行运算和检查工作，保证利益仿真分析工作的顺利进行[4]。

3虚拟电子设计技术中的电子设计自动化技术应用

3．1电路分析与计算机控制。虚拟电子设计技术的核心是进行电路分析和计算机控制，作用电子设计自动化技术可以进行电子工程周期性非正弦电流电路含有电感的单相、多相电路、电子工程双口网络和三相电路等工作。在电路设计方案中进行电子工程行性的分析，是提高设计电路的科学性的重要基础。电子设计自动化技术中也融合了电子工程计算机控制的相关技术，并类似计算机电子工程控制的应用过程，所以可以在虚拟电子设计中运用电子设计自动化技术[5]。这样可以大幅度提高计算机的控制精度，也是提高其效率的关键措施。3．2辅助计算机设计。提升优化计算机本身的辅助系统有利于更好地发挥电子设计自动化技术的功效，所以电子设计自动化技术必须要配合计算机进行辅助设计。在进行新系统工具设计时，可以将自动化技术作为技术的基础，并就多种数据和方案进行选择，发挥计算机辅助的数据、方案、图像保存的功能，使得工作人员操作时可以进行快速寻找。在设计人员设计过程中会进行大量的编辑和计算工作，电子设计自动化技术实现了草图成正规图纸的转变，减轻了工作量。通过电子设计自动化技术与计算机辅助设计的配合，设计人员的工作量减少，虚拟电子设计的准确性大幅度提高。3．3辅助计算机制造。在虚拟电子设计技术中运用电子设计自动化技术，主要是在计算机辅助制造领域中的CAM中（即计算机辅助制造系统）。CAM的硬件部分有计算机检测装置、存储装置、装卸装置、输送装置、加工中心、数控机床等部分，软件部分主要有计算机辅助质量控制、辅助作业计划编制、调度、辅助数控程序编制、辅助工艺过程设计，其中还有一些软件模块，比如数据库和辅助工装设计等[6]。在计算机辅助制造中运用软硬件模块相结合的电子设计技术，有利于提高计算机辅助制造的效率，并对计算机、电子产品的工艺流程进行完善。3．4辅助办公管理。在虚拟电子设计技术的实际设计工作过程中，如果只是依靠人力设计存在很大难度，必须有大量的设计来辅助，这样不仅可以减轻工作人员的压力，还制约了其工作效率，也避免了设计过程复杂人力设计中出现错误的情况。因此，充分发挥电子设计自动化技术的优势，就可以将其用来辅助进行办公管理，有效管理相关的文件与信息，使得数据计算更加精准，提高办公效率。3．5辅助计算机集成制造。虚拟电子设计技术的设计过程复杂，设计时需要整合设计中的很多环节，并配合相关的设计人员和技术，保障虚拟电子设计的便捷性。因此，必须充分发挥计算机的集成制造优势，优化其整体设计，充分发挥操作过程中电子设计自动化技术的作用，以此来辅助设计，优化每个设计环节[7]。在进行各个环节时，需要运用计算机的集成制造优势，实现各个环节的优化整合，最终达到实现整体优化的目的。这样电子信息工程设计的产品质量和效率才能有所保障，有利于其不同程度的提升。

4结语

随着我国科学技术的迅猛发展，虚拟电子设计技术中电子设计自动化技术应用广泛，其在很大程度上为系统功能拓展提供了平台，提高了工作效率。因此，必须要结合电子设计自动化技术的主要内容、发展优势和前景进行分析，发挥其在虚拟电子设计技术中的作用。

参考文献

[1]颜海燕.关于电子设计自动化技术的研究[J].电子制作,2016,（9x）：52.

[2]景海宁,宋会良,张鹏涛.依附于电子设计自动化技术的电子线路设计[J].科技创新与应用,2018,（3）：88-89.

[3]孟繁卿,蔡金燕,孟亚峰,等.电子设计自动化技术发展研究[J].飞航导弹,2017,（8）：38-42.

[4]吴茂林.关于电子设计自动化技术的研究[J].工程技术：文摘版,2016,（11）：33.

[5]颜海燕.电子设计自动化技术在电子设计技术中发展的优势[J].电子技术与软件工程,2016,（18）：151.

[6]胡晓华.电子设计技术中的电子设计自动化技术[J].电脑编程技巧与维护,2018,（2）：25-26＋37．

虚拟技术范文篇10

【关键词】个性化；定制；虚拟仿真

随着社会经济的不断发展，人们对服装的消费观念逐渐转向符合自己体型特征和审美需要的定制类服装，如何迅速响应市场的变化，低成本、高质量地满足客户需求，是目前服装企业面临的一道问题。三维服装虚拟仿真技术将整个服装个性化定制模式搭建得完美无瑕，从三维人体扫描获得全方位人体数据尺寸，到CAD量身定做样板的自动修正，再到服装的实时虚拟展示，最终实现网络零售。可以有效地提高服装企业的生产效率，降低运行成本，增强竞争力。

1虚拟仿真技术及其虚拟仿真流程

随着信息技术在服装领域的运用与成熟，服装设计与生产的网络化、虚拟化已逐渐成为现代服装企业发展的特征。三维服装虚拟仿真技术是依据三维人体扫描获得的人体尺寸数据，将设计好的平面纸样导入到系统中，通过虚拟缝合、渲染等技术制作出虚拟样衣，再通过3D成像技术，获得逼真的三维虚拟动态展示效果。三维服装虚拟展示技术即在该环境下诞生。虚拟服装展示技术能够快速逼真地将真人模型导入虚拟试衣系统，进行成衣设计、虚拟缝合和试穿，该技术和成果保证服装企业和消费群体能够更快地接触到新的服装设计产品，给消费群体创造更满意的试穿体验。服装虚拟仿真展示的整个流程如下所述。1.1人体数据和人体模型的提取过程。客户通过三维人体扫描设备进行人体扫描，提取人体各个部位的数据，同时生成人体模型。该模型可导入虚拟试衣系统的人体数据库中。1.2服装设计和虚拟缝合过程。服装设计人员根据客户需求进行产品设计，选定服装款式、面料、颜色、图案、材质、悬垂效果、物理性能以及使用的线迹类型、使用的辅料和装饰标等相关信息；版型人员根据提取的客户人体数据以及设计的款式信息等内容进行二维样板的制作，并导入三维缝合系统，按照工艺要求和设计要求进行三维缝合，缝合过程按照实际的样衣生产过程进行，保证缝合成衣的真实性和可产业推广性。1.3服装虚拟试穿过程。版型师和设计师结合前期的设计和缝合，对服装进行试穿，在试穿过程中加载客户所要求的面料、图案、色彩、材质、线迹和装饰标等相关服装因素，同时考虑面料的物理性能和自然悬垂效果，合理地处理服装褶皱。从试衣系统中导出fbx格式或者obj格式的服装模型和人体模型。1.4虚拟动态展示过程。将导出的obj格式的服装模型和人体模型导入三维建模软件，进行后期的渲染和动画制作，最终导出为视频的格式以及试穿照片的格式一起呈现给消费群体。虚拟试衣展示技术能够快捷、准确和高效地完成服装的制版、缝合到试穿以及动态展示的整个过程。虚拟服装展示不仅具有真实性，可以模拟不同尺寸、不同面料、材质、悬垂效果、工艺制作过程和人体动态，同时可以反映不同体型特点的人体的虚拟试穿效果，而且具有可产业推广性，能够快速、高效和逼真地反映客户对服装的需求。

2研究内容

虚拟试衣作为数字化服装定制系统的重要一环，是制约服装交互式生产方式发展的重要因素，个性化虚拟试衣技术的发展与成熟，是对数字化服装定制系统的发展与完善。以三维人体测量技术、服装CAD制版、三维面料扫描技术、虚拟试衣试验和人体着装试验5种主要技术路线为基础，分析研究个性化定制男衬衫的虚拟展示。以男衬衫为载体，服装CAD制版为桥梁，将三维人体扫描技术与虚拟试衣软件有机结合，创新综合运用多软件互联，实现服装数字化的高效化和适体化。2.1三维人体扫描数据的获取及个性化人体建模。利用三维人体扫描仪红外线光学三角测量技术，通过对人体前后左右各个方向同时扫描，保证360o三维人体净尺寸数据的获取，共获得距离数据、角度及断面形状共200余个数据，极大地弥补二维测量的局限性。用分析软件将数据置换成图像数据，建立三维人体模型。2.2构建服装网络定制客户体验模式。客户依据三维人体模型，选择并设计自己喜好的服装款式后，由系统自动生成客户的对应样板，服装企业快速排料生产出成衣，实现个性化服装定制。2.3建立线上男衬衫虚拟试衣数据库。设置三维人体数据模型，定义男衬衫服装款式重要部件及缝合线等，将客户的人体模型和数字化衬衫进行匹配。同期探讨三维人体模型、样板与虚拟展示技术之间的关系，建立服装款式、面料材质数据库，并分析人体着装效果与面料真实度的关系。

3研究意义

立足于现代服装数字化技术研究，从服装个性化和虚拟化进行测试和评价。研究男衬衫虚拟仿真技术与服装个性化定制之间的联系，以期更好地将个性化虚拟试衣技术应用于服装设计，进一步推动服装数字化技术应用与发展。同时，也为设计师的快速时尚服装设计提供可视化设计手段，将极大提高服装的设计水平和设计效率。首先，采用三维人体扫描系统可以实现非接触测量人体外形，与传统的手工测量相比，速度快，精度高。其次，可以很方便地满足服装定制中消费者对虚拟试衣的需求，并能很方便地根据消费者要求修改服装样板，让消费者参与到服装设计中来，顺应体验经济的要求。再次，虚拟试衣作为数字化服装定制系统的重要一环，是制约服装交互式生产方式发展的重要因素，个性化虚拟试衣技术的发展与成熟，是对数字化服装定制系统的发展与完善。最后，将个性化虚拟试衣技术应用于服装电子商务，也将进一步推动服装电子商务的发展。

4结语

随着数字时代的到来，许多传统定做模式也逐渐在新技术的冲击下获得新的内涵和实现方式，无论是从整体的产业链模式还是具体的设计加工行为，数字化的服装定制已经出现了蓬勃发展的态势。传统服装产业模式已不能满足消费者的消费需求，各种计算机硬件性能的提高和三维虚拟衣服展示研究的不断深入，一方面不断提高服装设计、加工和销售效率，同时也使传统的服装产业模式受到越来越大的挑战与冲击，服装行业必须进行产业结构的调整与提升，摆脱劳动密集型产业结构的种种束缚，向技术密集型方向发展。多元化、数字化和虚拟化是服装行业发展的必经之路。

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