虚拟现实技术发展方向

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虚拟现实技术发展方向范文第1篇

关键词:虚拟现实;建模;模拟

虚拟现实技术现如今获得了很大的发展,已成功地应用于军事、航空航天、娱乐、医疗等多个领域,但我们也应该看到,这些还远远不够。如果虚拟现实技术的应用局限于这几个特定的领域,是会严重制约虚拟现实技术发展的。比如我们如果只把虚拟现实看成是训练模拟器的代名词,那么虚拟现实就会走入一个“死胡同”。虚拟现实技术只有渗透到信息系统的各个领域,改变信息系统的人机交互方式,甚至改变现代信息系统的设计原则,使之更能适应以用户为中心的应用需求,只有这样,虚拟现实技术才能够得到快速健康的发展。虚拟现实技术应用到整个信息系统领域还面临几个问题。首先需要硬件上的支持,如可以摘下戴在头上的立体显示器,可以获得廉价的图形加速器等等。制约虚拟现实发展的更重要的因素来自于软件水平,包括各种算法上需要取得突破。比如:90年代提出的基于图像的渲染(Image―BasedRendering,简称IBR)技术便对促进虚拟现实技术的发展有很大的影响。

1 虚拟现实发展面临的障碍

虚拟现实设备的“贵族化”。我们要构建一个高质量的虚拟现实系统,首先需要昂贵的外部设备,无论是高分辨率的头盔显示器HMD,还是立体投影显示器,无论是空间定位器,还是高精度的数据手套,都是价格不菲。其次,为完成复杂场景的实时渲染,我们还需要高性能的图形工作站以及相应的软件。在一些专用领域,如军事或航空航天,昂贵的价格可能还是能够承受的,但对于普通的信息系统用户可能会望而却步。

繁琐的三维建模。我们知道,基于图形的虚拟环境首先要解决的问题便是三维造型。当图形渲染技术在向实现真实感大踏步前进的时候,生成精确三维模型的过程还像25年前一样困难。在三维激光扫描技术上的进步提供了简化模型构造过程的一些承诺,然而,这些自动化模型获取方法也验证了我们最大的疑虑:真实世界的几何是极端复杂的。大部分的模型仍需要由人工绘制,而且需要聘请高水平的专业人士,所以其费用是相当惊人的。比如在我们所熟知的电影《泰坦尼克号》中,为实现场景三维建模及各种特技处理所花的人工费用高达2500万美元,这笔钱足以制造一艘同样规模的真船。繁琐的三维建模也是制约虚拟现实发展的严重障碍。

大数据量。虚拟现实要想得到很大的发展,需要与Internet结合,这恐怕已是不争的事实。目前虚拟现实应用的数据量仍然很大,在现有网络整体速度较慢的情况下,Internet用户必须等待较长时间,这往往令人难以忍受。我们应该在虚拟现实系统中考虑数据压缩问题,这个问题可能现在还未引起人们的重视,但随着应用的深入,这是一个不可回避的问题。

解决这些障碍的技术路线很多,也不可能由一种技术路线便能解决所有的障碍,但我们认为“虚实结合”,即把基于图形渲染与基于图像渲染相结合,把计算机图形技术与计算机视觉技术相结合,是虚拟现实技术的一个必然发展趋势。

2 虚拟现实技术的未来展望

面对当前知识经济、信息产业和国防现代化迅速发展的形势,我国政府、军队和企业十分重视信息技术的创新研究和长远发展,正制定和实施包括基础研究、高技术开发和产业攻关在内的各类国家规划,并已经或准备给予大量投入。作为技术发展重要驱动力的“虚拟现实”,又一次成为人们关注的热点之一。由于虚拟现实具有极其重要的应用前景,因而促使人们不断去创新、克服困难!

军事。美国国防部和军方认为:虚拟现实将在武器系统性能评价、武器操纵训练及指挥大规模军事演习三方面发挥重大作用。他们制定了战争综合演示厅计划、防务仿真交互网络计划、综合战役桥计划及虚拟座舱等应用环境,并在核武器试验及许多局部战争中进行了应用。

航天航空。美国宇航局是虚拟现实最早的研究单位和应用者。宇宙飞船及各类航空器是需要耗费巨资的现代化工具,而进入宇宙有大量未知、危险的因素,因而模拟各种航空器可能遇到的环境,不仅可节省大量费用,而且是十分必要的。虚拟风洞就是一例。

计算机辅助设计。各种工业产品、建筑物均需反复构思和设计,但往往用户仍不满意。美国波音公司Butle设计了一架称为VR-X的虚拟飞机,它可使设计人员身临其境般地观察飞机外形、内部结构及布局的效果。建筑设计师可在盖楼前通过虚拟建筑物,让用户自己来观察外形和内部房间部位,也便于设计师修改设计。

外科手术和人体器官的模拟。外科医生的培训是一项投资大、时间长的工作,这是因为不能随便让实习医生在病人身上动手术,可是不亲自动手,又如何学会手术呢?虚拟手术台已能部分模仿外科手术的现场。同样,提供模拟的人体器官,可让学生逼真地观察器官内部的构造和病灶,具有极高的实验价值。

科学研究和计算的可视化。各种分子结构模型、大坝应力计算的结果、地震、石油勘探数据处理等,均十分需要三维(甚至多维)图形可视化的显示和交互浏览,虚拟现实技术为科学研究、探索微观形态等提供了形象直观的工具。

远程控制。虚拟现实可采用遥控手段,通过机械手、机器人对危险或有毒环境进行操作。

教育、游戏与其他。这是向人们,尤其是青少年提供生动的课堂和娱乐手段的好机遇,它具有三维声像效果,能进行交互操作的功能,因而已被商家们看好,竞相开发低档虚拟现实产品。

参考文献

[1]马吉飞,孙静.虚拟现实技术在现代医学中的应用[J].天津农学院学报,2002(4).

虚拟现实技术发展方向范文第2篇

如今，人们在选择智能化的产品的时更喜欢触控类的多功能产品。这种最直接的触控方式符合人们探索虚拟世界的最直接的需求。人们从刚出生开始，为了认识外界的事物都是通过触摸的方式。对于人们而言，触控已经变成了最直接的人机交互的方式。随着触控技术的不断发展，以后可以实现人和机器的直接对话，这种变革也是消费者对于未来需求和自己内心需求的一种更深层次的解读和挖掘。对目前市场上的电子产品进行调查会发现，最受用户欢迎的还是智能手机和平板电脑。消费者在使用的过程中可以直接进行触控，操作十分简单，同时还能满足消费的心理需求。现在市场上的手机大部分都是多点触屏手机，硬件设计也逐渐提高，整体产品更加人性化。

2虚拟界面的设计在产品创意中的应用

虚拟界面与传统的对于信息传递的介质存在很大的区别，虚拟界面使得以前不可能实现的东西变成了现实，扩大了人们获取信息的渠道。

2.1虚拟现实技术

相对于传统的在图纸上进行画图来进行产品创意的设计而言，虚拟界面的设计理念主要是实现沉浸或者非沉浸环境中的交互，实时地对原来的模型进行修改，并且在修改之后能够及时地得到修改的结果。虚拟现实技术是进行电子产品创意设计中最重要也是最关键的一项技术，掌握这项技术后设计师可以更好地进行产品的创意设计。虚拟现实技术主要是指可以体验虚拟世界的计算机系统。这种虚拟的世界可以根据现实生活中的事迹在计算机中形成并反映现实的世界，而人们可以通过各种感觉器官在虚拟的世界中对现实的事迹进行感知，进而实现虚拟世界和真实世界的交流，这也是一种新型的计算机技术。同时这种虚拟现实的技术也可以帮助人们更好地理解现实世界，也有助于实现人机交互在产品创意设计中的应用。

2.2虚拟界面在产品创意中的应用

了解到虚拟现实技术在产品创意设计中的重要性，那么如何利用虚拟界面进行产品创意的设计就变成了设计者师最关心的问题。虚拟界面的设计不仅继承了CAD设计的各种优点，而且在使用的过程别便利，能够给使用者最直观的感受，让使用者在虚拟的世界中感受到现实的生活，可视化的特点为设计师进行虚拟界面的修改提供了很大的便利。虚拟界面最大的优点就是可以进行远程操作，这也就实现了资源的共享和优势互补。在产品的创意设计中，人机交互已经开始向虚拟界面进行转化，这也为设计师进行产品的创意设计提供了很好的发展方向。在这种技术发展的大环境下，虚拟界面中的很多技术还没有普及，而且很多人对于这些技术还不是十分的接受。如今虚拟界面也只是在大型的设备上实现了应用。

3人机交互对产品的创意设计影响

人机交互界面的设计是使用者和产品之间进行交流的最主要的语言形式。现在人机交互已经变成了产品设计中要考虑的一个很重要的因素。人机交互的特点主要有以下几个，首先是人机交互可以很好地实现界面之间的对话设计。人们可以使用智能化的产品，利用触控的方式获取信息，同时也可以对其进行远程操作和控制。其次是人机交互的输入方式十分便捷。现在随着人们对产品要求的逐渐提高，人们开始选择触控类的产品，这类产品在使用的过程中也更加方便，同时也能满足人们最本质的需求。最后是人机交互控制界面的合理设计。在人机交互的界面中使用者可以很好地观察出设备的使用情况，从而利用视觉和触觉给使用者带来最直接的体验，满足使用者的心理效应。如人机交互设计的使用。

人机交互在人们选择产品中扮演着很重要的作用，同时人机交互也是设计师进行产品创意时要考虑的很重要的一个因素。现在人机交互在产品的创意设计中得到了广泛的应用。如设计师将人机交互很好地应用到了手机、平板电脑的设计中，使得它们可以很好地与人进行互动，这也就增加了人们在使用过程中的趣味性。随着人机交互在产品创意中应用范围的逐渐扩大，人机交互对于产品的创意设计的影响也就越来越大，人们对产品智能化和多功能的要求也越来越普遍，所以人机交互在其中扮演着很重要的作用，并不断地影响着产品设计的发展方向。现在人机交互的技术不仅反映这个社会财富的积累，更显示出了人们对于社会最本质东西的一种心理的追求。

4结语

虚拟现实技术发展方向范文第3篇

关键词:虚拟现实技术;关键技术;前景

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)24-6815-03

The Study of the Virtual Reality

HU Feng-hua, GUO Dan-feng, LIU Bin

(Collage of Computer and Information Technology, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)

Abstract: Virtual reality is a result of computer development,it may create some scenery that includes senses of sight,hearing and touch.Its characteristics are multi-sensation, existent sense,interaction an d independence.

Key words: virtual reality; key technology; prosperity

虚拟现实是近年来十分活跃的技术研究领域,是一系列高新技术的汇集,这些技术包括计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术以及高度并行的实时计算技术,还包括人的行为学研究等多项关键技术。虚拟现实是多媒体技术发展的更高境界,是这些技术的更高层次的集成和渗透。它能给用户以更逼真的体验,为人们探索宏观世界和微观世界以及那些由于种种原因不便于直接观察事物的运动变化规律提供了极大的便利。由于它前景诱人,一经问世就立即受到了人们的高度重视。有专家认为,80年代是个人计算机的年代,90年代是多媒体计算机的年代,21世纪初将是虚拟现实技术的时代。

1 虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术(Virtual Reality ),又称灵境技术,是90年代为科学界和工程界所关注的技术。这种技术的特点在于,计算机产生一种人为虚拟的环境,这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间,或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”,从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。狭义的说它是一种人机交互方式,以最终消除人、机之间的隔阂,达到人机交融为目的。

2 虚拟现实的发展历程

虚拟现实的发展从 1962年,Morton Heilig发明了实感全景仿真机开始。l965年,27岁的美国高级研究规划署 (ARPA)信息处理技术处主任伊凡・苏泽兰 ( IvanSuthefland )在其论文《终极显示》“The Ultimate Display”中首次提出包括具有力反馈设备、交互图形显示以及声音提示的虚拟现实系统的基本思想,提出使计算机显示屏成为观察客观世界窗口的设想,伊凡・苏泽兰研制了头盔式图形显示器。这是目前大家公认的虚拟现实技术研究的开端。 20世纪80年代美国VPL(“Virtual Programming Languages”) 研发公司的创始人计算机科学家、作曲家、艺术家兼作家加隆・雷尼尔 (Jaron Lanier)创造了“Virtual Reality”一词。原意指计算机构建的三维空间。1992年,在法国召开了与VR技术相关的名为“真实与虚拟世界的界面”的国际会议。 1993年,美国科学家 Grigore C.Burdea 和法国科学家 Philippe Coitfet在世界电子国际年会上发表了“Virtual Reality System and Application”一文,第二年两人在纽约合作出版了《模拟识实技术》一书,提出了虚拟现实的三“I”特征:Immersion(沉浸)、Interaction(交互)、Imagination(构想),即所谓的虚拟现实三角形。

3 虚拟现实的特征

3.1 沉浸感

沉浸感,是指计算机生成的虚拟世界能给人一种身临其境的感觉,如同进入一个真实的客观世界。在现实生活中,我们观察到的都是有景深、有立体感的三维世界,因此要做到完全模拟现实,仅仅靠简单的平面二维图形是不够的,只有用三维系统才能真正意义地模拟三维世界,才能给用户一种身临其境的感觉。

3.2 交互性

交互性,是指人能够很自然地跟虚拟世界中的对象进行交互操作或者交流。进入三维场景之后,用户要有第一人称感觉,就是说是以用户为主而不是计算机图片或场景,用户要体会到一种与现实生活一样的感觉。这就要求我们必须把时点移到所构造的三维场景中的任何一点,就像在真实世界中您可以随意前进、后退、转弯、蹲下、跳起以得到不同的视角,不同的视角才会造成不同的场景。

3.3 构想

构想,是指虚拟环境可使人沉浸其中,并且获取新的知识,提高感性和理性认识,从而深化概念并萌发新意。任何系统都需要人都参与,这其中主要用到三维交互设备,常用的有立体头盔、数据手套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置,如摄像机、地板压力传感器等。

任何系统,只要满足了以上三个特征,我们就可以称其为一个虚拟现实系统。

4 虚拟现实的实现

4.1 虚拟现实技术的原理

虚拟现实技术是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、触觉等感觉器官功能,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,感受到真实世界中无法亲身经历的体验。

4.2 虚拟现实的关键技术

4.2.1 动态环境建模技术

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据,并根据应用的需要,利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。

4.2.2 交互技术

虚拟现实中的人机交互远远超出了键盘和鼠标的传统模式,利用数字头盔、数字手套等复杂的传感器设备,三维交互技术与语音识别、语音输入技术成为重要的人机交互手段。

4.2.3 立体显示和传感器技术

虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。现有的虚拟现实还远远不能满足系统的需要,例如,数据手套有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点;虚拟现实设备的跟踪精度和跟踪范围也有待提高,因此有必要开发新的三维显示技术。

4.2.4 系统集成技术

由于虚拟现实中包括大量的感知信息和模型,因此系统的集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术等等。

4.3 虚拟系统的硬件

由于虚拟世界本身的复杂性及计算实时性的要求,对系统的硬件配置提出了极高的要求。虚拟现实系统的硬件包括虚拟现实发生器以及输入输出设备。虚拟现实发生器用来处理和产生虚拟境界,是任何虚拟系统的核心。它一般由计算机加图形生成器或加速卡组成。虚拟现实系统的输入设备可以帮助参与者在虚拟现实仿真中改变自己的位置、观察点和视野,并能对虚拟境界中的问题进行一定的操作性作用。

4.4 虚拟系统的软件

虚拟环境的开发者是在已有的虚拟环境系统开发工具的基础上进行工作。虚拟现实软件必须充分管理和利用各种计算资源、接口设备和系统资源,提供应用开发者高性能的接口。通常的接口方式有编译库、描述语言和图形化。虚拟现实软件可分为工具包和创作工具。工具包即程序库,一般用c或c料等编制,VRML就是这样一个程序库。创作工具是带有图形用户界面的完整软件,通过创作工具只需简单编程就可生成虚拟境界。

4.5 虚拟现实系统的分类

随着科学技术的飞速发展,自1965年Ivan Sutherland提出虚拟现实的概念以来,虚拟现实技术出现了多样化的发展趋势。随着数据结构、各种实体建摸技术趋于成熟,以及一切与之相关的具有自然模拟、逼真体验的技术与方法的发展,为虚拟现实技术的广泛应用提供了技术支持。到20世纪80年代出现了交互式手套控制和头盔显示的虚拟现实系统,使得虚拟现实在应用技术上有了新的飞跃。根据对虚拟环境的不同要求和对于使用目的和应用对象的不同要求,虚拟现实系统可以分为以下几类:桌面式虚拟现实系统、沉浸式虚拟现实系统、叠加式虚拟现实系统、分布式虚拟现实系统和增强型虚拟现实系统。

4.5.1 桌面式虚拟现实系统

桌面式虚拟现实系统又称为非沉浸式虚拟现实系统,这种系统通过投影屏幕、计算机屏幕作为用户观察虚拟环境的一个窗口,参与者仅使用一些简单外部设备来控制虚拟环境和操纵虚拟场景中的物体。在桌面式虚拟现实系统中,用户可以通过事先设置的交互操作或者浏览器已附带的功能来实现虚拟环境的物体旋转和平移,以便从各个角度观看三维模型;也可以利用浏览器中的“walk”功能在虚拟环境中浏览。如飞机模拟器、汽车模拟器、电子会议等都属于桌面式虚拟现实系统。桌面式虚拟现实系统投资比较低,适宜推广应用,而且通过附加一些低成本的辅助设备,如液晶显示光闸眼镜、立体观察器等就能达到比较理想的模拟现实的效果。

4.5.2 沉浸式虚拟现实系统

沉浸型虚拟现实系统比较复杂,为了使用户能够全身心地投入到虚拟环境之中,它将用户与外界隔离,排除了外界的干扰。通过头盔显示器、数据衣服、数据手套等传感器设备用户可以与虚拟环境进行交互。这种系统由于价格昂贵,虽然能够为用户创造一个完备的虚拟世界,但难以普及。

4.5.3 叠加式虚拟现实系统

叠加式虚拟现实系统又称为补充现实系统,是用户一边对现实世界进行观察,一边通过穿透型头戴式显示器计算生成的虚拟图像叠加在现实世界上,为操作员提供存储在计算机中的和他所看到的现实环境有关的信息,从而增强操作员对真实世界的感受。因为叠加式虚拟现实系统不仅能模拟现实世界,而且能增强现实中无法感知或者不方便的感受,所以这种系统在我们的现实生活中有广泛的应用前景,如外科医生应用该系统进行外科手术,为了提高手术的成功率,可以让医生用另外来源得到的3D虚拟图像与病人患病部位的实际图像进行对比、判断。叠加式虚拟现实系统中应用到的传感器技术在精确性方面有限制,所以这种技术在目前实际应用中还有一定的局限性。

4.5.4 分布式虚拟现实系统

分布式虚拟现实系统是基于网络的虚拟环境,是在沉浸式虚拟现实系统的基础上,将位于不同物理位置的多个用户或多个虚拟环境通过网络相连接,并共享信息,从而使用户的协同工作达到一个更高的境界。分布式虚拟现实系统充分利用网络功能和计算机系统强大的计算能力,使在共同领域的专家学者,进行信息共享,达到使处于不同地域的设计人员进行协同设计的目的。分布式虚拟现实系统的操作系统要求能在不同计算机上处理不相似的虚拟世界,因此必须用专门的操作系统――分布式操作系统。目前,分布式虚拟现实系统主要应用于虚拟战争模拟、远程虚拟会议、虚拟医学会诊等领域。

4.5.5 增强型虚拟现实系统

增强型虚拟现实系统又称为混合现实系统。它将真实环境与虚拟环境进行交汇融合,以虚拟环境取代部分真实环境,既可以对某些真实物体进行操作,又可以降低构成真实环境的开销,真正达到了虚拟与现实有机结合的境界。增强型虚拟现实系统是今后的发展方向。

5 我国虚拟现实技术的研究现状

我国的VR技术和一些发达国家相比,还有一定的差距,但已引起政府有关部门和科学家们的高度重视。我国根据具体的国情,已经制定了开展VR技术的研究。九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把VR列入了研究项目。在紧跟国际新技术的同时,国内一些重点院校,已积极投入到了这一领域的研究工作。

国内最早开展此项技术试验的是挂靠在西北工业大学电子工程系的西安虚拟现实工程技术研究中心。该中心的成立,对发挥学校电子信息工程学院等其他院系和研究所在虚拟现实、虚拟仿真与虚拟制造等方面的研究优势将具有积极作用。北京航空航天大学计算机系是国内最早进行虚拟现实技术研究的单位之一。在虚拟环境中物体物理特性的表示与处理、视觉接口部分软硬件的研制、分布式虚拟环境网络设计、实时三维动态数据库开发等方面都取得了很多有意义的成果。浙江大学CAD&CG 国家重点实验室开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统。哈尔滨工业大学已经成功地虚拟出了人的高级行为定人脸图像的合成,表情的合成和唇动的合成等技术问题,并正在研究人说话时头势和手势动作,话音和语调的同步等。中国科技开发院威海分院主要研究虚拟现实中视觉接口技术,完成了虚拟现实中的视体图像对算法回显及软件接口。他们在硬件开发上已经完成了LCD红外立体眼镜,并且已经实现商品化。北方工业大学CAD研究中心是我国最早开展计算机动画研究的单位之一,中国第一部完全用计算机动画技术制作的科教片《相似》就出自该中心。

参考文献:

[1] 王洪.基于虚拟现实的三维漫游技术研究与实践[D].电子科技大学,2004.

[2] 姜学智,李忠华.国内外虚拟现实技术的研究现状[J].辽宁工程技术大学学报,2004.

[3] 韩晓玲.虚拟现实技术发展趋向浅析[J].电脑知识与技术,2007.

虚拟现实技术发展方向范文第4篇

关键词；计算机技术；汽车检测；性能测试；应用

前言；随着汽车检测技术的发展，计算机控制系统在汽车综合性能检测站的应用也发展到了新的阶段。汽车检测标准也越来越严格，迫使汽车检测站由过去人工定性检测（主要手段是路试加外观检验）发展到半自动化检测（主要手段是检测设备，通过人工记录并计算分析检测数据，并对检测结果加以评判）再发展到目前计算机自动控制智能化检测（主要手段是通过计算机智能控制，自动采集数据并加以分析评判），这是一个不断探索和完善的过程，由于我国汽车检测技术起步较晚，加之一度汽车工业没有作为支柱产业，汽车保有量少，导致我国汽车检测技术发展较缓慢，不少地区严重缺少汽车检测专业技术人员，即使在科学技术高速发展的今天，由于从事汽车站计算机控制系统的单位良莠不齐，不少汽车检测站计算机控制系统仍存在许多不尽如人意的地方。

1 计算机技术在汽车性能测试上的应用

1.1 PLC计算机控制系统

PLC计算机控制系统也称作可编程序控制系统，它是一种关键的集合产品，通常用在对开关量的调节上。最初的产生是由于继电器控制方式需要被替代，而到现阶段为止，越来越多的模拟控制功能已陆续产生，应用辐射范围也不断扩大，久而久之形成了一种以PLC为中心的控制系统。

1.2 面向对象计算机控制系统

面向对象计算机控制系统具有较强的针对性，对象计算机控制系统主要是满足一些基本的控制需求，它围绕一些独特的应用对象进行综合设计，并在此基础上完成进一步开发，而在进一步开发中最主要的过程是对体系构造及软件应用的开发，可以满足系统紧凑、价格实惠等要求，并且能够将电控、仪控和计算机结合在一起。

1.3 DCS计算机控制系统

DCS计算机控制系统又称作分布式控制系统，它是目前我国汽车工业自动化中运用最广泛的控制系统，具有分散控制、集中操作等优点，除此之外，还具有高度的可靠性，是汽车行业中首选的优质计算机控制系统。

1.4 模块化控制系统

随着控制模块功能在各个领域的不断诞生，模块化控制系统也逐渐成熟起来，产生了重要的改变。模块化控制系统的核心基础要素为模块，它是一种将各个模块进行结合，从而形成高配置及高分散的控制系统。在如此高效的系统中，一旦发生任何故障，只要将每个故障一一对应的控制模块进行调换即可达到维修的目的，并不需要将系统从头至尾实施大规模调整。模块化控制系统具有结构简单、安装便捷、操作灵活、维修方便等特点。

2.计算机系统在汽车监控中的应用

2.1车载端计算机控制系统的职能归纳

首先，精确定位：车载监控终端全天候24小时连续不断的接收GPS卫星信号，从而为系统提供车辆的位置和速度，定位精度可达10米。其次，记忆功能：车载监控终端具有存储车辆位置/模拟量/异常信息的功能，而且可存储长达两个月的车辆位置/模拟量信息。第三，控制功能：车载监控终端接收到监控中心的控制命令后，对车辆执行控制动作。第四，通信功能：在GSM网络覆盖范围内，车载监控终端可与监控中心进行数据交换。最后，防劫报警职能：在车辆遭受抢劫时，驾驶员触动一个隐蔽报警按钮，即可在自保的同时等待援助。

2.2监控端计算机控制系统的职能归纳

首先，数据预处理：通信服务器从Internet上接收到车辆的信息之后对信息进行初始的验证、校验、数据日志处理。并将待处理的信息分发给有处理能力的监控终端。其次，数据跟踪：将移动车辆的实时位置以列表的方式显示出来。第三，跟踪监控功能：服务器端可以实现对多终端的跟踪监控，系统实现采用TCP/IP协议，采用此协议是因为该协议可以保证信息传输的可靠性和实时性。第四，报警功能：终端设备报警分为预报警，实际报警，以及报警解除三级报警状态，这主要为了避免误报警情况发生，当服务器端收到终端设备预报警信息，则弹出报警对话框，并且在预报警车号列表框中列出发出预报警信息的车号，双击其车号可以使系统定位到该车上，预报警情况不会使系统自动定位该车号的终端。

3 计算机系统在汽车管理检测中的应用

汽车管理检测中计算机系统主要用于对汽车多站点动态检测网络管理系统的搭建及辅助，基于计算机信息科学技术我们可有效服务道路管理运输部门实现对多项汽车检测站测试数据的实时传输以及结果检测的自动化判断，对二级维护车辆进行准确备案，进而实现对各类道路车辆运输技术水平状况的动态实时监控以及对相关价值化信息的高效自动化传输，同时还可有效监控维修汽车企业二级维护车辆的一次合格率，起到严格的督促管理作用。

4.汽车综合性能检测站发展趋势

4.1远程接人VPN方式

该系统网络构造采用散布式协作处置Client/Server（C/S）构造及开放式的网络TCP/IP协议，全网由市运政管理部门信息中心LAN，远间隔各区县汽车检测站分信息中心LAN，经过公共网络Internet或专线衔接。VPN方式的缺陷是：传统VPN方式的显著缺陷就是会招致网络性能降落，从而影响企业用户的信息沟通。

4.2宽带网接人方式

市运政管理部门信息中心和各汽车检测站采角局域网构造，经过宽带网停止通讯。网络采用c/s构造，基于Windows2000Server网络操作系统，SQL Server2000大型网络数据库，提供开放式数据接口。

汽车检测站内部一切工作站构成一个C/S构造的局域网，担任处置汽车检测站内部的各种检测业务。C/S构造局域网宽带网接人方式的缺陷是：当用户数量增加时，性能会明显降落；客户端都要装置应用程序，系统扩展维护复杂，代码可重用性差，维护和晋级本钱十分高。

4.3、虚拟现实技术

虚拟现实技术是一种新型的使用技术，虚拟现实技术是以计算机作为基础，并在特定的环境下进行的虚拟实验，虚拟现实技术可以让人在虚拟的环境中感受到现实。现今虚拟现实技术在很多行业中都有较多的运用，包括军事、游戏等，当然虚拟现实技术也运用到了汽车工程中，利用虚拟现实技术可以将汽车数字化，然后配合一定的环境，驾驶员进行仿真驾驶，驾驶员进行仿真驾驶的过程中就可以感觉到汽车的震动、噪音，这样驾驶员就可以对于汽车的性能做出一个直观的评价，而且不需要利用实车进行测试，这样不仅减少了研发资金而且降低了汽车研发过程中的风险。

结束语

综上所述，机动车辆综合性能检测站计算机控制系统的应用，为汽车综合性能检测提供了高效、现代化的手段。利用计算机技术、网络技术、通讯技术、视频技术，建立一个高效、实用的计算机控制系统，有利于车辆检测的规范，标准的贯彻和实施，促进检测手段的现代化。今后，我们将密切关注计算机在汽车检测行业的应用技术，广泛搜集信息与资料，并就有关技术理论及行业发展方向等进行探讨，以拓宽视野，提高知识水平和技术能力。

虚拟现实技术发展方向范文第5篇

【关键词】液压系统；现状；发展趋势；故障诊断技术

一、液压系统故障诊断技术发展现状

液压系统故障诊断技术是随着液压设备不断高度自动化和复杂化以及对液压系统工作可靠性要求越来越高而发展起来的，是针对现代液压设备需要及时排除液压故障而提出来的，是将医疗诊断中的基本思想推广到液压工程技术而形成的，是建立在液压控制理论，信息理论和电子技术、传感器技术、人工智能技术等基础上的一门综合性新技术。液压传动是三大传动技术之一，与机械传动、电力传动相比，液压传动系统具有其独特的优点，即广泛的工艺适应性、优良的控制性能和较低廉的成本，并且功率大、响应快、精度高，已经广泛应用于冶金、制造等领域。

二、液压系统的故障原因分析

（1）主观诊断法。主观诊断法主要是依靠简单的诊断仪器，凭借个人的实践经验，判别故障发生的部位及其原因。这种方法要求诊断人员掌握丰富的故障机理知识和诊断经验，需利用系统或元件的结构、模型和功能等方面的知识，综合分析才能了解。（2）基于模型诊断法。基于模型的诊断法是先运用一定的数学手段描述系统某些可测量特征量，这些特征量在幅值、相位、频率及相关性上与故障源之间存在着联系，然后通过测量、分析、处理这些特征量信号，来判断故障源所在。这种方法实质上是以传感器技术和动态测试技术为手段，以信号处理和建模处理为基础的诊断技术。（3）智能诊断技术。液压系统故障智能诊断技术是人工智能技术在液压系统故障诊断领域中的应用，它是计算机技术和液压系统故障诊断技术相互结合与发展进步的结果。智能诊断的本质特点是模拟人脑的机能，又能比人脑更有效地获取、传递、处理、再生和利用故障信息，成功地识别和预测诊断对象的状态。因此，智能诊断技术是液压系统故障诊断的一个极具生命力的发展方向。目前的智能诊断研究主要从两个方面开展：基于专家系统的故障智能诊断技术和基于神经网络的液压系统故障智能诊断技术。

三、液压故障诊断技术发展趋势

（1）多种知识表示方法的结合。近几年来，在面向对象程序设计技术的基础上，发展起来了一种称为面向对象的知识表示方法，为这一问题提供了一条很有价值的途径。在面向对象的知识表示方法中，传统的知识表示方法如规则、框架、语义网络等可以被集中在统一的对象库中，而且这种表示方法可以对诊断对象的结构模型进行比较好的描述，在不强求知识分解成特定知识表示结构的前提下，以对象作为知识分割实体，明显要比按一定结构强求知识的分割来得自然、贴切。（2）经验知识与原理知识的紧密结合。关于深浅知识的结合问题，可以各自使用不同的表示方法，从而构成两种不同类型的知识库，每个知识库有各自的推理机，它们在各自的权利范围内构成子系统，两个子系统再通过一个执行器综合起来构成一个特定诊断问题的专家系统。这个执行器记录诊断过程的中间结果和数据，并且还负责经验与原理知识之间的“切换”。这样在诊断过程中，通过两种类型知识的相互作用，使得整个系统更加完善，功能更强。（3）多种智能故障诊断方法的混合。混合智能故障诊断系统的发展有如下趋势：由基于规则的系统到基于混合模型的系统、由领域专家提供知识到机器学习、由非实时诊断到实时诊断、由单一推理控制策略到混合推理控制策略等。（4）虚拟现实技术将得到重视和应用。虚拟现实技术是继多媒体技术以后另一个在计算机界引起广泛关注的研究热点，它有四个重要的特征，即多感知性、对存在感、交互性和自主性。从表面上看，它与多媒体技术有许多相似之处。（5）数据库技术与人工智能技术相互渗透。人工智能技术多年来曲折发展，虽然硕果累累，但比起数据库系统的发展却相形见绌。其主要原因在于缺乏像数据库系统那样较为成熟的理论基础和实用技术。人工智能技术的进一步应用和发展表明，结合数据库技术可以克服人工智能不可跨越的障碍，这也是智能系统成功的关键。对于故障诊断系统来说，知识库一般比较庞大，因此可以借鉴数据库关于信息存储、共享、并发控制和故障恢复技术，改善诊断系统性能。