计算机网络硬件通信虚拟实验系统的设计研究

2018-04-16胡仕明

电子测试 2018年12期

胡仕明

（嘉应学院计算机学院，广东梅州，514015）

0　引言

通信虚拟实验系统是一种采用虚拟现实技术仿真实验的一项网络计算机技术，主要面向教学虚拟实验室。通过构建虚拟实验系统，在很大程度上可以打破时间上一级空间阻碍，突破时间、空间、设备量的限制。从而加强人们之间的沟通与交流。虚拟实验系统相比其他系统具有很强的优势，可以实现网络与实验的完美融合，并且在构建当中成本更低、速度更快、方便管理。为了能够全面发挥硬件通信虚拟实验系统的积极作用，需要做好系统设计工作，保证系统高效、平稳运行。

1　计算机网络硬件通信虚拟实验系统技术背景

1.1　Java技术

Java技术是一种软件编程语言吗，在计算机领域中应用十分广泛，由于Java技术自身的安全性更高，与计算机硬件结构不产生冲突。为了能够提高Java技术应用中的兼容性，在初期编程当中需要设计二进编码功能，也可以让存储在计算机硬盘中的资源在网络平台上实现共享。再者，应用Java技术可以加强系统分配，这样不仅可以在一定程度上减少感染病毒的几率，提高系统安全性。但也要关注Java技术的弊端，包括运行慢、字节码高，从而造成资源浪费。

1.2　VC++技术

VC++技术是一种编程语言，但是和其他编程语言存在差异，主要表现在VC++技术能够实现可视化，具有传统编程技术无法替代的特点。VC++技术可以将函数、数据进行封装操作，结合不同数据与函数赋予不同权限，通常可以划分为三种，包括私有成员、公有成员、保护成员。同时，应用VC++技术更具灵活性、应用字节少、运行效率高，是当今应用较为广泛的技术之一。

2　计算机网络硬件通信虚拟实验系统设计

2.1　虚拟实验系统平台整体设计

虚拟实验系统中的主要应用媒介就是多媒体技术，通过将虚拟实现技术和多媒体技术相融合，从而构造出更加真实的虚拟场景，加强人们的视听体验，更好的在虚拟实验当中完成教学任务。在虚拟系统运行当中，平台设计的要求主要表现在：(1)具有虚拟现实功能。虚拟实验系统出现的最终目的就是加强人机交流，设置主要目的是通过对现实生活各类场景、活动进行仿真模拟，这样即可全面加强人们的视听感受，不仅让人们更好的掌握整个系统操作步骤和方法，也要在一定程度上虚拟实验系统的巨大优势。(2)仿真控制。虚拟实验系统在实际运营过程中，想要让所模拟的实验内容更加逼真，需要具有一定的真实性需求，并对整个实验过程进行仿真控制。客户在虚拟实验系统当中，可以增强感知体验，这主要是利用了交互依托功能形式。操作用户可以通过交互系统来实现自己感知要求。并且计算机硬件设备要求是特殊器具，如3D鼠标等。

2.2　通信虚拟实验系统设计性能

（1）基于WEB桌面计算机网络硬件通信虚拟试验系统。仿真模拟过程中的真实性主要包括了空间、交互方法以及物理特性的三方真实性要求。结合虚拟空间和现实空间融合与隔离，从而提出标准的技术规范和要求，从而将整个虚拟系统划分为三类，包括沉浸式、桌面式、增强虚拟。这三种虚拟系统可以实现WEB虚拟环境，构建三维立体空间，并在交互过程中采用3D鼠标完成操作。

（2）系统运行效率与成像质量。通过对虚拟实验系统构建机理可知，在实际应用中要掌握整个系统在单机形态下运行情况，这就对计算机硬件提出了更高的要求，硬件性能会直接影响到虚拟实验开展效果。所以，在展开虚拟系统设计当中，不仅要考虑整个系统的使用要求，也要结合用户要求合理选择硬件设施，确保符合实际标准。

（3）实验设备拓展。当今，计算机技术革新换代非常快，特别是在计算机硬件设备，例如因特尔在今年推出了第八代CPU、10系列显卡等。为了能够延长计算机系统的整体应用空间，避免使用周期过短的情况。所以，在计算机硬件投资过程中，需要预留一定的拓展空间，这样即可延长整个实验系统的使用周期。

（4）虚拟系统实则就是基于web桌面所构建一种平台。仿真技术在实际使用过程中具有一定真实性，主要表现在空间、物理、交互形式方面上。通过让虚拟世界和现实世界相融合，可以提高人们在操作当中对客观环境的要求，在虚拟系统实际使用当中，通过web结合用户需求创建虚拟环境，用户只需要通过鼠标等即可对整个虚拟实验进行可视化处理。

2.3　实验系统模式

虚拟实验系统模式可以划分为两类，主要包括实验室半虚拟和无实验室全虚拟。半虚拟是一种融合计算机系统和硬件设备实现的虚拟仪器面板到硬件设施中的物理转化。该模式的应用重点就是信息收集与控制，通过接口将相关设备插入到计算机中，通过物理相连的方法即可传输信号数据，并在计算机中进行处理，把模拟信号直接转变成为数据。全虚拟系统运行中主要是依托于互联网，采用了仿真技术和虚拟技术，打造一个与现实环境类似的实验环境，在虚拟实验室当中，用户体验与感知也非常逼真。但通常都是使用半虚拟模式，这是因为全虚拟技术发展还不够成熟，VR、AR等技术还处于初期发展阶段，但随着虚拟技术进一步发展，全虚拟模式普及度也会逐渐提高。