现实技术论文范文

2022-05-10

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《现实技术论文范文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!虚拟现实是人类在探索自然过程中创造形成的一种用于认识自然、模拟自然、进而更好地适应和利用自然的科学方法和技术。虚拟现实技术的概念、思想和研究目标的形成与相关科学技术,特别是计算机科学技术的发展密切相关,经历了几个阶段:1929年,LinkE.A.发明了一种飞行模拟器,使乘坐者实现了对飞行的一种感觉体验。

第一篇:现实技术论文范文

电气控制技术发展的现实意义

DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.24.018

摘 要:当代社会,电气控制及其自动化,已经成为工农商各行业不可或缺的技术。在全球化的席卷之下,各国科技进行不断地碰撞与融合,使得技术的发展日益成熟,更使其成为社会技术发展主要的依持力量,从而很大程度上推进了社会经济的发展。同时,高校也越来越注重相关专业人才的培养,使得电气控制技术的发展有了人才上的支持。总之,电气控制技术的发展有很重大的现实意义与社会意义。

关键词:电气控制技术 发展 应用 自动化控制

1 电气控制技术简介

电气控制技术主要涉及自动控制,所谓“电气自动控制”是指在没有人直接参与或者仅有少数过程或步骤有人参与的条件下,使被控制对象或生产过程,自动地按人们所期望的预定规律进行工作,是实现工业生产自动化的重要技术手段。在电气自动控制技术日益发展成熟的当今社会,很大程度上解决了人力劳动资源。

2 电气控制技术的发展

电气控制与电气拖动有着密切的关系。在20世纪初期,电动机开始出现在工业领域,使得机床的拖动也随之发生变革,用电动机作为动力设备从而代替了原先的蒸汽机,电气控制技术也随之发展起来。

在控制方法上,由手动控制发展为自动控制;在控制功能上,由简单控制发展为复杂化控制再到智能化控制;在操作技术上,由传统单一的人工化控制发展到信息化集成处理;在控制逻辑上,由单一的有触点硬接线继电器逻辑控制系统发展到由微处理器或微型计算机控制的网络化自动控制系统。

随着几代科学技术人员的不断努力,我国科学技术不断地发展,电气控制技术在社会生活中占据着越来越重要的地位,被广泛应用,同时也降低了工程施工的成本与人工工作量。尤其是计算机技术的日益发展,为电气自动控制提供了强有力的技术支持,新型控制策略的出现,也不断改善着电气控制技术的面貌。

现代化的电气控制技术综合应用了计算机技术,微电子技术,检测技术,自动控制技术,智能技术,通信技术,网络技术等先进成熟的技术成果。

3 电气控制技术的主要功能

从大方向来说,电气控制技术有以下4个方面的主要功能。

3.1 监视功能

电气控制技术可以分析信号状况,如果电路或者设备发生漏电或非预期性带电,系统将会及时发出警报信号,避免发生危险。除此之外,还可以通过自身系统分析功能对运行过程进行监视,当设备运行不正常时,发出警告,并且可以投入故障自检。由于现在的自动控制系统多趋于一体化,人为的监视与检修实现起来困难并且不易发现故障。

3.2 保护功能

电气控制技术涉及生活生产的方方面面,除了大量应用于低压场所,更多的是应用于高压场所,存在危险性,且所需要的安全系数更高。在高压设备的运行中,当通过大电流时,极易出现各种故障,电气控制系统可以及时诊断出这些故障并采取相应的保护处理措施。

3.3 量判功能

工业中的各种设备以控制柜的形式存放,有面板的各种指示按钮和指示灯来进行控制和状态判断,比如正常运行状态显示绿色,故障显示黄色,报警显示红色。但是仅仅通过这样的指示只能知道大体的状况,而无法知道具体状况,无法进行故障检修。如果运用电气控制技术就可以定量检测到每个元件的功率等信息,方便故障检修。

3.4 自动控制功能

前边提到过,电气控制技术的主体就是自动控制技术,电气控制技术的发展初期,要实现控制功能还需要人为地加入,但随着相关技术的发展以及计算机技术的大量应用,使现在的控制大范围自动化,甚至可以实现故障判断和自动检修。

4 电气控制技术的应用

电气控制技术在现实社会中的应用很广泛。工业,农业,商业等各个方面以及每个人的日常生活和工作学习中。在农业中,由以前的纯人力劳动变成现在引入自动控制机械的劳动。比如,小麦收割机可以实现自动收割加脱粒,胡萝卜收割机,玉米收割机,自动播种机等,都是自动控制技术的应用。在工业中主要是各大型生产机床,还有各种冶炼,干燥等生产设备。还有工地、大型工厂的重物起吊装置,工厂厂房的高炉鼓风机等。在环保工程项目中,还有燃料脱硫机等。在商业领域,大型超市商场的空调自动控制系统,电梯自动控制系统等都是电气自动控制技术的应用。

具体举例来说,比如高炉鼓风机,众所周知,钢铁对于中国乃至全世界的需求都相当大。随着铁路技术的发展,需求量上升的同时质量要求也在提高。为了满足社会发展的需求,不仅在量上要做到供求得当,高质量也是一个至关重要的要求。因此,如何改善钢铁的质量,成了冶钢行业考虑的大问题。高炉鼓风机就是应需求而生的升级版生产设备。高炉鼓风机是现在钢铁冶炼行业的新型设备,可以提取更多的钢水。为了使它可以稳定高效地运行,获得更高的效率,必须对其进行不断地升级改造,提高其电气控制的能力,尤其是瞬时断电情况下的电气控制能力。只有在生产过程中,设备能够高效稳定运行,才能提高生产效率,获得更好的收益。

5 电气控制技术发展的技术支持

电气控制技术的长足发展离不开各种辅助技术的支持,也离不开相关技术人员的努力。在技术方面,随着计算机硬件、软件技术以及自动化技术的发展,使电气控制技术的发展得到了很好地保障以及长足进步。编程语言的简明化和强逻辑性使电气控制也具有鲜明的逻辑性,同时操作也趋于简便化。单片机技术的应用,使得其控制装置越来越趋于集成化。

除了技术支持以外,相关专业的技术人员也越来越多。在中国,90%以上的高校开设了电气工程及其自动化,自动化等相关专业。工科学校专业覆盖率达到100%。而且很多名校将这些专业发展为了全国知名的王牌专业,例如清华大学、西安交通大学、华中科技大学,哈尔滨工业大学等著名C9院校。每年培养出来的相关专业人才不计其数,更有许多人选择去国外学习先进知识,回国效力。

正是因为技术和人才的支持,我国的电气控制技术得以迅猛发展,并且仍在不断改进。

6 电气控制技术的未来发展

未来的电气控制技术,不仅要在现有基础上提高工作效率、安全指数和更加便捷的可操作性,还要做到成本低。这样才能保证更多的场合应用到它,更多的人会用它,以便创造更多的平台,方便企业的生产活动,带来更高的经济效益,促进国民经济的发展。技术的开放性,指的是全球技术的开放性,对于技术的发展很重要。在未来,如果电气控制技术的技术开放性可以提高,那么,全球化的经验交流,人才交流,必定会为该领域注入最为鲜活的生命力。而且,计算机技术的高速发展,使得网络模拟越来越多地被应用于大型工程中,这也为电气技术发展提供了依附条件。

7 结语

笔者大学3年以来,接触各种电气相关的专业课,认真学习,也乐在其中,深感对它有着浓厚的兴趣,也愿意继续学下去。笔者感到电气的发展对国家发展的重要性,鉴于写作能力有限,撰写的文章或许不够专业,但所包含的知识概念也是认真查阅的结果,希望可以给阅读的人一些有用的信息。

参考文献

[1] 宫庆宝.电气控制技术及其发展展望[J].山东工业技术,2016(1):174.

[2] 蒋志荣.电气自动化控制技术的研究[J].黑龙江科技信息,2014(4):66.

[3] 彭文杰.当前电气控制技术的不足与优化措施[J].电子技术与软件工程,2015(5):243-244.

作者:邱丹丹

第二篇:虚拟现实技术发展简史

虚拟现实是人类在探索自然过程中创造形成的一种用于认识自然、模拟自然、进而更好地适应和利用自然的科学方法和技术。

虚拟现实技术的概念、思想和研究目标的形成与相关科学技术,特别是计算机科学技术的发展密切相关,经历了几个阶段:

1929年,Link E. A.发明了一种飞行模拟器,使乘坐者实现了对飞行的一种感觉体验。可以说这是人类模拟仿真物理现实的初次尝试。其后随着控制技术的不断发展,各种仿真模拟器陆续问世。

1956年,Heileg M.开发了一个摩托车仿真器Sensorama,具有三维显示及立体声效果,并能产生振动感觉。他在1962年的“Sensorama Simulator”专利已具有一定的VR技术的思想。

电子计算技术的发展和计算机的小型化,推动了仿真技术的发展,逐步形成了计算机仿真科学技术学科。1965年,计算机图形学的重要奠基人Sutherland博士发表了一篇短文The ultimate display,以其敏锐的洞察力和丰富的想象力描绘了一种新的显示技术。他设想在这种显示技术支持下,观察者可以直接沉浸在计算机控制的虚拟环境之中,就如同日常生活在真实世界一样。同时,观察者还能以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互,如触摸感知和控制虚拟对象等。Sutherland的文章从计算机显示和人机交互的角度提出了模拟现实世界的思想,推动了计算机图形图像技术的发展,并启发了头盔显示器、数据手套等新型人机交互设备的研究。

1966年,Sutherland I. E.等开始研制头盔式显示器,随后又将模拟力和触觉的反馈装置加入到系统中。1973年,Krueger M.提出了“Artificial Reality”一词,这是早期出现的VR词语。由于受计算机技术本身发展的限制,总体上说20世纪六七十年代这一方向的技术发展不是很快,处于思想、概念和技术的酝酿形成阶段。

20世纪90年代以后,随着计算机技术与高性能计算、人机交互技术与设备、计算机网络与通信等科学技术领域的突破和高速发展,以及军事演练、航空航天、复杂设备研制等重要应用领域的巨大需求,VR技术进入了快速发展时期。

我国关于计算机建模与仿真的研究开展较早,大体上在20世纪70年代初,主要集中在航空航天领域。90年代初我国一些高校和科研院所的研究人员从不同角度开始对VR进行研究。十多年来,我国许多高等院校、科研院所,以及其他许多应用部门和单位的科研人员进行了各具背景、各有特色的研究工作。2006年国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将VR技术列为信息领域优先发展的前沿技术之一。2007年科技部正式批准依托北京航空航天大学建设虚拟现实技术与系统国家重点实验室。

作者:赵沁平

第三篇:虚拟现实技术及其应用探讨

摘 要:虚拟现实技术是一种借助计算机所模拟的三维环境,能够有效创建和体验虚拟世界.随着计算机技术的快速发展,虚拟现实技术能够确保使用人员从视觉,听觉和触觉感官上均感受到视听环境,其涵盖较多方面技术类型,属于多技术综合集成技术.此次研究主要是围绕虚拟现实技术展开讨论,首先介绍了虚拟现实技术的基本特征,结构和类型,在此基础之上分析了虚拟现实技术的应用现状,希望能够对相关人员起到参考性价值.

关键词:虚拟现实技术;应用;未来发展

虚拟现实技术主要被称为VR技术,通过计算机图形渲染能力所建造的三维虚拟空间,并且能够应用多项技术对用户触觉,视觉以及听觉等直观感受等进行模拟,使用户拥有身临其境的感觉.在使用虚拟现实技术期间,用户能够对虚拟空间的虚拟物体进行浏览,并且应用虚拟现实技术所创造出的虚拟环境能够使用户感受到自身存在环境和活动.虚拟现实技术能够充分应用数据传输技术,计算机技术,立体显示技术,网络技术以及语音识别技术等,这样能够有效融合虚拟与现实,并且为现实活动与虚拟环境搭建交流平台.虚拟现实基于计算机技术对虚拟世界进行创造和体验,在实际应用期间能够包容多种信息,可以在此多维化空间内充分发挥出人类的感性认知和理性认知.

1 虚拟现实技术系统的结构组成和基本特征

1.1 虚拟现实技术系统的结构组成

一个完成的虚拟现实技术系统主要包括计算机软件和硬件系统,传感器设备等.其中计算机硬件系统主要包含大型计算机系统,并且由多个小型计算机和工作站等构成;计算机软件系统主要包括相关计算机模块,包括控制模块,反馈模块,检测模块和传感器模块等.控制模块主要是利用不同信息数据控制传感器,这样能够确保用户,虚拟环境和现实环境之间的交流互动;反馈模块主要是对传感器所反馈的信息进行接受,反馈传感器具有较多类型,属于重要信息交互设备;检测模块主要是检测虚拟环境中用户所发出的指令;传感器模块主要是实现虚拟环境中的相应动作.下图1为虚拟现实技术系统的组成结构图.

1.2 虚拟现实技术的特征分析

在虚拟现实技术所探索和研究的领域中,能够建立出与其他技术具有明显特征的新型空间与应用,如图2所示.因此虚拟现实技术的主要特征表现在以下方面:

(1)沉浸性:虚拟现实技术的“虚拟”理念主要是由于呈现出的环境没有存在于现实当中,仅仅为计算机技术所创造的虚拟世界,这样就会使用户沉浸在虚拟空间中.此处所提及的沉浸主要是用户利用虚拟环境设备将自身与虚拟环境融合在一起,使其处于虚拟环境中,在虚拟世界中用户能够感受和应用不同物体,与现实世界的感觉比较相似.在虚拟环境中,用户感受事物具有较高的真实性,充分给予其身临其境的感觉.

(2)交互性:交互性主要是用户对虚拟世界中物体的操作情况,能够从环境中获得反馈,比如在实际生活环境中与他人进行交流一样.虚拟现实系统的人机教育与自然交互方式比较接近,用户可以通过自身语言,机体运动等技能,全面考察或操作虚拟世界的人和物.计算机能够按照用户的指示和动作对系统所呈现出的声音和图像进行优化调整.

(3)多感知性:虚拟现实的设备所拥有的智能逻辑分析能力就被称为多感知性.在虚拟现实系统中装设视传感装置,听传感装置和触传感装置及动传感装置,因此用户在虚拟环境中利用人机交互方式能够获得触觉,听觉,视觉以及动觉等不同感知,这样能够达到身临其境的感觉.

(4)构想性:通过虚拟现实系统能够创造出现实生活中不存在的人事物,并且能够停留在人们思想中的场景.用户可以应用在虚拟环境中多种活动获得相应的认识,这样能够深入理解和掌握相关知识体系,产生出更加具有创意的想法,实现人们的认知与思维方式的全新转变.

2 虚拟现实技术的基本分类

按照当前虚拟现实技术的发展现状能够看出,在对其进行分类时主要按照功能高低进行划分:

2.1 桌面级虚拟现实系统

虚拟现实技术主要是应用计算机系统实现仿真,计算机屏幕能够作为参与者和用户观察的窗口,不同外部设备能够对虚拟环境中的物体进行操作,此种模式虚拟现实技术能够借助桌上级计算机实现,因此经济性比较高,功能较为单一,能够应用在计算机辅助辅助制造CAM和设计CAD,还能够应用到桌面游戏和建筑设计中.

2.2 沉浸式虚拟现实技术系统

此种模式是在桌面级基础之上增设多种人体交互设备,比如可应用头戴式或者手柄式显示器.该系统具备眼球追踪技术,可以应用头部跟踪器和数据手套作为交互装置,这样能够将用户的视听觉带入到三维立体环境中,暂时分离用户和现实环境,使其在虚拟环境中成为真实的人.在此种情况下,用户能够应用多种交互设备对虚拟环境进行操作和驾驭,确保用户感受到身临其境.因此沉浸式虚拟现实技术能够应用到培训演示,飞行员培训以及游戏领域中.

2.3 分布式虚拟现实技术系统

在网络环境下充分调动不同区域的资源,使其构建成具有强大功能的虚拟现实技术系统.分布式虚拟现实技术系统是在沉浸式基础上发展的一种新型虚拟现實技术,能够利用虚拟现实系统将不同区域的人事物连接在一起,这样能够实现不同用途,有效连接不同参与者,还能够参与到虚拟空间中,有效体验虚拟经历,确保用户的协调工作的配合度发挥到极致.能够预想到的是,来自不同国家的人员能够应用虚拟现实技术细条参与到同一场虚拟游戏中.

2.4 增强现实型

增强现实型模式属于混合型系统,能够有效结合虚拟环境和真实环境中,这样既可以降低虚拟环境的建造成本,还能够亲自操作现实环境,由于此模式中的部分场景为真实环境,因此能够提升用户的真实体验.在现实环境中应用增强现实型虚拟现实技术系统可以在虚拟环境中展示出真实物体.

3 虚拟现实技术的应用分析

在虚拟现实技术的快速发展过程中张中,我国多数行业也开始应用该项技术,主要涉及军事领域,地理测绘,工业设计,石油开采,娱乐领域等,图1为虚拟现实技术的应用分类.

3.1 军事领域的应用

随着军事科技的快速发展,无人化战争已经成为未来发展趋势,此时应用虚拟现实技术就能够实现无人化战争.借助虚拟现实技术的三维场景建模能力,仿真的环境和画面.军事指挥官能够借助虚拟现实技术系统感受到亲临阵线感觉,全面掌握双方作战的实际情况.除上述以外,虚拟现实技术系统还能够有效训练高科技单兵,开发高科技武器,实现实时协同作战等功能.如图4所示:

3.2 地理测绘

人类在进入智能化和数字化时代之后,就越发凸显出数字地理系统的重要性,因此虚拟现实技术在数字地理测绘当中的应用也逐渐发挥出重要作用.通过虚拟现实技术的多感知通道编辑与三维场景模拟功能,能够形成较高真实度的三维地形仿真图像,全面反映出地理信息状态以及细节内容等.

3.3 工业设计

虚拟现实技术主要是建立在虚拟现实环境中的技术,设计人员能够利用计算机平台对成型工业产品进行模拟,还能够测试工业产品的各项性能和功能.此外,虚拟现实技术还能应用在产品开发领域,防止出现制造出无数样品的浪费情况,在该种强大平台上能够模拟出真实产品,并且深入研究和分析产品,全面检查产品设计功能和不足,在虚拟现实技术系统上进行更新和升级,这样能够有效提升生产力与工业效率.如图5所示,可以将虚拟现实技术应用在器具结构设计模拟上.

3.4 石油领域应用

在石油领域应用虚拟现实技术能够展现出该项技术的特征,其优势主要表现在油储藏量模拟,地震勘测以及特殊工种培训等.随着虚拟现实技术的深入发展,石油行业人员能够借助该种技术实现各项危险性较高的作业.

地震资料解释属于复杂工作,因此对于相关人员具有较高要求,必须深入了解和掌握地质资料,具备地球地理知识等,还要求其具备想象力.因此在该领域中引入虚拟现实技术,资料解释人员不需要再死记枯燥单维数字,可以利用虚拟现实技术面多地下构造的三维透视图像,并且使用数据手台对虚拟对象进行操作,从不同路线和方向进入到构造内部进行探索.在油藏模拟输出数据之后,建立三维地质模型,这样能够确保模拟运算的结果具有较高的真实性,有利于数据交互,还能够对数据进行全面分析和应用.在特殊工种培训中应用虚拟现实技术,能够确保操作人员的人身安全,确保培训效果.

3.5 娱乐领域

三维游戏中已经广泛应用虚拟现实技术系统,随着网络游戏的发展也在较大程度上促进了虚拟现实技术系统的发展.当前,电子游戏逐渐从二维单机游戏逐渐发展为二维网络游戏,现已全面进入三维网络游戏.在游戏领域中,人们追求灵活的人机交互方式,确保玩家具有较高的投入感和真实体验,从以上分析可以看出,游戏在虚拟现实技术系统上的发展具有显著作用.图6是虚拟现实技术在某射击游戏中的应用.

3.6 虚拟旅游领域

实现一个虚拟旅游系统涉及三方面的技术:一是利用Web GIS的电子地图支持功能实现地图的生成、管理、显示和网络共享;二是利用基于实景图像的虚拟现实技术生成全景图像三是利用Java applet与WEBGIS相结合完成全景图像的网络漫游,再辅以友好的用户界面,使用户能以真实的感觉“进入”地图观赏美景

3.6.1 基于Web GIS的空间景观支撑体系

基于Internet/ Intranet的Web GIS是GIS技术发展的新趋势.Web GIS可以简单定义为在Web上的GIS.考虑到虚拟旅游的需求,笔者以基于Web GIS结构实现电子地图库的动态服务,由应用服务器完成电子地图与空间景观的空间关联,由Web服务器应答Client端的请求.基于Web GIS的空间景观支撑体系.如图7所示:

3.6.2 全景图像的生成

比如站在天安门广场,用相机对六个方向(上、下、左、右、前、后)共拍摄六张照片,经过程序处理,“缝合(Stitch)”成1张大图像.计算机可以从这张大图像里产生任意方向、走近、走远的图像,从而使用户有身临其境之感生成全图像的关键点是寻找相邻图像的重合部分并剔除之,通过手工拼接和自动拼接来实现.手工拼接由肉眼观察和鼠标拖动实现,重合部分透明显示,使用户可以方便地进行定位;自动拼接的约束条件是图像的重合区域光强差为零.事实上,由于噪声的影响,图像之间重合部分的光强差是不可能为零的,只能无限地逼近零,通常的办法是选择最接近零的情况确定重合部分后,需要把有重叠部分的输入图像缝合成一幅无缝的全景图,用于拼接的图像是用照相机绕Y轴旋转拍摄得到的.拼接程序采用图像校准(Regulation)算法来匹配和融合相邻的图像.

3.6.3 基于Java Applet的虚拟景观漫游

Web应用开发中,无论采用CGI、Web API、Activex技术,还是ASP技术,对服务器的要求都较高,由于用户发出的所有指令最终都由Server来完成,用户端实际上是起了一个图形终端的作用,致使服务器端负担过重,要求服务器端的硬件速度快,内存容量大.当用户数量多时,容易在服务器端形成瓶颈,进而影响整个系统的效率.

除过上述发展之外,虚拟现实技术系统还在医疗行业,教育行业,文物保护以及建筑设计方面均具有重要应用价值.随着虚拟现实技术的快速发展,其逐步涉及较多行业领域,已经成为当前社会各界广泛关注的热点话题.随着虚拟现实技术的成熟发展,也会逐渐提升虚拟现实技术相关设备的先进性,有效适用于不同技术领域,开发出新型硬件设备和软件环境,拉进人们与虚拟现实之间的关系.

4 结束语

综上所述,尽管当前多数行业都开始应用虚拟现实技术,但是该项技术还属于正在发展的新型技术.因此在未来发展中还应当注重虚拟现实技术的开发与深入研究,为社会生产生活带来较多新型体验方式,充分展现出虚拟现实技术的魅力.

参考文献:

〔1〕董璟,曾诚.虚拟现实技术在风景园林专业教学中的应用探讨[J].现代园艺,2018,23(20):224-225.

〔2〕王寅.增强现实与虚拟现实技术在地质工作中的应用探讨[J].科学技术创新,2018,14(25):65-66.

〔3〕马丽虹,翟树林,陈蔚蔚,等.虚拟现实技术在药物制剂实训教学中的应用探討[J].中国多媒体与网络教学学报(中旬刊),2018,26(08):68-69.

〔4〕王新,彭碧波,董一颍.虚拟现实技术在灾害救援医疗场景专科化训练中的应用探讨[J].中华灾害救援医学,2018,6(07):402-405.

〔5〕郭栋,杨晓明,鱼敏.虚拟现实-增强现实技术在核与辐射突发事件应急医学救援模拟训练中的应用探讨[J].中华灾害救援医学,2018,6(02):101-104.

〔6〕陆乐.虚拟现实技术在美术史论教学中的应用探讨[J].佳木斯职业学院学报,2017,13(12):226-227.

〔7〕谢琼.虚拟现实技术在教学中的应用研究——评《虚拟/增强现实技术及其应用》[J].江西社会科学,2017,37(11):267.

作者:徐新星

上一篇:农业保险论文范文下一篇:司法原则论文范文