計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)分析及其應(yīng)用

任肖屹

（南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，南京 210000）

我們正處于新世紀(jì)的發(fā)展之中，電子產(chǎn)業(yè)作為近十幾年快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，仍然具有巨大的市場(chǎng)容量。目前，中國(guó)已成為第三大制造企業(yè)，電子產(chǎn)品滲透到各個(gè)與人們的生活息息相關(guān)的領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷推廣，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用也取得了進(jìn)一步的優(yōu)化和完善，并在社會(huì)發(fā)展之中得到了廣泛的應(yīng)用，如城市規(guī)劃、房屋建設(shè)、設(shè)計(jì)制造、電氣電路仿真、旅游教學(xué)等。

1 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在的成像仿真技術(shù)方面應(yīng)用

虛擬仿真又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，其實(shí)就是用一個(gè)虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)又分為狹義與廣義的解釋，從狹義角度看，虛擬仿真可以追溯于20世紀(jì)40年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，科技之中逐步形成了一類試驗(yàn)研究的新技術(shù)；從廣義角度看，虛擬仿真是時(shí)刻伴隨著人類認(rèn)識(shí)自然界、發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律的過(guò)程中的。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)逐步自成體系，成為繼數(shù)學(xué)推理、科學(xué)實(shí)驗(yàn)之后，人類又一認(rèn)識(shí)自然界客觀規(guī)律的方法，而且正在發(fā)展成為人類認(rèn)識(shí)、改造和創(chuàng)造客觀世界的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)。

計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)通過(guò)模型的建立，可以將現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景進(jìn)行虛擬化，然后基于虛擬現(xiàn)實(shí)的模型完成不同的感知，從而實(shí)現(xiàn)人與人之間的互動(dòng)與交流。計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人體的感知能力，通過(guò)一些如VR 眼鏡的設(shè)備可以更好地實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合。為了表現(xiàn)出更多的商品陳列關(guān)系，商家可以借助計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，將商業(yè)物品通過(guò)技術(shù)進(jìn)行顯示，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)的變化，使得商品的呈現(xiàn)方式更加獨(dú)特。在傳統(tǒng)的商業(yè)物品展示之中，客戶了解商品的方式是通過(guò)自身的理解完成的，如今應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同的反饋，讓客戶更加細(xì)致、全方位的了解商品，讓客戶擁有強(qiáng)烈的購(gòu)買欲。

2 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)行業(yè)之中的應(yīng)用

電子行業(yè)的研發(fā)周期短、產(chǎn)品更新快，在市場(chǎng)的不斷需求之中實(shí)現(xiàn)發(fā)展與更新升級(jí)，電子行業(yè)在新世紀(jì)的發(fā)展之中更加的快速，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)為電子技術(shù)的發(fā)展提供了很多的新方法與新技術(shù)。計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)一般包括以下三個(gè)軟件：Edison、PSpice 仿真軟件和電力原理圖程序編輯器。計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，在其中可以進(jìn)行多種電子技術(shù)的仿真設(shè)計(jì)。通常，在使用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的時(shí)候，還包括利用軟件與硬件的結(jié)合，硬件即為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，軟件則針對(duì)不同的需求選擇不同的仿真軟件。

在計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)之中，很多的仿真軟件圖形界面直觀清晰，用戶操作起來(lái)十分方便，在使用之中更加便捷與人性化，對(duì)于用戶而言，只需要掌握其中的電子技術(shù)知識(shí)與簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)操作能力就可以實(shí)現(xiàn)仿真分析。在實(shí)際的電路仿真之中，用戶可以根據(jù)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行電路的分析，在仿真之中對(duì)電路的參數(shù)進(jìn)行隨意地設(shè)置，更換電路之中的元器件，分析電路連接與各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓值與電流值，提高電路仿真分析的科學(xué)性。使用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)可以節(jié)省實(shí)際電路的物力與時(shí)間，使得電路電子的仿真更加簡(jiǎn)單。在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展之中，一些仿真軟件也在不斷更新?lián)Q代，不斷滿足用戶的需求，增加相應(yīng)的模型與器件，使得電路仿真更加接近于實(shí)際的操作。

3 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在三維動(dòng)畫制作之中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得三維動(dòng)畫的制作有了更加廣闊的平臺(tái)，同時(shí)人們對(duì)目前生活的需求在提高，目前投入三維動(dòng)畫制作的人越來(lái)越多，設(shè)計(jì)者正在使用豐富的軟件進(jìn)行動(dòng)畫的設(shè)計(jì)。在三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)之中，使用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)可以使得呈現(xiàn)出的效果更加成熟與完美，與要求的主題主旨更加吻合。在現(xiàn)代的許多廣告設(shè)計(jì)與宣傳行業(yè)，三維動(dòng)畫的制作所發(fā)揮的作用越來(lái)越大，企業(yè)與公司需要使用三維動(dòng)畫的方式宣傳自身的文化與服務(wù)，這就使得三維動(dòng)畫的質(zhì)量在不斷提高，需求也在不斷擴(kuò)大。三維動(dòng)畫制作設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)讓三維動(dòng)畫凸顯實(shí)際的效果，給觀看者以立體的感受。

計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)之中的一些特點(diǎn)是符合三維動(dòng)畫制作的需求的，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)可以為使用者提供視覺(jué)、感覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等五官與肢體的感受，使得用戶可以在虛擬的環(huán)境之中體驗(yàn)到身臨其境的感覺(jué)，而且計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的交互性可以實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境之中事物的互動(dòng)，人發(fā)出一些行為從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的虛擬環(huán)境變化。例如，在許多的游戲開(kāi)發(fā)之中運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)使得游戲的畫面感提高，有些人機(jī)游戲可以實(shí)現(xiàn)單人與計(jì)算機(jī)打球或者是玩機(jī)械的游戲。

計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)主要依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同的行業(yè)要求與領(lǐng)域特征，開(kāi)發(fā)出了不同的軟件，用戶通過(guò)使用這些軟件進(jìn)行虛擬的仿真的編程，實(shí)現(xiàn)類似于真實(shí)情況的感受與體驗(yàn)。