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实用技术论文大全11篇

时间:2022-11-28 05:21:05

实用技术论文

实用技术论文篇(1)

VirtualReality;Immersion;Interaction;Imagination

1、虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术(VirtualRealityTechnology)是一项综合集成技术,它的出现是计算机图形学、人机交互技术、传感器技术、人机接口技术以及人工智能技术等交叉与综合的结果。它利用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、嗅觉等各种感觉,使用户通过适当装置,自然地对虚拟现实世界进行体验和交互作用。简单地说,虚拟现实技术就是用计算机创造现实世界。

2、虚拟现实技术特征

1993年BurdeaG在Electro93国际会议上发表的“VirtualRealitySystemandApplication”一文中,提出了虚拟现实技术三个特征,即:沉浸感、交互性、想象性。

沉浸感是指用户可以沉浸于计算机生成的虚拟环境中和使用户投入到计算机生成的虚拟场景中的能力,用户在虚拟场景中有“身历其境”之感。它所看到的、听到的、嗅到的、触摸到的,完全与真实环境中感受的一样。它是虚拟现实系统的核心。

交互性是指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力。它是人机和谐的关键性因素。用户进入虚拟环境后,通过多种传感器与多维化信息的环境发生交互作用,用户可以进行必要的操作,虚拟环境中做出的相应响应,亦与真实的一样,如拿起虚拟环境中的一个篮球,你可以感受到球的重量,扔在地上还可以弹跳。交互性包含对象的可操作程度及用户从环境中得到反馈的自然程度、虚拟场景中对象依据物理学定律运动的程度等,例如,当物体受到力的作用时,物体会沿着力的方向移动、翻到或者从桌面落到地面等。

想象性是指通过用户沉浸在“真实的”虚拟环境中,与虚拟环境进行了各种交互作用,从定性和定量综合集成的环境中得到感性和理性的认识,从而可以深化概念,萌发新意,产生认识上的飞跃。因此,虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口,而且可以使用户沉浸于此环境中获取新的知识,提高感性和理性认识,从而产生新的构思。这种构思结果输入到系统中去,系统会将处理后的状态实时显示或由传感装置反馈给用户。如此反复,这是一个学习——创造——再学习——再创造的过程,因而可以说,虚拟现实是启发人的创造性思维的活动。

3、虚拟现实技术的分类

虚拟现实是从英文VirtualReality一词翻译过来的,Virtual就是虚假的意思,Reality就是真实的意思,合并起来就是虚拟现实,也就是说本来没有的事物和环境,通过各种技术虚拟出来,让你感觉到就如真实的一样。

实际应用的虚拟现实系统可分为四类:

一、桌面虚拟现实系统,也称窗口中的虚拟现实。它可以通过桌上型机实现,所以成本较低,功能也最简单,主要用于CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、建筑设计、桌面游戏等领域。

二、沉浸虚拟现实系统,如各种用途的体验器,使人有身临其境的感觉,各种培训、演示以及高级游戏等用途均可用这种系统。

三、分布式虚拟现实系统,它在因特网环境下,充分利用分布于各地的资源,协同开发各种虚拟现实的利用。它通常是浸沉虚拟现实系统的发展,也就是把分布于不同地方的沉浸虚拟现实系统,通过因特网连接起来,共同实现某种用途。美国大型军用交互仿真系统NPSNet以及因特网上多人游戏MUD便是这类系统。

四、增强现实又称混合现实系统。它是把真实环境和虚拟环境结合起来的一种系统,既可减少构成复杂真实环境的开销(因为部分真实环境由虚拟环境取代),又可对实际物体进行操作(因为部分系统即系真实环境),真正达到了亦真亦幻的境界,是今后发展的方向。

4、虚拟现实技术发展的瓶颈

虚拟现实技术的发展过程中遇到的问题很多,可以归结为3大难题:

4.1虚拟现实设备的“贵族化”。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,无论是高分辩率的头盔显示器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,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,但普通的信息系统用户可能会望而却步。

4.2繁琐的三维建模。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二十几年前一样困难。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真实世界的几何是极端复杂的。大部分的模型仍需要人工绘制,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。比如在电影《坦克尼克号》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技术发展的严重障碍。

4.3数据量大。虚拟现实技术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。目前虚拟现实技术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,但是随着应用的深入,这是一个不可回避的问题。

5、虚拟现实技术的应用前景和优势

虚拟现实技术的应用极为广泛,Helsel与Doherty在1993年对全世界范围内已经进行的805项虚拟现实研究项目作了统计,结果表明:目前在娱乐、教育及艺术方面的应用占据主流,其次是军事与航空,医学,商业,另外在可视化计算、制造业等方面也有相当的比重。下面简要介绍其部分应用。

(1)医学虚拟现实技术应用大致上有两类。一是虚拟人体,也就是数字化人体,这样的人体模型医生更容易了解人体的构造和功能。另一是虚拟手术系统,可用于指导手术的进行。

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。但该系统有待进一步改进,如需提高环境的真实感,增加网络功能,使其能同时培训多个使用者,或可在外地专家的指导下工作等。

(2)娱乐、艺术与教育丰富的感觉能力与3D显示环境使得虚拟现实技术成为理想的视频游戏工具。由于在娱乐方面对虚拟现实的真实感要求不是太高,故近些年来虚拟现实技术在该方面发展最为迅猛。如Chicago(芝加哥)开放了世界上第一台大型可供多人使用的虚拟现实娱乐系统,其主题是关于3025年的一场未来战争;英国开发的称为“Virtuality”的虚拟现实游戏系统,配有HMD,大大增强了真实感;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,使该系统获该年度虚拟现实产品奖;

(3)军事与航天工业模拟与练一直是军事与航天工业中的一个重要课题,这为虚拟现实技术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1练,该系统可联结200多台模拟器。利用虚拟现实技术模拟战争过程已成为最先进的多快好省的研究战争、培训指挥员的方法。战争实验室在检验预定方案用于实战方面也能起巨大作用。1991年海湾战争开始前,美军便把海湾地区各种自然环境和伊拉克军队的各种数据输入计算机内,进行各种作战方案模拟后才定下初步作战方案。后来实际作战的发展和模拟实验结果相当一致。

(5)商业虚拟现实技术常被用于推销。例如建筑工程投标时,把设计的方案用虚拟现实技术表现出来,便可把业主带入未来的建筑物里参观,如门的高度、窗户朝向、采光多少、屋内装饰等,都可以感同身受。它同样可用于旅游景点以及功能众多、用途多样的商品推销。因为用虚拟现实技术展现这类商品的魅力,比单用文字或图片宣传更加有吸引力。

(6)科技开发虚拟现实技术可缩短开发周期,减少费用。例如克莱斯勒公司1998年初便利用虚拟现实技术,在设计某两种新型车上取得突破,首次使设计的新车直接从计算机屏幕投入生产线,也就是说完全省略了中间的试生产。由于利用了卓越的虚拟现实技术,使克莱斯勒避免了1500项设计差错,节约了8个月的开发时间和8000万美元费用。利用虚拟现实技术还可以进行汽车冲撞试验,不必使用真的汽车便可显示出不同条件下的冲撞后果。

在虚拟现实技术已经和理论分析、科学实验一起,成为人类探索客观世界规律的三大手段。用它来设计新材料,可以预先了解改变成分对材料性能的影响。在材料还没有制造出来之前便知道用这种材料制造出来的零件在不同受力情况下是如何损坏的。

以上仅列出虚拟现实技术的部分应用前景,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。

6、总结

虚拟现实技术是本世纪发展的重要技术之一,作为一门科学和艺术将会不断走向成熟,在各行各业中将得到广泛应用,并发挥神奇的作用,二十一世纪将是虚拟现实技术的时代。

当然,虚拟现实技术还是一门年轻的科学技术,尚存在不少有待解决的问题。例如,在计算机生成的虚拟环境中,操作者每次转动头部,计算机必须更新三维图像,由于更新的数据太大,以致计算机还无法完成实时运算。这就造成了系统滞后。再如,美空军的虚拟现实模拟器产生的视觉运动信号与人的感觉之间也存在差异,容易引起头痛、眩晕等。

但不管怎样,虚拟现实技术毕竟开辟了富有发展潜力的新领域,它会随着时间的推移日臻完善,发挥的作用也将会越来越大。

7、参考文献

【1】李云华虚拟现实技术综述重型机械科技2004(4)

【2】张志鹏劳奇成虚拟现实技术的概况及应用精密制造与自动化2005(3)

【3】谢晶妮张茂军虚拟现实发展趋势展望计算机工程2002(7)

实用技术论文篇(2)

创新能力的培养已成为当今教育关注的热点之一,这是市场经济条件下经济和社会发展需求在教育中的必然反映。虽然各级各类教育培养创新能力的着眼点、侧重点及要求各有不同,但培养学生求变求新的意识是一致的。

职业教育的社会功能是培养生产、建设、管理和服务第一线需要的应用型职业人才,主要任务是以就业为导向,培养数以亿计的高素质劳动者。但是,培养合格的应用型职业人才绝不只是简单的改善实训条件、增加实训时间以完成熟练操作工的基本训练,良好的职业道德、适应变化不断更新专业知识的能力、积极主动的经营管理能力等培养更为重要。然而,囿于传统教学模式等因素,目前我国职业教育并不能满足这样的需求。因此,亟需改革传统的教学模式,寻求适宜培养创新意识的教学模式以建构学生的专业知识。

为此,我们在实施紧缺人才培养培训的工程中,尝试改革汽车运用技术专业的实训课教学模式。实践证明,此举对于培养学生的创新意识和创新能力具有一定的成效。现在简单介绍如下。

传统实训课的主要弊端

传统的实训课之所以不利于学生创新能力的形成,主要原因在于学生不是教学的主体,预设多于生成,不能充分启发学生的思维,缺少了学生的参与、探究、发现和创造。

例如,传统的汽车运用技术专业实训课的一般教学模式表示为图1:

图1

在这种实训教学模式中,教师将教学重点放在了详细讲解和纠正学生不规范的操作方法与步骤上,学生无须尝试去想“为什么要这样操作”、“该怎样做”、“还有无其他更好方法”等一系列问题。在整个实训过程中,学生的好奇心和思考冲动等内在动力被教师的详细讲解所抑制,学生的主动性受到压制和阻碍,也就难以在实践中探索、发现和求新,其结果仅仅是机械、被动地获得技能。

在这种教学模式下培养出来的学生,面对现实生产中的实际问题往往难以运用已知求解新知,缺少灵活的智慧发现,难以创造性地解决新问题。对于汽车运用技术专业的学生而言,他们所要面对的是成千上万种来自不同厂家的不同车型、不同结构以及不同的生产条件等,依靠这种传统的训练方式,学生很难适应实际就业的需要,更谈不上适应不断变化的技术和生产条件以便不断地学习发展。

以能力形成为目标,改造实训模式

在教学模式改革中,根据汽车运用技术专业的特点,结合创新能力的形成过程,在实训课中以形成职业能力为目标,营造创新的学习环境,引导学生自主学习,挖掘学生的创造潜能,将培养学生的创新精神和创新能力引入教学目标。其教学模式的操作流程如图2所示:

图2

该流程的前两步为教师备课阶段要完成的任务,后几步是教师引导学生自主完成。

该培训模式的主要特点是以完成学习项目为载体,教师引导学生在给定的条件下自主设计学习训练方案;在观察、学习的基础上集体讨论评价方案和修改方案;学生自行动手验证方案的合理性,并作出相应的调整;最后由学生自己评价过程的合理性,归纳总结解决实际问题的有效方法。通过这种训练,取得的实际效果一是使学生从被动灌输变为主动地探究学习,二是使学生掌握了同类专业技术问题的分析解决方法,三是培养了学生的合作意识,四是培养了学生主动思考、求新求异的创新精神。归根到底,不仅仅使学生掌握了解决某种问题的能力,更重要的是使学生面对工作项目懂得如何进行分析研究,在此基础上制定工作计划,并组织实施,最后检查、评价工作结果,得出某种带有规律性的方法。

培训项目实例

按照新的实训模式,实训课的教学重点改变为培养学生的观察能力,通过讨论激励学生思考,激发学生的创造性思维,引导学生运用组合思维、逻辑思维等创造思维方法分析问题、解决问题。

以“发动机起动系故障诊断与排除”实训课为例,预设了如下的教学目标:(1)能够根据汽车起动系电路图诊断故障部位并排除故障;(2)根据实验条件、方法的变化观察起动系统相应的变化现象;(3)训练用组合思维方法分析现象的能力;(4)训练运用逻辑思维方法推理判断找出故障部位的能力。

根据学校目前的条件,我们提供给学生的实训车型有解放1091、切诺基、桑塔纳轿车、别克轿车等。在实际教学中,步骤如下:

第一步,分组制定实训方案。以4~6名学生为一个小组,指定其中一名学生担任小组长,由小组长负责组织协调全组制定实训方案。分组后各小组成员各司其职,熟悉各自的实训设备,查找相应的技术资料。对本例而言,需找出与实训车型一致的起动系控制系统电路图并讨论其控制原理。小组成员以此为依据,制定出系统故障诊断方案,实训方案及注意事项、方法、步骤等(包括所用仪器、工具)。这一过程给予学生充分思考和交流的空间,使学生的创造性思维得以相互促进和发展。

第二步,两小组之间交流实训方案。教师注意引导学生分析各种车型起动系控制原理的差异和结构的不同,如别克轿车组与桑塔纳轿车组交流,两组成员对照两车型起动系控制原理图,需要找出别克轿车起动系比桑塔纳轿车起动系多一层起动机继电器的控制,因此,引起故障的因素也就相应地多了继电器故障、发动机ECU对继电器线圈的控制线路故障,并通过讨论得出两种车型故障诊断的主要差异为:别克轿车还需考虑到怎样判断起动继电器是否工作正常。让学生通过充分交流观察到的各种现象、发现的各种问题及各自的思维方法来相互启发、相互促进。这样,在专业技能学习过程中,学生运用创造性思维方法分析问题、解决问题能力和创新的基本功都得到了有效的训练。

第三步,动手操作训练并验证故障诊断方案的合理性。在学生的实训方案中出现的一些不合理的问题,只要不损坏仪器设备,教师都不必干预,而应重点关注学生的验证过程,把问题留给学生自己去发现。这一步重在为学生提供充分自主操作的条件,使操作与思维同步进行。这样,理论知识在实训中得到了验证,观察能力和发现问题的能力得到了训练和提高,学生已有的理论知识与实际操作相协调并构建起新的认知结构,解决问题的水平自然得到提高。

第四步,引导学生形成所做车型起动系统故障诊断的合理方案。该步骤要求所形成的方案必须与参考书所提供的诊断方法存在差异。通过这种训练,学生的求异思维能力得到了有效训练。

第五步,教师引导学生共同讨论比较参考书故障诊断方法与学生提出的诊断方法各自的优缺点。通过这种训练,学生的综合分析、比较、判断能力得到了很大提高。

以上各步骤中,第三、第四步一般由学生在自习课中自主完成,没有时间的限制,但是要求学生必须保证实训设备的完好。这又进一步培养了学生的责任心、自觉性、意志品格和学习热情。

实训结束后,对学生的评分标准是:

学生的实训成绩=小组成绩×50%+个人考核成绩×50%

教师根据各小组每个学生参与的热情度、陈述观点的情况以及发现问题的数量和质量、讨论问题的状况、解决问题的方法的科学性与合理性等,对小组进行评分。在整个实训过程中,教师不能代替学生解决问题,只能引导、启发和帮助他们,让他们自己解决实训中遇到的各类问题。

实训改革从根本上改变了教师居高临下演示讲解操作方法及学生机械地模仿操作的传统模式,教师扮演其中的组织者、参与者和引导者,学生则是积极的创造主体,展示能力和启发思考的机会大大增加。在实践中,学生团结协作、互动交流,语言表达、组织管理以及发现和解决问题的能力都得到了全面的培养和提高,创新能力也得到了比较充分的发展。这既是对学生创新能力培养的过程,也是学生职业能力养成的过程。

参考文献:

实用技术论文篇(3)

虚拟现实又称“灵境”,由三维计算机图形学技术、多功能传感器的交互式接口技术以及高清晰度和高更新速度的显示技术构成[1-2]。VR技术就是在计算机中建立一个模拟真实世界效果的特殊环境,通过各种传感器设备,使用户“沉浸”在这个虚拟环境中并进行操作和控制,以达到特殊的目的。VR具有3个特性—3I,即immersion(沉浸性)、interaction(交互性)和imagination(构想性)[3],它为处在该环境下的用户提供包括视觉、听觉、触觉等多种直观而又自然的实时感知交互。用户在该虚拟环境中能够产生身临其境的感觉,并且可以通过操作来改变或选择可以感受的内容,同时又留给用户可以自由发挥想象的空间进行大胆的尝试,进而扩展其认知的范围,提高用户的探索和创新意识。

2康复医学目前存在的问题

临床经验表明,早期的康复介入,对患者的身心功能恢复、预防二次损伤和废用综合征都起到关键性的作用,因而康复治疗和手术药物等的治疗同等重要。我国幅员辽阔,地形复杂,近年来自然灾害时有发生,给灾区人民的身体和心理都带来巨大的创伤,加之老龄化问题的日益严峻及其带来的疾病谱的变化,康复医学工程正面临着前所未有的挑战。传统的康复治疗通常是医师与患者一对一形式的训练,存在诸多局限性:(1)现有资源不够充足。无论是专业的康复医师还是康复器械都无法满足当前康复人群的需要。(2)训练过程单调而乏味。传统的训练过程通常是对一组训练动作的不断重复,导致整个过程十分枯燥,难以有效调动患者主动参与的积极性,甚至使患者产生厌烦情绪,降低了康复效率。(3)功能定量化测评难以实现。随着康复治疗的不断进行,患者的身体状况发生变化,其承受的活动量强度也在改变,而目前无法对患者在训练中的具体数据进行记录和保存,不利于康复训练计划的制订和调整,也在一定程度上影响了康复进程。

3康复医学结合虚拟现实技术的必要性

VR康复系统可以打破传统训练方式的局限性,它可以针对不同类型功能障碍的患者提供不同的虚拟训练平台,使患者以做游戏或完成趣味性任务的方式进行康复训练,以此调动患者的积极性。系统还能够详细地记录患者的训练数据,康复医生可以远程监控患者的训练情况,进而根据需要实时地调整训练计划和训练强度,推荐康复治疗方案。通过这种方式,一个医生可以同时指导多名患者,提高了医疗人员的工作效率,减轻了其工作强度。VR技术可提供重复练习、效果反馈和动机维持3种关键环节,这正是患者习得某种功能的必要条件。另外,VR康复系统能将心理引导与生理治疗结合起来,在患者进行“游戏式”康复训练的过程中,通过音乐、画面、文字和语音提示等形式给患者以正面的激励反馈,提高患者的信心和主动性[4]。因此,将康复训练与VR技术相结合具有重要的应用价值。

4VR技术在康复医学中的应用与进展

4.1VR在运动康复中的应用

运动障碍是指以运动异常为特征的各种障碍,包括运动不能、震颤、舞蹈症、扭转痉挛、斜颈、张力障碍、颤搐、抽动和肌阵挛等症状[5]。当前,在运动障碍康复领域,对患者受损的运动功能进行康复性训练是VR技术最重要的用途。

4.1.1平衡和协调训练

许多中风患者存在姿态和平衡方面的问题,例如身体摇摆和不对称的质量分布降低了其灵动性,影响了他们的日常生活。DINGQi-cheng等[7]结合CIMT原理对NintendoWiiFit游戏系统进行改造,构建了一款基于VR的下肢平衡康复训练系统。该系统使患者的双脚分别站立在2块平衡板上,通过双脚用力动态地控制压力中心,进而操控虚拟人的运动状态。通过这种方法能成功地迫使患者增加患侧肢体的使用,使其体质量分布更加均匀,对称性能力得到大幅改善。RLloréns等[8]开发的BioTrakVR系统涵盖一系列的平衡康复活动,包括端坐时头部和躯干姿势控制的恢复和站立时的动态平衡练习等多个管理项目,同时允许用户通过选择不同的练习和规划自己的持续时间、休息时间和重复次数进行个性化训练。然而,我国对平衡功能障碍的研究起步较晚,应用VR技术的研究成果尚鲜见报道,有待于进一步探索。

4.1.2行走及步态训练

与正常人相比,脑卒中偏瘫患者往往具有运动发起难、步速慢、步态周期延长、患侧支撑时间短等特点[9]。集中的特定任务式的训练可以提高脚踝的推力、髋部的拉力和行走的速度。AnatMirelman等[10]用Rutgers踝关节康复系统对18名中风后的轻偏瘫患者进行试验,受试者只能使用踝背屈、跖屈、反转、外翻以及这些动作的组合来驾驶虚拟环境中的飞机或船。实验结果表明,患者脚踝的推力、踝关节活动度(rangeofmotion,ROM)均有明显改善,膝关节ROM及站立和摆动情况也有大幅提高。可见,VR技术对患者步态康复有一定作用。目前,国内对步态康复的研究主要以简单重复性训练的康复机器人为主,对结合VR技术的研究较少。张磊杰等[11]提出了一种基于VR的步态康复机器人系统,可以快速提取患者的步态速度、心跳等生理信息并恰当地体现在游戏中,使枯燥的训练变得有趣,也提高了患者的注意力集中程度。因此,结合VR技术的步态康复机器人系统将逐渐引起众多学者和医疗器械产业的关注。

4.1.3上下肢康复训练

由于力量减弱和利用反馈能力的下降,脑卒中偏瘫患者难以进行精确的运动控制,SangwooCho等[12]基于VR技术开发出一种新型上肢康复系统,用本体感觉反馈取代视觉反馈来提高患者的运动控制能力。系统采用模拟起居室的虚拟环境,患者需要依靠自己本体感受的反馈信息,将患侧手握的虚拟半透明柱体移动到不透明柱体所在的目标位置,用这种方法亦能提高患者的日常生活能力。Burdea等[13]开发了康复训练系统“RutgerArmII”,系统由运动跟踪、重力和虚拟现实游戏3个模块组成,利用红外技术跟踪到患者的运动数据,使其能在虚拟场景中进行游戏式训练,并能得到相关的触觉反馈。国内众多学者对上下肢康复也作了很多研究。王瑞利等[14]设计了结合主动、被动和助力训练的踝关节康复系统,并添加了功能评价机制,为患者制订治疗方案提供可靠的证据。柯福全等[15]借助Kinect设备开发了一款基于视频运动跟踪的虚拟现实系统用来辅助患者的上肢康复。张金龙[16]设计了一款手指康复系统,包含了手势变换、坦克射击和赛车竞速3种游戏,非常具有趣味性。华南理工、中南大学附属第三医院与广州一康医疗设备有限公司三方联合研发的虚拟厨房训练系统[17],患者通过在其中漫游并完成烧开水、摆餐具、盛水果等一系列的厨房操作来训练偏瘫上肢的运动功能,将该系统应用到33例上肢功能障碍患者身上,结果显示比传统训练方式的康复效果更为显著。

4.2VR在认知康复中的应用

认知是指人脑接受外界信息,经过加工处理转换成内在的心理活动,从而获取知识或应用知识的过程,它包括记忆、语言、视空间、执行、计算和理解判断等方面。认知功能障碍对患者日常生活的影响有时甚至超过了躯体功能障碍,因此也成为医学界面临的重要课题之一。将VR技术应用于认知康复,可以在虚拟环境中为患者提供安全可控的刺激进行治疗,并能监测多种重要指标,表现出传统方法无法比拟的优势。Godehard等[18]利用VR系统治疗有空间认知和记忆缺陷的轻度认知功能障碍患者,让他们在虚拟的公园和迷宫里根据地标(房子、汽车、高山等)寻找宝藏,加强患者以自我和非自我为中心记忆的能力。Caglio等[19]利用3D电子游戏进行记忆康复的研究,发现虚拟航行训练可以激活记忆区域,改善成人脑损伤患者的记忆功能。王文春等[20]设计的虚拟认知康复训练系统,包括注意力、记忆力、思维操作能力等七大训练模块,每个模块又设计了高、中、低3种级别的题目。将该系统应用到38例有认知功能障碍的患者身上,结果表明,虚拟认知康复系统在注意力和空间知觉的改善方面优于传统的康复训练模式,且更具趣味性,适用于临床推广。戚淮兵等[21]设计了基于Agent的虚拟认知康复系统,能为患者提供感官上的刺激,纠正认知偏差,具有开放、自主、可移植的特点。尽管如此,在我国内陆地区,VR技术辅助认知康复治疗的研究仍处于初级阶段,能够真正进行临床应用的系统较少,还需要不断的探索和研究。

4.3VR在远程康复中的应用

目前,我国经济发展均衡度还较低,各地的医疗设施建设也存在很大差异,康复医疗机构集中在大中城市,许多地区缺乏必要的康复服务,给广大群众带来不便。虚拟现实技术结合网络通讯技术可以将一流的医疗资源传送到较落后的地区,为康复医学带来革命性的变化。MJJohnson等[22]利用网络通讯技术使中风的患者可以在家中进行康复训练。李军强等[23]设计了一套远程监控系统,用虚拟人的运动再现患者手臂的运动,实现监控功能,从而使医生掌握患者手臂的运动情况。王月姣等[24]设计了基于力反馈的远程康复训练虚拟驾驶系统,治疗师端的计算机能实时显示患者训练视频、相关训练数据及当前训练方案,并能据此实时修改训练方案。可见,VR技术有利于提高落后地区的医疗水平,优化医学资源分配,推动我国社区康复的建设进程。

实用技术论文篇(4)

1引言

虚拟现实(VirtualReality)是通过多媒体技术与仿真技术相结合,生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境,用户以自然的方式对虚拟环境中的对象进行体验和交互。然而当前的电子商务大多是基于Web的,要在其中普及由视觉头盔和数字手套等设备构成的力反馈式交互虚拟现0实是极其困难的(一是技术原因,二是资金原因)。但是以键盘、鼠标和显示器等常规输入输出设备在客户机浏览器中构成交互环境的网络虚拟现实技术却日趋成熟和完善,这些以Web3D技术为基础的网络虚拟现实技术同样以模拟自然、体验逼真和交互极强为目标,在相当程度上高效、经济地实现了虚拟现实系统的目标。

由于网络虚拟现实技术的出现,不仅促进了虚拟现实技术的普及应用,而且也给电子商务带来了新的应用空间,有效地提高了电子商务的质量。因此,充分认识虚拟现实技术在电子商务中的重要性、研究网络虚拟现实技术的特点及其应用规律,从而进一步促进电子商务的发展,已成为当前电子商务中的一个重要课题。

2虚拟现实在电子商务中的作用

2.1虚拟现实技术的特点。

临场感:用户感觉到沉浸于在浏览器中所呈现的虚拟环境中。

多感知性:用户能以视觉、听觉等多种形式感知信息。

交互性:用户能以接近自然的习惯,用常规的输入、输出设备对虚拟环境中的物体或场景进行操作和得到反馈。

真实性:虚拟环境中的物体运动接近符合物理定律。

高效率:虚拟环境中三维空间的建立和显示不过分依赖客户机的硬件性能并可实时渲染,所需传输的数据量小且可流式传输。

2.2虚拟现实在电子商务中的作用。由于网络虚拟现实技术的上述特点,它在电子商务中正起着独特的作用:

真实感强:缩小网上购物与真实购物环境间的差别,是一个接近现实场景的虚拟智能购物商城。

激发购买热情:网上产品展示的目的不仅仅是展示产品,而更重要的是通过让客户更多地了解产品而提高产品的购买率。通过网络虚拟现实技术可将用户在购买过程中产生的假设进行虚拟,呈现相应的结果或效果。这样有利于激发用户的购买热情。

拓展电子商务的内涵:INTERNET作为有效的商业信息的交通通道被广为接受,网络虚拟现实技术的应用使电子商务的内涵被大大地拓宽和延伸了。

3网络虚拟现实技术

目前网络虚拟现实技术大多是基于Web3D[1][2][3]技术的,而Web3D技术主要由实时3D建模和动态显示两部分组成。通常实时3D建模和动态显示分为两种类型,一种是基于几何模型,另一种是基于图像。这两种技术方案各有其特点,前者可方便地建立以任意角度进行观察的3D空间,但计算量大,因而对硬件要求较高,对复杂模型的建模过程较为困难;后者采用图像镶嵌方式实现实时建模,开发成本低,计算量小且效果逼真,但数据量较大。

各种网络虚拟现实技术为了能在网络这一特殊环境下不断发展,都不仅具有鲜明的技术特点,而且也都尽量扬长避短,形成了各自的技术风格,这也为我们在电子商务中针对不同展示内容选用最为合适的网络虚拟现实技术打下了良好的基础。有鉴于此,研究和对比分析各种主流网络虚拟现实技术是十分必要的。

3.1VRML(VirtualRealityModelingLanguage——虚拟现实建模语言)[4]是专门用于在网上建立虚拟现实的设计语言,它采用基于几何模型的实时建模和动态显示方法。VRML可以用于建立真实世界的场景模型,也可建立虚构的三维空间。VRML提供了所谓的6+1度浏览,即沿三轴方向移动场景和旋转场景,同时还可以建立与其他3D空间的超链接。

VRML文件是文本文件,它可以用文本编辑器编写生成,其文件扩展名是.wrl。由于VRML语言语法规则较为复杂和严格,靠人工编写VRML文件工作量极大,因此一些三维建模工具(如3DSMAX)以可视化方式建立3D空间并自动生成VRML文件,提高了开发效率,但这样生成的VRML文件数据量比人工编写的文件大得多。

VRML适用于构造虚拟三维环境,而对于表达现实世界的真实场景和物体则略感不足。

3.2QuickTimeVR。QuickTime是Apple公司开发的数字图像影视技术规范,它包含多种媒体数据的压缩/解压缩技术。QuickTimeVR是其中一种新的媒体数据格式。它包含了对象影视(ObjectMovie)、全景影视(PanoramicMovie)和多节点影像(Multi-NodeScene)等几种形式,其文件扩展名是.mov。

由于过去QuickTime是Mac系列机上的数字视频规范,因而制作QuickTimeVR的开发工具大多在Mac机上运行,缺少PC机Windows上的开发工具,而现在已出现了许多Windows上的QuickTimeVR的专业开发工具,如VRToolBox等,使得开发用于电子商务的QuickTimeVR影视更为便捷和高效。

3.3Cult3D是Cycore公司基于Java开发的网络虚拟现实技术,它具有独特的渲染方式,可动态显示极高质量的图像且不依赖3D加速卡等硬件,所产生的文件(.co)数据量小且可保留建模工具中所建立的贴图,并可以在3D物体上设计各种交互和添加声音,特别适合于在网络上表达3D对象。

Cult3D技术本身并无创建3D模型的能力,它依靠专门的3D建模工具软件来建立3D模型,并通过安装在这些软件中的插件导出所需的3D模型。支持这一功能的3D建模软件有3DSMAX和Maya。在Cult3D的交互功能设计软件Cult3DDesigner中为3D对象设计动作和交互并输出用于网络的压缩文件。

Cult3D技术的弱点是不易表达360°的全景虚拟环境。3.4Viewpoint是Viewpoint公司的网络虚拟现实技术,其正式名称是VET(ViewpointExperienceTechnology),它的前身是著名的MetaStream技术。由于Viewpoint开发的虚拟现实文件数据量小、可流式下载、动态显示图像质量好以及可实时交互控制改变纹理贴图,因此被广泛用于在网上表达3D对象。Viewpoint技术可以根据网络条件状况自动调整显示3D对象的细节和播放帧率,因此它对网络带宽适应能力较强。

通常开发Viewpoint的虚拟现实文件是从3DSMAX中导出ASE文件,在Viewpoint的核心应用程序ViewpointSceneBuilder中导入ASE文件,并对相应3D场景的有关元素(如:材质、动画、交互动作和场景定义信息)进行编辑和设计,最终输出可在浏览器中播放的Viewpoint数据文件(.mts和.mtx)。

3.5Flash是Macromedia公司开发的矢量动画技术。Flas采用网上流式播放技术,在安装了Flash播放器的浏览器中可以流畅地播放Flas。在Flash中制作动画时,不仅可在开发环境中绘制矢量对象,而且还可以导入外部矢量图形文件、位图图像文件、多种格式的声音文件甚至还可编辑视频文件。Flash现在被广泛用于开发网络交互矢量动画,然而用它也可进行网络虚拟现实的开发。

用Flash开发虚拟现实数据文件,主要是采用其脚本语言ActionScript控制交互,进而控制通过导入序列图像或已拼接的360°全景图像而形成的3D对象或全景虚拟环境。由于用ActionScript进行虚拟现实交互控制的灵活性较大,因此所开发的虚拟现实数据文件也具有较强的个性,同时因为Flash并非专门用于开发虚拟现实的,所以开发时的步骤较为复杂些。

4虚拟现实在电子商务应用的实例分析

4.1电子商务模型的建立。网络虚拟场景的建立和图形工作站中的场景的建立有着很大的区别,它首先强调的是模型的简单化,这是由虚拟现实的实时性要求决定的。在响应速度和场景的真实性发生冲突时,应牺牲一定的真实性,只要能在视觉上达到基本真实即可。因此,常用一些简单的框架来代替复杂模型,但为了保证一定的真实性,可采用贴图的方式来弥补视觉上的不足。贴图有以下两种制作方法:一种是使用绘画软件进行手工绘制、另一种是对建筑物的各个观察面进行拍照,然后用扫描仪扫描成相关贴图材质。第一种方法的颜色可限定在256色内,其压缩的比例较大,贴图文件较小,生成的场景文件也较小,适合网上传递和实时性的要求。后一种方法视觉效果好,但文件的压缩比例较小,贴图文件较大,生成的场景大,在网上传递和实时性方面不如前一种方法好。无论用哪一种方法都需考虑贴图的分辨率和尺寸,为了便于下载和渲染,在质量和大小允许的情况下,一幅贴图限为320×240(或240×320)像素、分辨率为72dpi,用JPEG压缩(采用最高压缩比)后约为20K字节。

根据以上所述的贴图制作方法,虚拟场景中的对象模型可分为以下几类:①由简单几何体组成的简单模型:该类模型常用作远处物品的替身,在LOD方法中采用;②赋予手绘贴图的模型;③赋予照片材质的模型;④赋予手绘和照片混合材质的模型;⑤具有全部细节的精致模型。

4.2电子商务交互查询功能的建立。为电子商务模型加入交互和查询功能可采用两种方法:通过编程加入相应的交互和查询功能,利用VRML的辅助工具来完成交互和查询功能的加入[5]。后一种方法比较适合普通的用户。

Kinetix制作了特殊的VRML输出嵌入程序,可以输出场景,包括几何、材质、动画制作等,嵌入程序也可制作特殊的VRML辅助工具来规定场景的交互元素。运行VRML嵌入程序VRMLOUT.EXE即可安装VRML嵌入程序。

通过VRML嵌入程序,可设置以下辅助工具:

Anchor:可将某一实体作为热点,当被点击时取出网上所指定的文件。若为VRML场景文件,则该场景被下载显示。若为其他类型文件,由浏览器决定如何处理;

TouchSensor:对从指定设备的输入产生相应的事件,这些事件表示用户是否指向特定几何体,同时也表示用户何时何处按下定位设备的按钮;

ProxSensor:接近感知器,指定当用户进入、离开或在立方体的区域内移动时产生的事件;

TimeSensor:在时间变化是发出事件,可用来控制动画,也可用于某一时刻进行某项活动,或于某一时间间隔中产生事件;

NavInfo:描述有关观察者和观察模式的物理特性;

Background:设定场景的背景;

Fog:设置雾化的效果;

Sound:设定声音片段的有效范围,以产生随距离改变的音响效果;

Billboard:是某一对象随用户一起旋转,以使之始终面向用户;

LOD:允许浏览器在物体表示的不同层次细节间自动切换;

Inline:可在文件中引入外部文件的场景,避免重复制作。

通过以上辅助工具,就可制作出电子商务场景及其交互和查询功能。

4.3多分辨率渐进传输。服务器接收了用户端的请求后,通过网络把三维几何数据传送到浏览器进行显示,最理想的方式是渐进式传输[7][8],这样客户端在下载完最简单的一级模型数据后就可以进行显示与交互,而不用整个模型传输完毕。渐进式几何传输要求模型具有多分辨率表示形式,这对网络的传输和客户端的绘制都有很多好处。

本文将3D场景数据组织成一个统一的数据结构,实现递进的传输不同类型的模型表示。本文利用分布式虚拟环境中通用的递推算法(DR)来预测视点的运动算法[6]来预测用户的位置,该方法简单而通用,并且能有效的减少网络上的数据流量,结合Benefit累积和方法,实现了有限的网络带宽下的优化3D场景传输的一个有效的策略。考虑到网络的不稳定性和网络的传输质量,作者采用了自适应流控技术,以保证不同质量的网络连接下不同场景绘制质量的仿真的顺利进行。另外本文考虑了传输动态物体和不同表示形态的静态物体到多个用户的问题。本文的内容集中在3D数据组织管理和优先传输排序策略以及3D图形传输协议上,目的在于实现服务器和客户端之间高效的3D场景传输。

4总结

本文介绍了虚拟现实技术在电子商务领域的应用。相关技术包括虚拟场景的构造、系统结构、网格数据的传输以及客户端的交互查询方式。与传统的电子商务系统相比,本系统具有更好的沉浸感和交互性,虽然目前离理想的虚拟现实境界仍有较大差距,但交互性强、触发事件种类多、动态渲染及显示质量高、可任意链接URL或其他3D空间、适宜网上应用、虚拟现实数据文件共享性强以及开发效率高等技术特征,现已成为网络虚拟现实技术发展的趋势。随着网络虚拟现实技术的不断发展,将为系统的开发提供更大的空间和更完善的功能。

参考文献

1GongJianhua.DistributedVirtualGeo-Environments.Journalof

InmageandGraphics2001.9:879~884

2ErnestH.PageandJeffreyM.Opper.InvestigatingtheApplication

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GenerationComputerSystems,v.17n.2,Oct.2000,pp.159~169

3YLi.KWBrodlieandNPhillips.Web-basedVRTraining

SimulatorforPercutaneousRhizotomy.InJDWestwood,HM

Hoffman,GTMogel,RARobbandDStredney(eds),Medicine

MeetsVirtualReality2000,IOSPress,pp.175~181.2000

4TheVirtualRealityModelingLanguage.ISO/IEC14772~1:1997.

5徐明娟等.基于VRML虚拟场景交互方式的研究,CCVRV2004,

p717~721

6谢翠等.基于Web的仿真综述,CCVRV2004,p544~548

puterGraphics

实用技术论文篇(5)

虚拟仪器技术在石油化工领域的应用

实用技术论文篇(6)

一、前言

地理信息系统(GIS)是集现代计算机科学、地理学、信息科学、管理科学和测绘科学为一体的一门新兴学科。它采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术,对地理信息进行数据处理,能够实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息,为决策者提供可视化的支持。地理信息系统突破了常规关系式数据库管理的概念,集图形管理与数据管理于一身,具有很强的空间表现力,它将空间数据处理、属性数据处理、空间分析与模型分析与计算机技术紧密结合,通过数据准备、系统建立、空间分析与模型分析,产生对资源环境、区域规划、管理决策、灾害防治等有用的信息。目前GIS技术在很多领域中已被广泛应用,尤其是在公路管理中,GIS与传统的交通信息分析和处理技术紧密结合,延伸出了公路地理信息系统,在公路的规划与设计、养护管理等方面具有较强的应用价值。

二、GIS技术在公路管理中的应用

1.GIS在公路地图中的应用

GIS的制图方法比传统的人工或自动绘图方法要灵活得多,公路管理部门可以借助于GIS地图辅助进行公路管理。

(1)基本地图管理

公路图除包括行政区划、村庄、铁路及水系等一般信息外,特别包括与公路有关的信息如:公路编码、公路名称、等级、里程等。GIS电子地图与普通地图不同,它将表示不同物理内容的地图分别进行存储、管理。每一部分为一个图层,通常一个图层只表示单一的内容,如水域、行政区划、村镇、公路等。GIS显示地理数据时,采用图层叠加的方法显示所需的信息。应用GIS独具特色的地图表现能力,可以将公路及公路相关信息可视化。

基本地图管理操作包括地图的数字化及修改、放大、缩小、漫游(浏览)、图层控制、在地图上计算距离、显示全图及地图的输出等功能。公路信息是变化的信息。各地区每年都有大量的新建、改建的公路,利用GIS可以方便、迅速地将这些变化及时地反映到地图上,形成新的公路图。

(2)专题地图管理

专题地图是在基本地图上,以不同的方式显示信息所形成的地图,包括具有各种公路属性特点的专题地图、公共交通图等。GIS还可以根据公路管理需要输出各种专题地图如行政区划图、地形图、路面状况指数、路面行驶质量指数、路面强度指数、路面技术等级分布、路面等级、交通量等图,利用专题地图可直观地了解公路的各项基本情况,为各项决策提供辅依据。

2.GIS在公路统计管理中的应用

在传统的信息系统中,数据主要保存在数据库中,如果数据库中的数据仅以文字的形式表现出来,不仅形式呆板,而且可能将一些重要的信息隐藏在文字背后,在实际公路管理中,有许多问题需要借助地图来解决,利用GIS提供的数据的地理属性,就可以将这些数据分层、分类叠加在电子地图上,并且地图对象与数据库属性数据建立连接关系,这样通过GIS就可以轻松实现地图与数据库的双向查询。统计管理人员可以根据公路地理分布,按公路不同属性进行里程统计、构造物统计等,将数据进行直观的、可视化的分析和查询。基本上实现了坐在办公室里就能看路,这是GIS最具有代表性的数据可视化功能。GIS的查询功能按照使用方法可以分为数据查询、空间查询两种:

(1)数据查询

GIS的数据查询功能是公路管理中常用的查询方法,管理人员可以通过数据查询,了解数据所在的空间位置,如选择纵坡大于7%的路段,GIS就会显示出这些路段在路网中的正确位置。

(2)空间查询

与数据查询相反,空间查询是通过空间范围的选定查询在此范围内所选相关信息的属性数据。如确定距离公路处在30km范围以内的涵洞,只要在屏幕上公路某处为圆心画一个30km半径的圆,GIS就会显示这一范围内的所有涵洞在地图上的位置及相关信息。

(3)GIS在公路规划中的应用

为了适应国民经济的高速发展,公路管理部门需要不断地进行养护、改建、扩建现有的公路运输网。以前,GIS没有应用在公路规划中,公路的规划主要依靠对现况的定性了解和工程师的经验来进行,缺少系统的检测、评价和科学的决策。在规划过程中,常常由于经验限制及缺乏对数据的定量分析,使规划方案不尽合理,由此造成资金浪费,路网的使用效率下降。而GIS公路地理信息系统不仅可以对数据进行编码、存储、查询,而且可以在数据库和相关知识库的基础上能够定义和生成各种专用预测分析模型。如需求分析模型、新建改建公路投资效益分析等模型,通过模型经济分析与预测,评估现有路网的使用性能,了解路网状况,预测路网性能变化趋势,为编制中长期路网规划及年度养护计划提供依据,以确定最佳的大中修养护方案。在公路前期规划中通过GIS可以方便地进行路网的规划、选址、分析与最佳路线的决策,同时还可以对公路沿线的环境进行分析。

4.GIS在公路设计中的应用

最近几年,一些省市已经开始着手尝试把GIS技术引入到初设和施工图设计中去,并已取得了良好的效果。首先在选线设计中,可以通过鼠标在数字化地形图选取控制点,控制点连线后,路线的大致走向就基本确定下来了。在纵断面设计中,利用GIS可以很方便地采用各种方法(如格网、TIN)建立数字高程模型(DEM),由于数字高程模型(DEM)的存在,在平面选线完成后,公路软件就能自动沿平面选线生成地形纵剖面图。通过绘图仪拉出拉坡图,设计好纵断面设计线,也可以在屏幕上交互完成纵断面设计。在横断面设计上,在完成平面设计和纵断面设计后,公路软件就可以自动生成横断面图。并同时利用DEM数据对工程土石量和填挖范围进行计算,最后自动完成土石方数量表,计算出占地而积,估算出占地线范围内各项工程的分项拆迁工作量。超级秘书网

5.GIS在公路运输管理中的应用

随着运输市场的开发,运力、运量迅猛增加,营业运输车辆、客货集散地、中转换装、装卸储存量也日益增加,传统的管理方式已满足不了当前运输事业的发展,为此迫切需要采用现代化的管理手段。GIS具有丰富的空间分析工具,可以为公路运输管理提供形象直观的查询手段。由于地理信息系统具有地理、地形等数据的查询、分析统计功能,所以在运输企业的运营管理当中,可以利用建立交通地理信息系统数据库,为管理部门或用户提供各种查询和分析方法。例如:区段、站点、车次等的查询。提供直通图、管内图、站间交流图、客流密度图等专题地图,以及统计图的分析方法等,为公路客运主管部门分析客流情况、制定行车计划等。同时,利用现有图形上的交通线路结点信息,任意输人两点的地址,便可查询出两点之间所经过的交通线路、公里数、各站站点及名称。当改变线路时,可在图上实时进行修改,并输人新的站名,这些信息也可上载到中央数据库中

三、结束语

随着GIS技术普及和应用的深入,GIS在公路领域的应用将更加广泛,进一步开发和推广GIS技术在公路勘测设计、公路管理等方而的创新和应用,将大幅度提高公路建设和管理的工作效率和经济效益,推进公路建设和管理模式的全而发展。

参考文献

实用技术论文篇(7)

方格蔟是引进日本回转蔟改进而成的一种先进蔟具,是蚕桑生产蔟具改良的方向,目前在蒙城县以单片框架式方格蔟应用为主。该种蔟具具有省力、清洁、上茧率高等优点,但对蔟室小环境的要求更为严格,近年来推广普及迟缓。根据工作实践,笔者摸索出一套行之有效的办法。

1蔟室蔟具准备

(1)蔟室选择。要通风,坐北朝南,光线均匀,水泥或三合土地面。

(2)蔟片用量。饲养一种蚕种(盒重量按DB34/T056桑蚕种繁育质量标准)需要162孔或156孔方格蔟190~200片。

(3)结扎蔟片。新蔟片使用前,将其放在通风处晾2~3d,排除异味,然后取1kg桑叶,加开水浸泡30min,再搓揉一下桑叶,去渣取汁,用喷雾器喷洒在方格蔟上晾干待用。搁挂式双片方格蔟用1.3m长的通直小竹或竹片结扎2只顺向蔟片的长边框,每边用细铁丝捆扎5处,2片之间扎2处,木条、小竹或竹片的两头各伸出10cm长,以便挂蔟和翻蔟。“单片框架式”将纸板方格蔟片展开,四角用小竹或竹片结扎,每个框架一般10层,每层间隔7~8cm。

(4)搭设搁蔟架。用养蚕的蚕架搭2对平行2~3层搁架,或用吊绳挂好搁蔟的平行长竹竿,上下层距离60cm,最下层离地50cm。“单片框架式”不用搭蔟架,在蚕室直接上蔟的,要事先做好蚕座拆并计划。

2上蔟方法

2.1适期上蔟

发育正常的5龄蚕在盛食期后,食欲逐渐减退,大量排出绿色软粪,体躯缩短,胸部透明,前半身昂起,左右摆动,寻找营茧场所,这时蚕为适熟蚕,此时上蔟为上蔟适期。

2.2上蔟密度

生产中合理的上蔟密度一般为:纸板方格蔟的进空率达80%~85%,折蔟350~400头/m2,蜈蚣蔟400~450头/m2,伞形蔟350头/m2左右。

2.3上蔟方法

(1)人工拾取法。由人工逐头拾取适熟蚕,收集到一定数量后及时送到蔟室,均匀投放在蔟具上。此方法能做到适熟上蔟,但很费劳力,特别在高温时,蚕老熟齐涌,要组织好人力及准备好蔟具,同时上蔟动作要轻,以防损伤蚕体。

(2)自动上蔟法。利用熟蚕向上爬行的习性,在蚕座上直接放置蔟具,让熟蚕自动爬上蔟具结茧。本方法省力且工效高,但难以全部让蚕都能适熟上蔟。实际生产操作一般为:先拾去初熟蚕,当熟蚕达30%~40%时,给薄薄一层桑叶,然后将蔟具放在蚕座上。为了促使蚕老熟齐一和及时入蔟,可采取以下措施:大眼起蚕要分批饷食,分批饲养,使同一批蚕能老熟齐一;在见熟5%时添食蜕皮激素,可促使蚕老熟齐一;使用月桂醇、樟脑油、庚醛、鱼腥草等“登蔟剂”。

(3)振落上蔟法。先人工拾取始熟蚕,待蚕大批成熟时,用枝条或大蚕网放在蚕座上,吸引大批熟蚕爬上,再取出枝条或蚕网,将熟蚕振落在蚕匾或塑料薄膜上,然后再收集撒放到蔟具上。本方法简便工效高,但易损伤熟蚕体,条桑育可直接取出桑条以振落熟蚕。

3蔟中管理

①清场。将游离在孔外找不到茧位置的蚕儿捉出另行上蔟。一般春蚕在上蔟后24h,夏、秋蚕在上蔟后12~18h。清场一般只需1次,但在清场后的5~6h需再检查一下,捉出漏清蚕。②光线。熟蚕有避光性,防止蔟室偏光和强光直射,保持光线均匀。③通风排湿。清场后要及时敞开门窗,加强通风排湿,清除蚕沙,撤去蔟架层间隔离的薄膜,保持蔟室通风、清洁、干燥。④调节温湿度。蔟室内温度要保持在23~25℃,湿度60%~75%,营茧期温度适当提高。上蔟后如遇22℃以下的低温,会影响熟蚕进孔速度和入孔率,要用微火多处加温,务必使蔟室保持24℃。4采茧

(1)适时采茧。在适宜温湿度下,春蚕和晚秋蚕7~8d、夏秋蚕5~6d,蛹皮呈黄褐色为采茧期。

(2)手工采茧。用手指将蚕茧从方格蔟的孔中捅出。

(3)采茧器采茧。用一块与方格蔟横径等长的木板,按照蔟孔的距离,依次在木板上钉上小于格孔的短木棒制成采茧器。用采茧器在方格蔟上成排捅出蚕茧。

实用技术论文篇(8)

各管理区利用计算机网络随时掌握农机作业进度。系统可根据每台机车的作业小时数和工作量,给出每台机车定期保养的提示,通过互联网发送给驾驶员或者机具维护人员。机车作业统计核算安装作业机车核算程序,实现网上传递核算,由管理区填入微机传递到农机中心。实现作业区农机作业统一核算,无纸核算。农田地块遥感资料卫星2.5M分辨率全色遥感地图,经过地面定点测量,几何核算后,获取包括农田地块、道路、水利、林地、水库、住宅区等详细地面位置空间信息,便于该区域的总体区划和生产管理。农田地理信息系统把田块地图输入计算机,把以前各年度地块号档案输入计算机,在计算机上可查询某一地号的基本情况(以前年度施肥、施药轮作、年度种植作物品种及产量等)和地理位置。

农机历史资料统计

实用技术论文篇(9)

前言: 随着社会发展的进步,节能减排成为了时代的强声国家大政方针的确立,又为LED应用发展提供了坚实的基础。科技部“十城万盏”路灯重大示范项目的实施,众多省市热情高涨的自主LED路灯项目,这如火如荼的燎原之势,明示了LED无可置疑的节能效果和其应用的强大生命力。但由于目前LED路灯尚缺少统一的技术标准和测量标准,没有某些强制性的性能指标,在群雄四起的时代,LED路灯质量的良莠不齐,在一些地方过早地使用,影响了社会和用户对LED灯具的信心。固此,加强技术研发持续提高LED路灯的整体综合质量,依然是LED应用业界的重中之重。 图1 大功率LED路灯 一、 LED路灯的散热 在大功率LED路灯的整体设计过程中快速有效地散热是LED路灯重点解决的问题,因为LED光源的光衰和寿命与工作温度的高低有决定性关系。目前LED路灯主要采用热管散热和自然散热2种方式。 1、热管散热 热管广泛用于CPU的散热,效率高,但需配带热管和运动介质。还需要配合灯具结构作弯、压加工,制作和安装复杂,比较适合集成LED模组光源中使用,如50W、100W甚至更大功率的集成LED。由于在热管中加有运动介质,一旦介质泄漏即会造成整个热管系统失效,而导致LED结温急剧上升。此外,不管由于某种原因造成LED路灯失效,修理也较复杂,需要熟练的专业技术人员方可。 2、自然散热 自然散热是目前LED路灯比较常见的散热方式,具有制作简单,性能可靠,成本低廉的特点,但效率较低。如何提高散热效率是应用自然散热方式的关键所在,我认为首先要有良好的材质和导热界面,足够的散热面积和蓄热能力,在必须满足以上的几个条件的基础上,自然散热方式的灯具设计的真谛在于突出一个“快”字,也就是如何提高冷热空气的快速流动交换是关键,使路灯上的热量通过冷热空气的迅速移位而散发出去,从而达到事半功倍的效果。一味盲目简单地增加热容量和散热面积,只会将LED路灯做得重量很重外形不美的产品,这是走进了采用该种散热方式的认识和设计的误区。 此外,充分降低各节点之间的热阻,以及高效驱动电路的设计和合理安装也是非常重要的。 总之,大功率LED路灯的散热是一个系统工程,需要经过设计、试验和检测三部曲,只有这样才能做到正真的科学与合理。图2 自然散热的热成像曲线图 我们制作的一款功率为140W的自然散热式大功率LED路灯经检测在25℃常温下,其LED结温温升37℃,这样的数值在国内业界是不多见的,我们还在作进一步的优化,以得到更理想的结温温度。 图3 大功率LED路灯结温温升曲线图 目前LED热阻大约在8℃/W左右,随着电光转换效率的不断提高,LED热阻也将会继续下降,大大降低了采用自然散热路灯的设计难度,LED综合性能的不断提高加上精心科学的设计,自然散热方式才能真正体现出制造方便、价格

实用技术论文篇(10)

2 公安院校交通管理工程专业实践教学存在的问题

(1)思想认识不足,教育理念存在偏差。思想和理念是实际工作的基础和前提,我国高等教育虽有百年历史,但在思想理念上始终存在重理论轻实践、重灌输轻创新、重条件轻管理、重局部轻整体的观念。[2]公安院校交通管理工程专业培养模式也普遍存在重视训练学生的警务执法技能,而忽略对决策性创新实践能力的培养。而一名卓越的警务人才,不仅需要灵活掌握警务执法技能,还需要有针对性地培养道路交通管理与控制的决策性创新实践能力。

(2)资源配置不佳,教学条件有待提高。随着公安院校办学规模、专业数量、招生人数的扩大以及交通管理工作的复杂性与艰巨性日益突出,对交通管理工程专业学生的培养质量要求也必须随之不断提升。公安院校交通管理工程专业作为新兴特色专业,由原来的大专变为本科专业,在人才培养模式、教学配套条件等方面都对教师提出了新的要求。虽然公安院校实习基地资源较为丰富,多为地市级公安局交通管理部门,但是校内与之配套的实践教学条件不佳,实验室建设、实验器材配备还处于初级阶段。

(3)课程设计单一,实践教学缺乏创新性。由于教学理念偏差、教学条件不足,公安院校交通管理专业实践教学缺乏一定的创新性。浙江警察学院交通管理工程专业虽然也开设了相关交通工程设计类课程,例如交通工程学、道路交通控制学、交通组织与规划、交通建模与仿真等,但存在单个课程各自为政、课程间交叉融合不足,学生理论知识与实践操作严重脱节,对学生决策性创新能力的培养停留于理论认识层面等问题。

交通管理工程作为一门综合性和实践性都非常强的专业,目前的课程培养体系偏重理论讲授,学生缺乏对理论的综合应用及实践能力。同时,由于交通具有不可实验性和不可再现性,很难在实际中对相关的理论知识与技术进行应用。随着计算机技术的快速发展,通过计算机辅助以及虚拟再现的手段,可以为交通管理工程相关课程的实践应用提供技术支持。

3 CAD技术对交通管理工程专业实践教学的现实意义

CAD(Computer Aided Design)技术,又称计算机辅助设计是以计算机系统为支持,进行产品和工程的方案设计、解析计算、判断优化、分析评估和详细设计的一门技术。[3]CAD技术由于其综合分析能力、逻辑判断能力、优化评估能力以及虚拟仿真能力等特点,非常适合在交通管理工程这类综合实践性专业中进行应用,对专业的发展具有重要的现实意义。

(1)加深学生对专业基本概念及理论的理解。公安院校交通管理工程专业包括交通工程及交通管理两大方面,课程涉及数学、物理、运筹、管理、工程等多方面的内容。学生通过理论学习可以基本掌握专业课程中的基本概念及基本理论,但是缺乏将理论应用于实际工程的创新能力。通过采用CAD技术进行实践操作应用,可让学生在应用的过程中巩固对基本理论的掌握,同时加深对专业知识体系的理解。例如,在学习交通规划与管理课程时,学生可通过对TransCAD软件的学习从而更深入地理解交通规划四阶段模型。

(2)培养学生对专业的浓厚兴趣。公安院校交通管理工程专业基于自身专业特点,目标培养适应现代化交通管理的卓越警务人才。学生在进入本专业学习时,对专业的认同感较低,认为交警的主要职责就是路面执勤,忽略了交通管理工程专业本科培养的主要目标。因此,对于CAD技术的引入及学习,可引导学生开展专业相关的课程设计,例如交通设计、道路工程基础、交通事故勘测、交通仿真等课程设计,培养学生对专业的浓厚兴趣。

(3)提升学生的专业培养效果。交通管理工程內在机理具有高度的复杂性,这导致了解决方式的复杂与多样。[4]比如在交叉口设计或交通事故勘测中,一般都需要处理大量的数据,绘制图纸。这些设计任务的完成,若用手算笔绘,工作量很大,花费太多时间,局限学生的创新思维。若在这些设计中增加CAD技术,不仅可以提高学生的设计理念与效率,也有助于学生在设计的过程中灵活运用基础理论知识,提高学生的自主学习能力。

(4)增强学生的公安实战技能。公安院校交通管理工程专业培养的本科生毕业后基本都输送到公安实战部门,学生所需具备的业务水平要求较高。在这样的大背景条件下,在专业培养中增加CAD技术的学习与应用,可以增强学生的公安实战技能,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养复合型的交通警察人才。

4 CAD技术在交通管理工程实践教学中应用

4.1 交通事故处理

AutoCAD软件是美国Autodesk企业开发的一个交互式绘图软件,主要用于二维及三维的绘图设计,[5]也是目前国内外应用最为广泛的计算机辅助设计软件。[6]由于AutoCAD软件操作简单、绘图精确,且提供二次开发环境,可与地理信息系统(GIS)、交通仿真系统、交通诱导系统等兼容,在交通行业有着非常广泛的发展和应用。

交通事故处理流程中,需要对道路交通事故进行现场勘测,绘制精确的事故现场图作为事故处理的依据。目前,交通实战部门人员主要通过现场手绘《道路交通事故现场图》进行存档,绘图过程繁琐且不精确,绘制的图纸不易存档保存。因此,在交通事故处理中可以借助AutoCAD绘图软件绘制现场勘测图,如图1所示为道路交通事故现场勘测图,图中可清楚详细记录事故现场情况,对事故发生时的地点、车辆运行轨迹、碰撞类型等信息一目了然。

4.2 交通系统仿真

交通系统仿真可以动态地、逼真地模仿交通流和交通事故等各种交通现象,在研究出行者出行行为和各种类型道路交通流运行机理的基础上,复现交通流的时空变化态势,深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路交通要素的特征,有效地进行交通系统的规划、组织与管理、交通能源节约与物资运输合理化等方面的研究。[7]交通警察作为城市交通的管理者,需要借助交通系统仿真对所提出的管控方案进行效果评估。因此,对于交通管理工程专业的本科生,也需要在课程设计中增加交通系统仿真技术的学习及应用。如图2所示为行人过街行为仿真,通过VISSIM软件对设计的行人过街信号配时方案进行模拟仿真,并对方案进行评价。图3所示为道路交叉口交通仿真,模拟交叉口的实际运行状态,从而对优化方案进行评价。

4.3 交叉口信号配时优化

实用技术论文篇(11)

1.一个较为完整的工程技术项目或工程管理项目的规划或研究

2.工程设计与实施

3.技术攻关,技术改造,技术推广与应用

4.新工艺,新材料,新产品,新设备的研制与开发

5.引进,消化,吸收和应用国外先进技术项目

6.应用基础性研究,预研专题

二,论文形式

工程硕士专业学位论文形式可以是工程设计或研究论文.论文主要应包括以下部分:

1.中英文摘要

2.选题的依据与意义

3.国内外文献资料的分析与综述

4.论文主体部分:研究内容,设计方案,分析计算,实验研究等

5.结论

6.参考文献目录

7.必要的附录

三,论文的质量要求

1.文献综述应对选题所涉及的工程技术问题或研究课题的国内外状况有清晰的描述与分析.

2.综合运用基础理论,科学方法,专业知识和技术手段对所解决的工程实际问题进行分析研究,并能在某方面提出独立见解.

3.论文工作应有一定的技术难度或理论深度.

4.论文工作应在导师指导下独立完成,论文实际工作量一般不少于一年.

5.不同论文形式的要求:

工程软件或应用软件为主要内容的论文(不包括计算机技术领域的论文),要求需求分析合理,总体设计正确,程序编制及文档规范,并通过调试;

侧重于工程管理的论文(不包括工业工程领域的论文),应有明确的工程应用背景和一定经济或社会效益,数据可靠,充分,理论建模和分析方法科学正确;

工程设计类论文要以解决生产或工程实际问题为重点,设计方案正确,设计结构合理,数据准确,符合规范.

6.论文写作要求概念清晰,结构合理,层次分明,文理通顺,符合有关标准规范.

附表:论文评审参考标准

工程硕士专业学位论文质量审评表(工程设计类)

评审项目

权重

评审内容

1.选题

10%

解决工程实际问题,明确的工程应用背景和应用价值

2.文献综述

10%

对国内外文献资料的分析与综述水平

3.技术难度与工作量

20%

一定的技术难度,论文实际工作量不少于一年

4.设计内容与方法

20%

设计方案合理,设计结构正确,设计依据详实可靠,设计方法体现一定的先进性.附录完整.

5.知识水平

20%

综合运用基础理论,专业知识,科学方法和技术手段分析和解决工程实际问题的水平

6.成果评价

10%

新颖性,先进性,实用性.经济效益和社会效益

7.论文写作

10%

概念清晰,结构合理,层次分明,文理通顺,符合有关标准规范

工程硕士专业学位论文质量审评表(研究论文类)

评审项目

权重

评审内容

1.选题

10%

解决工程实际问题,明确的工程应用背景和应用价值

2.文献综述

10%

对国内外文献资料的阅读量,分析与综述水平

3.技术难度与工作量

20%

一定的技术难度,论文实际工作量不少于一年

4.技术的先进性

15%

先进技术方法和现代技术手段的运用;新思想,新方法,新工艺,新材料的应用

5.理论水平

15%

理论推导,分析的严密性和完整性;综合运用基础理论和专业知识解决工程硕士问题的水平

6.成果效益

15%

论文成果的经济效益和社会效益;论文成果的学术贡献

7.创新性或独立见解

5%

创新性成果或独立见解