计算机虚拟仿真技术分析及其应用的探究
罗婷 关德君
摘 要：现代技术的快速发展，使得各个领域都已应用计算机技术，这使得人们的生活越来越离不开计算机技术所提供的各种便利服务。对于计算机虚拟仿真技术来说，其作为仿真中的一个重要分支，在各个行业中都随处可见其应用场景。鉴于此，本文便对计算机虚拟仿真技术进行分析，并深入探究计算机虚拟仿真技术在现实生活中的相关应用，以便于对该技术在生产生活中所具有的积极意义有一个深入的了解。
关键词：计算机;虚拟仿真;技术应用
DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.27.329
自21世纪以来，我国电子产业得到了非常迅猛的发展，其市场前景仍旧无比光明。现阶段，我国已成为世界第一制造业大国，各种电子产品也得以被应用于人们生活中的方方面面。计算机技术的大范围普及，也促进了虚拟仿真技术的优化与完善，并在各行各业中得到了广泛的应用，例如房屋建设、城市规划、旅游教学、电气电路仿真以及设计制造等，这些行业在计算机虚拟仿真技术的应用下得以快速发展，并越来越离不开计算机虚拟仿真技术的支持。
1 虚拟仿真技术的表述
对于虚拟仿真技术来说，其所涉学科众多，如AI技术、交互技术、计算机技术以及传感技术等。可以说，人们可以将虚拟仿真看作是一个多学科相互交叉和综合而形成的全新技术领域。以广义角度而言，可从三个层面来对虚拟仿真技术所具有的意义进行解释：其一，虚拟仿真技术需要以计算机技术为依托来进行虚拟化环境的生成，这种环境是具有虚拟性特点的。其二，由于人是具备感知功能的，这使其能够在一定程度上实现对虚拟环境的感知，所以生成的虚拟环境是非常逼真的。其三，由于人需要通过虚拟系统来进行交互作业，所以该系统能够对人所作出的指示和操作进行快速响应与反应。通常而言，在虚拟仿真技术中，主要包括有PS软件、电力系统原理图的程序编辑器以及Edison，其是一种具有明显综合性的软件。
简单而言，该仿真技术具有综合性，其采取动态性方法，并借助于计算机与其他设备来测试系统的理论知识以及信息技术。在信息化时代下，虚拟仿真技术的出现，使得人们在应用虚拟仿真技术过程中，需要应用仿真硬件及软件。其中，硬件是指计算机系统，比如数字计算机、模拟计算机等，这些均可看作是一种计算机系统的形式。
现阶段，虚拟仿真技术已经得以在教育、电力、道路乃至油矿等诸多行业中广泛应用，并在应用过程中逐步具备了较为明显的特点：首先，其软件图形界面更加清晰明了，易于操作，在进行操作时只需对相应的功能模块进行点击或拖拽即可，而学习者只需要具备一些基本的计算机操作能力，便可对虚拟仿真技术的具体操作快速掌握。其次，无论是在哪种项目工程，其均有着较为相似的仿真步骤，通常来说，采用虚拟仿真软件时，要先对相应的仿真工程文件进行生成，然后对相关元件进行连接，最后模拟运行数据。再次，计算机虚拟仿真技术的应用可大幅节约物力，所谓的物力便是各种仪器设备，在电路模拟中，往往需要对电路参数进行设置，还要对相应的电路元件进行更换后方可分析，这样能够实现科学、合理的仿真，使操作步骤得到极大简化。最后，计算机虚拟仿真系统具有快速的升级速度，而且每次升级均会使模型数量增加与优化，而且不必消耗很长时间。
2 计算机虚拟仿真技术的应用
2.1 成像仿真方面的应用
对于虚拟仿真技术来说，其是通过虚拟系统来对真实系统进行模仿而形成的技术。对于该技术的解釋，可从狭义和广义两个角度来进行。以狭义角度来说，在上世纪40年代便已出现了虚拟仿真技术，而计算机技术的快速发展，使其成为一种试验研究的全新技术。以广义角度来说，人类对自然界进行逐步认识的过程以及对客观规律发现的过程，都离不开虚拟仿真，因计算机技术的出现，才使得虚拟仿真技术的体系得到逐步形成，并已经成为人们对世界进行认识、创造及改造过程中的一项重要技术。通过计算机虚拟仿真技术的应用来构建模型，能够使现实场景被虚拟化生成，然后便可根据该模型来进行不同感知，进而使人和人之间得以畅通无阻的交流与互动。通过计算机虚拟仿真技术的应用，能够使人体实现其感知能力，例如人们可佩戴 VR眼镜来完美结合虚拟和现实。在对商品陈列进行表现过程中，商家可利用计算机虚拟仿真技术来显示其所出售的商品，并且还能对商品参数进行变化，从而商品能够以独特的方式进行呈现。一直以来，人们在展示商品时，客户往往需要根据自身理解来了解商品。目前，计算机虚拟仿真技术的应用可实现不同反馈，从而确保客户能够对商品有一个更加全面、细致的了解，进而增加客户的购买欲望。
2.2 电子行业中的应用
电子行业的研发周期短、产品更新快，在市场的不断需求之中实现发展与更新升级，近年来，我国电子行业得以快速发展，而计算机虚拟仿真技术的出现，也为电子行业提供了许多新方法和新技术。对于计算机虚拟仿真技术来说，其通常要应用到三种软件，即Edison、电力原理图程序编辑工具以及PSpice 仿真软件。许多电子设备及元件都可通过计算机虚拟仿真技术来进行仿真设计。在对计算机虚拟仿真技术应用过程中，还离不开相应的软硬件，硬件便是计算机系统，而软件则是结合不同的工作需要来对相应的仿真软件进行选择。用户可利用计算机虚拟技术来进行电路仿真及分析，并可根据需要来设置仿真环境中的电路参数，对电路内的特定元器件进行更换，或是对电路各个节点的电流、电压进行测量，以此实现科学的电路仿真分析。通过计算机虚拟仿真技术的应用，能够使实际电路需要花费的物力及时间得到极大节约，而且也使电路电子仿真变得更为便捷。随着仿真软件的升级与更新，将使得更多模型和器件能够被应用于电路仿真中，从而使电路仿真过程能够和实际操作一般无二。
2.3 三维动画制作方面的应用
互联网的发展，为我国三维动画制作提供了有力的技术支持，随着人们对动画作品质量要求的不断提高，使得动画制作人员迫切需要将更加先进的技术手段引入到三维动画制作之中，更多丰富的动画制作软件也需要动画制作人员进行掌握。在设计与制作三维动画过程中，可通过计算机虚拟仿真技术的应用来提高三维动画的品质，使其具有更加逼真的视觉效果，并且应用该技术还将为使用者提供更多感官上的感受，使用户在观看三维动画过程中甚至能够亲身参与其中，进而给其带来身临其境的感受，在此过程中，就需要确保计算机虚拟仿真技术能够充分发挥其人机交互上的优势，使虚拟环境能够按照人的某些行为来发生相应的变化。例如，在一些3D游戏的开发工作中，便可通过计算机虚拟仿真引擎来提高游戏的画质，使游戏画面更加真实的同时，给人们带来更加逼真的游戏体验。
3 结语
总而言之，计算机虚拟仿真技术的发展需要以计算机技术为基础，并且还要结合各个行业的发展要求及其领域特征，对相应的软件进行开发，以确保用户能够利用这些软件来开展虚拟化仿真，从而使人们能够获得更多与现实情境无异的感受和体验。
参考文献
[1]孙静.虚拟仿真技术下物流实训室建设思考[J].现代营销（经营版），2020（05）：100-101.
[2]苏红军.计算机虚拟制造技术在现代制造业中的应用[J].科技信息（科学教研），2007（11）：32+27.
[3]吴继明，钟群锋，曾碧卿.虚拟仿真技术在计算机组成原理实验教学中的应用[J].计算机教育，2019（03）：34-38.
作者简介
罗婷（1980-），女，汉族，辽宁抚顺人，硕士，讲师，从事计算机网络、人工智能、软件工程、计算机应用研究、远程教育研究。
关德君（1980-），男，满族，辽宁辽阳人，硕士，副教授，从事远程教育、计算机应用研究。
