虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual Reality簡(jiǎn)稱 VR)技術(shù)是近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的一種新的人機(jī)接口技術(shù)，是一項(xiàng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，綜合視、聽(tīng)、觸覺(jué)為一體，模仿現(xiàn)實(shí)三維空間的再現(xiàn)技術(shù)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上可以逼真地模擬自然真實(shí)環(huán)境。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的不斷發(fā)展，結(jié)合VR技術(shù)，打破了傳統(tǒng)的基于Web的二維平 面交互模式，實(shí)現(xiàn)了基 于 Web3D三維空間交互模式 的第二代 Web技術(shù)(多媒體 +虛擬現(xiàn)實(shí)+Internet)．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)、建筑設(shè)計(jì)、軍事訓(xùn)練、體育訓(xùn)練、娛樂(lè)游戲等諸多領(lǐng)域.目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已應(yīng)用于課堂教學(xué)，作為教學(xué)媒體對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)已產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

微機(jī)組裝是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門應(yīng)用及實(shí)用性較強(qiáng)的專業(yè)課程，學(xué)生在掌握微機(jī)原理和了解當(dāng)前計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展最新技術(shù)的情況下，自己動(dòng)手組裝計(jì)算機(jī).高校大都開設(shè)這門課程，而大多數(shù)都是使用已經(jīng)淘汰的計(jì)算機(jī)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)際計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展,由于硬件條件的限制，使得理論與實(shí)際相脫節(jié).而且，認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，頻繁地拆裝計(jì)算機(jī)，硬件的損壞程度很大，實(shí)驗(yàn)代價(jià)太高。

針對(duì)以上問(wèn)題，本研究嘗試將動(dòng)態(tài)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)應(yīng)用于虛擬微機(jī)組裝系統(tǒng)的開發(fā)中，提出了一種基于 Web數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)口的網(wǎng)絡(luò)虛擬微機(jī)組裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，綜合發(fā)揮各種開發(fā)工具的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)研究基于虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)裝機(jī)系統(tǒng) ，為廣大高校學(xué)生、電腦愛(ài)好者 、電腦經(jīng)營(yíng)者提供了一個(gè)很好的學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)推廣平臺(tái)，也是今后遠(yuǎn)程教育的發(fā)展和趨勢(shì)。

 
Unity3D PRO 虛擬現(xiàn)實(shí)引擎

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的共享虛擬微機(jī)組裝系統(tǒng),使用者可以通過(guò)人機(jī)界面對(duì)虛擬環(huán)境中的硬件設(shè)備進(jìn)行組裝.系統(tǒng)展示的主要功能：計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備展示 、安裝過(guò)程演示、組裝實(shí)驗(yàn)，并可 以實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)驗(yàn)者協(xié)同工作，共同完成實(shí)驗(yàn)。

該系統(tǒng)的流程分為3層，自下而上分別為數(shù)據(jù)庫(kù)管理層、應(yīng)用層和交互層．其中，交互層為使用者瀏覽界面，有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理在應(yīng)用層，Web服務(wù)器負(fù)責(zé)接收遠(yuǎn)程或本地的 HTTP請(qǐng)求，根據(jù)請(qǐng)求從數(shù)據(jù)服務(wù)器獲取相關(guān)資源，然后將結(jié)果轉(zhuǎn)換成HTMI語(yǔ)言形式，生成 Web頁(yè)面送到瀏覽器端。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理層：負(fù)責(zé)底層數(shù)據(jù)庫(kù)的日常管理，包括資源的入庫(kù)、修改、刪除、屬性設(shè)置等相關(guān)管理功能。 應(yīng)用層：是整個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)管理層．包括文件查詢模塊、在線管理模塊和用戶管理模塊等，根據(jù)使用者的實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)的操作。

交互層：是系統(tǒng)各功能模塊的可視化顯示，使用者通過(guò)瀏覽器與服務(wù)器相連，完成各種操作。本系統(tǒng)采用 3層完全獨(dú)立的結(jié)構(gòu)模型，防止了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的非法操作，系統(tǒng)安全性高，任何數(shù)據(jù)資源的更新或程序的升級(jí)都是由服務(wù)器端完成的，不影響客戶端操作，系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)十分方便，對(duì)于客戶端只需安裝瀏覽器即可使用。

2、系統(tǒng)開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境

系統(tǒng)在Windows2000環(huán) 境下開發(fā)完成，采用SQL Sever數(shù)據(jù)庫(kù) 、Apache服務(wù)器和 PHP等作為網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具，利用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)和 MuhiGenCreator 建模工具、VRMI 技術(shù)及相關(guān)圖像處理軟件．客戶端需安裝 IE 5．0以上版本瀏覽器，還需安裝相應(yīng)的VRML瀏覽器插件 (如：BS—ContactVRML，C0SMO一2．1．1-eng，CORTVRML等)。

2．1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）具有沉浸感、交互性以及多感知性等三大特點(diǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。Vega是目前流行的一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，隨Vega發(fā)行的還有一個(gè)Lynx圖形用戶界面程序，硬件模型使用與Vega相關(guān)的三維建模工具Creator實(shí)現(xiàn)。

主要過(guò)程如下 ：

1)建模：建模是建立虛擬場(chǎng)景中的地形及各種物體的三維數(shù)字模型，這些模型使Creator建模工具，建立虛擬場(chǎng)景中物體的三維數(shù)字模型，經(jīng)過(guò)渲染后在計(jì)算機(jī)屏幕上可以形成逼真的地形和物體．建模任務(wù)由Creator軟件實(shí)現(xiàn)，能夠滿足虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)性要求。
2)用Lynx建立應(yīng)用程序定義文件：建模形成三維數(shù)字模型后，使用Lynx實(shí)用程序定義文件(ADF)．ADF文件描述了用于虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序中的模型文件、運(yùn)動(dòng)模型及其路徑、特殊效果、環(huán)境效果等，使用Lynx程序可大大節(jié)省編程人員的工作量。
3)編程：在 C、C++或 VC++語(yǔ)言平臺(tái)上，利用 Vega的API和軟件庫(kù)，調(diào)入已建立的 ADF文件及三維數(shù)字模型，對(duì)程序進(jìn)行初始化，編程響應(yīng)用戶輸入并動(dòng)態(tài)地改變程序的運(yùn)行，最終完成虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序的編制。
4)編譯運(yùn)行：應(yīng)用程序編譯成功后，調(diào)試運(yùn)行該應(yīng)用程序，最后系統(tǒng)集成。
　　　　　
2．2 動(dòng)態(tài)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)采用目前公認(rèn)的開發(fā)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站最佳組合，即 PHP+Apache+MySQL組合技 術(shù)，該技術(shù)具有較高的性價(jià)比。

1)建立數(shù)據(jù)庫(kù)：利用 MySQI 建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，可以使用 php My Admin管理器，該管理器具有與標(biāo)準(zhǔn)的 Windows資源管理器相似的界面與操作方式，可以方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建與管理。
2)完成數(shù)據(jù)庫(kù)間的交互：數(shù)據(jù)庫(kù)與Web相連，轉(zhuǎn)換成Web頁(yè)．PHP4支持 MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，不需要外部支持庫(kù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì) MySQL的全部操作，利用 PHP4調(diào)用相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)web與 MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)之間的交互。
3)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與維護(hù)：Dream weaver制作數(shù)據(jù)庫(kù)管理頁(yè)面，并且提供遠(yuǎn)程維護(hù)功能，用戶可以通過(guò)瀏覽器登陸數(shù)據(jù)庫(kù)管理頁(yè)面，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和維護(hù)，提高了系統(tǒng)維護(hù)的靈活性，為本系統(tǒng)的隨時(shí)更新提供方便。

3、 應(yīng)用測(cè)試實(shí)例

學(xué)生以學(xué)號(hào)登陸后，即進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，首先，從元件模型庫(kù)中選擇相應(yīng)的硬件，如主板、內(nèi)存、硬盤、鼠標(biāo)、鍵盤等。然后，進(jìn)行硬件的插接，將內(nèi)存條插入主板，插接時(shí)若報(bào)警，則內(nèi)存條選取有誤；若發(fā)現(xiàn)所選內(nèi)存條為DDR 內(nèi)存條，而主板插槽口需要SDR內(nèi)存條與之匹配，那么，重新選取內(nèi)存條后繼續(xù)上一步操作；系統(tǒng)仍報(bào)警，是內(nèi)存條方向不匹配則旋轉(zhuǎn)內(nèi)存條至適當(dāng)方向后，再插入主板內(nèi)存插槽中。

硬盤數(shù)據(jù)線與電源線的插接，將數(shù)據(jù)線和電源線的方向調(diào)整正確后，硬盤即插接成功。主機(jī)箱內(nèi)還有光驅(qū)網(wǎng)卡、顯卡等硬件的插接，這里不再一一贅述。至于外設(shè)，現(xiàn)在大部分是 USB接口的外部設(shè)備。同樣可能遇到方向需要調(diào)整的情況 ，將插口調(diào)整好后 ，連接主機(jī)箱相應(yīng)的插槽即可．這樣 ，將所有硬件連接好 ，一臺(tái)計(jì)算機(jī)組裝成功。

基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的虛擬微機(jī)組裝系統(tǒng)，在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到良好的應(yīng)用效果．為學(xué)生提供了一個(gè)自由實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，增強(qiáng)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的自主性，不再受實(shí)驗(yàn)室忙、設(shè)備少的約束，進(jìn)一步提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。對(duì)于高校實(shí)驗(yàn)室管理來(lái)說(shuō)，也節(jié)省了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間，降低了實(shí)驗(yàn)成本，使實(shí)驗(yàn)室管理和開放更加現(xiàn)代化、人性化。在設(shè)備不斷更新的基礎(chǔ)上，使得實(shí)驗(yàn)緊跟時(shí)代的發(fā)展，有助于學(xué)生了解最新的硬件發(fā)展情況．此系統(tǒng)也可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)銷售市場(chǎng)，具有很好的應(yīng)用前景．

4、結(jié)語(yǔ)

本研究給出了基于虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的虛擬微機(jī)組裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型以及應(yīng)用測(cè)試實(shí)例，據(jù)此亦可以設(shè)計(jì)出其他學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。相信不久的將來(lái)，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等學(xué)科，虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)將應(yīng)用于更廣的范圍，交互式的、人性化的網(wǎng)絡(luò)虛擬平臺(tái)，將成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)與應(yīng)用性學(xué)習(xí)的主流。