虛擬仿真在建筑類高職實訓教學中的應用研究

張冰

【摘 要】本文探討了虛擬仿真技術在供熱通風與空調工程專業(yè)中的應用，介紹了虛擬仿真技術，闡述了其應用的現(xiàn)狀及意義，利用虛擬仿真技術，易于發(fā)現(xiàn)供熱通風與空調工程中存在的問題，從而保證了工程的質量，控制了工程的成本。

【關鍵詞】虛擬仿真技術；供熱通風；空調工程

一、虛擬仿真技術的概況

（一）含義

虛擬仿真技術又稱虛擬現(xiàn)實技術或模擬技術，它是指利用虛擬的系統(tǒng)模仿其他真實的系統(tǒng)，從狹義角度而言，虛擬仿真技術是由計算機技術發(fā)展而來的一種實驗研究高新技術，從廣義角度來說，虛擬仿真技術是人類認識自然界客觀規(guī)律中一直被使用著的。隨著計算機技術的快速發(fā)展，虛擬仿真技術逐漸具有了系統(tǒng)性與完善性，并逐漸成為了人類認識與改造客觀世界的戰(zhàn)略性技術[1]。

（二）特點

虛擬仿真技術具有四個基本特點，分別為沉浸性、交互性、虛擬性與逼真性。

首先，沉浸性是指虛擬仿真系統(tǒng)模擬了現(xiàn)實系統(tǒng)中的相關信息參數(shù)，為使用者提供了視覺、聽覺、觸覺與嗅覺等多方面的感知體驗，此時的感知與現(xiàn)實有著較高的重合度，與傳統(tǒng)的動畫演示有著較大的區(qū)別，為使用者營造了感官交流接觸的氛圍。虛擬仿真系統(tǒng)使人感知所有的信息，其難以分辨真實環(huán)境與虛擬仿真環(huán)境，進而達到了以假亂真的地步。

其次，交互性是虛擬仿真系統(tǒng)最為顯著的特點，系統(tǒng)和使用者實現(xiàn)了相互聯(lián)系，在系統(tǒng)環(huán)境中，使用者可以進行獨立的感知、操作及反饋等活動，環(huán)境和人是相互作用的，在虛擬仿真環(huán)境中，人可以對系統(tǒng)進行調整與操作，此后系統(tǒng)根據(jù)人的操作與調整進行適當?shù)淖兓M而滿足了使用者的真實需求。

再次，虛化性是指虛擬仿真系統(tǒng)仍是對現(xiàn)實系統(tǒng)的模擬，即便虛擬仿真技術具有先進性與現(xiàn)代化，但系統(tǒng)環(huán)境仍是利用計算機技術得以實現(xiàn)的，在虛擬的環(huán)境中不具備真實的物質屬性。如：在網絡游戲中，即便玩家喝多少飲品、吃多少食物，玩家自身仍會饑渴。因此，虛擬仿真技術僅是制造出了人腦中的幻想，僅反應著實際生產生活活動，其不能取代實際的生產生活活動[2]。

最后，逼真性是指虛擬環(huán)境十分逼真，此時的環(huán)境具有高仿真性。虛擬環(huán)境運用的模擬基礎參數(shù)均來自于現(xiàn)實生活，如：建筑、任務、系統(tǒng)、設施設備等，對于使用者而言，其具有較強的真實性與現(xiàn)代感。同時，虛擬環(huán)境中的設計了眾多的物理定律，在此基礎上，虛擬環(huán)境與日常生活具有了一致性，進而給人帶來了強烈的沖擊，極易產生存在于真實環(huán)境的錯覺。

二、虛擬仿真技術在供熱通風與空調工程專業(yè)的應用

（一）應用現(xiàn)狀

近幾年，虛擬仿真技術得到了社會各個領域的廣泛關注，其應用范圍不斷擴大，它有機結合了虛擬現(xiàn)實與仿真技術，將其應用于人們的日常工作、學習與生活中，取得了顯著的成效。隨著計算機技術的發(fā)展，先進的、現(xiàn)代化的技術使現(xiàn)實生活發(fā)生了巨大的變化，新技術的應用備受人們關注。

當前，虛擬現(xiàn)實技術在各個領域的應用，均取得一定的成果，充分現(xiàn)實了其發(fā)展前景的廣闊性。如今，在軍事、航天航空、醫(yī)學、教育等領域均充斥著虛擬仿真技術。在供熱通氣與空調工程專業(yè)中應用虛擬仿真技術，通過其作用的發(fā)揮，設計人員根據(jù)外景仿真技術，對相關的設備設施實現(xiàn)了細致的觀察，并將觀察結果進行反饋，從而進一步完善了相關設計，同時通過預先模擬，對設備設施運行中存在的問題實現(xiàn)了及早的發(fā)現(xiàn)，利于應對方案的制定，從而保證了供熱通風、制冷制熱等功能的實現(xiàn)[3]。

但在實際應用過程中，仍存在諸多的問題，主要表現(xiàn)在以下幾方面：其一，缺少專業(yè)的技術人員，虛擬仿真技術作為先進的技術，其技術含量相對較高，大部分人對其認識不足，在實際應用過程中，專業(yè)技術人才匱乏，未能對其進行有效的、合理的操作，此項技術受人才的制約，難以實現(xiàn)高效的應用，為了促進其作用的發(fā)揮，要求供熱通氣與空調工程應積極引進專業(yè)技術人才。其二，缺少應用虛擬仿真技術的硬件與軟件條件，虛擬仿真技術對硬件與軟件均有著極高的要求，需要利用專用的虛擬實驗室與進口的設備，需要一系列高新技術，但由于我國軟件與硬件條件的不足，影響著虛擬仿真技術在供熱通氣、空調工程中的高效運用。

（二）應用意義

在供熱通風與空調工程中應用虛擬仿真技術具有積極的意義，首先，優(yōu)化了選擇方案，虛擬仿真建立于供熱通風、空調運作規(guī)律的基礎上，對其中存在的復雜技術進行了虛擬仿真，實現(xiàn)了對不同設計方案的直觀與科學比較，進而利于選擇最優(yōu)的設計方案；其次，保證了工程質量，虛擬仿真技術通過對供熱通風及空調制冷、制熱等過程的事先模擬，提早發(fā)現(xiàn)了其運行中存在的問題，不僅減少了運行問題的出現(xiàn)，還提高了運行的效率，同時幫助相關的人員關注其中的注意事項，進而保證了工程的質量；最后，引入了新技術，虛擬仿真技術作為新技術，其應用增加了相關人員的技術能力，不僅完善了人員的知識體系，還為供熱通風與空調工程提供了可靠的人才保障[4]。

三、結束語

綜上所述，虛擬仿真技術作為先進的技術，其應用范圍日漸廣闊，在諸多領域均取得了顯著的成就。本文主要探討了虛擬仿真技術在供熱通風與空調工程專業(yè)中的應用，其應用現(xiàn)狀不容樂觀，其中存在一系列的問題，制約著虛擬仿真技術作用的發(fā)揮，但其應用具有一定的現(xiàn)實意義，相信，隨著虛擬仿真技術的進一步發(fā)展，其在供熱通風與空調工程等方面的應用效果將更加顯著。

參考文獻：

[1]王希鵬.三維仿真技術在建筑給排水管道工程中的應用研究[D].青島理工大學，2013.

[2]陳曉玲.虛擬仿真技術在建筑工程施工中的應用現(xiàn)狀和展望[J].門窗，2014.

[3]古力銘.虛擬仿真技術在建筑施工中的應用分析[J].江西建材，2015.

[4]張景峰.虛擬仿真技術在建筑節(jié)能中的應用研究[J].武漢理工大學學報，2010.