虚拟技术详细信息的完整集合
中文名:虚拟技术mbth:虚拟化概论，虚拟仪器，虚拟显示，虚拟机，CPU，文件，桌面，技术分类，硬件方式，操作方式，半虚拟技术，缺点，优点，应用，技术开发，商业，医疗行业，娱乐行业，城市规划，教育领域，军事领域，虚拟现实技术是在计算机图形学，计算机仿真技术，人机界面技术，多媒体技术，传感技术的基础上发展起来的虚拟技术交叉学科。这项技术的研究始于20世纪60年代。直到20世纪90年代初，虚拟现实技术才作为一个相对完整的系统开始引起人们的极大关注。虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作和交互的一种全新方式。与传统的人机界面和流行的窗口操作相比，虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。虚拟现实中的“现实”是指物理意义上或功能意义上存在于世界中的任何事物或环境。它可以是实际上可以实现的，也可以是实际上很难实现或根本不可能实现的。“虚拟”是指计算机生成的。因此，虚拟现实是指由计算机生成的特殊环境。人可以利用各种特殊的装置将自己“投射”到这个环境中，并对环境进行操作和控制，以达到特殊的目的，即人是这个环境的主人。虚拟现实的本质是人与计算机之间的通信技术，可以支持几乎任何人类活动，适用于任何领域。虚拟仪器国家仪器——虚拟仪器的创始人在过去的30年里，倪通过虚拟仪器技术为测试测量和自动化领域带来了一场革新:虚拟仪器技术将现成的商业技术与创新的软硬件平台相结合，为嵌入式设计、工业控制和测试测量提供了独特的解决方案。利用虚拟仪器技术，工程师可以使用图形化开发软件方便、高效地创建完全定制的解决方案，以满足灵活的需求趋势，这与传统仪器的专业化和固定功能完全不同。如今，世界500强中85%的制造企业都选择了虚拟仪器技术，它大大缩小了自动测试设备(ATE)的体积，提高了十倍的工作效率，而成本却只是传统仪器解决方案的零头。同时，虚拟仪器技术本身也在不断发展和创新。由于它是基于商用技术，蓬勃发展的新兴技术也成为推动虚拟仪器技术发展的新动力。构建虚拟现实系统的目的是开发虚拟现实应用，所以任何一个完整的虚拟现实系统都需要一套虚拟现实应用开发平台，一般包括两部分:一是硬件开发平台，即高性能图像生成和处理系统，通常是高性能图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分是软件开发平台，即面向应用的虚拟现实应用软件开发平台。其中，面向应用的虚拟现实应用软件开发平台最为重要。它承担了虚拟现实应用开发过程中三维图形场景驱动建立和应用功能的二次开发，是虚拟现实应用开发的高级API，也是连接VR外设、建立数学模型和应用数据库的基础平台。没有它，就不可能开发出功能齐全的虚拟现实应用。因此，开发平台是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运行和生成，是整个虚拟现实系统最基础的物理平台。同时连接和协调整个系统其他子系统的工作和运行，与它们组成一个完整的虚拟现实系统。因此，在任何虚拟现实系统中，虚拟现实系统的开发平台都是不可缺少的，也是至关重要的。虚拟现实显示系统。虚拟三维投影显示系统是整个虚拟现实系统中最重要的三维/虚拟现实图形显示和输出系统。其核心部分是立体版的高亮度投影仪及相关部件。它将VR工作站生成的高分辨率3D/VR场景以大型立体投影的方式显示出来，使交互式3D虚拟世界高保真地浮现在参与者面前，从而为VR用户提供一种群体参与和集体观看的方式。具有高度临场感的沉浸式虚拟现实环境，结合必要的虚拟外设(如数据手套、6自由度位置跟踪系统或其他交互设备)，参与者可以从不同的角度和方向进行自由交互和操纵，从而实现三维虚拟世界的实时交互和实时漫游。在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统是目前应用最广泛的系统，因为虚拟现实技术要求应用系统具有沉浸感，而在所有这些显示系统或设备中，虚拟三维投影显示系统是最能满足这一功能需求的，因此该系统也是最受专业仿真用户欢迎的。虚拟三维投影显示系统是国际上广泛使用的实现虚拟现实和视景仿真的手段和方式，也是最典型、最实用、最高水平的输入虚拟现实显示系统。高度逼真的三维虚拟世界具有高度的临场感和高度的参与感，最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流和逼真构思。非常适合军事模拟训练、CAD/CAM(虚拟制造、虚拟装配)、建筑设计和城市规划、虚拟生物医学工程、科学可视化、教学演示等诸多领域...虚拟现实交互系统，6自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一，也是虚拟现实技术的本质。没有实时交互，虚拟现实应用就失去了价值和意义，虚拟现实技术和三维动画、多媒体应用也是如此。在虚拟现实的交互应用中，通常会用到一些面向特定应用的专用虚拟外设，主要是6自由度虚拟交互系统，如力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等。虚拟技术虚拟机虚拟机技术是国际反病毒领域的前沿技术。该技术更接近人工分析，智能化程度高，毒品检测准确率高。首先，我们来描述一个病毒分析师的工作:当我们拿到一个样本，我们不敢直接运行它，因为它可能是一个病毒，而且很可能是一个未知的新病毒，谁也杀不死它。要分析它，我们要做的就是跟踪它的执行，看它有没有传染模块，有没有破坏模块。如果样本中有用于感染的模块，我们可以无可争议地将其识别为病毒，如果有损坏的模块，我们会将其退回给恶性病毒。有些病毒是玩性的，学术性的，不会破坏系统。但是，这就好比让你穿上一双泡在水里的鞋。脚上不会有大问题，但终究会觉得不舒服。这就涉及到一个重要的问题，就是判断样本是不是病毒的一个重要问题:传染性。我们可以想象，如果程序能够确定一个“样本”是否具有传染性，将解决反病毒领域的一个重要问题。传统的程序员会使用DOS调试程序来分析病毒，但现在更多的人选择更强大的软件，如SOFT-ICE。但毕竟这种动态调试软件的核心是单步跟踪并执行被调试程序的每一条语句。其实更具体的方式可以是这样的:用程序代码虚拟一个CPU，也虚拟CPU的所有寄存器，甚至虚拟硬件连接端口，用调试程序调优“样本”，把每个语句放到虚拟环境中执行，这样我们就可以通过内存、寄存器、连接端口的变化来了解程序的执行情况。这样的虚拟环境就是虚拟机。未来的虚拟现实技术可以借鉴系统底层的虚拟机技术。由于程序的任何动态都可以在虚拟机中体现出来，所以如果把病毒放入虚拟机中执行，病毒的传染作用肯定会体现出来。如果是，未知病毒的检测概率将是100%！现在个别杀毒软件选择样本代码段的前几k字节进行虚拟执行，其检测概率已经达到95%左右。虚拟机检测已知病毒的速度更是惊人，误报率可以降到千分之一以下！这项技术在1997被认为是国际反病毒领域的前沿技术，很多人还在研究和完善。因为它的未来可能是一个用在Inter上的巨大的人工智能杀毒机器人。当然，它也是一个柔软的机器人。看着一头雾水的CPU，CPU的虚拟化技术是一种硬件方案。支持虚拟化技术的CPU有一个特别优化的指令集来控制虚拟进程。通过这些指令集，VMM(VirtualMachineMonitor)可以很容易地提高其性能，这将大大提高其性能相比，虚拟实现的软件。虚拟化技术可以提供基于芯片的功能，纯软件解决方案可以用兼容的VMM软件来改进。由于虚拟化的硬件可以提供一个全新的架构，支持操作系统直接在上面运行，不需要二进制转换，降低了相关的性能开销，大大简化了VMM设计，使得VMM可以按照通用标准编写，性能更加强大。此外，在纯软件VMM中，缺乏对64位客户操作系统的支持，而随着64位处理器的不断普及，这一严重缺点日益突出。CPU的虚拟化技术不仅支持广泛的传统操作系统，还支持64位客户操作系统。虚拟诱惑文件文件虚拟化就是在文件服务器和访问这些文件服务器的客户端之间创建一个抽象层。一旦应用，文件虚拟化层管理跨服务器的文件和文件系统，允许管理员为客户端提供所有服务器的逻辑文件挂钩。该服务器继续托管文件数据和元数据。尽管这种安排不必要地增加了IT开销，但文件虚拟化提供了一些关键优势，包括用于在网络文件服务器上索引文件的全局命名空间。此外，这种虚拟文件存储集成允许文件服务器访问存储容量。文件服务器之间的数据迁移对最终用户和应用程序是透明的。这在分层存储基础架构中非常理想。简而言之，文件虚拟化允许企业访问网络文件服务器上的独立存储容量，并在其上执行无缝文件迁移。虚拟机文件虚拟化可以部署为运行文件虚拟化软件的设备或现成的服务器。这种选择基本上是根据成本以及相关的管理和销毁水平来决定的。最常见的部署选项是设备。该器件有四种不同的架构:带外、带内、两者结合以及分离路径。从长远来看，所有文件的虚拟化部署都是成功的。一些组织可能会退回(取消)他们的部署。对于文件服务器和网络连接存储平台来说，这是一个极具破坏性的过程。在极端情况下，返回可能需要机构卸载数据，删除文件虚拟化层，然后重新格式化并重新加载所有数据。经销商通常可以帮助识别潜在的退货问题，并提供建议以减轻损失。在全面部署之前，用户通常必须测试他们返回的程序。文件虚拟化受到可扩展性的限制。可扩展性包括文件系统、文件、服务器或输入/输出性能。归档虚拟化平台还必须与当前的基础架构兼容。这样，它可以与现有的存储系统和交换机配合使用。为了防止潜在的问题，应该经常测试文件虚拟化平台的可扩展性和兼容性。桌面虚拟化可以生成现有操作系统的全新虚拟映像，其功能与真正的windows系统完全相同。进入虚拟系统后，所有操作都在这个全新的独立虚拟系统中进行。可以独立安装运行软件，保存数据，拥有自己独立的桌面。对真实系统不会有任何影响。不会因为真实的系统问题而影响到虚拟系统中的软件和数据。国外的产品主要有MOJOPAC，它可以把你的iPod、外置硬盘、u盘，或者其他奢侈的存储硬件改造成一个“私人便携式PC”软件。MojoPac可以把你的XP桌面、设置、账号，甚至程序、习惯都塞进一个便携存储设备里，你可以带着你所有的个人数据和习惯在不同的机器上自由工作，真的是即插即用。国内的产品主要是prayaya v3，可以在任何非windows系统分区上安装大量应用，包括移动存储。当你还在为每次用别的电脑却没有自己想用的软件而烦恼的时候，V3已经解决了你的问题！我们可以用V3在移动存储中安装我们常用的软件。以后无论是在公司还是出差，都可以用u盘或者带V3的移动硬盘即插即用，所有操作记录都会保存在移动存储上，不会在主机上留下任何痕迹。技术分类主流虚拟技术，主流的x86虚拟机技术主要包括以下几类:硬件模式虚拟硬件模式在计算机、存储、网络硬件之间建立一个抽象的虚拟化平台，将所有硬件统一到一个虚拟化层。目前，这类虚拟机的典型产品有Vmware的工作站、GSX服务器、ESX服务器、微软的虚拟PC、虚拟服务器和Parallels Workstation。虚拟硬件模式的特点:Intel x86平台虚拟化，可以同时运行多个操作系统和应用。通过使用虚拟化层，提供硬件级虚拟化，即虚拟机为运行在虚拟机上的操作系统映像提供一组虚拟的Intel x86兼容硬件。这套虚拟硬件虚拟了真实服务器拥有的所有设备:主板芯片、CPU、内存、SCSI和IDE磁盘设备、各种接口、显示器等输入输出设备。而且每个虚拟机可以打包成一个独立的文件，可以实现虚拟机的灵活迁移。运行模式虚拟操作系统模型是基于运行在虚拟机上的主机操作系统创建的虚拟层，用于虚拟机的主机操作系统。在这个虚拟层之上，您可以创建多个相互隔离的虚拟专用服务器(VPS)。这些副总裁可以享受硬件、软件许可和管理资源，以实现最高效率。对于它的用户和应用来说，每个VPS平台的操作和管理与独立主机完全一样，因为每个VPS都可以独立重启，都有自己的root访问权限、用户、IP地址、内存、程序、文件、应用、系统功能和配置文件。对于运行多个应用程序并拥有实际数据的产品服务器，采用虚拟操作系统的虚拟机可以降低成本消耗，提高系统效率。如今swsoft的virtuozzo已经是这一领域的成熟产品。虚拟技术半虚拟技术Xen是不断增长的虚拟化技术列表中最引人注目的技术之一。Xen是在剑桥大学作为研究项目开发的，在开源社区得到了极大的推广。Xen是一个准虚拟化(para virtualization)VMM(Virtual Machine Monitor)，这意味着为了调用hypervisor，应该有选择地修改操作系统，但是没有必要修改运行在操作系统上的应用程序。Xen是一种特殊的虚拟硬件虚拟机，具有虚拟硬件虚拟机的大部分特征。最大的区别是Xen需要修改操作系统核心。今天，Xen只支持在Linux系统上实现的Linux虚拟机。不过，其新版本将支持英特尔的硬件虚拟化技术Intel-VT，这将是解决Xen虚拟化Windows系统困难的关键技术。VMware仍然是虚拟技术领域的领导者，在产品成熟度上仍然比XenSource有明显的优势。但很多业内人士认为，Xen的实力会因为开源而越来越强。如今，开源领域的巨头Red Hat和Novell已经开始将这一技术集成到他们的Red Hat Enterprise Linux 5系统和Novell和SuSE Linux Enterprise Server 10系统中。缺点:成本高，硬件成本高。运维成本高，包括数据中心空间、机柜、网线、耗电、空调、人工成本。兼容性差系统和应用程序迁移到新硬件需要与旧系统兼容的系统。可用性可用性低，因为每台服务器都是单机，如果都配置成双机模式成本更高。系统维护、升级或扩展需要停止，导致应用程序中断。可管理性缺失大到无法管理，新服务器和应用部署时间长，大大减少了服务器重构和应用加载时间。硬件维护需要几天/几周的变更管理准备和几个小时的维护窗口。优势在虚拟架构中，用户可以把资源当成自己的，而管理员可以管理和优化企业内部的整体资源。VMware的虚拟体系结构可以通过提高效率、灵活性和响应能力来减少企业的IT支出。管理虚拟架构允许IT部门更快地连接和管理资源，以满足业务需求。其优势主要包括以下几个方面:TCO节约通过将多台物理服务器整合为一台物理服务器，使软硬件成本降低40%。集成比例:生产环境10-15: 1，开发测试环境15-20:1；每台服务器的平均利用率从5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%的运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线、功耗、空调和人工成本。提高服务级别有助于您的企业建立业务和IT资源之间的关系，以便IT和业务优先级相对应。所有服务器都作为大型资源进行管理，并且按需自动执行动态配置。按需无中断容量扩展。提高运营效率。部署时间从几小时到几分钟不等，服务器重建和应用程序加载时间从20-40小时不等= & gt15-30 min，每年节省10000人时(300台服务器)。过去，硬件维护需要几天/几周的变更管理准备和1-3小时的维护窗口。现在，可以进行零停机硬件维护和升级。虚拟技术的应用早在20世纪70年代就开始用于训练宇航员。因为是一种节约成本、安全有效的训练方式，所以推广到了各行各业。如今，虚拟现实已经扩展到不同的领域，得到了广泛的应用。虚拟现实是指用户可以在计算机生成的三维空间中与物体进行交互，并可以按照用户的意愿自由操纵空间中的物体，从而产生相当大的融入感和参与感。虚拟技术现已应用于科技、商业、医疗、娱乐等诸多领域。美国波音747的开发就是应用虚拟技术的典型例子。科技发展，比如在科技馆，利用虚拟现实技术，可以真实再现外星星体的表面状况，演示其结构和运动过程；还可以深入天体内部，通过模拟图像展示天体内部情况。太阳的内部结构很难用其他手段展示，但可以通过虚拟现实技术生动地展示出来。比如实验教育，只有公众自己去探索和实践，通过实践培养创造性思维，传播科学的思想和方法，才能更好地达到实验教育的目的。以前由于科技馆各种软硬条件的限制，这往往是最难实现的，或者是最贵的。虚拟现实技术进行的虚拟实验，不仅可以产生视觉效果，还可以处理实时交互的图形，具有图形以外的声音和触觉。公众可以通过三维头盔、数据服和数据手套或三维鼠标操作传感装置，充分感知虚拟世界中的信息，并做出选择或相应的动作。而且要在不同的实验之间切换，只需要输入不同的处置方案。不需要更换大量的外部元件。商业虚拟技术经常被用来促进销售。比如建筑工程投标时，可以用虚拟现实技术表达设计方案，让业主带入未来的建筑中参观，比如门的高度、窗户的朝向、采光量、室内装修等。，而且他们也能感同身受。还可以用来宣传旅游景点和具有多种功能和用途的商品。因为用虚拟现实技术来展现这类商品的魅力，比单纯用文字或图片来宣传更有吸引力。医疗行业虚拟技术应用到医疗行业一般有以下几个方向。1，外科培训未来的外科医生在真正上手术台之前，需要经过大量细致的培训。虚拟现实系统可以提供一个理想的训练平台。受训者可以观察到高分辨率的三维人体图像，通过触觉工作台模拟触觉，让受训者感受到切割组织时器械的压力，操作者可以感觉像在真实的人体上操作。既不会危及病人生命，又能重现高风险低概率的手术案例，供学员反复练习。2.手术预览虚拟现实技术可以用患者的实际数据生成虚拟图像，并在计算机中建立模拟环境。医生可以借助虚拟环境中的信息进行手术预演，从而制定合理、量化的手术方案，对于选择最佳手术路径、减少手术损伤、减少对邻近组织的损伤、提高肿瘤定位精度、进行复杂手术、提高手术成功率具有重要意义。3.利用三维重建技术开发的临床诊断纯软件医学虚拟现实，开发了很多虚拟内窥镜软件，可以让医生的眼睛在患者体内甚至毛细血管中自由航行。这种动态现实显示对临床诊断有很大价值。娱乐业娱乐业是虚拟技术应用最广泛的行业。在英国出售的滑雪模拟器。用户穿着滑雪服，滑雪板，滑雪棒，头上戴着头盔显示器，手上和脚上有传感器。虽然在机舱里，但只要你在做各种滑雪运动，就可以通过头盔显示器看到被雪覆盖的山脉、峡谷和陡峭的悬崖一个个掠过，这就像在滑雪场滑雪的感觉一样。虚拟现实技术不仅创造虚拟场景，还创造虚拟主持人、虚拟歌手、虚拟演员。日本电视台推出的歌手DiKi，不仅唱功迷人，风格也很迷人，吸引了无数粉丝。很多粉丝想看她的脸，逼着电视台解释她只是个虚拟歌手。迪士尼也准备推出虚拟演员。这将使“演员”艺术永远青春活力。天价明星片酬是使用虚拟演员的另一个原因。虚拟演员成为电影主角后，电影将成为软件行业的一个分支。软件公司会开发无数的虚拟演员软件供人们选择。当然，从幽默和人情味上来说，虚拟演员永远无法和真实演员长久相提并论，但他们确实可以成为优秀的演员。不久前，电脑制作的游戏节目《古墓丽影》中的女主角被选为世界知名人物，这预示着虚拟演员时代的到来。城市规划城市规划一直是最迫切需要全新可视化技术的领域之一。虚拟现实技术可以广泛应用于城市规划的各个方面，并带来切实而可观的效益:展示规划方案虚拟现实系统的沉浸感和交互性，不仅能给用户带来强烈而逼真的感官冲击，还能获得身临其境的体验。还可以通过其数据接口在实时虚拟环境中随时获取项目的数据，方便大型复杂工程项目的规划、设计、招投标、审批和管理，有利于设计人员和管理人员辅助各种规划设计方案的设计和方案评估。虚拟现实为规避设计风险而建立的虚拟环境，由基于真实数据的数字模型组成，严格遵循工程项目设计的标准和要求，建立逼真的三维场景，真实地“再现”所规划的项目。教育随着虚拟技术的发展和教学要求的不断提高，虚拟技术已经开始进入教育领域，并将成为未来的发展趋势。比如一些网络公司开发了“防灾减灾在线模拟体验馆”，利用游戏让用户(玩家)在玩的同时学习防灾减灾知识。线上体验馆设置了“触电后如何自救？”“地震来临时，如何自救逃生？”等等，提高了安全教育的效果。未来，虚拟技术将更深入、更全面地进入教育领域。使人们在虚拟现实中学习生存和发展的技能。虚拟技术还会利用逼真的效果，将教育场景的方方面面虚拟化，让教育更加直观有效。防灾减灾军事领域网上模拟体验馆如今，美国、俄罗斯等国一直在利用虚拟网络游戏训练本国士兵，使新兵在日常游戏训练中接触到模拟的真实场景，使他们能够快速掌握新武器。随着军事技术的提高，虚拟技术将在军事领域发挥更大的作用。据美国媒体报道，美国军方聘请了红风暴娱乐、互动魔术、时间轴等著名电脑游戏公司的大量专家和专家，为军队和政府相关部门开发用于人员培训的电脑游戏，并用于军事训练。自从引入游戏《美国陆军》后，美国国防部就对第一个数字化师第四步兵师的新兵训练进行了调查。结果约40%的新兵仅用两个月就掌握了复杂的数字化主战装备。问及原因，新兵回答:操作这些武器装备和入伍前玩的游戏差不多。