一種基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式研究

羅俊嶺

摘 要：由于計算機(jī)是一門具有較強實踐性的學(xué)科，所以需要構(gòu)建實驗室為學(xué)生提供專業(yè)的實踐場所，而在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的影響下，計算機(jī)實驗室的管理模式需要進(jìn)行升級優(yōu)化?；诖?，而本文將闡述基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式的功能需求，以技術(shù)基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)功能為切入點，深入探究基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式的應(yīng)用方式，旨在能夠充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實技術(shù)的作用，增強管理模式的科技性、實用性。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實 計算機(jī) 實驗室 管理模式

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（b）-0146-02

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就是一種集成人機(jī)交互、多媒體、設(shè)備建模的信息技術(shù)，可以實現(xiàn)模式識別、計算機(jī)機(jī)器學(xué)習(xí)、圖像處理，可以說是計算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)物。經(jīng)過長期的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了各個行業(yè)之中，能夠為工作人員提供更加科學(xué)的管理模式，從而使處于不同時間、不同地點的人員可以進(jìn)入仿真環(huán)境之中，將其替代傳統(tǒng)的操作對象，實現(xiàn)工作、管理、游戲等不同的目的。

1 基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式的功能需求

在計算機(jī)實驗室中，包含很多的設(shè)備，加之教師、學(xué)生分別屬于不同的年級、專業(yè)、系別，所以管理工作的內(nèi)容較為龐雜，迫切需要通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)對管理模式進(jìn)行優(yōu)化。在基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式中，其功能主要包括以下四方面：

（1）系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理功能主要就是對設(shè)備對象、用戶對象的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)賦予權(quán)限、設(shè)置權(quán)限等不同的功能。在計算機(jī)系統(tǒng)中，用戶管理包括錄入個人信息、用戶分配密碼，即對每一個計算機(jī)賬戶設(shè)定角色權(quán)限，并保障用戶的合規(guī)性、合法性。例如：在添加新的用戶時，可以通過姓名、學(xué)號、院系、年級等數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)角色的設(shè)置，當(dāng)用戶不能繼續(xù)使用時，則可以在系統(tǒng)中將其刪除。通過這樣的方式，能夠有效避免發(fā)生賬戶濫用的現(xiàn)象，提高計算機(jī)用戶中信息的安全性。

（2）設(shè)備管理。在計算機(jī)實驗室中，設(shè)備的種類、數(shù)量較多，主要包括不同的計算機(jī)教學(xué)輔助設(shè)備、構(gòu)成設(shè)備。在使用的過程中，常常由于設(shè)備自身的問題，經(jīng)過一段時間的使用以后，需要對設(shè)備進(jìn)行更換、維護(hù)，所以系統(tǒng)中的賬戶也需要隨之進(jìn)行刪除、添加、修改以及查詢等操作，從而可以保證用戶能夠繼續(xù)使用計算機(jī)系統(tǒng)。除此之外，還可以將維修計算機(jī)設(shè)備的次數(shù)進(jìn)行記錄，便于管理員掌握更多精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，為日后的管理工作奠定基礎(chǔ)，確保計算機(jī)設(shè)備能夠處于正常運行的狀態(tài)中。

（3）教學(xué)管理。教學(xué)服務(wù)是計算機(jī)實驗室的關(guān)鍵功能之一，能夠有效提高心學(xué)生的創(chuàng)造力、實踐力，對于學(xué)生的穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。以教學(xué)管理功能為基礎(chǔ)，計算機(jī)系統(tǒng)可以審批、上傳關(guān)于學(xué)生進(jìn)行操作實踐的報告，便于教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，總結(jié)工作的不足，從而優(yōu)化日后的教學(xué)方式。除此之外，教師甚至可以幫助學(xué)生預(yù)約計算機(jī)實驗室，優(yōu)化資源的配置，提高計算機(jī)教學(xué)的有效性。

（4）簽到管理。在計算機(jī)實驗室中，基本上以教師、學(xué)生為主要的對象，由于學(xué)生的人數(shù)相對較多，會影響計算機(jī)管理工作質(zhì)量、效率。針對這一問題，就可以將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用在管理模式之中。通過這樣的方式，可以通過指紋打卡的方式對學(xué)生的出勤進(jìn)行記錄，便于統(tǒng)計分析工作[1]。

2 基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式的應(yīng)用方式

2.1 技術(shù)基礎(chǔ)

在計算機(jī)實驗室之中，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用在管理模式中，可以充分利用更加先進(jìn)多媒體技術(shù)、云計算技術(shù)、人工智能技術(shù)，對計算機(jī)設(shè)備、相關(guān)人員進(jìn)行精細(xì)化的管理。具體而言，基于虛擬顯示的計算機(jī)實驗室管理模式，就是通過云計算技術(shù)，實現(xiàn)信息的儲存，甚至能夠?qū)⒉煌\算規(guī)則的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時交換，優(yōu)化計算機(jī)實驗室管理模式的技術(shù)。在這樣的計算機(jī)實驗室管理模式之中，可以在不同的程序之間實現(xiàn)資源共享的目的，從而將關(guān)于代碼單元的操作進(jìn)行分散，并通過XML技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的交換。實際上，在計算機(jī)實驗室的管理模式之中，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基本原則就是“服務(wù)”，積極順應(yīng)計算機(jī)技術(shù)、軟件的發(fā)展趨勢，將更多透明化儲存、分布式計算的技術(shù)應(yīng)用其中，全面優(yōu)化計算機(jī)系統(tǒng)關(guān)于資源共享的能力，滿足計算機(jī)實驗室的管理需求。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

對于基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式而言，手勢交互、渲染環(huán)境是其最為關(guān)鍵的技術(shù)形式。其中，手勢交互就是對用戶的動作進(jìn)行識別，常見的技術(shù)形式主要包括特征識別、圖像處理等，從而在自然環(huán)境之下生成一個對象，并以其將傳統(tǒng)的計算機(jī)鼠標(biāo)操作取代，便于進(jìn)一步模擬相關(guān)的自然環(huán)境，增強管理模式的沉浸感程度。以虛擬現(xiàn)實技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠為計算機(jī)實驗室的管理體系提供更利于查詢、共享的接口，從而構(gòu)成解決關(guān)鍵技術(shù)的工具。

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中，主要包括索引機(jī)制、全文搜索、高可用性、分布式、多租戶支持等特性，在計算機(jī)實驗室的管理模式之中，將Hadoop、MapReduce、云計算的技術(shù)引入其中，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、清洗轉(zhuǎn)換、提供應(yīng)用、加載儲存等功能，建設(shè)具有標(biāo)準(zhǔn)化、可視化的管理模式體系，實現(xiàn)信息的服務(wù)與加工。就計算機(jī)實驗室的管理系統(tǒng)而言，能夠為其工作人員以及用戶提供撰寫報表、加工儲存、應(yīng)用分析、直接查詢等不同的操作，為其提供了更多的便利。在應(yīng)用基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式的過程中，其包括兩個環(huán)節(jié)：（1）計算機(jī)實驗室的相關(guān)管理數(shù)據(jù)，應(yīng)該以維度的方式展現(xiàn)出來，從而實現(xiàn)對信息加工、儲存、訪問的目的；（2）實驗室管理數(shù)據(jù)中心應(yīng)該將原子數(shù)據(jù)涵蓋其中，以其自身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完成操作[2]。

2.3 系統(tǒng)功能

基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式中，3D建模是其關(guān)鍵的技術(shù)形式，通過模式匹配、特征提取等技術(shù)形式，為計算機(jī)實驗室的管理提供3D模型，便于管理員隨時查看實驗室的狀態(tài)。在3D建模的環(huán)節(jié)中，需要通過機(jī)器學(xué)習(xí)技法，完成特征的提取、識別，掌握設(shè)備最為顯著的特征。以圖像識別為基礎(chǔ)，能夠?qū)?D模型設(shè)置一個操作閾值，如將利用的相似度作為度量的標(biāo)準(zhǔn)，在完成閾值的設(shè)置之后，將相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，一旦閾值小于相似度，那么則說明當(dāng)前的匹配為成功的結(jié)果，反之則需要重新匹配。就模式匹配而言，BM算法最為常用方式，并將模糊算法引入其中，強化了字符串的精準(zhǔn)性，從而實現(xiàn)從右向左的比較，并基于好后綴規(guī)則、壞字符規(guī)則，確定跳躍比較的具體距離，提高了計算機(jī)實驗室管理模式的效率。

3 結(jié)語

綜上所述，在計算機(jī)實驗室中，基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的功能需求體現(xiàn)在很多方面，需要工作人員進(jìn)行專業(yè)、系統(tǒng)的設(shè)計。以此為基礎(chǔ)，在應(yīng)用基于虛擬現(xiàn)實的計算機(jī)實驗室管理模式的過程中，明確了技術(shù)基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)，掌握了更多的系統(tǒng)功能，從而打破了傳統(tǒng)計算機(jī)實驗室的管理模式，強化了管理模式的技術(shù)性、現(xiàn)代性。所以，為了能夠滿足計算機(jī)實驗室的管理需求，可以將文中的方式應(yīng)用在實際工作中。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝雁婷.借助虛擬實驗開展初中化學(xué)實驗課的嘗試[J].廣西教育，2017（17）：114.

[2] 楊麗，岳明凱，焦志剛，等.對高校仿真實驗教學(xué)資源開放共享機(jī)制的幾點思考[J].課程教育研究，2016（8）：254.