摘要
虚拟示波器就是虚拟仪器技术（NI）利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。
虚拟仪器的突出特点之一在于在很大程度上用系统软件的升级替代了仪器设备硬件的更换,这将节省大量的资金投入,代表了仪器仪表技术的发展方向。能够与计算机技术结合，将计算机资源与仪器硬件，数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合，组成不同的仪器功能。如今,虚拟仪器已在超大规模集成电路测试、模拟/数字电路测试、现代家用电器测试、电子元件、电力电子器件测试以及军事、航天、生物医学、工厂测试、电工技术等领域的可移动式现场测试工作中得到应用。任何基于虚拟仪器技术的设备仍然需要利用数据采集卡实现数据的采集工作,以供系统进行进一步的分析处理。
虚拟示波器的出现改变了原有示波器的整体设计思路，，用软件代替了硬件。将传统仪器由硬件实现的数据分析与显示功能，改由功能强大的计算机及其显示器来完成，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可以轻松完成信号的采集、处理及频谱分析和波形分析。
关键字：LabVIEW，虚拟仪器，虚拟示波器
Abstract
Virtual oscilloscope Virtual Instrument Technology ( NI ) using a high performance modular hardware, combined with efficient and flexible software to complete a variety of test, measurement and automation applications. A flexible and efficient software can help you create a fully customizable user interface, modular hardware can provide a full range of system integration, software and hardware platform can meet the standard of synchronization and timing applications. This is the NI nearly 30years always lead the test and measurement industry development trend of the reason. At the same time only with efficient software, modular I / O hardware and software and hardware platform for the integration of the three major components, in order to give full play to the virtual instrument technology of high performance, scalability, less development time, as well as excellent integration of these four advantages.
Virtual instrument is one of the prominent characteristics is to a large extent with system software upgrade replacement equipment hardware replacement, it will save a lot of capital investment, on behalf of the instrument technology development direction. Now, virtual instrument has been in very large scale integrated circuit testing, analog / digital circuit testing, modern test household appliances, electronic components, power electronic device test as well as military, aerospace, biomedical, factory testing, electrical technology in the field of mobile site testing application. Based on virtual instrument technology equipment still requires the use of a data acquisition card data collection work, for further analysis and processing system.
Keywords:LabVIEW，Virtual instrument，Virtual oscilloscope
目录
摘要.........................................................................................................................................................I Abstract................................................................................................................................................. II 目录....................................................................................................................................................... III 第1章虚拟仪器技术.. (1)
1.1虚拟仪器的概念 (1)
1.2虚拟仪器的构成和特点 (1)
1.3虚拟仪器研究背景和发展趋势 (2)
1.4虚拟仪器在各个领域的应用 (2)
第2章 LabVIEW (4)
2.1LabVIEW的概述 (4)
2.2 LabVIEW的基本构成 (4)
2.3 LabVIEW的软件设计基本原理 (5)
2.4LabVIEW的运行和调试 (5)
2.4.1 LabVIEW的运行 (5)
2.4.2 LabVIEW的调试 (6)
第3章虚拟示波器的设计 (7)
3.1示波器的基本功能介绍 (7)
3.2虚拟示波器的控制系统要求 (8)
3.3虚拟示波器的设计步骤 (8)
第4章虚拟示波器测试 (16)
4.1虚拟示波器的测试方法 (16)
4.1.1 频率不变，幅值改变时的频谱测试分析 (16)
4.1.2 幅值保持不变，频率改变时的频谱测试分析 (17)
4.1.3 改变触发控制的频谱测试 (19)
4.2结论 (20)
第5章总结与展望 (21)
参考文献 (22)
致谢 (23)
第1章虚拟仪器技术
1.1虚拟仪器的概念
虚拟仪器是微电子领域与计算机技术的飞速发展及测量技术与计算机深层次相结合的一种革命性的产物。是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器概念的一次巨大变革，是仪器产业发展的一个重要方向。的出现使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元。虚仪器技术（NI）就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
虚拟仪器的“虚拟”二字主要包含一下两方面的含义：（1）虚拟仪器的面板是虚拟的；（2）虚拟仪器测量功能是通过对图形化软件流程图的编程来实现的。
1.2虚拟仪器的构成和特点
构成：
1.虚拟仪器的硬件构成
虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。它管理着虚拟仪器的软件资源，是虚拟仪器的硬件基础。因此，计算机技术在显示、存储能力、处理器性能、网络、总线标准等方面的发展，导致了虚拟仪器系统的快速发展。
2.虚拟仪器的软件构成
测试软件是虚拟仪器的主心骨。NI公司在提出虚拟仪器概念并推出第一批实用成果时，就用软件就是仪器来表达虚拟仪器的特征，强调软件在虚拟仪器中的重要位置。NI公司从一开始就推出丰富而又简洁的虚拟仪器开发软件。还可以根据不同的测试任务，在虚拟仪器开发软件的提示下编制不同的测试软件，来实现当代科学技术复杂的测试任务。
特点：
1.性能高
虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全"继承" 了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断
发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。
2.扩展性强
NI的软硬件工具使得我们不再受限于当前的技术中。这得益于NI软件的灵活性，只需更新计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进整个系统。最终以较少的成本加速产品上市的时间。
3.开发时间少
在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使我们轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。
4.无缝集成
虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。NI的虚拟仪器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口，帮助我们轻松地将多个测量设备集成到单个系统，减少了复杂性。
1.3虚拟仪器研究背景和发展趋势
虚拟仪器技术的开发和应用起源于1986年美国NI公司设计的LabVIEW软件，这是一种基于图形的开发、调试和运行的软件平台。它的发展大致可以分为三个阶段。第一个阶段是利用计算机来增强传统仪器的功能把传统的仪器通过串行口和计算机连接起来后就可以用计算机控制仪器了。第二阶段主要是在功能硬件上实现了很大的技术进步。第三阶段形成了虚拟仪器体系结构的基本框架，这主要是采用了面向对象的编程技术构筑起了虚拟仪器的平台，并逐渐成为标准的软件开发工具，这三个阶段几乎是同步进行的。
目前，我国正研制PC虚拟仪器，产品已达到一到的批量。国内专家预测：未来的几年内，我过有50%的仪器为虚拟仪器，届时，国内将有大批企业使用虚拟仪器，它将会逐步取代传统的测试仪器而成为测试仪器的主流。
1.4虚拟仪器在各个领域的应用
虚拟仪器系统开放、灵活，可与计算机技术保持同步发展，以提高精确度，降低成本，并大大节省用户的开发时间，因此已经才测量领域得到广泛的应用。
1.监控方面
用虚拟仪器系统可以随时采集和记录从传感器传来的数据，并对之进行统计、数字滤波、频域分析等处理，从而实现监控功能。
2.检测方面
在实验室中，利用虚拟仪器开发工具开发专用虚拟仪器系统，可以把一台个人计算机
变成一组检测仪器，用于数据/图像采集、控制与模拟。
3.教育方面
现在，随着虚拟仪器系统的广泛应用，越来越多的教学部门也开始用它来建立教学系统，不及大大节省了开支，而且由于虚拟仪器系统具有灵活、可重用性强等优点，使得教学方法也变得更加灵活了。
第2章 LabVIEW
2.1 LabVIEW的概述
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是由美国国家仪器(NI)公司研发的是一种类似于C和BASIC的程序开发环境。它是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW使用的是目前国际上唯一的图形化的程序语言——Ｇ语言。使用这种语言编程时，用户可以不写程序代码，而只需用流程图就可完成测试任务，复杂的程序中解放出来，从而将更多的精力投放到物理问题本身，大大提高了工作效率。这同时也降低了对LabVIEW使用者的专业要求，使各个领域的工程技术人员均可使用。
目前，LabVIEW已有多种版本，在此次设计中，我们采用LabVIEW2011的版本进行设计。
2.2 LabVIEW的基本构成
所有的LabVIEW应用程序包括前面板（Front Panel）、框图程序(Diagrame Programme)以及图标/连接器（Icon/Connector）三部分。
1、前面板(Front Panel)
前面版是VI特有的组成部分之一，用来在计算机的屏幕上显示人机对话、交互式用户操作界面，亦可构成模拟真实仪器的操作面板。它可以放置诸如开关、滑动条、仪表盘、图形、图表、LED等等控件，所有这些控件都可以在LabVIEW 开发环境所提供的控件选项板上找到。前面版正是虚拟仪器所必须的含有的部件之一，也是用户唯一可以见到的部分。
在基于文本代码的编程语言中，比如C、Java，仅编写一个前面版就要写很多程序代码，而在LabVIEW开发环境中，前面版是提供给设计者设计VI所必须的提供的要素之一。
2、程序框图（Block diagram）
图2程序框图
LabVIEW图形化语言采用的是用图形方式表示的程序或算法，构成图形化语言程序代码的基本要素后面会讲到。程序框图为程序设计者编程时所使用，最终用户也是无法看到的。
程序款图是提供给设计者设计VI所必须的提供的要素之一。它由节点、端点、图框、和连线四种元素构成。
3、图标和连接器（Icon and Connector）
LabVIEW图形化语言的每个VI都有自己的图标和连接器。图标构成区别不同VI的图形符号，而连接器定义了VI的输入和输出（当然也可以不进行定义）。
图标和连接器指定了程序中数据流进、流出的路径。它们也只提供给程序设计者，最终用户也是无法看到的。
每个VI的前面版、后面版的右上角都有一个属于这个VI的图标，以用来与其它VI相区别。程序的设计者可以设计、修改这个图标。
2.3 LabVIEW的软件设计基本原理
程序编写完成后，用户必须经过运行和调试来测试编写的程序是否能够产生预期的运行结果从而找出程序中存在的一些错误。LabVIEW提供了许多工具来帮助完成程序的调试。
2.4 LabVIEW的运行和调试
2.4.1 LabVIEW的运行
（1）LabVIEW的运行。单击前面板或程序框图的运行按钮，就可以运行VI一次，当LabVIEW正在运行状态时，运行按钮变为。
（2）LabVIEW的连续运行。单击前面板或程序框图的连续运行按钮，
可以连续运行，这时按钮变成，在这种情况下，用户再次单击此按钮就可以停止连续运行。
（3）LabVIEW的停止。在程序运行过程中，停止按钮由编辑时的变为
可用的状态。单击此按钮，可以强行停止程序的运行。如果调试过程中无意进入了死循环或无法退出时，用户可用此按钮强行借宿程序的运行。
（4）LabVIEW的暂停。在程序运行过程中单击该按钮，按钮颜色又黑色边城红色，再次单击按钮，则恢复程序的运行。
2.4.2 LabVIEW的调试
当前面板和程序框图设计好以后，程序在执行过程中可能会遇到错误，因此要先对程序进行调试。程序的调试方法主要有：
1、设置执行程序为高亮按钮
在执行前单击高亮按钮，这时按钮上灯泡会被点亮，则运行过程中正在执行的节点会以高亮形式显示。
2、单步执行
如果要是框图程序一个结点接一个节点的执行，则按下单步按钮从而进入单步执行模式。这样下一个将要执行的节点就会闪烁，指示此节点将被执行。再次单击单步按钮，程序将会变成连续执行方式。
3、探针的使用
从Tools工具模板中选择探针工具，探针置于该连线上，可以用来查看运行过程中数据流在某根连线时的数据。
4、断点工具
使用断点工具可以在程序的某一地方终止程序运行，用探针或者单步方式查看数据。
如果一个程序不能执行，运行按钮会出现一个折断的箭头。单击断箭的运行按钮则会列出错误清单，双击列表中的错误清单，则出错的对象或端口就会高亮显示。
第3章虚拟示波器的设计
3.1示波器的基本功能介绍
1.示波器的基本功能
示波器可对电压、时间、相位等参量直接显示并测量。是时域测量最常用的仪器。
我们所实际的示波器在前面板力求与实际示波器的用户界面相似。在功能上主要实现通道选择、图形显示、触发方式选择、水平扫面、水平移位、频率控制等功能。用户能通过前面板杀昂的各种按钮、开关来控制示波器工作。
2.示波器的基本结构
示波器的用户界面如图3.1所示
“TIME/DIV”时间/分度选择旋钮：显示频水平方向上每个格所表示的时间的多少可由相应的档位读出，一个周期的波形在水平方向上所占的格数乘以乘以其档位，即为周期的大小。
“SOURCE”触发选择开关：用以选择内触发还是外触发。
“SLOPE”触发极性选择开关：用以使触发信号相反。
“LEVEL”触发电平调节按钮：用以调节触发电平的大小，以得到稳定的波形。
“VOLTS/DIV”电压/分度衰减器：用以调节波形幅度，显示频垂直方向上每个格所表示的电压的多少可由相应的档位读出，波形在垂直方向上所占的格数乘以乘以其档位，即为电压的大小。
图3.1虚拟示波器的用户界面
3.2虚拟示波器的控制系统要求
根据工程需要，示波器控制必须具有如下功能：
（1）完全脱离手动操作仪器面板，测试人员通过键盘和鼠标完成对示波器的操作；
（2）快速刷新虚拟仪器显示波形；
（3）实时跟踪测试参数，频率﹑幅度；
（4）波形和参数以测试日前和测试时间为文件名，以JEPG图形文件格式保存；
（5）虚拟仪器具有良好的用户界面，显示测试时间，测试模式（在线测试﹑地面测试和标准测试），可以观察测试波形的局部信息；
（6）易于和其他测试仪器（示波器﹑功率计等）组成测试系统。
3.3虚拟示波器的设计步骤
1. 创建新VI
在PC机的桌面双击图标，打开LabVIEW。选择“文件”，新建一个VI，此时弹出2个窗口：Front Panel（前面板）、Block Diagram（程序框图），保存VI文件，文件名为“示波器设计.VI”。如图3.1所示。
图3.2 新建VI
2.编写主程序
在前面板中，右键打开控件选项，选择【控件面板】/【新式】/【装饰】，选择“平面盒”，拖拽到前面板中并调整其大小。然后打开【控件】/【新式】/【图形】选项，选择【波形图】，将其放置在【平面盒】上。并对波形图的相关属性进行设置如图3.3所示。设置后的前面板如图3.4所示。
图3.3波形图属性
图3.4波形图
打开【控件】/【经典】/【经典数值】/【转盘】选项，作为时间/分度选择按钮，用同样的方法，选择【转盘】作为电压/分度衰减器按钮，选择【水平滑动杆】作为触发电平调节按钮，命名为LEVEL。
在前面板分别再放置两个【平面盒】并放置在适当的位置调整其大小。把波形图设置的属性游标放置在一块平面盒上，在频谱图和波形图上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择显示项子菜单中选择游标图例菜单项，完成后就会出现图3.13所示的游标图例。在游标编辑显示窗中单击鼠标右键，选择创建游标选项，进入下一级子菜单，在子菜单中选择【单曲线】，在快捷菜单的属性项中可以设置游标的各个属性。
然后在前面板打开【经典】/[经典布尔]/【垂直开关】作为触发选择开关，命名为SOURCE，同理放置触发极性选择开关均放置在这块这块平面盒上，命名为SLOPE。在另一块平面盒上放置停止按钮。调整好各元件位置后，此时生成前面板如图3.5所示
图3.5虚拟示波器前面板
在程序框图中，打开【控件】/【编程】/【结构】/【平铺式顺序结构】选中并调整大小，右击Source/创建/属性节点/禁用，将选中的属性节点放入顺序结构结构图中,同理创建Slope,Level的禁用属性节点。然后设置Source/创建/局部变量并选中。将其放置适当位置并连线，如图3.6和图3.7所示。
图3.6创建属性节点图3.7属性节点打开【控件】/【编程】/【结构】/【While循环】并调整大小，打开【控件】/【编程】/【结构】/【条件结构】放入while循环内，并调整大小。在该结构框图条件为真时，创建Source属性节点，并在条件结构外创建Slope和Level的属性节点，如图3.8所示。当该结构框图条件为假时，结构框图如图3.9所示。
图3.8结构框图条件为真
图3.9结构框图条件为假
选择条件结构并调整大小，将条件结构中的条件设置成0,1,2三个条件分别表示通道A和通道B同时工作时的波形、B通道工作是的波形以及A通道工作时的波形。打开【控件】/【编程】/【数组】/【创建数组】并拖至条件结构中打开【控件】/【编程】/【簇、类与变体】/【捆绑】并拖至条件结构中。将相应的元件放入图中并设置，按图3.10所示完成结构框图设计。
图3.10结构框图
其中是被调用的子VI，在这里，我们需要创建一个主VI的子VI。新建VI，在前面板中，我们需要创建以下几个控件，如图3.11所示。
图3.11创建子VI
打开该程序框图，创建条件结构框图。设置当条件为“0”时，输入方波
和正弦波；设置当条件为“1”时，输入为正弦波；当条件为“2”时，输入为余弦波。程序图如图3.13、图3.14和图3.15所示。
图3.13 通道A 和通道B
图3.14 通道B
图3.15 通道A
其中，是上述程序调用的子VI,下面我们创建Channel A and or Channel B的子VI。新建VI，在前面板中，我们需要创建以下几个控件，如图3.16所示。
图3.16前面板
打开该程序框图，创建条件结构框图。设置当条件为“真”时，程序图如图3.17所示，当条件为假时，程序图如图3.18所示。
图3.17 图形与程式
图3.18 图形与程式
图标表示Demo调用的子VI，现在我们创建Demo的子VI（Slope）。新建VI，在前面板中，我们需要创建以下几个控件，如图3.19所示。
图3.19 Slope前面板
打开该程序框图，按图3.20所示完成条件结构设计。
图3.20 Slope
现在，我们创建子VI（Slope）。打开已经创建好的程序的前面板，用鼠标右击前面板右上角的图标，然后打开【编辑图标】，修改图标框内的图标，然后确定，如图3.21所示。这时，右上角的图标编程了我们修改后的样子。再用鼠标右击前面板右上角，然后打开【显示连线板】/【模式】。这里有三个输入，一个输出，所以我们选中三个输入一个输出的模式，最后单击连线板上的输入，再对应的单击前面板上的一个输入，依次类推。设置好子VI（Slope）并保存于桌面后，将其调用到Demo程序中，打开Demo程序的程序框图，单击鼠标右键，左击【选择VI...】，会出现如图3.22所示的窗口，选择要调用的子VI并确定。
图3.21 创建子VI 图3.22 调用子VI 按照子VI（Slope）的做法，用同样的方法设置子VI(Demo)和子VI（Channel
A and or B）,并逐步调用。
现在，我们来到主VI，创建来两个条件结构并调整大小。按前面所述，把它们的条件均设置成“1”、“2”，“3”三个条件形式。
在程序框图中放置需要的函数元件，将函数【捆绑】及其他函数元件放入程序框图中。另外还要创建波形图的属性节点：右击波形图，选择创建/属性节点/X 标尺/范围/全部元素，并将其拖至框图中。
第4章虚拟示波器测试
4.1虚拟示波器的测试方法
打开主VI，在前面板上点击连续运行，观察波形图显示和频谱图显示，按则波形停止运动。
4.1.1 频率不变，幅值改变时的频谱测试分析
1.频率保持在10ms/div不变，改变输入信号幅值。输入信号为A&B时，我们看到波形图上显示的波形如图 4.1所示，此时A波的峰值电压为1x1.00=1.00V,B波的峰值电压为1x
2.00=2.00V。
图 4.1 频率不变幅值档位为1V/Div
2.频率保持在10ms/div不变，改变输入信号幅值。输入信号为A时，我们看到波形图上显示的波形如图4.2所示，此时波形A的峰值电压为2x2.00=4.00V。
图4.2 频率不变幅值档位为2V/Div
3.频率保持在10ms/div不变，改变输入信号幅值。输信号为A时，我们看到波形图上显示的波形如图
4.3所示，此时波形A的峰值电压为1x
5.00=5.00V。
图 4.3 频率不变幅值档位为5V/Div
4.1.2 幅值保持不变，频率改变时的频谱测试分析
1.幅值保持2V不变，输入信号为A&B时，改变输入信号的频率。当频率为5ms/div时，观察波形如图4.4所示,此时，波形A和波形B的时间周期均为5x0.025=0.125ms。
目录 1.设计要求 (1) 1.1主要功能模块 (1) 图1 功能结构框图 (1) 1.1.1 数据采集模块 (1) 1.1.2 波形显示模块 (1) 1.1.3 参数测量模块 (2) 1.1.4 频谱分析模块 (2) 1.1.5 数据存储和回放模块 (2) 1.2 主要控制结构 (2) 1.2.1 测量控制结构 (2) 1.2.2 自动调整扫描率控制结构 (2) 2.虚拟仪器设计方案 (3) 3.虚拟仪器设计步骤 (4) 3.1 DAQ数据采集模块： (5) 3.2 模拟采集模块 (6) 3.3 波形显示模块 (7) 3.4参数测量模块 (8) 3.4.1频谱分析模块 (10) 3.5 数据存储和回放模块 (12) 3.6 波形打印模块 (13) 3.7主要控制结构 (14) 3.7.1测量控制结构 (14) 3.7.2自动调整扫描率控制结构 (15) 4.总结 (16) 5.参考文献 (17) 6.附录： (18)
摘要 摘要：虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物，标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向．随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。本文介绍了可以利用LabVIEW完成对信号的输入及获取、信号电压参数及时间频率参数的自动测量、信号的波形显示及存储回放和信号的频谱分析等功能。该示波器主要由数据采集DAQ（Data Acquisition）、接口总线、硬件驱动程序和虚拟数字示波器软件构成。 关键词：虚拟仪器LabVIEW 示波器 Abstract: Virtual instrument is the product of modern measurement technology and the combination of computer technology, marked a new direction of automatic test and electronic measurement instrument technology development. With the rapid development of information technology and computer technology, digital signal processing as a new subject, reflected the growing importance of application in the field of each. This paper introduces the LabVIEW can be used to complete the signal acquisition, signal input and parameters of voltage and time frequency parameter automatic measurement, signal waveform display and storage playback and signal spectrum analysis and other functions. The oscilloscope is composed of data acquisition DAQ (Data Acquisition), interface bus, hardware driver and virtual digital oscilloscope software. Keywords: The virtual instrument LabVIEW oscilloscope
论文虚拟现实技术
浅谈虚拟现实技术 摘要虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是近年来新兴的借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。概括介绍了虚拟现实技术的概念、特征及应用领域，涉及的关键技术，最新研究进展，应用与前景展望。 关键词虚拟现实技术，研究现状，相关应用，信息安全 一．虚拟现实的概念、特征及应用领域 虚拟现实是一种由计算机和电子技术创造的新世界，是一个看似真实的模拟环境，通过多种传感设备，用户可根据自身的感觉，使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察和操作，参与其中的事件，同时提供视、听、触等直观而自然的实时感知，并使参与者“沉浸”于模拟环境中。虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，其核心是建模与仿真。 虚拟现实技术主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设各等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图像。感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到用户的五官。传感设备是指三维交互设备。常用的有立体头盔、数据于套、三维鼠标、数据衣等穿戴于用户身上的装置和设置于现实环境中的传感装置，如摄像机、地板压力传感器等。 （虚拟现实技术穿戴的装备）
GrigoreBurdea和Philippe Coiffet在著作“Virtual Reality Technology”一书中指出，虚拟现实具有三个最突出的特征，即人们称道的“3I”特性：交互性(interactivity) 、沉浸感(Illusion of Immersion) 和构想性(imagination)。交互性主要是指参与者通过使用专门输入和输出设备，用人类的自然技能实现对模拟环境的考察与操作的程度。沉浸感是虚拟现实最主要的技术特征，它是指参与者在纯自然的状态下，借助交互设备和自身的感知觉系统，对虚拟环境的投入程度。构想性是指借助虚拟现实技术，使抽象概念具像化的程度。另外还有多感知性(Multi-Sensory)。所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能，由于相关技术，特别是传感技术的限制，目前虚拟现实技术所具有的感知功能仅限于视觉、听觉、力觉、触觉、运动等几种。 所以，“3I＋M”就是虚拟现实系统的基本特征。 自1968年Ivan Sutherland发表一篇名为“The Ultimate Display”的论文至今，虚拟现实技术已经伴随着计算机技术的进步得到长足的发展。如今，众多的设备可被用于虚拟现实，包括头戴式显示器、数据手套、动作捕捉系统等[1]。虚拟现实技术已经在诸如建筑设计、军事仿真、虚拟制造、游戏娱乐、医学等领域得到广泛的应用。在教育、心理学、环保、文化艺术领域，虚拟现实技术也得到越来越多的关注[2]。 二．虚拟现实涉及的关键技术[3] 虚拟现实的关键技术主要包括：动态环境建模技术，实时三维图形生成技术，立体显示和传感器技术，应用系统开发工具，系统集成技术，实时三维计算机图形技术，广角立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，触觉、力觉反馈技术，立体声、语音输入输出技术。 动态环境建模技术：虚拟环境的建立是VR系统的核心内容，目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。 实时三维图形生成技术：三维图形的生成技术已经较为成熟，那么关键就是“实时”生成。为了达到实时的目的，至少保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。
labview的毕业设计 【篇一：定稿 labview毕业设计】 基于labview的图像分割程序设计 [摘要] 现在图像处理技术已经应用于多个领域当中，其中，纸币识别，车牌识 别，文字识别和指纹识别已为大家所熟悉。图像分割是一种重要的图像技术,它不仅得到了人们的广泛重视和研究,也在实际中得到了大量的应用。它是处理图像的基本问题之一，是图像处理图像分析的关键步骤。图像识别的基础是图像分割，其作用是把反映物体真实情况的，占据不同区域的，具有不同性质的目标区分开来，并形成数字特性。关于图像分割的方法已有上千种，本文将介绍几种主流的方法，并分析各自的特性，利用labview平台实现两种阈值方法分割图像，展现实验现象，比较两种方法的处理结果。 [关键词] 图像分割阈值法大津法双峰法 labview the program designing of image segmentation based on labview [abstract] image processing technology has been used in many fields, the banknote recognition, license plate recognition, character recognition and fingerprint recognition has been familiar to everyone. image segmentation is an important image technology, people not only attach importance to it and research it，but also use it in many place. it is one of the basic problems of the image processing, and it is a key step of the image processing image analysis. the image recognition based on image segmentation, the function of which is making a distinction between the area of objects real situation,the area in different places and the area with different characteristic and forming a digital characteristic. there are thousands of methods of image segmentation, this article will introduce several mainstream method, and analyze their respective characteristics, use this two ways to make image segmentation with labview，and show the phenomenon of experiment，campare the treatment result of the two methods. [keyword] image segmentation threshold otsu bimoda labview
虚拟仪器结课作业 班级：自动化10-2 学号：1067106235 姓名：范丽媛
摘要 虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。 本文所设计出的虚拟仪器成本低、通用性强，在对采样频率要求不高的情况 下，可以用声卡取代数据采集卡进行采样，充分利用了价格低廉的声卡进行数据 采集。文章阐述了虚拟仪器的概组成及特点，重点介绍了采用图形化编程软件 LabVIEW设计虚拟示波器方法以及他的波形显示、参数显示等功能。 本文所设计的虚拟示波器经过测试可以对信号正确的采集和显示，达到了本 次虚拟示波器的设计要求。 关键词：LabVIEW、虚拟仪器、示波器
目录 摘要 (2) 设计题目：虚拟示波器 (4) 第1章虚拟仪器的概述 (4) 1.1虚拟仪器的概念 (4) 1.2虚拟仪器的构成 (4) 1.3虚拟仪器的优点 (6) 第2章虚拟示波器的原理 (7) 2．1 示波器的基本原理 (7) 2.2 实现过程 (7) 2.2.1前面板设计 (7) 2.2.2程序框图 (8) 2.2.3设计while循环 (8) 心得体会 (10)
设计题目：虚拟示波器 第1章虚拟仪器的概述 1.1虚拟仪器的概念 虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面（通常叫做虚拟前面板，简称前面板）来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数字存储等。虚拟仪器以透明的方式，通过软件对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口，把计算机资源（如微处理器、显示器等）和仪器硬件（如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）的测试能力和控制能力结合起来。虚拟一起突破了传统仪器以硬件为主体的模式，实际上使用者是在操作具有测试软件的电子计算机进行测量，犹如操作一台虚设的电子仪器。 虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。软件是虚拟仪器的关键，当基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。用户可以根据自己的需要，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用要求。利用计算机丰富的软、硬件资源，可以大大突破传统仪器的数据的分析、处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量、测试、分析、计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。虚拟仪器还可以广泛用于电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多个方面。 1.2虚拟仪器的构成 虚拟仪器从构成要素上讲，由计算机、应用软件和仪器硬件等构成；从构成分式上讲则由以DAQ板和信号调理为仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统，或已GPIB，VXI，Serial和Field bus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI 系统、串口系统和现场总线系统等多种形式。 （1） PC-DAQ插卡式的VI 这种方式用数据采集卡配以计算机平台和虚拟仪器软件，便可构成各种数据采集和虚拟仪器系统。它充分利用了计算机的总线、机箱、电源以及软件的便利，其关键在于A/D转换技术。这种方式受PC机机箱、总线限制，存在电
虚拟现实课程学习实践报告 院系：理学院数学系 专业：应用数学 班级：应数1301 学号：131003014 姓名：李媛媛 任课教师：侯筱婷 日期：2016年5月
VRML基础——三维场景建模 一．参考“VRML2.0交互式三维图形编程”等文献资料，回答下列问题。 1）field, exposedField, eventIn, eventOut（P13） 节点有的是用来定义三维形体，有的是用来定义形体的显示特征如颜色，有的是用来产生形体的运动等变化，每一个节点都有一个或者多个参数，这些参数称为字段（field）及事件（event）.字段有两种类型：field,exposedField,事件也有两种：eventIn,eventOut,我们把它翻译成事件进和事件出 2）vrml的坐标系统（国际标准规定，P16） VRML文件显示的是三维空间的物体，将其所生产的物体放置在一个符合右手螺旋法则的三维坐标系中，可以将这个坐标系看做是程序的总体坐标系，国际标准规定：物体从+Z轴方向投影在一个+X轴向右、+Y轴向上的二位坐标系统中，+Z轴朝外，人的眼睛及观察点的坐标为（0 0 10）人的眼睛朝原点看去，这是缺省时的观察位置及观察方向。 3）局部坐标系（P16，Transform节点构建局部坐标系P37） 一些VRML程序中的Transform,Group节点可以使多个物体组成一个节点组，节点组可以放置在空间的任意地方，也可以在程序中移动或旋转节点组的坐标，一个大节点组里可以有小节点组，小节点组里可以有小小节点组，每个节点组拥有一个坐标系，称为这个节点组的局部坐标系。Transform是一个重要的组节点，它可以构成一个局部坐标系，利用translation,rotation,scale等字段可以对Transform的字节点中的形体产生移位、旋转、比例放缩等效果。 4)Appearance节点（P22）的三个域material、texture（重点：ImageTexture 节点）、 textureTransform（P109用来实现纹理的几何变换，产生特殊效果纹理，比如贴图的重复和部分显示） Appearance节点可以用来定义形体的外观效果，如材质、贴图。其三个域为material、texture、 textureTransform。可以用在material后面的节点是Material，它定义了物体的材质。可以用在texture后面的节点是ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture三个节点，texture在计算机图形学里表示纹理。ImageTexture,Movietexture,Pixeltexture分别表示静止图片纹理、运动影像纹理、像素图纹理。可用在textureTransform后面的节点为TextureTransform，这一节点可以用来进行纹理的几何变换，以产生特殊效果的纹理，还可以使贴图旋转。 5)Extrusion挤出造型节点（P23，扭曲造型怎样实现） 通过Extrusion节点可以生成一个拉伸体，拉伸及诶单形成一个形体，形体由一个断面沿着三维空间里的一条折线段伸展而成，断面在不同位置可以有比例的变化甚至旋转，由此生成我们所需要的有复杂形状的物体。 6)和空间中点相关的节点：Coordinate节点（P23）、PointSet节点（P29-30，用Material节点的emissiveColor来定义点的颜色，模拟夜空中的星星）Coordinate节点只有一个字段：point，表示点的坐标，由于这个字段是exposedField字段，因而可以在程序运行时改变点的坐标。PointSet节点有两个字段，并且是在程序运行时可以改变的字段，PointSet节点主要用于表示夜晚天空的星星，点的大小不能定义，可以定义多个点的坐标和颜色，也可以只定义点的坐标，点的颜色利用Material节点的emissiveColor.
虚拟仪器 成绩评定表 设计课题：基于labview的打地鼠小游戏 学院名称：电气工程学院 专业班级：测控技术与仪器1403 学生姓名： 学号： 指导教师：
虚拟仪器课程设计任务书
摘要： 主要介绍了通过LabView研发打地鼠小游戏的过程。 关键词：Labview 打地鼠 一、设计任务 1设计目标： 设计一个打地鼠（僵尸）的小游戏。 2设计基本要求及发挥： （1）初步实现打地鼠功能。 （2）增加积分和等级统计功能。 （3）美化程序界面，添加音效。 二、方案论证 1.地鼠部分 方案一：运用事件，实现点击的确认，并利用随机来判定哪个口有地鼠。 方案二：调用ActiveX控件，采用更简单的语句编写，例如Flash。 鉴于此次想要练习Labview的应用，选用了方案一。 https://www.doczj.com/doc/176673558.html,BVIEW程序设计 初步的设计并不理想，不能实现地鼠自动消失以及乱点鼠标的惩罚。 经过多次调整方案，最后采用了对于事件进行详尽分类，将地鼠的出现与消失编入事件，后来加入开始结束按键以后，问题变得更加复杂，于是在调用子VI的基础上，又增加了“等待开始”与“失败”两个事件，在此基础上重新调整了每一个参数在不同事件中的传递以及累计运算，最后实现了数据的统计。 在等待地鼠出现的事件中加入了难度的递增判断。对于同类数据隐藏，并把相同分类的编入簇处理，以简化框图。 3.界面美化 初步美化界面，个性化了按键，对于某些按键加入特效。最终加入音效。
三、总体方案 1.工作原理: 简单来说，通过事件的触发和认证，实现了打地鼠功能。实际却比想象中的复杂很多。关键在于数据传递和算法的巧妙使用。 2.程序设计 对于框图已经做了整理，不方便再拆开了，整体来说，先从地鼠的触发开始，采用了自定义控件，地鼠按钮拥有三个态。地鼠采用随机触发，地鼠触发后判定是否点击相应地鼠，不点击延时后重新准备出地鼠，点击错误减时间，都是通过事件来完成的。比较复杂的是不同事件中的数据交换，除了统计数据的交换，还有事件真假的交换，这些都互相制约，而且根据嵌套决定了各自的优先级，这里不详细解释。最后就是在之前的基础上做了些小调整以消除bug。例如数据的初始化，还有数据的验证。在最后就是美化工作了，起初想应用同步时序实现更加复杂的音效效果，但是对于同步的几个控件理解不够深刻，经过多次尝试后还是采用了简单的方案。想应用ActiveX控件调用Flash实现动态地鼠，后查网说如果机器不安装Adobe Flash则控件不能正常显示，鉴于方便大家测试，作罢。美化工作其实不必程序设计简单，图片都要自己处理，声音也要自己剪裁和处理。经过这么多的努力才制作出一个这么简陋的小游戏，见笑。而且制作过程中为了美化删减掉许多功能，大家看到的最终版本并不代表所有汗水。 四设计步骤 1.1 前面板设计 根据在实际机器中的实物以及设计思路过程，大致需要地鼠、成绩显示屏、玩的过程中地鼠个数显示、时间的设置输入以及一些控制游戏始末的开关等。 在时间有限的情况下，没有能够自行设计一个控件，因此用布尔开关来模拟，当开关开时记作地鼠出现，关时记作地鼠消失，为进一步的区分这两种状态，可以让开与关时的布尔控件显示不同的颜色，如下图2-1-a。还是可以用布尔控件来控制类似的电源开与关、游戏的开始与结束。屏幕的显示用字符串显示控件可以满足。地鼠出现的总个数、打中的以及为打中的是数字的显示，用数字显示控件可以，如图2-1-a。当然时间的设置用数字输入控件好一些，为使时间的精度高一些，特以没0.1s来增加或减少。整体前面板控件如图2-1-a.
本科毕业论文（设计）题目基于LabVIEW的虚拟示波器设计
基于LabVIEW的虚拟示波器设计 摘要 虚拟仪器技术发展很快，以美国国家仪器公司为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟仪器技术而设计的商品化仪器产品。在美国虚拟仪器系统及其图形编程语言，已作为各大学理工科学生的一门必修课。虚拟仪器发展至今已经算是比较成熟，和传统仪器相比有明显的优势虚拟仪器技术拥有强大的模块化硬件和高效灵活的软件使其能完成各类测试、测量和自动化的应用，极大的提高了产品开发和生产效率。 本次虚拟示波器设计软件是基于美国NI公司的LabVIEW。LabVIEW在是在计算机上进行数据采集、数据分析处理。实现虚拟示波器的功能主要有从外界采样模拟信号，转化为相应的数字信号，在计算机上实现波形的显示，并能够进行简单的波形处理，可以显示波形的最大值、最小值、平均值，并能够根据需要放大波形的倍数，最后进行调试完成。 关键词：LabVIEW 虚拟仪器虚拟示波器
Design of Oscillogrape based on LabVIEW Xing Long Directed by Jia Sumei[Lecturer] ABSTRACT Virtual instrument technology is developing rapidly now,national instruments as a representative of a number of manufacturers have been launched in the market based on virtual instrument technology and design instrument the commercialization of the products.Virtual instrument system in the United States and its graphical programming language,has been as a required course for the university of science and engineering students.Since the virtual instrument development is very mature, and has obvious advantage in comparison to traditional instruments virtual instrument technology has a strong modular hardware and highly efficient and flexible software can make it do all kinds of test, measurement and automation applications, greatly improve the efficiency of product development and production. The virtual oscilloscope design software is based on the NI company LabVIEW. LabVIEW is in on the computer for data acquisition, data analysis and processing. Realize the function of the virtual oscilloscope mainly include sampling analog signals from the outside
虚拟示波器的研究与设计 任重 江西科技师范学院，江西省光电子与通信重点实验室，江西南昌（330013） E-mail：renzhong81@https://www.doczj.com/doc/176673558.html, 摘要：本文首先介绍了虚拟仪器技术,高校实验室仪器的现状和解决方法，然后从总体的角度提出了虚拟示波器的设计方案,另外介绍了DAQ卡Kpci-3100，然后比较详细地从功能的角度用LabVIEW语言分别设计了虚拟示波器的功能模块。最后，整个系统经过调试和实验表明，该虚拟示波器具有传统示波器无法比拟的诸多优势。 关键词:虚拟仪器，虚拟示波器，DAQ卡，LabVIEW 中图分类号：TP216+.1 文献标识码：A 1.引言 虚拟仪器是由美国国家仪器公司（National Instrument）首先提出来的，虚拟仪器（Virtual instrument）的核心是：以计算机作为仪器统一的硬件平台，充分利用计算机独具的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能化功能，同时把传统仪器的专业化功能和面板控件软件化，并结合相应的I/O接口设备，这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同，同时又充分享用了计算机智能资源的全新的仪器系统[1]。 目前，在多数院校的电子学实验教学中，常用的仍然是功能固定的台式仪器，主要有示波器、函数发生器、实验箱和电源等。对于一所高等院校而言，进行电子类实验教学至少需要配备30套设备，每一套近万元，在经费紧张的情况下，很难满足教学的需要。另外，台式机操作复杂，功能单一、调试困难，学生不易掌握其使用方法，测定结果也不精确。而采用虚拟仪器实验系统，可以解决上述问题：（1）虚拟仪器可以由用户自定义其功能，并可以把几种仪器集成在一个系统中，运用不同切换过程，实现同样的教学目的。这样，一台计算机就是一个实验平台。（2）由于虚拟仪器的内容丰富，人机界面好，可以减轻教师的教学负担，加深学生对知识的理解。（3）提高实验效率，降低教学成本，参数输入简便，结果显示明确，实验设备如有更新，只需更新一下软件。（4）借助虚拟技术把仪器与计算机相连接，可以充分利用实验资源。 2.虚拟示波器的总体设计 本虚拟示波器[2]主要由硬件和软件两部分组成。其中硬件是以PC机为基础，加上一块基于PCI总线的多功能数据采集卡;软件是以WIN98/2000/XP为操作系统的基础上的一个应用程序，如：VC++，VB，Dephi，Labwindows/c及LabVIEW[3][4][5]以及仪器驱动程序。虚拟示波器的结构如图1所示。
徐州工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 课题名称基于Labview虚拟示波器的设计课题性质 班级通信111
论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名：日期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名：日期：
摘要 随着电子计算机技术和软件开发技术的日新月异，电子计算机在数据的实时分析和处理，显示，存贮等方面的优势与传统的仪器相比越来越明显。与此同时，随着计算机性价比的不断提升，传统仪器的价格又长期居高不下，再加上传统仪器的功能单一，发展虚拟仪器已经成为一个不可阻挡的历史潮流。美国NI 公司在这种大环境下，率先发起了对虚拟仪器的研究开发，推出了Labview软件开发平台。 本课题在掌握了虚拟仪器的基本结构及信号处理的相关知识基础之上，设计了一套虚拟示波器。对虚拟仪器的概念，结构，发展趋势进行了相关分析。介绍了与信号处理相关的基础知识，主要是傅里叶变换。虚拟仪器主要由硬件和软件两个部分构成。本文对虚拟示波器的硬件即数据采集卡进行了初略的介绍，对其软件部分进行了详细研究。在此基础上完成了频谱分析模块，存储模块，显示模块，滤波模块，测量模块的设计。 关键词：虚拟仪器虚拟示波器频谱分析数据采集
毕业设计论文 基于Labview的通信系统的设计 摘要 本设计基于LabVIEW仿真软件完成了基本通信系统和通信综合系统的构建。该系统涵盖了模拟调制，数字调制，模拟信号数字传输，信道编码，最佳接收系统几部分内容。通过系统仿真，实现了系统输入输出波形的直观显示，解决了教学中实验效果不理想，理论内容不好理解的问题。同时通过内置的Web Server 进行网页发布后，用户可以在客户端通过web浏览器远程调用并运行本系统，提高效率，节约成本。 关键词：通信系统；幅度调制；脉冲编码调制 ABSTRACT This design based on the completion of the basic LabVIEW simulation software communications system and the communication of the construction of the integrated system. This system covers analog modulation, digital modulation, analog signal digital transmission, channel coding, best the receiving system several parts content. Through the simulation, realize the system input/output waveform of visual display, solve the experiment teaching effect is not ideal, theory content of understanding of bad. And at the same time through built-in Web Server for Web publishing, users can in the client through the Web browser remote calls and run this system, improve efficiency, the cost savings. Keywords: communication system; Amplitude modulation; Pulse code modulation
目录 1 前言 (1) 1.1 问题的提出 (1) 1.2 虚拟仪器 (2) 1.2.1 虚拟仪器的起源 (2) 1.2.2 虚拟仪器的概念 (3) 1.2.3 虚拟仪器工作原理 (4) 1.2.4虚拟仪器的优势 (7) 1.2.5虚拟仪器的现状和应用 (8) 2 虚拟示波器设计方案 (9) 3 软件开发环境 (12) 3.1 关于LabVIEW (12) 3.2 LabVIEW的工作原理 (12) 3.3 LabVIEW开发环境 (13) 3.3.1 LabVIEW 8.2 启动界面 (14) 3.3.2 LabVIEW 8.2 前面板和流程图设计窗口 . 14 3.3.3 LabVIEW 8.2的三大选板 (18) 4 虚拟示波器设计 (26) 4.1 虚拟示波器的程序设计 (26) 4.1.1数据采集 (26) 4.1.2数据处理 (27) 4.1.3结果显示 (33) 4.2 前面板设计 (34) 4.3 小结 (35) 结束语 (37) 致谢 (38) 参考文献 (39)
1 前言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大变化。从最初的模拟仪器发展到现在的数字化仪器、嵌入式系统仪器和智能仪器;新的测试理论、测试方法不断应用于实际;新的测试领域随着学科门类的交叉发展而不断涌现;仪器结构也随着设计思想的更新而不断发展。仪器技术领域的各种创新积累起来使现代测量仪器的功能和作用发生一质的飞跃。尤其是以计算机为核心的设计思想以及仪器系统与计算机软件技术的紧密结合，导致了仪器的概念发生了突破性的变化，出现了一种全新的仪器概念——虚拟仪器（Virtual Instrumentation,VI）。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器研究中涉及的基础理论主要有：计算机数据采集和数字信号处理。 1.1问题的提出 在高等院校电工及电子类课程中，实验是一种重要的教学手段，学生通过做实验，可以加深对所学知识的理解，增强学习的兴趣，提高动手能力，锻炼在实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力。 但是，近年来各大高校纷纷扩招，学生人数急剧增加，实验室的设备和规模都难以满足需要，实验室常规设备有的己经老化，有的技术上有些落后，在当前学校经费较少的情况下，如果大量增加常规仪器、仪表的配置，学校财力难以支付。又因为基础实验室是面向所有的工科专业，任务异常繁重，实验室常常只能应付学生按教学大纲要求做一些最简单的验证实验，学生很少有机会去反复熟悉常用仪器仪表的使用，更很少有机会做设计性实验，这对调动学
（VR虚拟现实）虚拟现实毕业设计论文
编号： 审定成绩：注：本论文仅供参考学习，不得用于抄袭或商用 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：虚拟环境人物动作控制研究 学院名称：计算机科学与技术 学生姓名：陈洋 专业：计算机科学与技术 班级：0410702 学号：07100217 指导教师：魏秉铎 答辩组负责人：邓亚平 填表时间：二0一一年六月 重庆邮电大学教务处制
摘要 虚拟现实技术是一门非常前沿的技术。它一经应用，就向人们展示了诱人的前景，因此在世界各国特别是发达国家很多都为此进行了广泛的研究。 而虚拟场景人物动作控制研究作为虚拟现实技术的核心技术之一，其地位之关键，不容置疑。不管将其应用于商业，应用于娱乐，应用于军事演习，还是应用于各大工业仿真，它都能有广泛的应用。 那么，如何控制虚拟环境中人物的各种动作，便成为了本次毕业设计的重点。经过一番讨论，本次毕业设计决定运用Unity3D虚拟现实软件，加以3DS Max 建模软件配合，虚拟出场景和人物作为研究手段，然后在虚拟现实的大环境下，以脚本进行对虚拟人物动作控制的研究，实现人物与场景相结合，场景的天气控制，网络多人交互，网络坐标方向同步，网络人物动作同步，即时聊天等等。 经过一番比较深入的研究，基本上完成了在设计阶段定下的指标。在作品里，用户可以自由选择自己喜欢的人物角色。然后，用户还可以自己取一个喜欢的名字，便可以登录搭建好的虚拟社区里了。之后，用户就像在现实生活中一样，可以在虚拟的环境里面自由活动，任意交互，上可谈天论地，登高望远；下可穿梭丛林，一窥海底之奥。除此之外，用户还能对其他也在虚拟社区中活动的用户做一些特殊的动作，比如弹跳、赛跑等。整个设计作品可以让用户身临其境，留连忘返。用户不再只是单单观看者，也成为了影响社区的参与者！ 在网络方面，也是令我煞费苦心。网络虚拟社区的具体搭建，第一是要有内部的互动，然后就是要有外部网络之间的交流。因此这就涉及到Unity3D软件，建模软件，贴图软件以及服务器等关键技术了。在本次毕业设计中，我选择了SmartFoxServer作为我虚拟社区的服务器。原因是Smart Fox Server服务器端同时还提供了很多方便快捷的ClientAPI，因此能大幅度缩短了我在这上面耗费的时间，并且取得很好的网络交互效果。 运用了网络技术，该系统的实现便摆脱了单机虚拟场景里用户之间人物互动交流不足的弱点。而整个虚拟环境人物动作控制的主要问题也随之得到解决。【关键词】虚拟现实人物动作控制网络虚拟社区 ABSTRACT Virtual reality technology is a very cutting-edge technology. Upon application of it, showing people an attractive prospect.So many of the world, especially the developed countries have carried out extensive research for this.
本科毕业设计（论文） 题目：基于Lab VIEW的贪 吃蛇游戏开发设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
基于Labview的虚拟示波器设计 院部：电气与信息工程学院 学生姓名：邓静 专业：自动化 班级：自本1004班
第1章绪论 1.1虚拟仪器的基本概念 电子测量仪器发展到今天，总体上经过了四个历程，按出现的时间顺序依次为;模拟仪器，数字仪器，智能仪器，虚拟仪器。其中，为了与虚拟仪器区别开来，我们又把前三种称为传统仪器。虚拟仪器是电子计算机技术与现代测量技术深层次结合的产物，是用户在普通PC机上，应用各种软件平台，根据自身的需要，设计和定义的软硬件相结合的一种测量仪器。利用计算机强大的图形显示功能，建立虚拟仪器的控制面板，用户通过对面板的操作实现对虚拟仪器的操作，就像操作一台普通的测量仪器一样。 1.2虚拟仪器的构成 从构成要素上讲，虚拟仪器主要由计算机，仪器硬件（如数据采集卡）和应用软件构成；从总线标注上讲，包括有PC-DAQ系统，GPIB系统,VXI系统等。 1.3虚拟仪器的较传统仪器的优势 （1）传统仪器的控制面板只有一个，在这个操作面板上，需要放置各种按钮，容易导致混乱和混淆。而虚拟仪器可以有多个控制面板，各个面板之间的切换十分方便，使每个面板变得简单，从而提高了操作的正确性和方便性。 （2）虚拟仪器大量用应用软件来替代传统仪器中的硬件，从而使仪器的硬件变得简单。 （3）虚拟仪器使仪器的功能可以有用户自定义，而不是只能由厂家来定义，从而使得仪器更加好用，方便。 （4）由于用软件替代硬件，仪器的更新升级大都只要更新软件，从而使得仪器的升级换代更加迅速，研发周期缩短。 （5）虚拟仪器的发展可与计算机的发展同步，与网络及周边设备同步。 1.4虚拟仪器的现状及发展方向 虚拟仪器的概念最初是由美国国家仪器公司（National Instruments Corp，简称NI）于1986年提出，NI公司在80年代研制和推出了许多总线系统的虚拟仪器，后来，美国HP公司，Tektronic公司，Racal公司也在此方面有了很多进展。虚拟仪器在国外发展很快，以NI公司为首的很多公司已经在市场上推出了大量基于虚拟仪器技术的电子仪器产品。据“世界仪表及自动化”杂志预测，虚拟仪器在21世纪中期将占到仪器市场50%左右的份额。虚拟仪器在本世纪发展很快，大有取代传统仪器的趋势。 近年来，世界很多公司推出了不少虚拟仪器软件开发平台，使仪器的使用者可以开发组建自己需要的虚拟仪器。其中，比较具有代表性的是NI公司Labview 平台和Labwindows/CVI平台。相比而言，Labwindows是为熟悉C语言的传统软
第24卷第3期计算机应用与软件 Vol 124,No .32007年3月Computer App licati ons and Soft w are Mar .2007 收稿日期:2004-10-25。全国教育科学十五规划项目 (ECB030477。吕红英,助教,主研领域:虚拟仪器技术,远程实验技术。 LabV I E W 环境下基于声卡的虚拟示波器软件设计 吕红英 1,2 吴先球2刘朝辉2陈俊芳 2 1 (华南农业大学理学院广东广州510642 2 (华南师范大学物理与电信工程学院广东广州510631 摘要基于计算机声卡的虚拟仪器成本低、通用性强,在对采样频率要求不高的情况下,可以用声卡取代数据采集卡进行采样 和输出。利用虚拟仪器开发工具软件Lab V I E W 及其数字声音记录节点,研制出基于声卡的虚拟双踪数字存储示波器,其功能和界面都与真实示波器相同。重点阐述了数据采集、触发控制、显示控制几个主模块的设计方法。关键词虚拟仪器声卡Lab V I E W 虚拟示波器 SO FT W ARE D ES I GN O F V I RTUAL O SC I LLO SCO PE BASED
O N SO UND CARD UND ER LabV I E W L üHongying 1,2W u Xianqiu 2L iu Zhaohui 2Chen Junfang 2 1 (College of Sciences,South China Agricultural U niversity,Guangzhou Guangdong 510642,China 2 (School of Physics and Teleco mm unication Engineering,South China N or m al U niversity,Guangzhou Guangdong 510631,China Abstract The vitrual instru ment based on PC s ound card has the virtues of l ow cost and powerful generality,and the s ound card can take the p lace of the p lug 2in data 2acquisiti on board on l ow 2frequency conditi on .I n this article,the virtual double 2traced st orage oscill oscope based on s ound card,whose functi on and interface were designed according t o the actual oscill oscope,was devel oped using virtual instru ment s oft w are Lab V I E W and its digital s ound record nodes .The designs for severalmain modules such as data acquisiti on,triggering contr ol and dis p lay con 2tr ol were chiefly expounded . Keywords V irtual instru ment S ound card Lab V I E W V irtual oscill oscope 1引言 随着计算机技术和虚拟仪器技术的发展,虚拟仪器逐渐成 为现代仪器的发展方向,其中大部分虚拟仪器都是基于各种数