時間:2023-09-17 15:04:29
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇計算機三維仿真技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1生物建模技術的數據源
計算機仿真技術平臺系統從各個角度,不同路徑設置,形象地展示集聲音、粒子動畫方案的設計效果展示。使客戶可以身臨其境的在三維虛擬空間感受到方案完成后的動態效果,有利于更加清晰的規劃方案,確定方案的合理性與可行性。
針對幾何對象的設置方案和無縫編輯的生物建模技術的分類研究。
創建對象的幾何模型分為 stand primitie與 extended primitie兩種創建方式為幾何模型對象內部所固有的有著幾何性質的可編輯的抽象模型,它們也可以作為基礎模型輔助高級模型的創建,其精度線段細分都可以通過修改面板進行調節。幾何模型所表現的屬性性質可分為子層級,子層級內部可以分層編輯修改,最終完成基礎模型的創建工作,修改包括三維幾何體對象的基本點、線、面、多邊形形態的子層級,反映幾何體對象的面層級的特點;在三維仿真平臺系統應用中體現要求的說明信息等。
2 三維建模的技術分類
我們通過不同的設計方案完成初步草圖的設定,以及建筑模型的平面、立面設計,或是應用圖形圖像資源庫中的標準幾何體來完成初始模型的創建工作。細致模型的創建需要通過無縫編輯的生物模型來完成,或是根據不同的造型結構,通過物體合成命令來完成建筑模型的最終創建工作。建筑的不同環境效果和不同材質的劃分以模型的不同面的表現來區分,并根據不同的分隔面來設置不同的ID號碼,通過不同的ID號碼由系統來區分不同的材質連接屬性。
目前,根據模型的分類差異,三維建模在計算機仿真領域中技術上分為幾何建模類型和動態建模類型。
3 靜態三維模型庫數據的獲取
模型庫建立的難度主要在三維模型建模的精模與低模的轉化過程,在三維模型創建之前,首先需要數字資源的收集整理,主要包括 DWG地圖和地形的測量數據、航拍、設計圖紙、以及常用模型的數據資源等數據資料。三維仿真系統中建立模型資源庫,針對靜態三維模型而創建的,為了方便靜態模型資源的重復利用,以及方便靜態模型的資源管理和模型信息升級,因此設置模型信息分類存儲。
靜態模型資源庫大致分為以下幾類:建筑三維模型以及公共設施附屬模型:地標性建筑模型;交通設施模型;公共模型設施;綠化植被模型;水體模型;景觀及游樂設施;模型庫資源的建立主要是由AutoCAD和3DSMAX來完成的。
在 AutoCAD中完成三維場景的平面圖創建后,將其導入3 DSMAX中,進行地面模型的創建,并且分割地形、地勢,以便之后三維模型的面數與貼圖的賦予不產生面的軸向 UV問題。應用3DSMAX進行初使模型的創建,由于造型能力強,并且可以很好的與仿真軟件進行模型的應用導入,因此常用于虛擬仿真的三維建模部分,模型有很強的仿真立體效果。植物模型的創建,一般植物建模通常面數很高,也就產生了數據量的問題,因此現今植物建模的各種效果展示中真正的植物模型應用比較少,通常是應用大量的以面為單位的植物貼圖以達到場景中需要的視覺效果,尤其是應用通道透明貼圖。三維模型創建完成后,通過三維仿真資源數據庫進行管理和操作的。
三維模型資源庫將模型分為:高精度模型、中精度模型、低精度模型,方便三維仿真場景中對于近景、中景、遠景的不同需求,當攝影機跟隨路徑約束到視圖遠景時,所顯示的模型為低精度模型,如此可以大量的節省場景中模型的計算量,以達到實時交互的刷新頻率要求; 當攝影機跟隨路徑約束到視圖近景時,所顯示的模型為高精度模型, 保證了實時交互,對三維場景中的近景模型的高精度的視覺要求。三維場景數據庫的模型資源表現了真實環境中的建筑模型合并到虛擬三維場景中的細節效果反應,包括三維場景中的天空作為一個球天模型的環境貼圖對建筑模型群體的色彩影響。
4 粒子動態現象的建模
計算機仿真技術在虛擬環境中,創建靜態的三維幾何體模型的交互效果顯示,對于實時仿真來說是無法滿足用戶的視覺顯示效果要求的,三維物體的性質還涉及動態模型的應用,從三維物體運動的位置改變、以及物體之間的相互碰撞、三維模型的角度捕獲、物體的縮放變形、以及三維模型的子層集表面變形等等。我們以視圖坐標為中心,以運動的物體自身坐標進行軸向的運動變化。三維場景中的每個對象都有一個自身坐標,物體可以以自身為軸向進行運動,這樣的坐標稱為自身坐標系統。這個坐標系統的位置隨物體的移動、旋轉、縮放而改變。通過關鍵幀的設置,完成需要的動態模型創建。
針對三維場景還有一個世界坐標,場景中的所有建筑模型都遵從于這個世界坐標。通常動態現象建模應用粒子系統,以及動力學系統,表現水景、云霧、風、火焰等,水體模型建造在地形變化中起著重要的作用,同時是建筑表現效果的重要內容,場景實時渲染的要求,通常應用粒子系統完成水景動態特效后輸出動態文件,再將其以貼圖紋理的方式附予場景中的建立好的面片中。虛擬對象 reactor的空間綁定,這是配合粒子系統的動力學系統,屬于物理建模方式,通過對于虛擬物體的空間綁定,確定 reactor的質量、重量、摩擦力、慣性,以及物體的反彈參數值等等,這些特性與三維建模及其虛擬仿真平臺結合起來,形成一個虛擬模型空間。
5 結論
三維場景中的物理建模涉及到動力學系統,是虛擬現實系統中比較高層次的模型創建,因為它需要物理學中動力學和重力系統與計算機圖形學相結合,涉及到動力學系統中力的作用問題,主要是三維模型的重力、摩擦力、反彈值。
除了人機交互中相互作用的系統程序應用外,還有在計算機模擬三維仿真系統平臺中所呈現的粒子系統和動力學系統,創建粒子系統的動畫運動行為模型。使得虛擬仿真系統平臺可以自主性控制,也就是設定場景的動態信息后,用戶不與之交互,指三維物體的活動變化以及周圍環境和其它運動實體模型之間的動態關系,比如風效、雨景特效等,它們不受用戶的輸入控制(也就是說用戶不與之交互)。
參考文獻
[1]曾金發.虛擬現實復雜場景生成簡化和優化技術研究[D]. 南京理工大學,2004.
[2]張文君.城市規劃中虛擬現實景觀設計及其應用展望[J].計算機工程與應用,2005(35).
【關鍵詞】仿真技術;體育教學;應用研究
隨著計算機技術的進步,計算機模擬仿真技術在多個領域都取得較快的發展。仿真技術的大量應用,提高了生產和生活的效率。對于體育領域來講,仿真技術的應用使體育科研人員對體育技術動作有了更科學的認識,對于發揮運動員最大的動作優勢和訓練結構提供了有益支持。它可以創造相似的模式訓練或實戰環境、模型化的物理環境與用戶融為一體,使運動員產生身臨其境的感覺。這種人機和諧的仿真環境的探索已廣泛展開,諸如可視仿真、多媒體仿真、虛擬現實等等。在實際應用中,這些仿真技術互有偏重,又互為補充。在體育教學中,往往以多媒體仿真和虛擬現實技術的應用更為廣泛。
1仿真技術概述
仿真技術是利用計算機技術建造被研究的真實系統的模型、進行模擬實驗研究的一種方法。它是建立在系統科學、系統識別、控制理論、計算技術與控制工程基礎上的一門綜合性很強的實驗科學技術。應用到體育領域,就是通過計算機模擬技術再現體育教師的教學經驗、教練員的訓練意圖、管理者的組織方案和運動員的訓練過程,從而達到對體育系統的解釋、分析、預測、評價的一種實驗技術學科。仿真技術的關鍵技術主要有數學建模和運動數據的獲取。
虛擬現實及其仿真技術日益發揮出越來越大的作用,為高科技在競技體育領域的應用提供了更加廣闊的空間。作為大自然和人類社會的主宰,人體自身的建模處于一個非常重要的位置,已成為人類工程學、計算機圖形學、人工生命及生物力學研究的熱點。
國內外的很多學者進行了大量的研究和探索,建立了人體的數學模型,對人體運動分析提供了很大的幫助。代表人物有德國的R??Gawtonski和波蘭的B??Macukow,他們采用經典的分析力學的理論基礎,推導出人體的二階非線性拉氏方程;美國斯坦福大學的Kane建立了一套新的建模理論,主要基于內坐標與外坐標轉換的方法;美國的Roberson德國的Wittenburg采用了圖論中理論,建立了樹形多體系統的建模方法;南非的Hazte采用了優化結合同步測量方法,模擬了人體的運動。
1??1建立模型
建立仿真模型是一個復雜的過程,模型的有效性直接影響著仿真的效果。我們常見的有二維模型和三維模型。他們都是用抽象的數學方程來描述系統內部變量之間的關系,從而建立起來的模型。體育運動中運用較多是人體模型,要顯示二維或三維的人體效果,首先要建立人體模型。用計算機進行三維建模是目前比較流行的,真實感和逼真度都較好,且可以多角度展示。
人體是由多個旋轉關節組成的復雜形體,普通的三維攝像機量即多姿態角不能模擬真實的人體運動,完整人體仿真技術需要提供所有的關節數據。因此運動仿真技術要遠復雜于一般的剛體。運動仿真的要素,首先利用相關設計軟件建模,即建立三維人體模型,其次是根據生物力學和物理學相關知識產生模型各關節運動的驅動數據。
建模的類型根據不同的需要有不同的設計方案。以曲面建模為例,曲面是把人體骨架圍繞起來,曲面由小平面組成,可以表現運動中關節處曲面的變化。曲面模型由于計算方便,運算規則較為成熟,顯示三維效果較好。建模完成后,基本的仿真效果已經具備,但是,為了使三維圖像看上去更加真實,最大程度地展現動作軌跡或模擬比賽、教學場景,還必須對教學環境進行設定,例如地理、氣候、教學設備、場地等效果。
1??2運動數據的獲取
運動仿真系統是將文字、圖像、聲音、動畫和視頻等素材進行綜合分析,那么這么多的數據是如何獲取的?那就需要專業的攝像設備和分析系統。專業的攝像設備是捕獲運動數據的重要工具,它可以給我們提供第一手真實運動的數據資料,這些資料包含了豐富的時間信息,使得人體的運動變化更加逼真。一般都要先對相機參數進行標定,通過場景幾何模型建立獲取相機內部參數以及旋轉矩陣、平移矩陣等外部參數。然后我們通過三維人體運動參數,根據人體關節點的三維位置信息,并經過數據轉換,從而得到人體的關節在各個局部坐標系的旋轉角度信息,人體姿態的關節角度數據可以直接輸入到三維虛擬模型,進行行為驅動。
在人體圖像運動過程中,關節點三維位置會跟隨著運動,把這些點連接起來就會形成人體連續的、平滑的運動曲線。我們可以根據運動曲線的連續性和平滑性來預測和修改數據。如果捕獲的數據幀中有關節點缺失,可以利用曲線的連續性對關節點位置進行估測,如果關節點位置偏移較大,在運動曲線上會表現為一個突變,可以根據運動曲線的平滑性對關節點位置進行調整。
2運動仿真技術在體育教學中的作用
運動仿真系統可以實現體育訓練方法的進步和轉變。即利用高精度視頻捕捉設備與分析系統相結合,更精確地測量人體運動的軌跡,再利用人體運動仿真模擬分析改進運動的訓練方法,使訓練更加有效。運動仿真系統常見的功能主要有動作對比、動作分解和技術分析。
關鍵詞:計算機仿真技術;信息處理;可視化;三維模型
隨著行業數量和體量的增多、增大,加上高新技術的助推,海量信息的處理就成為了各行各業關注的重點,與人工處理不同,利用計算機技術可以減少大量人力、物力,這也是計算機技術在信息處理方面得到推廣的主要原因。計算機仿真技術作為計算機技術的一種,為信息處理提供了更快捷、更有效的方法,因此,只有深刻理解計算機仿真技術,才能更好地使計算機仿真技術與信息處理結合,對于信息處理的水平提升具有重要意義。
1計算機仿真技術
1.1計算機仿真技術的含義
計算機仿真技術,顧名思義,是仿和真的結合,利用先進的計算機技術,實現對目標物件的仿真,使其達到目標物件的大致輪廓及特點特征,通過命令及語言的輸入,實現三維模型的可視化,實現對物體的模擬,在物體還沒有建立時,已對其的基本輪廓、物件組成、彼此關系有了一個事先了解,這對全面掌握物體信息具有重要意義。目前計算機仿真技術已被應用到很多行業,例如建筑、地理、航天、生物、醫學等,為科學技術的發展做出了巨大貢獻。
1.2計算機仿真技術的技術分析
1.2.1物體數據模型構建計算機仿真技術對于模型的建立,首先應建立在數據上,通過演繹和歸納兩種方法,將模型的信息形成彼此關聯的鏈條,最終建立起數據模型。演繹和歸納兩種方法,一般情況下,選擇一種方法就能達到數據模型建立的效果,有時對于樣式復雜的模型需要多重的方法,這就要求演繹和歸納兩種方法相結合。利用演繹法,首先需要采集模型的基本數據,然后對采集的數據進行參數設計,并根據數據的特點進行演繹分析,讓數據之間建立起相關關系,數據模型根據其關聯性也就建立起來了。
1.2.2物體仿真模型的實現相對于仿真數據模型的建立,物體仿真模型的實現需要數據建立的程序化,建立程序化需要復雜的編程過程,即計算機編程、數據模型程序化、物體仿真模型實現。物體仿真模型的實現過程是復雜、眾多的,需要技術人員準確分析模型的特征特點,然后利用編制程序進行仿真模型化,最終實現模型的程序化管理,建立仿真模型。
1.2.3仿真模型驗證仿真模型驗證需要數據驗證和結果判斷,仿真模型的結果是否有效,與數據模型的建立有直接關系,因此,檢查模型成果首先驗證模型的數據,檢查數據是否有不合理的部分,在檢查過程中可以利用邊檢查邊修改的方式,這樣更具有準確性,檢查過后,需要判斷模型結果,最終判定模型是否達到標準。以上驗證過程是檢查一個模型成功與否的重要手段。
1.2.4計算機仿真的類別分析計算機仿真技術應用廣泛,實用性強,由于仿真技術的精度高、技術含量高,且經過多年的發展慢慢具有針對性,下面對計算機仿真技術進行分類,主要包括兩個方面,即OOS及DIS兩種,從形式來講,OOS是面對對象的仿真技術,而DIS強調的是營造內環境,計算機交互互訪的仿真模式,從差別上可以反映兩者的區別,同時也強調仿真技術的形式多樣,技術特點突出,反映仿真技術發展到今天的地步逐漸成熟。
2計算機仿真技術與信息處理結合的分析
計算機仿真技術與信息處理結合是一個真命題,兩者本身是相對獨立且又密不可分的,同時兼具優勢特點,隨著科學技術的發展,仿真技術需要做到更加準確、更加有效,計算機仿真技術與信息處理結合已是趨勢,目前計算機仿真技術很大程度上依賴信息處理,根據結合后與結合前比較分析來看,與信息處理結合提升了仿真技術的顯示效果,完善了所需的仿真實驗。對于信息處理,可以把繁雜無用的仿真數據信息處理簡單化,減少計算機運行內存,加快計算機仿真的運行效率,對于信息的處理成果來講,可以使看似不相關的信息可視化,有效提高準確率。計算機仿真技術與信息處理結合,是技術要求,對于信息管理、仿真效率進行的程序化、精細化管理,使其得到所需的效果。
2.1計算機仿真技術與信息處理結合的處理措施
2.1.1注重關鍵信息通過以上的探討,我們了解到理想的效果,離不開關鍵信息的選取,在計算機識別中,摒棄無用信息,提高科學識別關鍵信息的能力,最終實現精準模型的可視化。盡管軟件編程可以使信息鏈條程序化,減少人為影響,最終實現數據信息化、圖形化、可視化,但是在計算機仿真技術應用時,應以減少信息冗雜為目的,使程序信息條理化,減少計算機識別信息的難度,最終實現簡單、精準、有條理,這些都離不開關鍵信息的選擇。同時不同的專業應劃分明確,對于不同行業在信息輸入時應認為界定,這樣在關鍵信息的選擇上,更加高效,目標明確,程序運轉快捷,可視化加強。
2.1.2進行合理模擬進行合理模擬是計算機仿真技術與信息處理結合的重要步驟,解釋來源于對信息的理解,同樣取決于對信息的分析,然后才能進行模擬,這樣才能是在精準的模型仿真設計,總結起來,進行合理模擬對于計算機仿真技術特別重要,而且選用正確的方法,也是計算機仿真技術不可缺少的步驟,如果缺少這個步驟,模擬會出現很多預想不到的問題,無法得到滿意的結果。在模擬過程中針對其中的不足,調整將要輸入的重點信息,讓計算機仿真效果更加理想。
2.1.3信息計算計算機仿真技術依托于對信息的處理,信息處理主要的方式是對于信息的程序化處理,重點是對數據的處理,從專業角度來看,主要是對于信息的計算及對于數據的程序化兩大方面,這樣也回歸到,信息是模擬的源頭,計算是計算機仿真技術的關鍵點,最終也是計算機模擬的關鍵所在。信息計算不光是數據的計算,還包括圖像的計算,圖像信息的計算將導致圖片的識別度是否真實有效,以上幾點都是信息處理的基礎,說明信息計算在信息處理中的位置,因此,一套完整的計算機信息計算模式,對于完善信息處理具有重要意義,它也是實現計算機仿真技術與信息處理結合的關鍵,對于能否實現仿真模型,具有決定性意義。
2.2計算機仿真技術與信息處理結合的解析
2.2.1計算機仿真技術與光處理相結合從技術上來看,光處理技術是比較先進的,技術性指標較為明顯,也是計算機仿真技術所需要的,首先光處理容量較大、速度較快,還可以并行,這十分符合計算機仿真技術的硬性要求,因此,把光處理技術分為一類技術。通過將光處理與計算機技術相結合,兼具了計算機對二維圖像處理的顯著優勢,由此導致對于圖像信息的識別增強,對圖片的處理能力大大提升,以現有的軟件CAI及CAD為例,都是光處理的新手段。實踐表明,計算機仿真技術與光處理相結合,進一步帶動了計算機仿真技術的發展,提高了模型顯示與圖像識別能力,使仿真實驗更加完善,改變了以往仿真技術的粗糙模式,使技術更加精細化,計算機仿真技術與光處理相結合,使得模型的可視化程度提高,虛擬信息更加真實化,大大提升了所需信息的準確性。
2.2.2計算機仿真技術與軟件信息處理相結合除了前面所提到的計算機仿真技術與光處理相結合的模式,還有一種比較重要的模式就是計算機仿真技術與軟件信息處理相結合,它與光處理不同,強調的是信息處理的靈活性,這是它的一個優勢特點,以典型的Matlab軟件為例,它是計算機軟件中的一種,它有兩大特點,一是矩陣運算,二是信息處理。在運作過程中,主要是對信號及輸入信息進行仿真模擬,利用原有的計算機技術,開展信號信息的可視化,最終實現仿真模型。從整個輸入及運算過程來看,軟件信息處理更加快捷,運行效率更高,效果更明顯,功能更加強大,安全性能更高。近些年來,計算機仿真技術與軟件信息處理相結合模式越發普遍,極大推動了計算機仿真技術的發展。
3結語
計算機仿真技術的出現,改變了人們對于計算機技術的認識,為各行各業提供了前所未有的便利,但是我們應清楚認識到,計算機仿真技術的進步,離不開信息處理,信息處理功能的強大與否,直接影響計算機仿真技術的真實性。筆者從計算機仿真技術的介紹開始,同時正確理解信息處理在計算機仿真技術中的作用,探討計算機仿真技術與信息處理結合的措施,以及計算機仿真技術與光處理相結合的方式方法,計算機仿真技術與軟件信息處理相結合的模式,最終對于計算仿真技術與信息處理相結合進行完整的闡述,對于此項內容的研究分析更加完整。
參考文獻
[1]李圓明.計算機仿真技術與信息處理探究[J].信息與電腦:理論版,2015(21).
關鍵詞:仿真技術;機械設計;應用
1 計算機仿真技術在機械制造行業的重要作用
計算機仿真也被稱作虛擬樣機技術,設計人員利用特定軟件在計算機上建立模型,通過各種動態性能參數分析來優化樣機方案,不需要大量制造實物樣機,從而用數字化新型技術取代了傳統的實驗方法,并且具有節約資金、安全可靠、方便靈活以及可重復使用等優點。如今在機械工程計算中,為了解決許多復雜系統的設計、分析和實驗等諸多難題,都需要在計算機中建立真實系統的仿真模型,來分析實際系統的活動特征。在研發設計的初始階段,設計人員只需用工具軟件做不同的初始設計并建立起虛擬樣機,就可以對現實的或者假設的系統進行仿真研究和試驗了,監測和改進系統也很便利。仿真技術的引入不僅極大地提高了機械設備研究設計的質量,而且大幅減少了零部件的開發周期和降低了制造的成本。
2 計算機仿真的實現
計算機仿真技術實現的前提是建立符合實際的電腦數學模型和仿真模型,這個過程涉及到圖形學、幾何造型學、數據處理技術和力學等知識的集合運用。計算機系統是無法直接識別和處理研究對象的,所以要產生一個既能被計算機接受又可以呈現研究客體實質的數學模型。
計算機處理這些將真實系統的實質抽象出來的數學模型,并輸出這些模型的相關參數來展示真實系統的某些特質,這種展示也可以是具象的(如三維立體的)。三維立體模型具有更加直觀清晰的特點,所以越來越多的被研究人員所采用。數學模型建立起來以后,計算機仿真的精度將由建模的精準程度來決定。綜上所述,要想實現計算機仿真大體上分為三個步驟:
2.1 模型的創建
針對要研究的目標或問題,首先需要抽象出一個能達到仿真目的的可靠系統,并且要給其加上邊界條件和約束條件。然后,運用相關學科的知識把這個系統通過數學表達式準確地闡述出來,闡述的內容就是計算機仿真的核心――數學模型。數學模型根據時間的關系可劃分為靜態模型和動態模型,而動態模型又分為連續時間、離散時間和混合時間三種;模型分為連續變量系統模型和離散事件系統模型是以系統的狀態描述和變化方式為依據的。
2.2 模型的變換
模型的變換就是把抽象出來的數學表達式轉換成計算機能夠處理的形式,這需要運用適當的算法和計算機語言,這種形式所表達的內容就是進行計算機仿真的關鍵――仿真模型。實現這個過程,既可以根據自身需要研發一個新的系統,也可以把當下市面上已有的仿真軟件拿來直接運用。
2.3 模型的實驗
將創建的仿真模型輸入電腦中,運行仿真模型會獲取一系列的仿真結果,這就是模型的仿真實驗。由于是按照先期設計的實驗方案來運行的,所以仿真實驗是一件很簡單的事情。但是,仿真的結果又應該按照什么標準來衡量呢?這就需要具體辯析仿真結果的可靠性,檢驗仿真結果可靠性主要有兩種方法(置信通道法和仿真過程的反向驗證法)。
3 在機械設計制造行業中計算機仿真技術的廣泛應用
3.1 在齒輪設計研究中的應用
齒輪是機械裝備的主要基礎零部件,研究它的計算機仿真是很有意義的。如運用Visual Lisp語言可以從幾何角度研究齒輪任何端面齒形的建模和傳動仿真;圓弧針齒行星傳動的動力學研究也能運用電腦仿真技術;利用計算機仿真研究了影響正交面齒輪傳動接觸點的主要參數(包括主動齒輪與刀具齒數差、齒數比、模數等);在齒輪泵的齒輪研發設計中也很好的應用了計算機仿真。
3.2 在機械結構件設計方面的應用
機械產品要由大量的機構組裝起來實現設定好的工藝動作,在進行新產品研發時,這些機構是否能正確地實現所設定的動作,機構與機構之間的運動是否配合得當,機構間是否存在干涉和干涉的部位,怎樣選擇各種機構組合方案來更好地滿足設計標準,這些問題都需要借助計算機仿真來解決。大型的三維機械設計軟件都會提供一個機構運動仿真的功能模塊,在虛擬環境中設計好的裝配體可以模擬演示機構的運動,是一種直觀方便的工具軟件。這種軟件可以依據裝配的關系自行主動來計算機構中的運動副,并能自動增添附加的運動發生器、鉸鏈和彈簧;要進行運動學的仿真只需要設定主運動件就可以了,還能從任何角度來觀察,軟件還能對機構的運動干涉進行檢查,設計人員可以很方便地進行檢查驗證。
3.3 在復雜數值計算分析方面的應用
隨著計算機技術在機械工程中的應用越來越廣泛,以往許多由于條件限制無法進行計算分析的復雜問題,都可以通過計算機仿真得到滿意的解決;另外,計算機輔助使大量復雜的工程計算分析簡單化、層次化,節省了大量的時間,避免了低水平的重復勞動,使計算分析更快、更準確,在新產品研發的設計、分析等方面發揮了重要的作用。機械產品開發的基本過程是概念設計初步設計詳細設計試驗修正設計再試驗,直到滿足產品的要求標準,仿真技術的引入最大限度的減少了材料的浪費和縮短了耗時。對機械產品的動力學模型進行計算機仿真技術分析,可以獲得產品結構的強度應力、剛度應變和變形、動態特性固有頻率、振動模態、熱態特性溫度場、熱變形等參數,根據計算分析能得到容易導致機械出現疲勞失效的風險因素以及其它潛在的問題。
關鍵詞:動態仿真;涂裝線;AUTOMOD;計算機
1 動態仿真技術應用和方法:
(1)計算機仿真軟件。適于三維動態仿真的軟件有許多,常用的軟件有AutoMod和Flexsim等軟件。其中AUTOMOD是目前比較成熟的三維物流仿真軟件,可以通過C語言編程對你所需要的復雜動作進行最接近真實的仿真。它主要包括了三大模塊:AutoMod、AutoStat和AutoView。(1)AutoMod模塊:提供給用戶一系列的物流系統模塊來仿真現實世界中的物流自動化系統。(2)AutoView:可以允許用戶通過AutoMod模型定義場景和攝像機的移動,產生高質量的AVI格式的動畫,用戶可以縮放或者平移視圖,或使攝像機跟蹤一個物體的移動。(3)Autostat:為仿真項目提供增強的統計分析工具,由用戶定義測量和實驗的標準,自動在AutoMod的模型上執行統計分析。
(2)建立仿真模型。根據涂裝車間平面布置、輸送系統路線、工藝流程建立系統的計算機動態仿真模型,并確立系統基本設備的運行參數。
(3)編寫邏輯控制程序。根據涂裝車間的工藝流程和系統的邏輯控制關系設置工件運行的規則,以及工件在工藝過程中所需要的工藝時間等編寫邏輯控制程序。
(4)運行仿真系統。將涂裝車間的產能要求、工作時間、設備利用率、生產節拍、各工序工藝時間、各工序工藝鏈速等參數輸入仿真模型系統,運行此仿真系統。
(5)仿真結果分析和優化。根據動態仿真的運行結果進行分析,分析系統是否存在瓶頸,流程是否暢通,產能能否滿足需求。如果系統運行后,結果有不理想之處,要分析原因,調整方案或者修改參數,進行優化設計,直至能夠滿足涂裝車間的生產要求。最終生成三維動畫輸出結果及仿真報告,為項目管理者和設計者提供參考依據。采用計算機動態仿真技術,業主和設計人員可以在實際生產系統未建立前就能夠直觀地看到并了解涂裝車間實際運行的全部信息,便于項目管理者和設計者對方案進行優化。
2 動態仿真技術在大型涂裝線設計中的應用實例
(1)根據涂裝車間平面布置圖、輸送系統路線、工藝流程建立仿真模型。
現代化的涂裝車間平面布置大多采用三層廠房結構,根據潔凈度要求不同和功能不同進行分區。一般主要操作層設置在二層,送排風系統和烘干爐設置在三層,一層設置輔助設施。建立仿真模型范圍:從工件移載至前處理電泳橇體開始,到涂裝完畢的工件移至總裝輸送機結束。涂裝主要工序包括:前處理電泳工序、電泳打磨工序、密封工序、中涂噴漆工序、中涂打磨工序、面涂噴漆工序、拋光/檢查工序、點修工序、注蠟工序和橇體儲存及返回。
(2)動態仿真參數輸入。
動態仿真所需要輸入參數包括:工件尺寸;詳細工作時間安排;各工序的工件節距、節拍、工藝鏈速;各工序間輸送機的移動速度及動作;擬采用的設備開動率;大返修率;小返修率
(3)運行動態仿真系統。
涂裝車間的動態仿真條件通常分為以下幾種條件,以達到不同的目的:(1)條件-0,輸入條件“100%負荷條件”,目的“驗證100%負荷下的生產能力”;(2)條件-1,輸入條件“設計負荷”,目的“驗證設計負荷下的生產能力,尋找瓶頸點”;(3)條件-2,輸入條件“在設計負荷下修改參數”,目的“改善瓶頸點,并進行驗證”;(4)條件-3,輸入條件“分解工序運行”,目的“消除上下工序影響,驗證各工序之間對產能的影響”;(5)條件-4,輸入條件“優化設計后進行驗證”,目的“研究如何達到目標產能”。輸入參數后運行仿真系統,為了能得到更接近實際的結果,先進行車間填充以基本達到正常生產狀態,然后進行100班左右的仿真運行時間。
(4)動態仿真數據、報告。
包括:①統計:可對多種概率分布(均勻、正態、指數、愛爾朗、經驗分布等)進行統計分析,并帶有隨機數生成器。 ②分析:輸入數據分析包括:數據設置分析、最合適建議等,并可導入微軟的Excel的數據。輸出數據分析包括:可輸出隊列曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等,動態圖表顯示,用戶自定義圖表格式,并可將數據輸出到微軟的Excel中。③動畫和文檔:可產生二維、三維動畫,可對攝像機進行移動,縮放,旋轉。可按功能性或元素排序自動生成模型文檔,產生仿真事件跟蹤報告,輸入參數值列表等。
[關鍵詞]數字樣機,開發,關鍵技術
中圖分類號:P631.4+24 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)12-0045-01
一、前言
數字樣機技術又叫做虛擬樣機技術,是隨著計算機技術發展而新起的技術。是對機械產品進行建模裝配等的相關技術,企業的發展有著重要作用。
二、數字樣機的概念
數字樣機(DigitalPrototype)是相對于物理樣機的概念,是一個能夠考察產品的外形、裝配性、可加工性以及功能能特性的三維數字模型。而數字化樣機(DigitalPrototyping)是開發和應用數字樣機的過程,是在產品開發的數字階段,使用數字樣機進行設計、優化、分析、模擬、數據管理乃至市場宣傳的技術解決方案。可以說,由于數字信息化的技術和手段在產品生命周期的各個環節中應用地越來越廣泛,數字化樣機所帶來的價值已經遠遠超出了原本的產品設計、測試階段,其影響力已經逐漸擴散到了產品生命周期的各個環節。
數字化樣機強調將產品整個生命周期的模型實現數字化,而不僅僅是最終產品的數字化。數字樣機貫穿了從產品的概念設計(工業設計)、工程設計(基于三維CAD和二維CAD的雙向集成,機電軟件混合設計等技術)、工程分析(虛擬仿真)、市場推廣(動畫和3D廣告制作)的全過程。基于實物物理樣機的傳統設計開發試驗研制方法,將在很大程度上被基于數字計算機的三維數字化虛擬樣機技術所取代。
目前,關于數字樣機尚無統一定義,以下描述僅供參考。
狹義數字樣機:從計算機圖形學角度出發,認為數字樣機是利用虛擬現實技術對產品模型的設計、制造、裝配、使用、維護與回收利用等各種屬性進行分析與設計,在虛擬環境中逼真地分析與顯示產品的全部特征,以替代或精簡物理樣機。
廣義數字樣機:從制造的角度出發,認為數字樣機是一種基于數字計算機的產品描述,從產品設計、制造、服務、維護直至產品回收整個過程中全部所需功能的實時計算機仿真,通過計算機技術對產品的各種屬性進行設計、分析與仿真,以取代或精簡物理樣機。
我國航空制造業對數字樣機作了如下較為完整的描述:
數字樣機是對產品的真實化、集成化的虛擬仿真,用于工程設計、干涉檢查、機構仿真、產品拆裝、加工制造和維護檢測等模擬環境,它需要具備集成化造型、可視化、功能檢測、產品結構和配置管理等完整的功能,并為數據管理、信息傳遞和決策過程等三大領域提供方案。它覆蓋了產品從概念設計到售后服務的全生命周期,是支持產品設計和工作流程控制、信息傳遞與共享、決策制定的公共數據平臺。
三、數字樣機技術特點
1、真實性
數字樣機的根本目的是為了取代或精簡物理樣機,所以數字樣機必須在仿真的重要方面具有同物理樣機相當或者一致的功能、性能和內在特性,即能夠在幾何外觀、物理特性以及行為特性上與物理樣機保持一致。
2、面向產品全生命周期
數字樣機是對物理產品全方位的一種計算機仿真,而傳統的工程仿真是對產品某個方面進行測試,以獲得產品該方面的性能。數字樣機是由分布的、不同工具開發的甚至是異構子模型的聯合體,主要包括CAD模型、外觀模型、功能和性能仿真模型、各種分析模型、使用維護模型以及環境模型。
3、多學科交叉性
復雜產品設計通常涉及機械、控制、電子、流體動力等多個不同領域。要想對這些產品進行能夠完整而準確的仿真分析,必須將多個不同學科領域的子系統作為一個整體進行仿真分析,使得數字樣機能夠滿足設計者進行功能驗證與性能分析的要求。
4、全面實現數字化
數字樣機強調將產品整個生命周期的各個研發環節實現數字化,而不僅僅是最終產品模型的數字化。
5、不需要制造成本
數字樣機是根據產品開發過程中所有的技術數據制作完成的,其特點是不需要制造成本,不僅能一直保持最新版本的設計方案,而且所有數據都可以進行保存、回溯和跟蹤。利用先進的虛擬仿真技術,可以使用數字樣機取代物理樣機來進行空氣動力學分析、人機工程學研究、碰撞測試與市場調研等工作。
6、綠色環保
由于數字樣機不需要用實體材料進行加工制造,所以不會污染環境,自然是“綠色”的了。
四、基于虛擬樣機的機械設計方法研究
1、建模技術
虛擬樣機建模技術一般分為三個步驟:首先,要建立三維模型。建立三維實體模型是虛擬樣機技術得以實現的基礎和前提,任何仿真技術都要從三維模型開始。在建立三維模型的過程中,一般會遇到兩個難題,一是齒輪、扇葉等機械零件的外形結構復雜,二是約束關系較為復雜,這就要求設計虛擬樣機需要依靠專業的三維CAD軟件。其次,要為三維模型添加約束。建立三維模型后,需要依靠約束副把它們相互連接起來,從而定義物體間的相對運動。目前比較常用的CAD軟件一般都有動力或運動學插件,以實現約束關系與裝配關系的映射。此外,還要為三維模型施加驅動。施加驅動的目的是為了讓虛擬樣機能夠按照一定的運動規律來進行運動。
2、協同仿真技術
仿真技術指的是在缺乏實際系統的情況下,實現活動或系統本質的一種技術,是一種以模型為基礎的活動,它的基本框架是先建模,然后進行實驗,最后再進行分析。而協同仿真技術就是指在復雜產品的仿真過程中,采用多種仿真軟件來建立不同的模型,通過各種通訊方法來實現信息的交流,并利用求解器來進行求解,最終完成整個系統的仿真。
當前的仿真技術一般側重于電子、機械或控制等的單個領域,相互間的聯系非常少甚至是根本沒有聯系,這就很難滿足機械設計的要求。現今大多數的機械研發過程需要涉及到機械、電子、液壓、控制、以及計算機軟件或硬件等多種學科領域,再加上產品本身是由多個子系統和零部件組合而成的,相互之間有著或多或少的聯系,單一的仿真技術不能實現對復雜產品的準確完整分析,因此必須采用協同仿真技術來實現對機械設計全過程的分析和評估。
3、協同設計技術
協同設計技術是設計領域的一項新型設計技術,是指在計算機技術的支持和輔助下,所有設計成員對同一個設計項目,各自承擔一部分設計任務,并交互進行設計工作,從而得到一個最為符合設計要求的設計方法。協同工作的主要目標就是盡可能地縮短機械產品的研發周期、降低產品成本、提高產品質量,從而提高企業的經濟和社會效益,增強企業的競爭力,促進企業實現更好的發展。協同設計一般需要做到以下幾點:首先,需要認知同步,建立共享的知識和語義;其次,要共同協商設計方法和策略,一般協同策略分為提案型、層次型、型、以及對等伙伴型四種類型;最后還要規劃設計的任務和方法。
4、有限元分析
有限元是一種現代化的設計方法,可以比較準確地分析機械結構件的強度和動態特征。它的主要優點是通用性,可以求解邊界條件和結構形狀都較為隨意的有關力學的問題,是一種比較值得信賴的計算方法,特別是對于虛擬樣機而言,是一種必不可少的工具。當前市場上有限元分析的軟件多種多樣,比較簡單方便的例如Cosmos/Works軟件。
五、結束語
數字樣機技術又叫做虛擬樣機技術,是隨著計算機技術發展而新起的技術。是對機械產品進行建模裝配等的相關技術,企業的發展有著重要作用。
參考文獻
[1] 吳菌.數字樣機真的是老生常談嗎[J].中國制造業信息化,2010.
[2] 楊欣,馮曉靜,劉俊峰.農業機械化及其自動化專業CAD教學研究[J].農機化研,,2011.
【關鍵詞】計算機仿真技術 物流實驗室 建設策略
物流專業最大的特點是實踐性強,加強相關設備的投入力度及構建相應的實驗室對學生實踐操作能力的提升具有重要意義。由于計算機仿真技術存在諸多的優勢如成本少、可控性高、可視化等,將其運用到物流實驗室中可以帶來意想不到的效果。
1 構建基于計算機仿真技術的物流實驗室的意義
1.1 教學方面
在物流教學過程中,除了要傳授學生相關的物流知識外,還必須培養其一定的實踐操作能力。通過將計算機仿真技術與物流實驗室有機結合,能緊跟物流技術的發展變化來及時更新所需的資源,能在并不廣闊的場所及資金少的情況下進行各種不同的實驗操作,完全達到了物流實踐教學的要求,并且學生能夠將課堂上所學的知識運用到實際生活中。
1.2 科研方面
對于具有豐富理論知識,想有進一步發展的學生來說,基本的理論教學與實踐操作很難達到他們的實際所需,特別渴望參與一些深層次的物流系統分析、高級實驗活動。為此,構建基于計算機仿真技術的物流實驗室是滿足學生要求的不二選擇,能夠為現代社會培養一批高級別的物流管理團隊。
1.3 社會服務方面
學校在完成培養綜合型人才隊伍的任務的同時,還肩負著服務社會的責任。由于目前缺乏實踐系統,基于計算機仿真技術的物流實驗室的建設,很大程度上幫助了教育者利用自身掌握的知識,通過實驗室豐富的軟硬件資源來承接相關的項目課題,促進企業物流系統的進一步升級,避免不必要的資金投入,綜合了物流與其他相關技術、信息技術,減少了社會資源的大量耗費。
2 基于計算機仿真技術的物流實驗室建設策略
2.1 明確具體的建設目標與指導思想
首先,基于計算機仿真技術的物流實驗室應配備具有開放性、綜合性特點的實驗體系,提高學生知識水平的同時,增強其實踐操作能力,制定詳細完善的教學計劃,注重學科發展,將學生創新意識及能力的養成作為教學目標。
其次,基于計算機仿真技術的物流實驗室建設必須將系統性、先進性、經濟性、實用性作為主要指導思想。實驗室應時刻了解先進物流技術、相關教學手段的最新情況,盡可能的集網絡技術、多媒體技術、自動識別技術、信息管理與決策技術等為一體;從學科與專業的角度出發,合理使用實驗室建設費用,優化配置各類硬軟件、場地資源,建立健全物流仿真實驗工程體系,為專業設計及畢業設計提供幫助,真正實現涵蓋教學、科研、實驗、人才培養等內容的教學科研基地。
2.2 總體規劃
2.2.1 硬件設備
基于計算機仿真技術的物流實驗室應配置一定數量的電腦,方便學生利用電腦來構建仿真模型。另外,還需購置下列設備:投影機、弧形三維屏幕(籠罩整個實驗室,以創設虛擬的物流仿真系統氛圍)、在實驗室中間放置一臺服務器電腦與音響,并和投影機與弧形三維屏幕連接,這樣即完成操作平臺的設置。同時還要有具備無線遙控功能的激光筆,為相關操控提供便利。
基于計算機仿真技術的物流實驗室及其硬件的規劃與分配途徑是:將實驗室劃分為教學區與科研區兩個不同功能的區域,各自處于不同的空間中。教學區主要為學生的實踐教學提供服務,內部共配備了投影機、屏幕、服務器、音響、供學生操作的電腦、遙控激光筆。科研區中主要配備辦公桌椅、電腦以及教研人員,是教育者日常開展科研活動的場地。
2.2.2 軟件設備
軟件設施在物流仿真實驗室中屬于必不可少的工具。由于物理軟件的類型眾多,因此必須結合仿真系統選擇相匹配的軟件。比如Flexsim仿真軟件,此軟件具有通用性特點,在多個行業系統中得到應用。該軟件在物流仿真實驗中的應用涉及了配送中心揀選仿真、倉庫系統出入庫仿真、生產物流仿真、機場仿真等領域。由于當前運用的Flexsim軟件只涉及一些基本功能,所以還需對其進行升級,添進相配套的優化軟件包。
2.2.3 建設流程
基于計算機仿真技術的物流實驗室建設應遵循循序漸進、分階段的原則。舉例說明,選擇相應的實驗場所及設備,建設滿足教學要求的仿真物流系統及仿真生產物流系統;然后再建設另兩個仿真配送中心系統及仿真供應鏈系統。
在構建仿真物流各系統過程中,應通過委托開發與自行研發相結合的手段。由于對大型仿真物流系統進行開發時會耗費諸多的時間、精力,并且要求有豐富的計算機編程知識,所以應開展招投標活動,委托專業機構開發,同時自己與相關團隊協作開展二次研發。
3 結論
C上所述可知,在培養物流人才過程中,實驗教學環節發揮著不可忽視的作用,為高質量人才的培養提供了堅實的保障。從專業特色角度出發,制定系統完善的培養計劃,構建實踐性高的物流實驗室,致力于將計算機仿真技術與物流實驗室緊密結合,這不僅有助于進一步升華實驗教學,推動物流健康持續發展,而且還極大地增強了學生的實踐應用能力。
參考文獻
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[5]高輝.計算機實驗的仿真技術探析[J].長春教育學院學報,2012(06):130-131.
作者簡介
阮文(1967-),女,福建省仙游縣人。工程碩士學位,畢業于哈爾濱理工大學,現為湖南工業職業技術學院講師。研究方向為計算機應用。
關鍵詞:制造系統;建模與仿真;企業優化;仿真應用
中圖分類號: C29 文獻標識碼: A
一、系統建模與仿真
1、含義
系統建模與仿真技術是以相似原理、模型理論、系統技術、信息技術以及建模與仿真應用領域的有關專業技術為基礎,以計算機系統、與應用相關的物理效應設備及仿真器為工具,利用模型參與已有或設想的系統進行研究、分析、設計、加工生產、試驗、運行、評估、維護、和報廢(全生命周期)活動的一門多學科的綜合性技術。
2、仿真科學和技術的通用性和戰略性
仿真的通用性表現在一切基礎學科(如物理、化學、天文…)都可以通過仿真來研究;并可以極大地提高研究的安全性。仿真的戰略性表現在一切復雜巨系統的研究都離不開仿真技術,可以說研究復雜巨系統采用仿真技術是唯一的途徑。正如宋健院士所說:“系統仿真是科學實驗的利器。
3、國內仿真技術發展現狀
在我國仿真技術經過半個多世紀的發展,已經從軍工走向國民經濟。已經從工程走向非工程;已經從確定的小系統走向不確定的復雜巨系統。最初的仿真技術只是用計算機來求解方程,為了實時性,大都采用電子模擬計算機。現在的仿真技術已經融合了信息技術、網絡技術、系統技術、控制技術和高性能的計算技術,以完全嶄新的面貌出現在我們的面前。
現在,擺在我們仿真工作者面前的任務是:在虛擬世界與真實世界之間架起一座橋梁;通過仿真技術構筑起一個平臺,來勾畫出創新型國家的輪廓。仿真技術的廣度、深度、高度的提高,正反映了我國仿真技術和應用的發展。
二、系統建模與仿真在機械制造工藝信息中的應用
1、制造系統的建模與仿真在優化企業資源中的作用及意義
計算機仿真技術作為一門高新技術,其方法學建立在計算機能力的基礎之上。隨著計算機技術的發展,仿真技術也得到迅速的發展,其應用領域及其作用也越來越大。尤其在航空、航天、國防及其他大規模復雜系統的研制開發過程中,計算機仿真一直是不可缺少的工具,它可優化企業結構、組織和生產的各個方面。
當今的制造系統是集現代機械制造、計算機科學和管理工程于一體的綜合應用。在制造系統的設計階段,通過仿真可以選擇系統的最佳結構和配置方案,以保證系統既能完成預定的設計要求又能獲得很好的經濟性、柔性和可靠性,又能有效防止較大的經濟損失;在制造過程階段,通過仿真可以預測系統在不同調度下的性能,以確定合理的、高效的作業計劃,找出系統的“瓶頸”環節,從而能充分發揮制造系統的生產能力,提高經濟效益。
在仿真中,建模是關鍵。模型是進行仿真的基礎,仿真是模型在計算機上的運行。基于這種原因,我們在分析產品制造中所涉及的模型,以模型分類為基礎描述仿真的內容。就產品制造中所涉及的模型大致可分為三類:產品模型、制造系統模型和開發(包括設計、制造和測試)過程模型。它們之間的關系是:產品模型是所有活動的目的和中心,制造系統模型則是產品開發受到的各種約束,開發模型是產品開發的使能器,也是對產品開發活動進行管理和控制的基礎。當今,產品模型已從二維工程圖到三維實體幾何造型。針對三維產品集成定義模型,人們可以對產品進行物理性能、可制造性、可裝配性等方面的仿真。通過引入并行工程,使得產品自設計開始就涉及到產品的概念設計到消亡整個產品生命周期里的所有因素,包括質量、成本、作業調度和用戶需求。開發過程的仿真已從起初的加工對象在加工過程的仿真轉移到對整個制造過程的建模和仿真,仿真內容包括控制策略、庫存水平、負載能力等。隨著并行工程的應用,使得人們將注意力從單純的制造過程轉移到設計過程方面來,更加注重設計過程和制造過程的一體化。
仿真技術的應用正是以這三類模型為中心展開的。以產品模型為中心的仿真包括:產品的靜態、動態性能分析;產品的可制造性和可裝配性分析。以制造系統模型為中心的仿真包括:對于復雜制造裝備的仿真;對于復雜制造系統的仿真。以開發過程模型為中心的仿真包括:設計過程的仿真和制造過程的仿真。以上三個方面的仿真是相互聯系、相互影響的,有時在內容上也會交替重疊。
通過系統的建模與仿真,實現信息共享,借助于現代計算機網絡技術和CAD、CAM、STEP、MRPII等計算機輔助設計、制造及管理軟件系統,可高效率地在一個制造企業的設計、工藝、供銷和管理部門之間,在各車間以及各生產設備之間,在集團內的各企業之間乃至企業與用戶之間充分地、及時地溝通各類信息,并在此基礎上保證企業系統內各環節、各部門的高度協調,以確保企業實現最優整體效益。
2、制造系統的建模與仿真在企業中對優化企業資源具體應用
在從產品的設計到制造以至測試維護的整個生命周期中,計算機仿真技術貫穿始終。
(一)面向產品的仿真
面向產品的仿真主要包括以下三個方面:
(1)產品的靜態、動態性能的分析。產品的靜態特性主要指應力、強度等力學特性;產品的動態特性主要指產品運動時,機構之間的連接與碰撞;
(2)產品的可制造性分析(DFM)。DFM包括技術分析和經濟分析。技術分析根據產品技術要求及實際的生產環境對可制造性進行全面分析;經濟分析進行費用分析,根據反饋時間、成本等因素,對零件加工的經濟性進行評價。
(3)產品的可裝配性分析(DFA)。DFA分析裝拆可能性,進行碰撞干涉檢驗,擬定出合理的裝配工藝路線,并直觀顯示裝配過程和裝配到位后的干涉、碰撞問題。
(二)面向制造工藝和裝備的仿真
面向制造工藝和裝備的仿真主要指對加工中心加工過程的仿真和機器人的仿真。
加工過程仿真(MPS):由Nc代碼驅動,主要用于檢驗Nc代碼,并檢驗裝夾等因素引起的碰撞干涉現象。其具體功能包括:
(1)仿真加工設備及加工對象在加工過程中的運動及狀態;
(2)加工過程仿真的每一步均由NC代碼驅動;
(3)零件加工過程具有三維實時動畫功能,當發現碰撞時,會發出報警。
機器人的仿真:隨著機器人技術的迅速發展,機器人在制造系統中也得到了廣泛的應用。然而由于機器人是一種綜合了機、電、液的復雜動態系統,使得只有通過計算機仿真來模擬系統的動態特性,才能揭示機構的合理運動方案及有效的控制算法,從而解決在機器人設計、制造以及運行過程中的問題。機器人仿真技術大致可分為以下幾類:
(1)針對制造系統中機器人的應用開展的研究,如柔性制造系統或計算機集成制造系統中機器人的仿真問題;
(2)針對機器人操作手本身的特性進行的仿真研究,如運動學仿真、動力學仿真、軌跡規劃和碰撞檢驗等問題;
(3)機器人離線編程系統的研究,如利用仿真生成滿意的運動方案自動轉換成機器人控制程序去驅動控制器動作。
(三)面向制造企業其它環節的仿真
產品開發過程可分為概念設計、詳細設計、評審和再設計等階段。每一階段又可進一步細分,如詳細設計可分為總體CAD、零部件CAD、計算機輔助工程、可制造性設計、可裝配性設計等。為了減少產品開發時間,降低開發成本,需要將上述過程所用的各種工具集成起來,以實現并行作業。產品開發過程仿真就是用于模擬上述各種可行方案,從中選擇集成的最優方案。仿真的指標包括進度、資源、成本等。清華大學開發了產品開發過程的建模和仿真工具,作為并行工程實施的支撐軟件之一。
產品價值鏈上商業伙伴間的合作和協調是虛擬企業的核心概念之一,因此供應鏈管理是其研究和開發的主要焦點。供應鏈管理涉及到整個產品價值鏈上事務過程的集成,包括供應商、制造商、銷售商和用戶。它被認為是虛擬企業業務流程集成的關鍵所在。
參考文獻:
[1] 趙美云,方子帆,吳正佳.柔性制造系統仿真研究[J].三峽大學學報,2001,23(6):548—552.
關鍵詞:水利水電工程 建筑信息模型BIM 可視化仿真
前言
本文以水利水電工程的施工動態過程作為研究對象,使用基于BIM技術的計算機仿真技術和三維可視化技術對水利水電工程的動態施工過程進行演示模擬,并且結合動態可視化信息管理技術和方法對水利水電工程的動態施工過程進行研究。探索基于BIM技術的計算機仿真技術和三維可視化技術應用于模擬水利水電工程的施工動態過程的可行性。本文主要包括了以下內容:1.BIM簡介;2. BIM技術在水利水電工程中的應用;3.可視化建模研究。
1.BIM簡介
BIM(Building Information Modeling)指的是建筑信息模型,它就是通過數字化技術,在計算機中建立一座虛擬的建筑,一個建筑信息模型就是提供了一個單一的、完整一致的、邏輯的建筑信息庫。
BIM技術作為一種應用于工程設計建造管理的數據化工具,可以利用參數模型對各種項目的相關信息進行整合,并且可以使信息在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中得到共享和傳遞,讓工程技術人員對各種建筑信息加以判斷,作出正確的理解并提出高效的應對,使設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體擁有協同工作的基礎,達到提高生產效率、節約成本與縮短工期方面的目的。BIM一定是貫穿在建筑整個生命周期中,使設計數據、建造信息,維護信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整個生命周期中得以重復、便捷地使用。下圖顯示了在建筑設計、建造、維護的整個過程中,圍繞的核心就是BIM。
2. BIM技術在水利水電工程中的應用
2.1 水利水電工程施工導流三維動態可視化仿真方法研究
水利水電工程在對導流進行設計和管理的施工過程中,一般需要使用大量的數據和圖形信息。譬如水壩地區的水文、地形、地貌、地質資料和樞紐設計、施工場地布置和施工導流方案設計等各式各樣的數據和圖紙。如何對這些錯綜復雜、數量繁多的信息進行高效、快速的取得、管理,是提高設計效率和施工管理水平的關鍵。施工導流的方案設計作為施工組織設計的重要環節,它的設計過程及其復雜,并且設計出來的導流方案沒辦法做出實際的、直觀的比較。所以在水利水電工程導流設計中實現BIM水利水電工程施工過程可視化仿真技術可以形象直觀的表達出導流設計的實際效果,有著重大的現實意義。
2.2 利用BIM可視化仿真展示混凝土壩施工過程的三維動態過程
由于需要注意施工現場溫度、應力、澆筑機械設備布置和澆筑能力等因素的作用,在對混凝土壩進行施工時,需要根據施工現場溫度、應力、澆筑機械設備布置和澆筑能力對將混凝土壩使用一定的原則進行分縫分塊澆筑。但是對混凝土壩澆筑的數量大,通常需要澆筑上千上萬快混凝土,并且由于混凝土壩進行澆筑的施工約束條件過于復雜,就造成人工安排澆筑順序和進度是一件難度較高的事。現在通常在一般的水利水電工程中使用的是憑經驗用類比的方法,按照每月升高的澆筑層數和混凝土澆筑強度的指標來作為施工計劃的參照指標。但是使用每月升高的澆筑層數和混凝土澆筑強度的指標作為參照指標沒有系統的定量技術分析,使得在對大壩施工的過程中無法準確的判斷施工各階段的進度和混凝土壩升高過程是否能達到大壩施工的要求。
因為由于計算機和系統仿真技術的出現,特別是系統仿真技術的不斷發展,使得我們可以在計算機上將混凝土上壩施工的動態過程真實的模擬出來。通過對不同的混凝土施工方案進行模擬,觀察產生的施工動態過程,然后根據不同施工方案下混凝土施工進程的模擬的各項定量指標進行預測,然后制定出一個科學、合理、準確的混凝土壩施工進度計劃。通過在計算機系統上輸入各種可影響澆筑施工的變量,建立一個混凝土壩的施工系統模型,在這個模型的基礎上建立一個可模擬水利水電工程的仿真計算軟件。然后使用這個軟件對水利水電工程進行模擬建設,通過輸入可實行的機械配套方案和相應的施工技術參數,可以計算出機械配套的數量最優比、機械的最優利用率、每月的混凝土澆筑強度,并且還能獲取對應的施工方案下對大壩進行澆筑施工的詳細規劃進度表。
3.可視化建模研究
建立一個能形象的、準確的展示工程施工的動態過程的三維數字模型是能實現水利水電工程動態施工仿真信息的可視化查詢和分析功能的一個重要前提。這個數字模型應當具備能夠展示施工現場一些靜態和動態信息,譬如施工現場的地形地貌、施工工程建筑物和施工設施的分布位置、材料運送途徑等具體信息。實現水利水電工程的可視化仿真是利用Navisworks軟件和其他建模技術完成的,這種可視化仿真的建立由初數據的收集分析、數字模型的建立,然后使用Navisworks對其進行渲染。水利水電工程建筑的施工技術將直接關聯作用到水電水利的效益和產生的影響,它并不只是簡單的一個工程而已,它是構成整個水電水利工程的一個重要要素。
結束語:
BIM建筑信息模型在工程中的應用,使得建筑行業引發了第,它在工程中的應用不僅降低了成本,還使得工程從規劃設計到施工、運營管理各階段的質量有所提高。BIM的不斷發展,使得水利水電行業也引入了BIM理念。本文通過基于BIM技術對水利水電工程施工進行可視化仿真研究,真實準確的反應出水利水電的工程動態施工過程和仿真數據。
參考文獻:
[1] 徐東揚.基于數字技術的建筑方案設計研究:[碩士學位論文].湖南.中南大學.2010
關鍵詞:計算機;仿真技術;信息處理;結合;探究
1計算機仿真技術概述
計算機仿真技術(ComputerSimulation)指的是通過運用建模、仿真以及圖像處理分析等方式把不可視的物體轉變成為可視形象化模擬,從而使得人們能夠借助于此了解該物體性質、規律等。結合實踐來看,建模可以說是該技術的重要組成部分,通過建模可以實現在實際情況下難以或無法實現對物體內部構造模擬,隨后再輔以相關技術,讓我們能夠全面而準確地掌握物體。正是憑借于這一優勢,使得計算機仿真技術被廣泛地應用到諸如建筑、航天、交通以及制造等多種行業,并逐漸成為行業中不可獲取重要技術。
2計算機仿真技術分析
計算機仿真技術就是通過計算機對物體進行虛擬模擬的技術,結合實踐來看,其主要涉及建模思想、圖像處理分析與數字化等技術。通過研究可知,該技術在運用過程中一般經歷以下幾個步驟:
2.1對物體進行數據模型構建
實踐中,計算機仿真技術運用第一個步驟便是對物體進行數據模型構建。在此過程中,主要使用歸納與演繹兩種分析方法,有時我們只需單獨使用某一方法便可以實現數據模型構建,有時則需要將這二者結合,這需要技術人員根據相關要求決定。以演繹法為例,首先計算機將物體模擬的數字化數據進行采集,隨后系統在此基礎上根據所設定參數對上述數據開展演繹分析,將該物體數據模型構建起來。
2.2物體仿真模型實現
當物體數據模型構建起來后,技術人員需要對其進行仿真模型實現。簡單來說,就是技術人員通過使用編程語將所構建數據模型進行程序化處理,從而使得該模型實現仿真。需要注意的是,在物體仿真模型實現時,所使用編程語言眾多,技術人員必須在充分結合數據模型特征以及相關要求基礎上進行數據分析,隨后準確地使用編程語言將其模型化,最后通過程序化管理,確保仿真模型實現。
2.3仿真模型驗證
在上述工作完成后,為了確保所構建物體仿真模型有效性,技術人員需要對其進行驗證。此項工作的重點主要是在于對該模型中數據根據相關方法開展驗證,隨后技術人員根據相關標準對驗證結果進行判斷,從而確定該仿真模型是否達到要求。
3計算機仿真技術與信息處理結合探究
正如上文所述,計算機仿真技術的實現在很大程度上依賴于信息處理,將二者相結合對仿真來說不但有助于有效地提升其效果,同時也可以使得仿真實驗功能不斷完善;而對于信息處理而言,則可以在把抽象的信息進行可視化、虛擬真實化處理前提下,有效地提高其處理準確性以及效率。有鑒于此,加強二者地結合與應用逐漸成為了當前主要發展趨向。對此,下面筆者將二者一些結合進行簡單闡述。
3.1計算機仿真技術與光信息處理結合
光信息處理具有速度快、容量大、可并行等優點,是一類極為先進的信息處理技術。而計算機技術對二維圖像信息的處理有著顯著的優勢,將二者進行有效結合,可以有效識別圖像特征、增強圖像處理能力。例如CAI、CAD等軟件都是現階段科學研究工程實際的新手段。
3.2計算機仿真技術與軟件信息處理結合
除了上述與光信息處理相結合外,計算機仿真技術與軟件信息處理結合也是當前極為重要的一種形式,而在此其中以matlab軟件最為典型。該軟件作為計算機重要軟件之一,不但涉及矩陣運算以及信息處理等眾多方面,同時還具有很高的靈活性。除此之外,該軟件在信息處理上還具有諸如運算安全性高、輸入快捷以及功能豐富等諸多優點,因而使得其成為了當前計算機仿真技術與軟件信息處理重要的結合與應用。結合實踐來看,技術人員在運用matlab軟件時,首先將所要處理的信息輸入到其中,隨后該軟件按照相關設定開展仿真模擬,然后計算機在此基礎上對信息開展可視化處理,如此一來將極大程度地提升信息處理工作準確性以及效率。
4結束語
總而言之,計算機仿真技術是現階段應用較為廣泛的計算機技術,并且定將在未來發展的道路上越走越遠。而對于信息處理來說,大部分信息處理技術已被植入到計算機仿真技術當中,將二者相互結合起來,不能呈現出巨大的優勢,并且極具發展空間,具有極為廣闊的研究價值。
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摘 要:可視化仿真技術是綜合計算機圖象學、圖象處理、計算機輔助設計、人機交互技術等多個領域的一個嶄新的技術領域。本文研究了這種新技術在低壓電器中的應用。根據低壓斷路器開斷時電弧的物理過程,建立了以磁流體動力學MHD為基礎的電弧模型及以熱擊穿為主的背后擊穿物理模型。把這種仿真算法和三維可視化技術結合起來,對低壓斷路器開斷過程中的電弧運動進行了可視化仿真研究。
關鍵詞:斷路器 可視化 仿真
1 概述
可視化仿真是90年代嶄新的技術領域。它是涉及計算機圖象學、圖形處理、計算機輔助設計、計算機視覺及人機交互技術等多個領域的一個嶄新的技術領域。在工程設計領域,可視化仿真或科學計算可視化被定義為對科學計算或仿真計算所獲得的數據進行可視化加工或三維圖形和動畫顯示,并可通過交互的改變參數來視察計算結果的全貌及其變化。由于科學計算可視化對各門學科和工程技術的發展有極其重要的意義及實用價值,因而這種技術在它一開始出現就得到人們的極大重視。
實現科學計算的可視化具有多方面的重要意義。它可以大大加快數據的處理速度,使龐大的數據得到有效的利用;能把不能或不易觀察到的工程現象變為使人們能發現并理解被設計和被研究對象所產生的物理機理,從而提出改進設計的具體措施;可以實現對計算過程的引導和控制,通過圖形交互手段可方便快速的改變設計和計算的原始數據和條件,并通過三維圖形或動畫來顯示和觀察改變原始數據對設計和研究對象基本特性的影響,來達到對象優化設計的目的。 來源:輸配電設備網
低壓電器的滅弧室一般由器壁 形成一個小室,電弧開斷過程在滅弧室內進行,并且時間很短,很難用肉眼進行觀察,特別是要定量地掌握和了解滅弧室內如電弧溫度、離子濃度、氣體壓力,氣流速度等物理參數變化,則難度更大。近年來,由于磁流體動力學(MHD)數值分析的進展,使人們依靠電弧的物理數學模型來模擬低壓電器開斷過程成為可能,如果把這種仿真算法和三維可視化技術結合起來,則可使滅弧室內電弧的開斷過程在計算機屏幕上顯示出來,讓人們觀察到電弧在滅弧室內運動情況,以及溫度,流場等分布和變化情況,這對今后低壓電器滅弧室的設計有重大意義。
目前圖形及計算機技術得到極大的發展,使在微機上進行三維空間可視化仿真成為可能。本文以磁流體動力學為基礎,綜合流場、電磁場、溫度場等計算,建立低壓斷路器開斷電弧的動態數學模型。在Windows98平臺上用Visual C++語言編制,利用基于Windows98的三維圖形模塊,形成了友好的人機界面,對開斷中電弧的運動在三維空間進行顯示,對溫度,氣流等參數以圖形可視化方式表示,實現了低壓斷路器開斷的可視化仿真軟件系統。
2 低壓斷路器開斷電弧的數學模型
斷路器中的開斷電弧滿足下列方程。質量連續性方程
【關鍵詞】虛擬仿真;實訓教學;應用方法
虛擬仿真技術在多媒體技術、虛擬現實技術與網絡通信技術等信息科技迅猛發展的基礎上,將仿真技術與虛擬現實技術相結合的產物,虛擬仿真技術以構建全系統統一的完整的虛擬環境為典型特征,并通過虛擬環境集成與控制為數眾多的實體。虛擬仿真技術逐漸應用于教育領域當中,形成一種新的教學模式——虛擬仿真教學,即利用實物或計算機創設相應的虛擬環境或工具,并模擬真實事例進行操作、驗證、設計、運行等實驗、實訓的教學方式。
1.背景分析
教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中指出:高職教育“人才培養模式改革的重點是教學過程的實踐性、開放性和職業性,實驗、實訓、實習是三個關鍵環節”,加強實訓、實習基地建設是高職院校改善辦學條件、突出辦學特色、提高教學質量的重點,高職院校在各個專業教學計劃中開設足夠的實訓實踐課程是對上述要求的積極響應。
傳統的實訓教學過程大多圍繞硬件實物,在實驗室、實訓室或企業車間等場所中實地展開實施,因其直觀易感和接近生產實際,向來都是高職實踐課程的主流教學方式。然而這種教學方式存在先天不足,投入大、適應性差且難于開放等問題,往往使實踐教學進程面臨窘境。充分利用計算機技術和現代信息技術,開發虛擬工廠、虛擬車間、虛擬實驗、虛擬工藝,是許多高職院校尋找行之有效的技術手段來緩解傳統實踐教學模式所帶來的壓力的努力方向。虛擬仿真教學技術具有多感知性、沉浸性、交互性、構想性等特點,這些特點有益于教師的實訓教學和學生專業技能的訓練,為解決高職教育面臨的實訓難、實習難和就業難等問題開辟了一條新思路,因此迅速發展起來的虛擬仿真技術應用于實驗實訓教學必然成為高職院校的最佳選擇。
2.虛擬仿真技術的比較優勢
目前高職院校很多專業,如數控技術、焊接技術、計算機網絡技術、應用化工技術等專業都引入了虛擬仿真實訓教學方式。虛擬仿真技術非常適合高職院校的人才培養模式,高職教育采用虛擬仿真技術具有必要性、可行性和優越性。虛擬仿真軟件在企業中也得到了廣泛應用,很多企業都采用虛擬仿真軟件進行產品設計,如芯片設計采用的Tanner EDA軟件,網絡設計采用的OPNET、NS2軟件等。因此,學生在學校使用虛擬仿真教學軟件所獲得的實踐技能,同樣可以應用到以后的工作之中。
與傳統的實物形態實踐教學不同,虛擬仿真技術教學是通過計算機軟件實現的。與傳統實踐教學模式相比,采用虛擬仿真技術進行實踐課程教學具有明顯的技術優勢。主要體現在以下幾個方面:
2.1 節約教學成本,具有高效性
基于計算機軟件的虛擬仿真技術實訓教學模式與實物教學模式相比,設備和資金投入少,更新、維護方便。學生在虛擬仿真教學平臺上,無需完成實物教學中的許多重復性工作,縮短了學生完成工作任務的時間。同時,針對存在的問題還可進行反復的操作訓練,也不用考慮設備的損壞和材料的消耗,極大地節約教學成本,提高了學習效率。從教學資源規劃、建設和使用的全過程質量管理角度看,虛擬仿真實踐教學模式的綜合運行成本遠低于傳統的實物操作教學模式。
2.2 廣泛的適應性和適用性
傳統實踐課程教學模式的適應性較差,虛擬仿真技術不受課程、學科門類和專業技術領域限制,是一種普遍適用的技術手段,具有廣泛的適用性。
(1)通用性、兼容性強
虛擬仿真技術具有極強的教學功能兼容性,適用于從教學設計直到考核測評的實踐教學全過程。對于工科實踐教學,多數通用型應用軟件兼具仿真功能,通常一款軟件可以同時支持多門課程的仿真教學,一門課程的教學也可以由多款軟件來實現,并且凡能以實物方式展開的實踐教學內容,理論上虛擬仿真技術都可以做到。比如電類各專業基礎實驗、實訓項目教學,都能用通用型EDA軟件(如Multisim或Protel等)的仿真功能實現,化工類專業實訓則可用化工仿真DCS操作系統的單元級、工段級仿真軟件實現。
(2)打破時空限制,具有靈活性,易于改進升級
虛擬仿真教學可以擺脫傳統現場教學地點固定、時間有限、設備不足和內容難改的局面,學生只要在計算機中安裝了虛擬仿真軟件,就可以把虛擬仿真教學延伸到教室、宿舍甚至家庭,隨時隨地的運用虛擬仿真教學軟件進行學習和探索,突破了時間和空間的限制,也不受場地等外界條件的限制,使學習變得更加靈活。
虛擬仿真技術的改進和升級在很大程度上就是軟件的改進與升級,速度快、風險小,利用網絡信息資源能夠緊隨技術進步,更能切中時需,保證實踐教學的動態有效性,也更能彰顯出對實踐類課程教學的催化作用。
(3)容錯功能強
生源不理想、學生基礎較差是高職院校中普遍存在的實際問題,學生對一些偏深的理論知識點常常一知半解,實驗、實訓過程中出現操作失誤在所難免。以實物為操作對象的傳統實踐教學,某些情況下誤操作有可能導致教學事故,危及儀器設備甚至是人身安全。基于虛擬仿真技術的實踐教學操作對象是計算機軟件,教師盡可設置各種正常、故障甚至極端故障狀態以便“虛擬”地歷練學生,學生也盡可按部就班地執行各種規范操作去“證明”或者嘗試誤操作去“證偽”,完全沒有損壞儀器設備或危及人身安全的顧慮。仿真可以通過參數控制模擬真實設備的機械性能,實時反饋實驗結果,檢驗各種指令的正確性,通過反復練習達到操作練習的目的。
3.虛擬仿真技術在實訓教學中的應用
3.1 樹立虛實結合的實訓教學理念
虛擬仿真實訓教學有助于學生理解實訓內容,并在一定程度上提高學生的動手能力。不過虛擬仿真實訓只是模擬真實的實訓教學,實訓過程缺少“實物感”,并不能完全代替實物實訓。因此,應該認識到虛擬仿真實訓與實操實訓各有特點,二者優勢互補,不可相互取代。如在網絡實訓教學項目中,用到的網絡設備,包括路由器、交換機等種類、型號很多。采用虛擬仿真實訓教學軟件,學生雖然也能使用到這些設備,但仿真設備與實物還是有一定的區別,到真正的實操實訓中可能會無從下手。因此,應該注重將虛擬仿真實訓與實物實訓結合起來,相得益彰。在進行虛擬仿真實訓的基礎上,有目的地安排一些實訓內容在真實環境中操作,這樣學生會對實訓的設備有親身的體會,更能加深實訓的印象,提高實訓的效果和質量。在實訓內容的安排上,可以讓低年級學生先進行虛擬仿真實訓,在學生完全掌握實訓的內容和流程之后,再進行實物實訓,這樣就能夠達到事半功倍的效果。
3.2 根據實訓要求建立仿真模型
仿真模型既包括電子裝備外觀、結構的三維物理模型,也包括揭示其內在工作機理及行為的數學模型。對三維物理模型的建立,主要依據裝備本身的物理狀態,其原則是在盡量減小面數的同時提高逼真度。對系統數學模型的建立,則需要視系統的復雜程度進行取舍和優化,本著夠用為度的原則,盡量減小運算量。建立數學模型時,還應考慮到系統運行時的參數調整。
3.3 創建仿真裝備的虛擬場景并驅動
對于虛擬場景的驅動,應根據使用方式的不同,采用不同的方式。如果進行的僅是裝備外觀、結構的展示,可使用EON進行動作的編輯和驅動;如果需要對裝備進行虛擬操作仿真,則使用GLStudio軟件先進行操作面板、虛擬儀表的編輯和制作,然后再利用Vega Prime驅動以實現更復雜的交互操作。
3.4 整合教學仿真軟件要素、系統集成
系統集成就是將上述做好的模型、場景按照教學軟件所需的形式其有機地整合在一起,使之成為一個完整的、規范的教學軟件。系統集成可以使用目前常用的軟件開發平臺(如VB、vc++等)。由于上述虛擬現實驅動軟件(如EON、GLStudio及VegaPrime等)均以ActiveX控件方式提供了可用于常用軟件開發平臺的運行插件,因此,系統集成變得十分方便。編寫程序時,只需考慮軟件功能的安排,注意程序間的兼容性即可。在進行系統集成時,還需要將系統行為仿真的結果通過視景仿真表現出來,即用行為仿真的數據來驅動三維物理模型的動作。由于系統行為仿真采用了專門的運行平臺,與視景仿真處于不同的系統進程中,因此這種驅動是通過兩進程間的實時通信(需考慮進程間的同步)來完成的。
4.虛擬仿真實訓教學應注意的問題
4.1 注重虛擬仿真系統設計和教學人才隊伍的建設
虛擬仿真實訓教學系統的建設和發展,離不開高素質高技能人才隊伍的支撐。虛擬仿真實訓教學系統科學合理設計和有效使用,需要教師在教學理念和教學能力上都達到一定的水平。目前,國內各高職院校都有信息管理中心或者信息類專業,可以此為依托,培養虛擬仿真教學系統的開發隊伍。與此同時,可考慮與企業合作進行虛擬仿真實訓教學人才隊伍的建設,聯合培養虛擬仿真教學軟件開發和設計人才。
4.2 虛擬仿真實訓操作與現場操作的區別
仿真操作是模擬真實的生產裝置,再現真實生產過程的一種教學方法。其操作的模擬性和程序化與現場操作的靈活性和不可預見性還有距離。
仿真操作中的參數控制調節反復訓練,與實際生產中的參數嚴格準確控制相違背。這些問題在學生訓練過程中一定做出正確的指導和說明,以使學生適應實際的工廠現場操作。
4.3 構建網絡化的虛擬仿真實訓教學系統
虛擬仿真教學環境能夠有效利用網絡信息資源,緊隨技術進步,保證實訓教學的動態有效性。如Flash mx等工具可以實現網上虛擬實訓,由于可以在網絡上瀏覽,因此其教學覆蓋面較廣,是一種具有發展前景的輔助實訓教學手段之一。采用信息技術建設遠程服務中心,構建網絡化的虛擬仿真實訓教學系統,推進虛擬仿真實訓教學系統的共享,是虛擬仿真教學系統建設的努力方向。
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