摘要：随着科学技术的不断进步，在很多工程建筑和很多的媒体技术中，三维建模和三维动画的仿真技术被人们广泛运用，本文就三维建模和三维动画仿真技术的概念特点等进行分别介绍，集体研究。 关键词：三维建模；三维动画；仿真技术 中图分类号：j218.7 文献标识码：ａ文章编号：1005-5312（2012）17-0043-01 一、关于三维建模 （一）三维模型 所谓的三维模型就是一个物体用三维的多边形表示出来，然后用计算机或者其他的设备用视频的形式进行显示。现实的物体可以使在现实世界里存在的实际物体，也可以是设计者虚构出的，总之就是不管是有的没得，只要是能想出来的都能用三维模型表示出来。 （二）三维建模的应用范围 三维建模在现在这个科技发展迅猛的时代已经被运用在各个领域，其中在视频游戏中，三维建模是作为计算机和视频游戏中的资源被运用，而在医疗行业中，三维建模被使用于器官的制作模型等，在电影电视行业中，他们被用于特技手段和活动的人物制作，在建筑业中，三维建模用来展示所要表达的建筑物和地貌风景等。 （三）三维建模的方法 1、软件建模 现在市场上有很多比较先进的建模软件，比如3dmax、maya、autocad等等，这些软件的共性是用一些较基本的几何体，如长方体、正方体、立方体和球体等，构建一系列的平移、旋转、拉伸和一些较复杂的几何场景来实现的。能够用团建来进行三维建模的主要是屋里建模、几何建模和行为建模等等，而其中尤几何建模的创建和描述是三维建模之间的重点。 2、仪器设备测量建模 三维建模中重要的工具就是三维扫描仪，又被叫做三维数字化仪。这种仪器能够将现实世界中的彩色努力提的信息快速的转换成计算机能够识别和处理的数字信号，并且能够为三维建模实现数字化提供了有效的方法。 3、图像或者视频建模 在现在的计算机图形学的研究领域，用图像或者是视频来进行三维建模是很多学者比较感兴趣的，这种方法同那些比较传统的建模方法相比，具有很多特别的优势，比如，用图像或者视频创建的模型会比别的方法更加真实和自然，并且，运用这种方法创建模型会变得更方便，速度也会大大提升。质量和速度的提高，是图像或视频建模最大的特色。 二、关于三维动画的仿真技术 （一）动画 借用人的视觉暂留原理，一系列的静态图像播出之后，会在人的视网膜上留下动态的效果，而利用计算机设计的动画效果，就是用计算机中比较高效的图像处理的功能，用一连串的关键帧来对物体的关键时刻进行描述，准确的几率物体关键时刻的位置结构和其他的参数，并且自动的形成中间的图像，然后创建出一幅流畅的画面。 （二）三维动画的的仿真应用 三维动画的仿真技术能够将真实的物体模拟成一个虚拟的动画，但是这个动画会产生一定的价值。三维动画的真实和精确，可操作性，三维动画在教育、军事、建筑和医学、娱乐等领域都有很大的发展性。 在影视制作方面，三维动画能够制作出比较有创意的特效和3d动画，还能够制作出精良的后期效果和特效动画，应用这项技术，吸引了越来越多人的眼球，得到很多客户的青睐，剧中的爆炸，烟雾，下雨和光效还有撞车，变形和很绚丽的片头片尾等等的出现，都得益于
三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现 摘要：沙盘在展示虚拟建筑时，由于空间的约束性，在虚拟建筑空间的细节处理上效果差，缺乏有效渲染以及动画呈现方式，导致建筑空间仿真效果差。提出三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现方法，在对建筑空间进行虚拟现实和仿真设计时，基于构建的建筑空间坐标系和比例尺，采用构件的位置和参数构建建筑空间构件数学模型，对各构件的数学模型实施融合后构建总体建筑空间的数学模型。采用OpenGL虚拟现实技术，基于目标建筑空间数学模型对目标建筑进行扩展加工，给目标建筑赋予材质和纹理特征，获取理想的建筑空间三维虚拟视图，将建筑空间三维虚拟视图进行三维渲染处理，呈现出生动形象的建筑空间三维虚拟效果图，使用动画设计技术对建筑空间三维虚拟效果图进行动画展示。实验结果表明，所提设计方法的点线渲染和整体渲染效果佳，能得到更加逼真的三维虚拟建筑空间仿真设计成果，并且具有较高的交互性和实用性。 关键词：三维虚拟建筑空间；仿真设计；三维渲染；三维建模；动画设计；数学模型 中图分类号：TN812?34；TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2018）16?0168?04 Abstract：Virtual building exhibition on the sand table has
poor detail processing effect of virtual building space due to space constraint，and poor simulation effect of building space due to lack of effective rendering and animation presentation mode. Therefore，a simulation design and implementation method of 3D virtual building space is proposed. During the virtual implementation and simulation design of building space，the position and parameter of the component are used to construct the mathematical model of the building space component based on the constructed building space coordinate and proportional scale. The mathematical model of the whole building space is constructed after fusing mathematical models of various components. The OpenGL virtual reality technology is used to perform extend processing of the target building based on the mathematical model of target building space. The material and texture feature of the target building are given to obtain the optimal 3D virtual view of building space. The 3D rendering for the 3D virtual view of building space is performed to present a vivid 3D virtual effect image of building space. The animation design technology is used to conduct animation display of the 3D virtual effect image of building space. The experimental results show that the proposed design method has good effects of dot?line rendering and whole rendering，can
摘自：HLA-RTI仿真平台的设计与实现 1.有关术语： ●联邦(Federation：是指用于达到某一特定仿真目的的分布式仿真系统，它由若干相互作 用的联邦成员(简称成员)构成。 ●联邦成员：所有参与联邦运行的应用程序都可以称为联邦成员。联邦中的成员有多种 类型，如用于联邦数据采集的数据一记录器，用于和实物接口的实物仿真代理成员，用于管理联邦的联邦管理器等等，其中最典型的成员是仿真应用(Simulation)。仿真应用对某个实体的行为进行仿真。 ●OMT ：是一种标准的结构框架，它是描述HLA 对象模型的关键部件。之所以采用标准 化的结构框架，是因为它可以做到以下几点： 1、提供一个通用的、易于理解的机制，用来说明联邦成员之间的数据交换和运行期间的协作。 2、提供一个标准的机制，用来描述一个潜在的、联邦成员所具备的与外界进行数据交换及协作的能力。 3、有助于促进通用的对象模型开发工具的设计和应用。 HLA OMT中，HLA定义了两类对象模型，FOM和SOM ●FOM (Federation Object Model)：是描述仿真联邦的对象模型，主要目的是提供联邦成 员之间用公共的、标准化的格式进行数据交换的规范，它描述了在仿真运行过程中将参与联邦成员信息交换的对象类、对象类属性、交互类、交互类参数的特性。 ●SOM (Simulation Object Model)：是单一联邦成员的对象模型，它描述了联邦成员可以 对外公布或需要订购的对象类、对象类属性、交互类、交互特性，这些反映了成员在参与联邦运行时具有的能力。基于OMT的 SOM开发是一种规范的技术和方法，它便于模型的建立、修改、生成和管理，便于对已开发的仿真资源的再利用，能够促进建模走向标准化。 ●MOM (Management Object Model)：为了便于在仿真运行过程中对RT工、联邦以及联 邦成员进行监控和管理，HLA定义了管理对象模型(MOM )o MOM描述了一种使得对联邦的管理和控制信息能以一种和联邦成员间交互相一致的方式在联邦中传递的机制。联邦成员和RTI可以利用MOM来控制RTI、联邦乃至单个成员的运行，获取状态信息。 ●联邦执行数据文件(FED文件)：是FOM开发的结果，是所有联邦成员间为交互(或互 操作)目的而达成的“协议”。它记录了在联邦运行期间所有参与联邦交互的对象类、交互类及其属性、参数和相关的路径空间信息。 ●对象类和类属性(Object Class&Attribute)：对象类是指参与联邦交互的对象实例所属的 类别，对象类由类属性构成。对象实例是联邦中的交互实体，可持续存在。 ●交互类和参数(Interaction Class & Parameters)：在HLA中，成员间的交互可以通过更新 /反射对象类属性来完成，也可以通过发送/接收交互实例完成。交互类由参数组成。交互类不可持续存在，它可代表瞬间的行为。 2.联邦和联邦成员规则： 规则和术语主要用来描述联邦对象模型FOM o RTI的规则比较简单，包括的联邦规则和联邦成员规则两个部分。可以简单地归纳如下： 联邦规则主要包括： 1、每个联邦必须有一个FOM，它与HLA OMT里定义的兼容。 2、联邦中，所有与仿真有关的对象实例应该在联邦成员中描述，而不是在RTI中。 3、联邦运行过程中，各联邦成员必须通过RTI进行交互。
医学护理虚拟仿真系统 1.产科护理虚拟仿真软件 1）四步触诊：可以完整、清楚地展示四步触诊的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出子宫内胎儿情况。 2）平产接生：从接产前准备到接产步骤：完整、清楚地展示平产接生的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以通过三维交互操作，身临其境地练习接生手法。 3）人工流产：完整、清楚地展示人工流产的操作步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在剖视模式下可以直观显示出器械在阴道和子宫内部的具体情况。 4）影响产妇的四个因素：可以完整、清楚地展示产力（子宫收缩力、腹壁肌及膈肌收缩力、肛提肌收缩力），产道，胎儿的相互关系，从多种模式、多个方位观看相关肌肉收缩情况。
5）臀位助产：完整、清楚地展示臀位助产的操作步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出胎儿与子宫的变化关系。 6）分娩机制：在原理模式下，可以清楚了解每个步骤胎头各相应径线和骨盆入口平面、中骨盆平面及出口平面的相互关系。可以观察到胎头的前囟门和后囟门。 2.基础护理三维仿真软件 1）心肺复苏：可以完整、清楚、准确地展示心肺复苏的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以在三维透视模式下显示病人心肺内部三维结构的变化情况。
2）留置导尿术：通过三维泌尿系统和导尿管真实模拟出导尿管在尿道内的位置关系和运动反馈；例如，可以在透视和剖视模式下观看导尿管通过尿道的过程。 3）静脉输液：可以完整、清楚、准确地展示对患者的评估核对，七步洗手法洗手，戴口罩，用物准备，操作过程。可以从多个方位观看如何选静脉，如何持针、如何插针，如何固定，如何拔针等，例如可以在三维透视模式下查看静脉内部结构，针头与静脉的位置关系等。 4）鼻饲法：通过三维消化系统和导管真实模拟出导管在体内的位置距离，吞咽时食道的变化，误插入管，患者出现的咳嗽、呼吸困难、发绀的症状；例如，可以在透视和剖视模式下观看口腔和食道内的插管过程。 福建水立方三维数字科技有限公司是一家专注于虚拟仿真/VR/AR/MR技术在医学护理领域应用软件及系统的研发和推广的高新技术企业。公司专注于助产、护理、基础医学、中医学等医学三维虚拟仿真技术的研发。公司的主要产品（服务）包括：提供VR虚拟现实系统、MR/AR系统、3D交互墙、大型Cave系统等解决方案，构建实验教学平台、微创手术系统、教育培训系统、虚拟仿真平台。 公司为福建省高新技术企业，也是目前国内首家的集VR/AR临床医学培训+解决方案+平台建设于一体的高新技术企业。“公司自成立以来，已相继研发出"
广西水利电力职业技术学院 题目：基于UG的齿轮油泵 三维建模与仿真 班级：2011机制 姓名：廖建 专业：机械设计及制造 指导教师：陈小芹 答辩日期：2014年5月26日
广西水电职业技术学院 机电工程系 2011届毕业生毕业设计 任务书 2014年 10 月
姓名：廖建班级：2011 专业：机械设计入制造学号：106 设计题目：基于UG的齿轮泵三维建模与仿真 内容：运用UG NX 软件，对齿轮泵油泵这类常用的液压元件进行三维建模设计，虚拟装配以及工作原理的运动仿真。 进度：第一周，图纸分析及各组件的三维设计。 第二周，齿轮泵的虚拟装配及爆炸图的创建。 第三周，工作原理的运动仿真。 第四周，设计说明书的撰写。 第五周，制作PPT准备答辩。 要求：能熟练运用UG NX 开发系统中的基本指令进行设计，装配以及工作原理的运动仿真。
前言 UG 是目前市场上功能最极致的产品设计工具，它不仅拥有现金现今CAD/CAM 软件中功能最强大的Parasolid实体建模核心技术，更提供高效能的曲面建构功能，能够完成最复杂的造型设计。UG提供工业标准之人机接口，不但易学易用，更有无限次数的undo功能、方便好用的弹出窗口指令、快捷图像操作说明、自订造作功能指令及中文操作接口等特色，并且拥有一个强固的档案转换工具，能转换各种不同CAD软件的图文件，以及重复使用原有资料。 UG是一套复杂产品设计制造的最佳系统，从概念设计到生产产品，UG广泛的使用在汽车业、航天业、磨具加工以及设计业、医疗器材产业等等，近年来更将触角深及消费性市场产业中最为复杂的领域—工业设计。运用其功能强大的复合式建模工具设计者可以工作的需求选择最合适的建模方式：关联性的单一数据库，是大量的零件处理更加方稳定。除此之外，组立功能、2D出图功能、模具加工功能及与PDM之间的紧密结合，使得UG在工业界成为一套无可匹敌CAD/CAM 系统。 本设计从齿轮泵的三维设计、虚拟装配以及运动仿真方面着手，就UG的一些常用的基本功能进行一个综合运用，是对自己三年来所学的一个检验，更是对自己的一个挑战！ 限于学生本人水平有限，书中难免有错误和不妥之处，希望导师批评指正。
三维建模及运动仿真 Pro/Engineer 软件集产品的三维造型设计、加工、分析、仿真及绘图等功能于一体，是一套使用方便、参数化造型精确的软件，其强大的造型功能及仿真分析功能受到众多工程人员的青睐。本节将采用Pro/E 软件，完成少齿数齿轮传动机构中所有零件的参数化建模，并对少齿数齿轮减速器进行虚拟装配，在此基础上，对传动机构进行运动仿真。 3.1 齿轮的参数化建模 3.1.1 零件分析 齿轮建模的操作步骤如下： (1)添加齿轮设计参数 (2)添加齿轮关系式 (3)创建齿轮的齿廓曲线 (4)创建螺旋线方程 (5)实体生成： 1)创建螺旋线线方程 2)）拉伸 3)）阵列 3.1.2 绘制齿轮 (1)新建文件： 启动PROE Wildfire4.0，单击工具栏新建工具，或单击菜单“文件/新建”。出现如图3.1所示对话框。选择系统默认“零件”，子类型“实体”方式，“名称”栏中输入“canshuhuachilun ”，同时注意关闭“使用缺省模板”。选择公制模板mmns-part-solid ，如图3.2所示，然后单击“确定”。 (2)创建齿轮程序。 选择菜单栏“工具/程序”命令，出现如图3.3所示对话框。单击“编辑设计”， 依次添加齿轮设计参数及初始值，添加完毕单击“确定”。选择工具菜单“工具/程序”命令，出现如图3.4信息窗口，在其中输入程序如下： Y0=(1/4)*PI*MT+XT*MT*TAN(α t) Xc=(HANX+CNX-XN)*MN-ρ
Yc=(1/4)*PI*MT+HANX*MN*TAN(αt)+ρ*COS(αt) (3)添加齿轮四个圆的关系式。 1)选择“插入/模型基准/ 草绘”特征工具，或单击工具栏 草绘命令，出现如图3.5所示对话框。单击“草绘”确认，进入二维草绘模式如图3.6所示。
学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and
仿真测试系统 系统概述 FireBlade系统仿真测试平台基于用户实用角度，能够辅助进行系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试，推进了半实物仿真的理论应用，并提出了虚拟设备这一具有优秀实践性的设计思想，在航电领域获得了广泛关注和好评 由于仿真技术本身具备一定的验证功能，因此与现有的测试技术有相当的可交融性。在航电设备的研制和测试过程中，都必须有仿真技术的支持：利用仿真技术，可根据系统设计方案快速构建系统原型，进行设计方案的验证；利用仿真验证成果，可在系统开发阶段进行产品调试；通过仿真功能，还可对与系统开发进度不一致的子系统进行模拟测试等。 针对航电设备产品结构和研制周期的特殊性，需要建立可以兼顾系统方案验证、调试环境构建、子系统联调联试、设计验证及测试的系统仿真平台。即以半实物仿真为基础，综合系统验证、系统测试、设备调试和快速原型等多种功能的硬件平台和软件环境。 目前，众多研发单位都在思索着如何应对航电设备研制工作日益复杂的情况。如何采取高效的工程技术手段，来保证系统验证的正确性和有效性，是航电设备系统工程的重要研究内容之一，FireBlade 系统仿真测试平台正是在这种大环境下应运而生的。 在航电设备研制工程中的定位设备可被认为是航电设备研制工程中的终端输出，其质量的高低直接关系到整个航电设备系统工程目标能否实现。在传统的系统验证过程中，地面综合测试是主要的验证手段，然而，它首先要求必须完成所有分系统的研制总装，才能进行综合测试。如果能够结合面向设备的仿真手段，则可以解决因部分设备未赶上研发进度导致综合测试时间延长的问题。在以往的开发周期中，面向设备的仿真技术并没有真正得到重视： （1）仿真技术的应用主要集中在单个测试对象上，并且缺乏对对象共性的重用； （2）仿真技术缺乏对复杂环境与测试对象的模拟； （3）仿真技术的应用缺乏系统性，比如各个阶段中仿真应用成果没有实现共享，
第3卷第1期 System Simulation Technology V ol. 3, No.1 中图分类号：TP39 文献标识码：A 基于Arena 的港口泊位三维仿真系统的实现 王永辉，胡青泥，舒宏 (大连理工大学机械工程学院，辽宁，116023) 摘要：本文在三维仿真软件Arena 3DPlayer平台上实现了港口泊位作业系统的三维动画仿真。首先分析了港口泊位作业系统并利用Arena对该系统进行了二维仿真模拟，然后给出该系统在Arena 3DPlayer平台上三维仿真动画的实现过程，最后总结了其中的关键技术。 关键词：港口泊位；Arena；Arena 3DPlayer；三维仿真 Implementation of Berth 3D Animation Simulation System Based on Arena W ANG Yonghui, HU Qingni, SHU Hong (School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning, 116023) Abstract: The paper presents a 3D Simulation model of berth operation system in a container terminal using the Arena 3DPlayer. The author analyzes and models the berth operation system with Rockwell Arena, and animates the model with 2D animation tools, then, the working flow of 3D Simulation is proposed based on Arena 3DPlayer, finally, the key technology of Arena 3D simulation is summarized. Keywords: berth; Arena; Arena 3DPlayer; 3D simulation 1 引言 港口泊位作业过程中存在着许多随机因素，运用系统仿真的方法可以对泊位营运过程进行模拟，通过对仿真输出结果的分析，决策得出在给定的岸线长度条件下，规划合理的泊位数量，用以提高岸线利用率，减少船舶等待时间。 本文利用可视化仿真软件Arena及基于其上开发的Arena 3Dplayer，建立了港口泊位作业系统的仿真模型。该模型具有动画效果和交互功能，可实时演示港口泊位作业系统的服务过程并可以与使用者进行实时交互。2 港口泊位作业系统描述 港口泊位作业系统的服务对象是集装箱船舶，服务设备是港口的所有设施，其中最主要的是供船舶停靠的泊位数量及其装卸设备。 当集装箱船舶到港后,首先需要为其安排泊位，然后再配置相应的装卸设备资源以及堆场空间资源，以便进行装卸作业。由于泊位空间是港口的一种稀缺资源，因此，泊位配置问题是提高集装箱港口效率的关键点之一。 所谓泊位配置问题，就是为到港的集装箱船舶指定适当的位置，供其靠泊作业，以减少船舶的在港时间，提高港口的运作效率。目前，集装箱港口的泊位配置大多是计划人员根据以往经验来安排，
《三维虚拟仿真》课程教学大纲 课程编号：（暂可不写） 课程名称：三维虚拟仿真 总学时数和学分：本课程计划144学时，8学分 实验或上机学时：108学时 先修及后续课程要求： 先修课程： 1. 3ds max基础：要求学生了解3ds max各个功能模块和基本制作流程。掌握常用工具及简单模型的制作方法、掌握基础灯光、材质的调节方法。 2. 图形图像处理PS：要求掌握常用工具的使用方法，把握图层、蒙版、图层样式以及图层叠加方式的作用和意义，熟练掌握调色工具及滤镜的使用，深入理解通道的作用。 后续课程：《工作室实训》、《毕业设计》 （说明部分） 1.课程性质 三维虚拟仿真是利用计算机图形学技术，在计算机中对真实的客观世界进行逼真的模拟再现。通过利用传感器技术等辅助技术手段，让用户在虚拟空间中有身临其境之感，能与虚拟世界的对象进行相互作用且得到自然的反馈，并让人产生构想。本课程通过3ds max软件强大的三维图像技术制作出逼真的虚拟空间环境，再通过VRP平台加入交互功能，从而形成一种超现实的虚拟体验。本课程主要解决如
何生成具有真实感的虚拟空间，通过3ds max的建模工具创建场景模型，通过材质贴图以及灯光的综合应用模拟自然世界的真实质感及光影效果，再通过渲染设置调节出最终效果。最后使用贴图烘焙的方式将最终渲染效果转为贴图贴回场景，并导入到VRP中进行交互式制作。本课程是一门综合性学科，与其相关的学科种类繁多，如计算机视觉、数字图像处理、模式识别、人工智能、计算机网络、科学计算可视化、输入输出设备、人机交互、自动化控制、生理学、心理学等，其与虚拟现实都有十分紧密的联系。本课程重点在于如何在计算机中生成虚拟环境并通过VRP平台将其转化为具有交互功能的空间环境。其中需要大量的实践决定了本课程主要以技法为主，并兼顾理论的学习。能制作出完整、真实的交互式虚拟场景是本课程的最终教学目的。 2.教学目标及意义 本门课教学目标在于使学生在熟练地掌握3ds max软件的基础之上系统的学习VRP交互式平台软件。在熟练掌握模型创建、材质贴图的赋予、灯光布光方案及调节方法的基础上，创建出具有沉浸感与交互性的虚拟现实作品。借助本系强大的工作室电脑硬件及所购的20节点VRP软件可以进行大型场景的虚拟现实作品表现。使学生在校园里就能拥有公司级别的制作条件，为优秀作品的制作提供了先决条件，并使学生在实战训练中提高其市场竞争力，为进军这一新兴行业奠定坚实的基础。 3.教学内容及教学要求 一、场景模型的创建。（50学时）
三维仿真地图系统的设计与实现 随着计算机技术的飞跃,通过它得到空间信息的方法也层出不穷,在现今的 发展方向中,三维地图成为主要趋势之一。互联网的快速发展也为以后的地图发展趋势奠定了方向,这将影响着人们未来生活的方方面面。由于当今社会科技的飞跃,将三维地图与物联网、移动互联网实现结合顺应时代的进展方向,这种产品在多元化发展方面也被寄予很大的期望。 尽管现在三维地图已经在各个领域占有一席之地,衍生出一些多元化的产品,然而这些三维可视化被采用的频率较小,没有在全国范围中流行起来。本文描述的是在Visual Studio 2010和SQL Server 2006环境中完成可以与网络进行结合,在其环境下使用三维地图系统。本文系统的目标是当处于网络中时,服务器将三维模型的x格式文件以及图片发送给客户端,同时把这些结果在屏幕上进行显示。 系统的架构类型是C/S,对于服务器端来说,它实现的是对模型的数据库系 统进行管理,同时对客户端发送的信息进行回应,将一组模型进行压缩返回给客 户端,也要对模型进行预处理,之后创建金字塔类型的模型文件。客户端使用的是多线程办法,加快数据的传输和三维模型的渲染,以获得最佳的仿真体验。本文主要研究内容有以下几个方面:首先对项目开发背景与意义进行研究,主要是对三 维地图仿真环境设计制作的流程和方法进行研究,作者通过系统整体构架在设计、功能和操作性等方面的分析,从交互设计原则入手设计出本系统客户端的组织结构和界面;然后以一块试验区为例描述三维仿真数据的设计规范和生产流程,最 后在技术团队的协作下完成了项目的开发与测试。 系统在利用DirectX技术的基础上将地图进行了三维的实现,尽管只能基于
. 三维仿真平台性能指标 4.1 数据要求 支持BMP、GIF、PNG、JPG等格式。 三维模型：支持3DS、DXF、VRML格式。 DEM数据：支持各种矢量等高线数据。 4.2 场景编辑 数据资料采集，包括科学城各栋房屋建筑外立面多角度数码拍照，路面、河流、树木、标志性物体数码拍照等。 图片处理，对外业采集的数字照片进行图片编辑处理，以符合建模标准； 地形建模，基于DEM（数字高程模型）数据和DOM（正射影像图）数据叠加生成地形； 地物建模，用内业处理完毕的数字图片构造地物模型，主要包括建筑物、路面、河流、路灯、花坛等； 可以对地形、模型、二维矢量数据、注记、场景贴图、环境、光源、模型贴图、动态贴图、摄像机等进行编辑处理，生成三维场景；并整体实现模型优化和拼凑。 支持模型库和贴图库管理。 4.3 实时浏览和可视化 实时浏览三维场景。 矢量数据的三维可视化表现。 支持行走，驾驶，飞行，UFO等多种浏览方式。 观察者能从任意角度任意高度观看系统的三维场景。 系统可实现实时随机漫游，漫游的方向和起点完全由用户自己进行选择。 系统可实现从室外漫游到室内漫游的无缝切换。 4.4 数据管理和数据查询 属性数据支持（支持Access、SQL Server、Oracle数据库等）和属性数据查询。 数据条件定位查询，根据查询条件，自动定位目标查询物。 4.5 跨平台 Windows操作系统。 Lunix操作系统。 Unix操作系统。 其它操作系统。 4.6 支持多种格式输出
支持生成高分辨率屏幕图。 可以将实时浏览结果输出成AVI和影像序列。 4.7 面向对象的管理方式 实现场景及路径漫游方式的编辑。 4.8 特效模拟方式的支持 可以对环境进行设置，包括云、雾、能见度等等；也可以实现诸如喷泉效果、旗帜飞扬等效果。
毕业设计(论文)开题报告 题目：Y2-315型电机三维设计与仿真 学生姓名：章学良学号：070501426 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：杨松林（教授） 2011年03月30日
1文献综述 1.1课题立项背景 三相异步电动机是各种运动机械的主要动力设备，广泛应用于工业、商业、公用设施和家用电器等各个领域。众所周知，CAD／CAM技术不仅大幅度提高设计效率和产品质量，改善劳动条件，更为重要的是它已成为现代工业中必不可少的主要技术手段。许多大型企业从事三维设计的软件以工作站上运行大型软件为主，如Pro／E、CAXA 和UG等，随着微机三维CAD／CAM系统的日趋完善及Window操作平台的普及和微机性能价格比的不断提高，企业使用三维CAD技术时机已经成熟。随着知识经济及全球经济一体化进程的到来，企业必须具备快速的新产品开发和生产能力，才能在激烈的市场竞争中生存下来。实践证明，三维CAD／CAM技术对加速新产品开发、提高产品质量、降低成本起着重要作用，是支持企业增强创新设计，提高市场竞争力的强有力的手段。 当前国内外电机先进技术向着专用化、集成化、智能化、信息化、高性能、高可靠性、高效节能和环保的方面发展。异步电动机种类繁多，特别是专用电动机越来越多，电动机新产品设计任务越来越重，因此，应用CAD技术于异步电动机设计越来越重要, 三维造型设计和运动仿真对电动机的设计、生产、动态模拟、产品展示都有非常重要的意义，在本课题的研究中也会显得十分重要。 1.2课题研究的目的和意义 1.2.1课题研究的目的 面临激烈的市场竞争,每个企业都将产品设计这一环节作为企业的生命线,没有适销对路的创新产品,即使企业设备再先进,管理再科学,也会在竞争中败下阵来。创新产品的开发与研制离不开先进的设计技术,作为先进设计技术核心的CAD 技术正从传统CAD 技术向现代CAD 技术发展。可以说,市场竞争促进了CAD 技术的发展。现代CAD 技术不再仅仅是代替手工绘图的一种工具,而是包含了产品方案决策、结构设计、性能分析、功能仿真,直至工艺设计的全部过程,由二维绘图发展为今天基于特征的三维参数化和变量化造型技术。本课题使用三维设计技术更能反映电机的设计、构造及制造过程,同时利用CAD 软件对电机进行运动仿真与分析,对设计中可能出现的问题做出预测和改进,有利于实现自动化设计,加快电机更新换代的速度,提高企业市场竞争力。
3 基于GUI的《信号与系统实验》仿真平台的设计 设计思想 3.1.1 设计步骤 本课题设计的界面布局是先设计GUI总界面，然后设计子界面，再在子界面上设置按钮、坐标轴、文本框等一系列控件，最后借助于callback函数调用程序。在函数调用程序的设计中先编写各个子界面中的回调函数下的程序，再编写GUI界面的回调函数下的程序。 1. 用MATLAB的GUIDE提供的创建图形界面工具设计整个实验仿真界面的主界面，在设计子界面； 2. 在实验子界面中添加各个控件对象，编写控件按钮回调函数，实现每个控件的控制功能，直接通过界面上的控件实现对结果的分析； 3. 最后编写GUI总界面的回调函数程序，把所有的子界面集合在总界面中，通过总界面可以进入任意子界面中并可以进行操作； 4. 退出实验界面。 设计流程如图3-1： 3.1.2
验界面、快速傅里叶实验界面。在菜单设计时，在实验子界面中除了使用系统约定的 菜单条外，还增加了几个控制背景和退出实验的菜单。系统的整体结构如图3-2所示： 图3-2 实验系统的整体结构 基于的系统总界面的设计 3.2.1 设计步骤 在GUIDE 的编辑界面中，在空白处双击或者单机右键选择property inspector ， 出现属性设置对话框，可以对GUI 的属性风格进行个性化。Color 选项可以改变背景 颜色，选择自己喜欢的颜色，本课题是插入图片。Position 选项可以对界面窗口的大小进行调整，窗口的大小可以通过设置width 和height 进行调整，也可以用鼠标拖拽窗口，用鼠标拖拽窗口设置比较方便、快捷，也更容易设置适合于实验设计内容的大 小GUI 界面。 下面详细介绍主界面的设计过程： 点击运行MATLAB 软件后，在软件界面中直接点击GUIDE 工具，选择Create New GUI 中的Blank GUI(Defarlt)点击OK ，在弹出的新建窗口中拖入7个静态文本框 （Statec Text ）和7个按钮（Push Button ）如图3-4所示。设置静态文本的String 为“基于GUI 的信号与系统仿真实验平台的设计”Background Color 为浅红色， FontSize 为，Foreground Color 位黑色。依次设置另外六个静态文本框String 为“实 验一基本信号的产生”、“实验二信号的基本运算”、“实验三卷积”、“实验四傅里叶变 换”、“实验五连续系统零状态响应”、“实验六低通滤波器”这几个实验的Fonsize 为， 另外的六个按钮依次设计的Fonsize 为。点击每个实验后的按钮编写回调函数进入相 应的实验子界面中，也可参考图3-3流程： 的产生。 基 本信号信号的 基卷积 傅立叶变连续系统 低通滤波 主界面 退出界
三维仿真平台功能特点 本次系统三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无缝三维实时漫游，包容和拓展常规GIS独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚拟城市管理信息系统。本系统所采用三维仿真平具有独特的特性和强有力的可扩展性能。 3.1顶级三维游戏的视觉享受 精美的三维场景 光影效果 多种气候条件（白天、夜晚、云、雾、雨、雪、雷电……） 多种特殊效果（跳动的火苗、飘动的旗帜、流水、喷泉、霓虹灯、海浪、爆炸、烟雾……） 各种空间声音效果——创建一个充满生机的世界。 3.2灵活的人机交互 任何位置/任意角度观察场景； 多种运动方式随时切换 （行走、驾驶、飞翔…） 任意位置停止，切换多种参数/方案来观察！ （最适合于前期方案讨论、汇报） 整个交互过程可以记录为动画保存。 3.3强大的可扩展性 区域类型扩展 建筑内/外景； 小区/街道； 城区； 大面积野外场景。 （采用动态内存管理，甚至可以模拟整个数字地球！） 地域覆盖范围从小至大 显示方案扩展 单PC显示； PC Cluster+投影系统； SGI Onyx+投影系统；
立体显示/无缝拼接选项. 特定类型的应用扩展 应用领域扩展 国土资源局/城市规划部门/建筑设计单位； 房地产公司——展示/销售、项目评估和报批； 园区规划、管理及展示，开发区招商； 文物/古迹的展示、复原、保护部门； 4.三维仿真平台性能指标 4.1数据要求 支持BMP、GIF、PNG、JPG等格式。 三维模型：支持3DS、DXF、VRML格式。 DEM数据：支持各种矢量等高线数据。 4.2场景编辑 数据资料采集，包括科学城各栋房屋建筑外立面多角度数码拍照，路面、河流、树木、标志性物体数码拍照等。 图片处理，对外业采集的数字照片进行图片编辑处理，以符合建模标准； 地形建模，基于DEM（数字高程模型）数据和DOM（正射影像图）数据叠加生成地形； 地物建模，用内业处理完毕的数字图片构造地物模型，主要包括建筑物、路面、河流、路灯、花坛等； 可以对地形、模型、二维矢量数据、注记、场景贴图、环境、光源、模型贴图、动态贴图、摄像机等进行编辑处理，生成三维场景；并整体实现模型优化和拼凑。 支持模型库和贴图库管理。 4.3实时浏览和可视化 实时浏览三维场景。 矢量数据的三维可视化表现。 支持行走，驾驶，飞行，UFO等多种浏览方式。 观察者能从任意角度任意高度观看系统的三维场景。 系统可实现实时随机漫游，漫游的方向和起点完全由用户自己进行选择。 系统可实现从室外漫游到室内漫游的无缝切换。 4.4数据管理和数据查询 属性数据支持（支持Access、SQL Server、Oracle数据库等）和属性数据查询。 数据条件定位查询，根据查询条件，自动定位目标查询物。 4.5跨平台
系统仿真技术 摘要：介绍了我国仿真技术的发展过程及美国科学局为建立集成的综合仿真环境和仿真系统归纳的五个层次的使能技术。着重探讨了模型的校核，验证与确认，环境仿真，分布交互仿真等关键技术. 关键词：模型校核；建模；验模；环境仿真；分布交互方真；虚拟技术 1概述 仿真技术综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。 仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。 仿真技术的应用已不仅仅限于产品或系统生产集成后的性能测试试验，仿真技术已扩大为可应用于产品型号研制的全过程，包括方案论证、战术技术指标论证、设计分析、生产制造、试验、维护、训练等各个阶段。仿真技术不仅仅应用于简单的单个系统，也应用于由多个系统综合构成的复杂系统。 对于国外仿真技术的发展和应用，本文拟引用九十年代初美国国防科学局(Defense Science Board)对建模与仿真的使能技术(Enabling Technologies)(即应能解决实现的技术)作出的归纳，可以作为我们思考问题的参考。美国国防科学局认为建立集成的综合仿真环境和仿真系统，应解决实现以下五个层次的使能技术。 第一层次——基础技术 包括：光纤通讯，集成电路，软件工程工具，人的行为模型，环境模型。 第二层次——元、部件级技术 包括：内存，海量存贮器，显示器，局域网，微处理器，数据库管理系统，数/模/数转换器，建模与仿真构建工具，测试设备。 第三层次——系统级技术 包括：微计算机系统，远距离通讯/广域网，人-机界面，计算机图像生成系统，高性能计算机系统，仪器装备系统，数据库，协议/标准/保密。 第四层次——应用级技术 包括：制造过程仿真工程设计建模与仿真，含人仿真系统，随机作战仿真，半自动兵力。 第五层次——集成综合环境和建模与仿真工具 包括：需求定义，原型机，规划，设计与制造，训练与备战，测试与评估。 上述使能技术有些由商业市场解决，有些主要由美国国防部组织解决，如下表所示： 2仿真技术发展和应用中的几个问题探讨 1.建模与验模 数学模型是仿真的基础。对被仿真的对象或系统，应根据其运动定律、约束条件
智能交通仿真平台的设计与实现 发表时间：2018-05-16T16:47:29.383Z 来源：《基层建设》2018年第3期作者：扈高云 [导读] 摘要：智能交通仿真系统是在各种先进的定位技术和通信技术等为基础下实现的一种交通仿真平台，该系统通过各种先进的设备的对车辆的定位、停车、收费等个方面进行系统的管理，逐渐形成一个完善的智能交通系统。为此，本文就智能交通仿真平台的设计进行了系统的分析，并且提出了有效地措施推动了智能交通仿真平台的进一步实现。 身份证号码：4305211991****6624 广东佛山 528000 摘要：智能交通仿真系统是在各种先进的定位技术和通信技术等为基础下实现的一种交通仿真平台，该系统通过各种先进的设备的对车辆的定位、停车、收费等个方面进行系统的管理，逐渐形成一个完善的智能交通系统。为此，本文就智能交通仿真平台的设计进行了系统的分析，并且提出了有效地措施推动了智能交通仿真平台的进一步实现。 关键词：智能交通；仿真平台；基础设施 引言：智能交通系统的实现需要的坚实的基础提供重要的保证，其中主要有完善的基础设施建设，监控系统、定位系统等了，并且利用目前先进的信息技术、控制技术、传输系统等，对路面上的运输进行全面的了解和控制，从而在实际情况下制定高效、精确、完善、合理的智能交通仿真系统，推动我国经济的持续发展。但是在实际的工作中，为了更好地实现智能交通仿真平台的设计和实现，需要相关部门从以下几个方面进行考虑。首先，相关部门可以尝试着引功用各种的智能交通的模式，并且在RFID定位技术的支持下，探索智能交通仿真平台的设计和实现。其次，尝试着将智能交通仿真系统应用与集成定位、交通信号灯的控制管理、车辆的运行和停放等各个模块[1]。最后，选择合适的体体验者投入到智能交通仿真系统的运行中，让体验着感受到该系统在运行中的优缺点，研究人员还应该积极的将各种先进的高科技技术的应用到系统的运行中，加深体验者对智能交通仿真系统的认识，从而不断的探索智能交通仿真系统的发展趋势。 1 智能交通仿真系统的相关概述 我国研究智能仿真系统的设计和实现的时间较短、理论依据等不充分，较西方发达国家来说，还存在很大的差异，就以欧洲、日本来说，这些国家的智能仿真系统已经在不断的研究中取得了较大的成果，并且开始致力于研究的更高层次的ITS系统。尤其是在美国，该国家TIS技术已经逐渐趋于成熟，并且已经从原来的汽车研究、道路研究逐渐转变为一切交通工具和交通系统的运行和研究中，并且致力于建立的完善的车辆运行管理系统、交通信号灯控制系统、车辆收费系统等多个电子系统。智能交通仿真系统在欧洲的使用情况来看，相关部门应该将的其应用与城市的发展规划和安全系统规划当中。 各国想要实现智能交通仿真平台，需要相应的技术支持，其中做重要的就是定位系统。因为在实施智能交通仿真平台的时候，需要动态的监测车辆的运行情况和运行的位置，然后才能够及时的了解周边的实际环境，制定切实可行的交通管理计划。而美国的全球定位技术和欧洲的卫星定位技术为智能交通仿真平台的设计和实现提供了重要的技术支持。 2 智能交通仿真平台的系统的设计 交通仿真系统的设计需要在各方面的技术支持下才能够得到科学的设计和规划，这个系统的主要功能是实现模型车辆的控制和管理等，缓解我国的交通压力，推动我国交通运输业的不断发展。 2.1 定位技术 技术人员需要在城市道路、公路、停车地点安装相应的的定位芯片，并且为这些定位芯片进行科学的编号结合分组，然后将这些芯片收集到的信息整理到一个数据库中，如果车辆中安装有读卡装置，当经过这些路段的时候系统就会自动的收集带车辆运行中的各种信息，然后将这信息反馈到的中央控制中心，从而获得车辆的动态定位信息[2]。 2.2 控制技术 在智能交通仿真平台的设计工作中通常会使用到各种模拟的车辆，而这些车辆需要有方向盘、刹车、档位等重要装置。当模拟人们在模拟驾驶车辆的时候，可以将车辆中的各种操作动作自动的转变化为相应的数据信息，并且这些信息会被车辆中的主控制系统收集和整理，然后在先进技术和软件的支持下进行数字化，这些信息会反馈到的模拟车辆的中心控制系统，促使车辆自动的依据下达指令，调整运行的速度、方向、档位等。 2.3 动态诱导技术 模型车辆的诱导功能可以分为两种情况，一种是车辆的动态运行诱导功能，一种是车辆的停车诱导功能。通常情况下，模型车辆的运行诱导功能需要及时的了解车辆运行的目的地以及当前的道路的实际情况，然后在通过一定的诱导计算，系统能够自动的为的车辆选择更加科学、合理的运行途径，从而实现车辆的动态运行诱导功能。而模型车辆的停车诱导则需要的在芯片数据库的帮助下实现，也就是说依据安装的的定位芯片来了解车辆所处位置的实际情况，例如：停车收费站、共同通车站等，从而诱导模型车辆选择合适的停车地点。 3 智能交通仿真平台的系统的实现 智能交通仿真平台的实现需要的通信技术和定位技术的共同支持，在整个系统的实现不仅需要车辆的定位系统的准确性，还需要系统的快捷、稳定的通信模块，然后在先进科学技术的支持下实现智能交通仿真系统的实现。 3.1 通信服务系统 智能交通仿真系统的是通过电子信息技术将各种数据库和传输装置相联系，从而实现各个子系统的连接。但是在实际的模型车辆中需要应用到各种通信接口，从而实现车辆运行中各种数据的收集、整理、分析。并且通信服务系统在实际的应用过程中还被分为以下两种模块。 一方面是的串口通信模块，这种通信模块通常是在各种先进及时的支持下运行的，其中主要是Net Framework2.0中的Serial Port类实现的串口通信模块。而Serial由依据自身的特性和功能被划分为，模型车辆驾驶控制中心的串口通信和模型车辆驾驶中的状态反馈串口通信这两种。通过这两个方面的共同合作，不仅能够有效的收集模型车辆在运行中发出的各种信号，并且在软件的支持下将控制信号转化成状态信号，然后整理到储存器中进行。还能够将的模型车辆驾驶舱发出的各种控制信进行采集，将采集到的控制信号储存在控制信号储存中。 另一方面是TCP通信模块，这种通信模块的运行和实现需要通过专业人员的编程，然后在Net Framework2.0中的Serial Port类的帮助下安装相应的软件和装置，从而对智能交通仿真系统运行和实现提供坚实的基础。并且，研究人员还将TCPCtient类进行仔细的研究，衍生