時間：2023-03-17 18:08:58
序論：在您撰寫三維仿真論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
1電力仿真框架
電力安全培訓的三維仿真系統(tǒng)要想真實地反映電氣設(shè)備的外觀結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境，就需要三維仿真系統(tǒng)能夠展現(xiàn)規(guī)模龐大的現(xiàn)實虛擬場景，所以，在開發(fā)系統(tǒng)的邏輯控制程序時，就需要將三維仿真系統(tǒng)的整體架構(gòu)分為電力仿真框架和通用三維仿真引擎兩部分。在現(xiàn)實的操作過程中，操作人員是通過儀表設(shè)備操作控制電氣設(shè)備的，而在三維仿真培訓系統(tǒng)中，則是通過復雜的邏輯系統(tǒng)實現(xiàn)對其的控制，將現(xiàn)實中的電氣設(shè)備和儀表轉(zhuǎn)化為抽象的虛擬設(shè)備和操作邏輯。為了使各種動作狀態(tài)在三維效果中顯示得更加正確、合理，達到預定的視覺屬性，往往需要重新組織節(jié)點名稱和節(jié)點坐標。
2通用三維仿真引擎
通用三維仿真引擎的功能是達到圖形渲染、交互控制和網(wǎng)絡(luò)通信的目的。它是由資源管理、場景管理和動畫系統(tǒng)三個子系統(tǒng)組成的。通用三維仿真引擎與邏輯操作無關(guān)，它主要是為了實現(xiàn)三維虛擬場景的重建和環(huán)境渲染。電力仿真系統(tǒng)與通用三維仿真引擎共同組成了一個完整的三維仿真培訓系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)實現(xiàn)的主要技術(shù)要求
1仿真對象和電氣屬性的同步
在三維虛擬環(huán)境下，為了保證虛擬對象和行為的一致性，往往需要借助事件、屬性、對象的三位一體機制來實現(xiàn)。電氣設(shè)備的虛擬設(shè)計是電力安全三維仿真培訓系統(tǒng)的主要對象，除了顏色、縮放比例等常見的屬性外，還需要對仿真對象的電氣閉合狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)等重要的屬性進行邏輯設(shè)計。當虛擬操作導致電氣設(shè)備的閉合狀態(tài)發(fā)生變化時，電氣設(shè)備的相關(guān)屬性就會發(fā)生變化，最終使得電氣設(shè)備的參數(shù)發(fā)生變化。當信息傳遞到設(shè)備管理器時，就可以重新計算電網(wǎng)的參數(shù)來更新事件的狀態(tài)。
2邏輯控制與復雜操作的對應關(guān)系
電力安全三維仿真培訓系統(tǒng)的操作過程應當全面支持操作者的各種開放式操作行為。簡單來講，虛擬的操作邏輯應當及時地判斷和反饋操作者的操作行為。開放式的操作控制邏輯與封閉式的操作控制邏輯相比，其應變能力和復雜程度都大幅提高了，在這種操作控制邏輯下，用戶可以根據(jù)自己的操作習慣靈活操作，避免復雜的操作流程帶來一定的操作壓力。在錯誤的操作下，操作系統(tǒng)也會及時給予警告或提示，這樣便可以更好地實現(xiàn)智能化培訓的目的。
3大規(guī)模場景的情境渲染技術(shù)
由于電力安全培訓的三維虛擬場景范圍比較大，需要仿真對象根據(jù)培訓人員的操作產(chǎn)生動態(tài)移動，這就要求在具體的邏輯設(shè)計中，不能把全部的仿真對象放置在同一個渲染列表中，以免影響操作過程控制。在實際設(shè)計中，可以將仿真對象分為可渲染對象和可移動對象兩種?？射秩镜姆抡鎸ο笠话闶侵笀鼍皩ο蟮哪Ｐ蛿?shù)據(jù)，它只要求有顯示的功能，而可移動仿真對象則需要能夠在三維坐標中來回移動。當場景數(shù)量較大時，可以分別優(yōu)化處理靜態(tài)場景和動態(tài)場景。只更新動態(tài)場景的空間信息而忽略了靜態(tài)場景的空間信息，不僅能夠提高渲染速率，還可以有效地節(jié)約計算資源。
4三維交互模式的實現(xiàn)
三維交互模式的首要功能是當用戶輕點三維場景中的某一個物體時，系統(tǒng)就可以快速地檢測到該信息的傳送情況，并快速反應，從而實現(xiàn)三維交互模式中的人機交互。三維物體是根據(jù)射線相交的原理實現(xiàn)的，當鼠標點擊的位置發(fā)射一條平行于視線的射線與場景射線相交計算時，交點即該物體的位置標識。常用的三角形檢測方式往往會占用較多的計算資源，影響定位速率。為了避免這種情況的發(fā)生，可以采取包圍球體的檢測方式與三角形檢測方式混合使用的方法，提高檢測速率。
三、三維仿真培訓系統(tǒng)的應用
根據(jù)上面的整體架構(gòu)設(shè)計和主要問題分析，可以初步實現(xiàn)包含場景編輯器、邏輯編輯器、地圖編輯器在內(nèi)的三維仿真培訓系統(tǒng)。場景編輯器可以實現(xiàn)三維場景的構(gòu)建功能，邏輯編輯器可以將復雜的邏輯語言轉(zhuǎn)化為可視性的操作過程，實現(xiàn)虛擬設(shè)備的響應控制功能，而開發(fā)人員則可以通過地圖編輯器實現(xiàn)三維場景的布置功能，并且可以及時查看編輯結(jié)果。
四、結(jié)論
論文關(guān)鍵詞：三維虛擬仿真技術(shù)，物流，教學
當前，仿真技術(shù)已經(jīng)成為分析、研究各種復雜系統(tǒng)的重要工具教育學論文，它廣泛用于工程領(lǐng)域和非工程領(lǐng)域。高職院校的物流實訓中心大多數(shù)是基于軟件模擬的物流實訓室，這類實訓室是以物流軟件模擬來搭建物流模擬平臺，如倉儲管理軟件、運輸管理軟件、ERP、MRP、國際貨代軟件、TPL軟件或基于上述幾個軟件集成起來的供應鏈軟件等；然而對于基于設(shè)備的物流實訓室來說，由于資金等方面的限制，比較先進的設(shè)備還尚欠缺教育學論文，這就造成了學生對立體庫、高速分揀機、巷道式堆垛機、AGV、碼垛機器人等先進的物流設(shè)備缺乏足夠的感性認識論文格式模板。三維虛擬仿真技術(shù)等夠?qū)}庫、配送中心、企業(yè)生產(chǎn)線等進行簡單的建模，能夠加深學生對各種物流設(shè)備的認識，幫助學生理解工業(yè)、企業(yè)、生產(chǎn)線的布置與產(chǎn)出平衡、物料需求計劃、企業(yè)資源計劃等相關(guān)知識，更好地找出生產(chǎn)瓶頸，加深對現(xiàn)代化立體倉庫、配送中心的了解。因此三維虛擬仿真技術(shù)在教學中的應用教育學論文，對于學生更好地學習物流專業(yè)理論知識、培養(yǎng)相應的職業(yè)技能是大有裨益的。
一、三維虛擬仿真技術(shù)概述
三維虛擬仿真（3D Virtual Simulation）就是利用三維建模技術(shù)，構(gòu)建現(xiàn)實世界的三維場景并通過一定的軟件環(huán)境驅(qū)動整個三維場景，響應用戶的輸入，根據(jù)用戶的不同動作做出相應的反應，并在三維環(huán)境中顯示出來。三維仿真的關(guān)鍵技術(shù)主要有動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應用系統(tǒng)開發(fā)工具、系統(tǒng)集成技術(shù)等論文格式模板。該軟件提供了原始數(shù)據(jù)擬合、圖形化的模型構(gòu)建、虛擬現(xiàn)實顯示、運行模型進行仿真的實驗、對結(jié)果進行優(yōu)化、生產(chǎn)3D動畫影像文件等功能。
利用三維虛擬仿真技術(shù)教學具有以下優(yōu)點：
1、教學內(nèi)容視覺化
2、學習中的交互性好
3、沉浸感真實感強
二、三維虛擬仿真技術(shù)在物流教學中的應用
基于青海交通職業(yè)技術(shù)學院物流實訓中心3D實訓室的應用系統(tǒng)及操作流程。
1．開機步驟
開機順序依次為：
2 AP轉(zhuǎn)換器（數(shù)量兩臺）：
按下電源按鈕教育學論文，
2 工作站（數(shù)量兩臺）
2 投影機（數(shù)量四臺）
進入控制工作站，進入中控程序，點擊投影機控制，選擇開
等投影機啟動完畢后再進入下一步
2 邊緣融合機（數(shù)量兩臺）：
按下電源按鈕
關(guān)機順序依次為：
立體圖像工作站——邊緣融合機——AP轉(zhuǎn)換器——投影機——控制工作站
2．基本操作設(shè)置
立體圖像工作站設(shè)置
（1）多顯示器設(shè)置
鼠標在桌面上右鍵
進入NVIDIA控制面板
點擊設(shè)置多個顯示器
設(shè)置作為一個大水平桌面（水平平移模式）
顯示的結(jié)果是，顯卡雙頭輸出兩個通道的桌面。
（2）分辨率設(shè)置
單屏分辨率1024×768教育學論文，重疊像素為192
整體分辨率為1856×768（含邊緣重疊區(qū)192個像素）
重疊像素設(shè)置圖如下：
立體設(shè)置為管理3D設(shè)置里面，基本設(shè)置，選用立體啟用
3 .基本演示操作
（1）立體電影
檢查左右眼是否正確？
2 將圖像移動分別移動到第一個通道和第二個通道進行檢查論文格式模板。
如果第一個通道和第二個通道都不正常，點擊一下軟件里面L/R
2 如果圖像只在第一個通道出現(xiàn)左右眼反的現(xiàn)象？
在第一臺AP轉(zhuǎn)換器后面的綠色按鈕按兩次切換左右眼
2 如果圖像只在第二個通道出現(xiàn)左右眼反的現(xiàn)象？
在第二臺AP轉(zhuǎn)換器后面的綠色按鈕按兩次切換左右眼
（綠色按鈕按兩次表示切換左右眼）
（2）NVSG演示軟件
同樣觀看立體是否正常，可以通過軟件切換左右眼
（3）VEGA演示軟件
同樣觀看立體是否正常教育學論文，可以通過軟件切換左右眼
4系統(tǒng)連接圖如下
5投影機圖像不正確的調(diào)試方法
（1）首先檢查畫面比例是否正確
再點擊高級：
水平位置和垂直位置，如圖所示。
6融合機出現(xiàn)故障處理方法
出現(xiàn)基本問題首先重新啟動融合機來解決
如重新無法解決可以采取如下步驟：
（1）找到是那臺融合機出現(xiàn)的問題，并接入鍵盤鼠標
（2）ALT+F4退出融合服務軟件
（3）點擊桌面上的blend文件夾
（4）復制setting.cfg文件到其他地方
（5）將備份的該文件copy到blend這個文件夾下面
（6）雙擊STEREO_CAP程序
（7）按ESC，再點擊開始撲捉、全屏幕、下一次開機啟動，保存設(shè)置、開始
（8）重新啟動
7注意事項
（1）投影機開啟后遙控器上的auto、aspect兩個按鍵不能按教育學論文，正常使用情況下不需要遙控器；
（2）投影機機械結(jié)構(gòu)不能輕易觸碰
（3）屏幕位置不能挪動，屏幕表面不能觸碰，灰塵可用干凈的柔軟布沾水擦；
（4）投影機關(guān)機后不能立即斷電，同時投影機電源需接入UPS穩(wěn)壓電源，UPS后備電池時間不小于10分鐘；
（5）不能隨意拔插設(shè)備連接線纜；
（6）立體工作站顯卡、立體、分辨率等設(shè)置不能改變
（7）控制工作站IP：192.168.1.10不能改變。
開機先后順序要嚴格按照技術(shù)要求順利
三、結(jié)束語
三維虛擬仿真技術(shù)軟件在高職的教學中能發(fā)揮出積極的作用，一方面能提高學生的學習興趣，學生在學習的過程中能夠?qū)}儲、運輸、配送、生產(chǎn)加工等有一個感性的認識，同時也提高了學生分析問題、解決問題的能力，實踐證明三維虛擬仿真技術(shù)軟件的應用對于高職物流專業(yè)的教學具有積極的意義。
參考文獻：
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[3]青海交通職業(yè)技術(shù)學院物流實訓中心3D實訓室操作手冊
1改革的重點與具體措施
1．1教學方法三維可視化為了解決大學生在學習過程中理解困難和前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的教學問題［3］，教學團隊將物理建模思想應用于教學實踐中，通過三維可視化仿真，使復雜、抽象、煩瑣的理論模型變得直觀、具體、明了．例如:針對“空間光通信創(chuàng)新實驗”課程中的光學天線設(shè)計及光傳輸、激光雷達成像和光子晶體光纖光傳輸?shù)冗M行了三維動態(tài)可視化仿真．在對前沿性的科研促教中缺乏實驗條件驗證的情況下，擬采用理論建模與仿真驗證方法來實現(xiàn)．
1．2創(chuàng)新實踐自主化為了解決自主創(chuàng)新實踐能力訓練不足的教學問題［4］，教學團隊將光通信、微波光子學等交叉學科前沿技術(shù)與創(chuàng)新實踐相結(jié)合，構(gòu)建了“空間光通信”開放式創(chuàng)新實踐平臺，建設(shè)了綜合型、設(shè)計型、創(chuàng)新型的開放式專業(yè)實驗室．依托開放式創(chuàng)新實踐平臺，開展了大學生自主研究型學習，著力加強大學生自主創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)［5，6］．加強科研促教，拓展創(chuàng)新思維，在“985高?！贝髮W生創(chuàng)新訓練計劃支持下，實施了創(chuàng)新設(shè)計項目40余項．依托科研項目把學生帶到學術(shù)前沿，進行了形式多樣的學術(shù)研討:教授、副教授、博士、碩士、本科生分別定期做主題報告、分組討論、網(wǎng)上論壇、參加國際國內(nèi)會議和暑期夏令營等方式促進學術(shù)交流，形成良好的學術(shù)氛圍．學生在開放式專業(yè)實驗室里自主進行理論建模、仿真設(shè)計與實驗驗證，在規(guī)定時間內(nèi)撰寫學術(shù)論文等，開展了大學生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式．
1．3多元化的教學評價體系為了解決傳統(tǒng)評價方式缺乏對創(chuàng)新實踐、仿真設(shè)計與課程論文等環(huán)節(jié)的評價的教學問題［7，8］，教學團隊將理論考試和平時成績相結(jié)合，實驗操作與自主創(chuàng)新實踐相結(jié)合，理論建模仿真與課程論文相結(jié)合，構(gòu)成了多元化的評價體系．例如:把理論考試成績所占的比例下調(diào)到60%，而課程論文的比例上升到40%，通過創(chuàng)新項目和課程論文等方式評價學生的學習;通過課程論文答辯方式，依據(jù)“假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)新性、結(jié)果的準確性、表達的清晰性”進行綜合評定，實現(xiàn)從應試教育到素質(zhì)教育的觀念性轉(zhuǎn)變．引領(lǐng)學生朝著有利于自身全面發(fā)展的方向努力．
1．5開放式教學資源建設(shè)為了解決傳統(tǒng)教學資源不足的問題，教學團隊加強了師資隊伍的建設(shè)，進行了廣泛的國際、國內(nèi)教學研討和學術(shù)交流．重點建設(shè)了豐富的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源平臺網(wǎng)絡(luò)課程含教學錄相、典型實例、創(chuàng)新設(shè)計系列實驗教案、經(jīng)典物理問題、及在線實踐編程等模塊;適時引入在線答疑、網(wǎng)絡(luò)論壇及現(xiàn)場演示與討論等交互式教學形式，形成了模塊化、交互式、開放式教學資源平臺．
2改革與實踐的探索
實例1大學生在牛頓式光學天線系統(tǒng)測試平臺(圖1)上做的部分實驗內(nèi)容:圖2為接收光斑實驗測試，圖3為利用光束質(zhì)量診斷儀器測試光斑．通過三維可視化仿真，使復雜、抽象、煩瑣的空間光通信系統(tǒng)中的激光傳輸理論模型變得直觀、具體、明了，解決大學生在學習過程中理解困難的教學問題(大學生創(chuàng)新實驗設(shè)計項目)。例如:老師們課堂上在講解光子晶體的應用———布拉格光纖光傳輸特性時，就采用了仿真驗證手段．通過詳細舉例以此來鼓勵學生啟迪思維、大膽創(chuàng)新設(shè)計、勇于實踐．以下是學生們根據(jù)題目的要求，在老師的指導下做的部分仿真結(jié)果圖．實例2等周期結(jié)構(gòu)的布拉格光纖仿真(見圖4—圖6)．實例3空間光通信系統(tǒng)激光傳輸特性仿真(見圖7—圖8)．實例4波動方程的(動態(tài))三維可視化(見圖9)．圖9波動方程(動態(tài))三維可視化圖形實例5平面波用柱面波形式展開(見圖10)．圖10平面波展開為柱面波仿真結(jié)果圖形以上是具有代表性的大學生創(chuàng)新實驗設(shè)計．“缺陷的光子晶體在偏振分束器等光學器件中的應用”(大學生參與者:黃鶴、劉天驕、陳逸舟)被學校推薦為2010年國家級大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目;“推帚式激光雷達三維成像創(chuàng)新設(shè)計”(大學生參與者:謝國洋、顧大超、童磊)被學校推薦為2011年國家級大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目．通過這種創(chuàng)新事例，能很好地鍛煉和培養(yǎng)大學生的創(chuàng)造能力，大大激發(fā)了學生的創(chuàng)新欲望和學習興趣．
3改革的實施成果
該課程未實行教學改革以前，我們實行的是傳統(tǒng)教學模式(理論教學+筆試成績+實驗成績)，教學成果不理想．自從2009年本教學團隊開展了對“空間光通信創(chuàng)新實驗”課程教學研究型改革與實踐的探索以來，特別是加強了針對“空間光通信創(chuàng)新實驗”課程中的創(chuàng)新實踐平臺及《數(shù)學物理方法與仿真》、《光學天線設(shè)計》、《空間光通信創(chuàng)新設(shè)計實驗》3本教材的重點建設(shè)．建立了1個基于大學生創(chuàng)新基地的空間光通信工程技術(shù)研究中心;并依托這個創(chuàng)新實踐平臺，開展了一系列的教學和科研項目．1)研發(fā)了十余個綜合創(chuàng)新設(shè)計實驗，例如:“卡塞格倫光學天線系統(tǒng)的光傳輸特性分析實驗”、“光纖損耗與光纖耦合實驗”、“激光準直與多波長光學天線傳輸實驗”、“無線激光大氣通信實驗”等;2)2012年數(shù)學物理方法、三維可視化仿真及創(chuàng)新實踐的“三位一體”教學模式改革獲電子科技大學教學改革成果一等獎;3)教改項目:2009年“數(shù)學物理方法”教學研究與精品課程建設(shè)”，2010年“數(shù)學物理方法精品課程教學團隊建設(shè)與改革”;4)團隊教師指導大學生創(chuàng)新基金項目40余項，指導大學生40余篇(SCI收錄6篇);5)開展了一系列高水平的科研項目，獲得了國家自然科學基金項目2項，國家自然科學青年基金項目3項以及橫向建設(shè)項目等;6)2011年建設(shè)了電子科技大學第一座2．0kW單晶硅太陽能發(fā)電站，并實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，以作為大學生新能源創(chuàng)新課題教學示范所用．7)發(fā)表教研論文20余篇、科研論文100余篇．取得了顯著的教學成果，形成了交叉性學科前沿與創(chuàng)新實踐相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式．(教改前后對比情況見表1)．
4結(jié)論
關(guān)鍵詞三維建模技術(shù)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；模型優(yōu)化；層次模型
中圖分類號TP301文獻標識碼A文章編號1000-2537（2014）02-0090-05
為了在計算機的虛擬環(huán)境中生動形象地模擬自然環(huán)境之中人的視覺、聽覺、嗅覺以及運動等行為，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應運而生[1].經(jīng)過近幾年的發(fā)展，該項技術(shù)已成為計算機領(lǐng)域的一個新型研究方向，獲得國內(nèi)外學者以及企業(yè)的廣泛關(guān)注并引起濃厚的研究興趣[2-3].在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中，三維建模是該技術(shù)的一個關(guān)鍵步驟和核心技術(shù)，也是實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎(chǔ)[4].由于虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)需要較高的實時性，而三維建模的優(yōu)劣直接影響整個這類系統(tǒng)的實時性[5]，這使得三維建模成為了此項技術(shù)的研究熱點，而三維建模流程的優(yōu)化又成為了重中之重.
目前，關(guān)于三維建模流程的優(yōu)化研究主要集中在模型階段，其中部分研究取得了較好的實際應用效果[6-7].然而，如果在三維建模之前各模型分塊不合理的話，就會導致建模過程耗時較大，從而大大降低系統(tǒng)的實時性.針對這種情況，論文基于過程的思想，從結(jié)構(gòu)優(yōu)化、模型優(yōu)化兩方面對整個三維建模流程進行優(yōu)化.同時，論文還提出了一個新型層次模型簡化算法以進一步縮減三維建模流程中模型間優(yōu)化的時間間隔.
6結(jié)束語
論文對三維建模進行研究，基于過程優(yōu)化思想，提出了一個新的三維建模流程優(yōu)化方法.同時，針對其中的模型簡化也進行了研究，提出了一個層次性模型簡化算法.通過模擬聯(lián)合站系統(tǒng)實驗表明，所提三維建模流程優(yōu)化方法在建模總體效果和實時性兩個方面，都具有一定的優(yōu)越性.
參考文獻：
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1評定對象
國內(nèi)高校在校全日制研究生（包括碩士研究生和博士研究生），獎學金面向國內(nèi)高校的全部對口專業(yè)，平等對待.
2獎學金額度
在全國高校評選出使用LMS Imagine.Lab AMESim一維仿真平臺和LMS Virtual.Lab三維仿真平臺進行課題研究的優(yōu)秀在讀研究生各5名，給予每人5 000元的獎學金資助.
3評定條件
（1）必須是國內(nèi)高校在校全日制研究生（包括碩士研究生和博士研究生），在讀期間的學年平均成績優(yōu)秀，無不及格科目.
（2）使用LMS Imagine.Lab AMESim一維仿真平臺或LMS Virtual.Lab三維仿真平臺進行研究生畢業(yè)論文相關(guān)的課題研究，且課題內(nèi)容具有實際工程背景支持，最好結(jié)合實際橫向項目的合作課題.
（3）論文命題能推動行業(yè)核心技術(shù)進步或具有明顯創(chuàng)新研究價值.
（4）應用領(lǐng)域包含但不限于汽車、航空航天、船舶、兵器、交通、能源、通信、電子、化工、工程機械、家用電器、輕工業(yè)、醫(yī)藥和IT等.
（5）論文完成后應署名LMS高校獎學金資助支持，并共享論文電子版.
（6）優(yōu)先考慮LMS Imagine.Lab AMESim或LMS Virtual.Lab軟件的高校正式用戶.
4申請流程
（1）對符合評審條件的申請人，根據(jù)申報項目填寫“LMS仿真解決方案高校獎學金申請表”，并必須經(jīng)負責導師簽字確認和學校認可.
（2）LMS會盡快與申請人確認，并根據(jù)書面資料組織評審.
（3）按照評審程序的規(guī)定公布評審結(jié)果并發(fā)放獎學金.
5評審程序
（1）具體評定工作由LMS負責，組織LMS公司專業(yè)技術(shù)人員和行業(yè)專家組成動態(tài)評定小組，進行綜合評審.
（2）評審結(jié)果將在LMS官方網(wǎng)站公布，并于每年的LMS用戶大會統(tǒng)一發(fā)放該獎學金.2013年LMS用戶大會將于6月24-25日在青島舉行.
（3）針對碩士研究生和博士研究生的論文差異進行適度把握，原則上碩士5篇、博士5篇，但暫不做硬性區(qū)分，即名額之間可適度調(diào)劑.
（4）對所有入選的在讀學生，LMS將采用租或借等形式給予最新版本LMS Imagine.Lab AMESim或LMS Virtual.Lab軟件的友情贊助支持，并歡迎獲獎者畢業(yè)后加入LMS公司.
6申請截止時間
本年度申請截止時間為2013年5月31日.
中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：A文章編號：1007-9416（2012）04-0000-00
1、論文研究背景及意義
近多年來，由于計算機及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展，世界經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢就是數(shù)字化，數(shù)字城市也逐漸引起了人們的注意。那么怎樣應用計算機技術(shù)來構(gòu)建數(shù)字城市，近而實現(xiàn)城市的數(shù)字化已經(jīng)引起城市規(guī)劃及管理人員和城市居民的共同關(guān)注。城市仿真技術(shù)在構(gòu)造數(shù)字城市過程中發(fā)揮著非常重要的作用，因此成為當前一個新的研究熱點。仿真(Simulation)技術(shù)是利用計算機軟件模擬實際環(huán)境進行科學實驗的技術(shù)，以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維圖形界面，使之在感知行為的逼真體驗中獲得直接參與和探索仿真技術(shù)對象在所處環(huán)境中的作用和變化。城市仿真(Urban Simulation)技術(shù)就是仿真技術(shù)在城市規(guī)劃、建筑設(shè)計等領(lǐng)域中的應用，表現(xiàn)為人機交互、真實建筑空間感與大面積三維地形仿真，即交互式實時三維(Interactive Realtime 3D)。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造出來的城市視景仿真系統(tǒng)是數(shù)字地球的重要組成部分和支撐手段，已經(jīng)被廣泛應用在城市的規(guī)劃、建設(shè)以及管理當中，對于城市發(fā)展規(guī)劃的各個方面都具有相當重要的意義。
2、國內(nèi)、外的視景仿真工具
MultiGen-Paradigm公司的MultiGen Creator的各版本三維建模軟件是世界上流行的實時三維數(shù)據(jù)庫生成系統(tǒng)的軟件環(huán)境，在仿真系統(tǒng)中得到廣泛的應用。Vega Prime是MultiGen-Paradigm公司應用于實時視景仿真、聲音仿真和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域的世界領(lǐng)先的軟件環(huán)境。Urbansim是基于城市交通需求模擬分析和城市土地綜合分析的新型城市發(fā)展仿真軟件。MagicCity屬于WinTel架構(gòu)基礎(chǔ)上的虛擬現(xiàn)實和視景仿真系統(tǒng)。我國在視景仿真系統(tǒng)開發(fā)的同時，也在進行仿真系統(tǒng)軟件平臺的開發(fā)。TrueSim v2.0 三維實時仿真軟件平臺是深圳市創(chuàng)想科技發(fā)展有限公司在綜合了國內(nèi)外多項最新三維仿真技術(shù)的研究成果以及多年來從事三維仿真研究所積累的多種經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上推出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的仿真平臺。神州視景信息技術(shù)有限公司自主研發(fā)了“基于普通PC和Internet的大規(guī)模場景實時漫游引擎系統(tǒng)――SCVR”。 Virtools是一個實時三維虛擬現(xiàn)實編輯軟件，可將多種常用文件格式（三維模型、二維圖表、聲音等）整合到一起，并具備交互功能，能夠開發(fā)出電腦游戲、建筑仿真、交互娛樂等多種3D產(chǎn)品。
3、本文的研究目的及重要內(nèi)容
本文通過研究虛擬現(xiàn)實視景仿真技術(shù)的相關(guān)知識，實現(xiàn)以我們學院校園為虛擬環(huán)境的視景漫游系統(tǒng)。通過對虛擬場景的構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)視景漫游中的自動漫游和交互漫游等效果。本系統(tǒng)應用建筑草圖大師Sketchup和MultiGen Creator軟件工具來構(gòu)建虛擬場景中地形及建筑物的三維模型，并建立道路、樹木、路燈等虛擬景物，借助Vega Prime軟件平臺和工具集對校園虛擬場景進行仿真，在VC++開發(fā)平臺下實現(xiàn)三維景觀及模型的交互式（以鼠標、鍵盤等交互方式）控制，實現(xiàn)了虛擬校園景觀的視景仿真漫游系統(tǒng)。
本文主要研究內(nèi)容和所做工作總結(jié)如下：
(1)了解視景漫游技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實的發(fā)展，對國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用現(xiàn)狀進行調(diào)研。
(2)對黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學院的視景環(huán)境數(shù)據(jù)進行搜集和整理，包括地形數(shù)據(jù)的獲取、建筑物數(shù)據(jù)的獲取、紋理數(shù)據(jù)的獲取等等。
(3)研究用虛擬現(xiàn)實建模軟件Sketchup、Creator以及三維建模技術(shù)、模型真實感技術(shù)以及模型優(yōu)化技術(shù)等對地形、道路、教學樓和圖書館等建筑以及校園之中的花草樹木等進行建模，構(gòu)建出虛擬場景模型庫，然后用視景漫游軟件Vega Prime和VC++對虛擬場景進行漫游和交互控制。
(4)研究模型數(shù)據(jù)庫建模和優(yōu)化技術(shù)問題，模型數(shù)據(jù)庫的建構(gòu)、調(diào)整和優(yōu)化對提高實時仿真系統(tǒng)中運行的速度和流暢性起著至關(guān)重要的作用，成為目前重要的研究課題。
(5)碰撞檢測技術(shù)。開發(fā)虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)有一個主要目標就是能夠讓用戶以盡可能接近自然的方式與構(gòu)建的虛擬場景中的物體直接進行交互。要實現(xiàn)自然的、精確的人機交互功能首先要解決的是碰撞檢測的問題。碰撞檢測是虛擬場景中動態(tài)物體與靜態(tài)物體之間或動態(tài)物體與動態(tài)物體之間進行交互的基礎(chǔ)。在碰撞檢測中有兩個問題需要解決，一是檢測到碰撞的發(fā)生和碰撞的位置，二是計算碰撞后的反應。而碰撞檢測是計算碰撞反應的先決條件，因此，碰撞檢測是虛擬環(huán)境中一個必不可少的部分。
(6)為保證虛擬場景的真實性、生動性及其對用戶的感染力，對基于粒子系統(tǒng)的虛擬場景環(huán)境特效技術(shù)進行研究。
校園視景仿真就是在計算機環(huán)境中對真實校園的景觀進行虛擬再現(xiàn)，采用虛擬現(xiàn)實相關(guān)技術(shù)，生成一個實時的、能給用戶各種真實感受的三維虛擬環(huán)境。利用計算機軟硬件及其相關(guān)輸入輸出設(shè)備，使用戶可以在虛擬的校園場景中進行瀏覽和交互漫游，感受校園中的風景。利用這種方法可以讓更多的人來了解我們的學校，對本校園的環(huán)境及交通現(xiàn)狀等方面有更深刻的認識。
參考文獻
關(guān)鍵詞：建模，裝配仿真，干涉檢查
1 引言虛擬制造是實際制造工程在計算機上的映射，船舶建造仿真要求采用三維的模型來代替實際的制造工程，將在車間、船臺（塢）的工作在虛擬的環(huán)境下先運行一遍，從分段裝配、舾裝配合、動力學性能、流體力學性能等多方面進行系統(tǒng)的分析，從而得出船舶建造的邏輯順序與合理性，并為建造過程的優(yōu)化準備好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2 船舶建造數(shù)字建模及裝配仿真要求船舶的建造是一個復雜的系統(tǒng)工程，現(xiàn)代造船技術(shù)以中間產(chǎn)品為導向，采用成組技術(shù)和計算機集成制造技術(shù)，有層次的對整個建造工程實施分解，在不同的階段，對三維建模有不同的要求。在以進行船舶建造作業(yè)計劃編制為目的，同時滿足生產(chǎn)設(shè)計需要的情況下，對船舶數(shù)字化建模和裝配仿真技術(shù)的要求是[1,2]：（1）提供編制計劃所需要的產(chǎn)品特征信息，包括產(chǎn)品的幾何特征、物理特征、工程結(jié)構(gòu)特征等。在實際建造前根據(jù)數(shù)學基礎(chǔ)與圖形學映射關(guān)系確定各個零件的配合情況；（2）對產(chǎn)品進行干涉檢查，確定整個裝配方案的可行性，在虛擬環(huán)境下消除產(chǎn)品的設(shè)計缺陷；（3）通過裝配仿真，給出產(chǎn)品的裝配信息與約束信息，確定生產(chǎn)計劃所需要的裝配邏輯順序；（4）以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)，通過仿真，構(gòu)建裝配工藝路線，實現(xiàn)可行的裝配工藝規(guī)劃；（5）進行裝配工藝仿真后處理，給出適合生產(chǎn)實際的三維模型與工藝文件。
3 數(shù)字化三維模型的建立這里使用的是CATIA V5 軟件進行建模裝配仿真與干涉檢查。CATIA V5 是IBM 和達索系統(tǒng)公司共同推出的CAD/CAE/CAM 軟件，該軟件能夠在windows和Unix 等平臺上運行，具有較強的三維造型功能，還有較強的運動仿真功能模塊。
3.1 造船工程分解與任務包的確定
進行三維數(shù)字化建模，不能單純的為了建模而建模，如果只是將船舶按其二維圖紙做成三維物體，則失去了建模的意義。以生產(chǎn)計劃編制為目標的數(shù)字化建模通過船舶工程分解，來分清整個工藝過程，確立任務包，在此基礎(chǔ)之上，為后面的裝配仿真打下信息基礎(chǔ)。
船舶生產(chǎn)的過程實際上是制造零部件，即所謂的“中間產(chǎn)品”。免費論文。這些中間產(chǎn)品經(jīng)過幾個制造級的逐漸變大變復雜，終而形成一艘船，即最終產(chǎn)品。免費論文。因此從中間產(chǎn)品的角度來分解船舶的建造任務是理想的方案，這就是產(chǎn)品導向型分解。產(chǎn)品導向型工程分解的原理是：任何系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都是層次分明有序可循的，通過層層分解可以通過圖表的形式揭示其有序結(jié)構(gòu)。
產(chǎn)品導向型工程分解用于造船時，首先按照任務本質(zhì)的不同將造船全過程分為船體建造、舾裝和涂裝三大類，每一大類又分為加工和裝配兩種作業(yè)。例如，將船體建造分為零件加工、零件裝配、部件裝配、小分段裝配、分段裝配、大分段裝配和船體合攏7 個制造級。
3.2 分段模擬建模
（1）船體外板的建模
本文是在具有船殼曲面型值表的基礎(chǔ)上進行船殼曲面的三維建模。由于型值表中的數(shù)據(jù)有間隔，在生成型線后，還進一步對其進行了光順。在具體建模過程中環(huán)境的設(shè)置如下：以X 正方向為船艏方向，Y 正方向為船右舷方向，Z 正方向為船高方向。只需XZ 平面一邊建立一半船殼曲面，另一邊映射即可。在生成所有曲面之后，如果還有局部的地方出現(xiàn)棱角，還可以充分利用CATIA 中的曲面修改功能，對于有棱角的地方可以把帶有棱角線兩邊的曲面連接（Join）成一大塊，然后在棱角線兩邊分別用兩個參考面把這塊大面截斷（Split）成兩塊面，去掉中間有棱角線的曲面。再由這兩塊Split面通過Blent（or Fill）命令連接起來，Blend（or Fill）命令中有保證曲面光順連接的選項，可以保證曲面的光順連接。對于凹凸不平的小塊曲面也可以用這種方法來修改。
（2）零件的建模
零件的建模，其目的是為了在以后的裝配仿真和生產(chǎn)計劃編制中提供必要的信息。其應具備下列基本策略：
（a）特征設(shè)計與特征提取的綜合利用。特征是產(chǎn)品建模的強有力支持。建模時應將特征設(shè)計與特征提取結(jié)合起來，充分利用現(xiàn)有的CAD 系統(tǒng)所提供的特征造型功能，盡量從有關(guān)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫直接提取，同時要充分的利用人機交互共功能，通過交互輸入定義。
（b）面向?qū)ο蟮慕７绞健Ｃ嫦驅(qū)ο蟮慕７绞?，具有先粗后精，由抽象到具體的特點，符合產(chǎn)品設(shè)計時的自然思維習慣，應在建模中得到充分應用。
（c）模型的層次化組織。免費論文。在建模過程中，應該具有大局觀，不能只盯著一個構(gòu)件，而是應該考慮整體的層次性，在經(jīng)過詳細科學的分解以后，分層有計劃的建模。
模型不僅要處理設(shè)計系統(tǒng)的輸入信息，還應能處理設(shè)計工程中的中間信息和結(jié)果信息，因此模型的信息應隨著設(shè)計過程的推進而逐步豐富和完善。
4 裝配仿真與干涉檢查船舶裝配仿真與干涉檢查是在虛擬的環(huán)境下確定船舶的作業(yè)邏輯順序，提供生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)資料，檢驗工藝與設(shè)計的可行性。它是船舶虛擬制造和生產(chǎn)作業(yè)計劃的至關(guān)重要的一環(huán)，是進行生產(chǎn)規(guī)劃的基礎(chǔ)。裝配仿真包括了零件裝配、部件裝配和分段裝配三個制造級的任務包。在進行裝配仿真的過程中，應該按照工藝順序依次進行虛擬，其作用如下：(1) 擬定裝配方案，優(yōu)化裝配結(jié)構(gòu)。從設(shè)計和制造工藝出發(fā)，在各種約束中尋求裝配的合理性與最優(yōu)性；(2) 改進裝配性能，降低裝配成本。船舶裝配所涉及的零件種類繁多，數(shù)量巨大，裝配仿真的任務首先要確保產(chǎn)品的裝配到位，然后要求裝配能夠比較容易實現(xiàn)，盡量降低成本；(3) 產(chǎn)品可制造性的基礎(chǔ)。由于目前詳細設(shè)計一般還是二維的，必須在虛擬三維環(huán)境下檢查產(chǎn)品的可行性；(4) 為計劃提供必要的信息數(shù)據(jù)。
4.1 裝配仿真
裝配仿真的覆蓋范圍很廣泛，這里具體來說包括裝配順序、裝配路徑和裝配工藝三個方面的內(nèi)容，其中裝配順序與裝配路徑是最為核心內(nèi)容。
4.2 干涉檢查
船體分段有很多組件構(gòu)成，肉眼很難發(fā)現(xiàn)可能的干涉情況，利用CATIA 所提供的干涉檢查函數(shù)，可以自動的檢查所有的干涉情況。下面通過實例來說明。
在構(gòu)件中有一工字梁與角鋼交叉，要進行干涉檢查，看兩者是否有接觸而不能裝配，應用Compute Clash 命令，將兩個零件同時選中，即可分析這兩個零件的干涉情況。當對話框Result 出現(xiàn)Clash 表示兩個組件發(fā)生了干涉，出現(xiàn)Contact 則表示選定的兩個組件相接觸，如果No interference 則表示沒有干涉。
5 結(jié)語本文以編制生產(chǎn)計劃為目的，研究了基于虛擬制造下的三維數(shù)字化建模的方法。在CATIA 環(huán)境下，研究了怎樣通過對工藝合理性分析結(jié)合裝配分析，虛擬干涉檢查、產(chǎn)品裝配、生產(chǎn)工藝仿真，最后得到適合生產(chǎn)計劃編制的數(shù)字化模型。
