導(dǎo)語：如何才能寫好一篇計算機虛擬仿真技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

計算機虛擬仿真技術(shù)、高職院校、強電、實訓(xùn)教學

【中圖分類號】G434文獻標識碼：B文章編號：1673-8005（2013）02-0289-02

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟和自動化行業(yè)的迅速發(fā)展，社會及企業(yè)對技能人才的知識與技能結(jié)構(gòu)提出了更高的需求，要求高等職業(yè)院校學生既要有一定的理論知識又要有很強的實際操作能力。為了完成這一任務(wù)，高職院校將計算機虛擬仿真技術(shù)引入到實訓(xùn)教學中來。以強電方面教學為例，它的教學內(nèi)容大部分都涉及到動手，而對電本身來說它是具有一定危險性的，因此在學校的教學過程中，學生不會真正接觸到強電，那么在真正的工作中勢必要遇到一些問題。

1傳統(tǒng)強電實訓(xùn)教學方式的弊端

傳統(tǒng)的強電實訓(xùn)課程過程中我們會發(fā)現(xiàn)一些問題。首先，強電的操作臺實習設(shè)備昂貴，設(shè)備數(shù)量是永遠無法滿足學生實際需要的，即使是進行了分組合作的方式。其次，教材所涉及的設(shè)備系統(tǒng)和型號是多元與廣泛的，而實驗實習設(shè)備的系統(tǒng)無法配齊。再次，真實設(shè)備的作用給初次接觸實驗和實訓(xùn)的學生操作帶來很大的壓力和人身安全隱患，特別是在通電的情況下這樣的問題就更明顯了。

2計算機虛擬仿真技術(shù)的特點與在強電實訓(xùn)教學中的應(yīng)用

計算機虛擬仿真技術(shù)是借助于計算機技術(shù)及硬件設(shè)備，實現(xiàn)一種人可以通過一定感知方式所感受到的虛擬環(huán)境，提供給人們通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式。改變了過去人類除了親身經(jīng)歷，就只能間接了解環(huán)境的模式，從而有效地擴展了人類的認知手段和領(lǐng)域。在通過多個階段的強電虛擬仿真軟件教學應(yīng)用實踐和思考后。我認為其對現(xiàn)實教學可以產(chǎn)生以下幾個方面的積極影響。

2.1 計算機虛擬仿真技術(shù)建立了全新的學習情景--徹底打破了空間、時間的限制。任何強電實驗設(shè)備的原理和結(jié)構(gòu)，學生開始基本都不具備相應(yīng)知識基礎(chǔ)，在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)后，不但可以將設(shè)備外部信息直觀地展示給學生，甚至可以進入設(shè)備的內(nèi)部進行觀察，生動直觀的感受與學習。

2.2 計算機虛擬仿真技術(shù)節(jié)約了教育成本--實現(xiàn)低耗、高效與環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，強電方面的教學都是在盡可能的利用真實的設(shè)備。這些設(shè)備種類型號繁多，價格也比較貴，因此不可能準備太多。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入后，從現(xiàn)實意義上節(jié)約了成本，從長遠看更是有利于整個行業(yè)的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展，意義重大深遠。

2.3 計算機虛擬仿真技術(shù)建立絕對安全環(huán)境--實現(xiàn)文明、安全操作。計算機虛擬仿真系統(tǒng)引入后，不會因為學生的錯誤操作而損壞操作臺，更不會造成人身傷害，學生可以大膽地獨立進行學習。這樣使學生可以進行自主學習，具有一定的學習趣味性，也相應(yīng)提高了學生的學習積極性，降低了教師的工作強度。

2.4 計算機虛擬仿真技術(shù)便于教學--合理組織教學與標準化考核。虛擬仿真技術(shù)使得教師可以以廣播的方式在每個學生的屏幕上演示其教學內(nèi)容，使所有學生均能看清楚每個動作細節(jié)并進行模仿。

3計算機虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用中的注意事項

3.1 要結(jié)合學校條件與教材實際，選擇合理、系統(tǒng)、功能完善的仿真軟件，明確虛擬與現(xiàn)實的差異，特別是對系統(tǒng)欠缺和不完善功能的了解，教學中做到避免系統(tǒng)、型號與功能混亂。

3.2 應(yīng)該合理安排虛擬仿真學習階段，一般情況安排在強電學習的初學階段，學習完線路焊接后為好。

3.3 要在仿真系統(tǒng)學習過程中按實際操作的規(guī)范要求嚴格進行，且不可因為虛擬而不負責任地進行野蠻隨意操作，養(yǎng)成不良習慣。

總之，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，必將推動著虛擬仿真技術(shù)的不斷完善，計算機虛擬仿真技術(shù)正向著開放、集成、智能和標準化的方向發(fā)展，并且與互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合將是必然趨勢。計算機虛擬仿真技術(shù)作為一種新型的教學媒體，它的性能更通用，功能更齊全，成本更低廉，更加逼真的逼真的還原了強電實踐應(yīng)用中場景，這種新的教學媒體必將廣泛應(yīng)用于強電和相關(guān)專業(yè)的教育教學中來，最終在現(xiàn)代化技術(shù)教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。

參考文獻

[1]賀雪晨等. 《虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用教程 》 清華大學出版社，2012-06-01

篇2

【關(guān)鍵詞】計算機；仿真技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用

1計算機仿真技術(shù)簡介

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真成為可能，使用專門的軟件，借助多媒體技術(shù)可以給人身臨其境的感覺。仿真技術(shù)的發(fā)展，很大程度上得益于控制工程技術(shù)的發(fā)展，在控制工程中需要使用計算機進行仿真實驗。計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠加快產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率，減少經(jīng)費開支。

2計算機仿真技術(shù)原理

通常情況下，計算機不能夠?qū)ν饨缧畔⑦M行認知，因此需要建立相應(yīng)的數(shù)學模型來反映事物的本質(zhì)特點。通過數(shù)學模型能夠清楚地反映出研究對象的特點，通過模型轉(zhuǎn)換，使用計算機算法等將數(shù)學模型轉(zhuǎn)化成計算機能夠處理的形式，也即建立仿真模型。仿真模型是計算機仿真的關(guān)鍵，再進行仿真實驗，通過仿真實驗對之前設(shè)置好的模型進行模擬，獲得仿真結(jié)果。對仿真實驗的結(jié)果進行評價通常采用反向驗證和置信通道法。

3計算機仿真技術(shù)應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，改變著傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式。計算機仿真在交通工程、制造領(lǐng)域、教育領(lǐng)域等都得到了較好的應(yīng)用。

3.1交通領(lǐng)域

人和車輛是交通的主要組成部分，要考慮安全的前提下，提高交通效果。交通安全仿真通過虛擬技術(shù)，增加各種誘發(fā)因素，進而對某一路段的交通安全情況進行評價。計算機仿真可以有效地對交通安全進性評價。仿真過程能夠?qū)崿F(xiàn)可視化操作，能夠更加直觀地進行分析，不同于傳統(tǒng)的數(shù)值仿真。比如，對某路段進行交通安全評價時，傳統(tǒng)的絕對數(shù)和事故率方法可以進行評價，還可以在虛擬環(huán)境中設(shè)置不同的交通工具，考慮人的行為感知的情況下，進行評價。

3.2制造領(lǐng)域

制造業(yè)是國家的第二產(chǎn)業(yè)，對各行各業(yè)影響深遠，汽車制造是制造業(yè)的重要組成部分。實驗課題難度大，成本高。計算機仿真可以很好地解決這個問題，比如對碰撞試驗來說，通過建立相應(yīng)的數(shù)學模型，可以對實驗過程進行模擬。

3.3教育領(lǐng)域

使用計算機進行模擬仿真分析已經(jīng)成為當前重要的研究方法，在教學模擬實驗中，采用多媒體可以很好地提高教學水平。計算機模擬實驗?zāi)軌蛟谙嚓P(guān)實驗設(shè)計思想和方法的指導(dǎo)下，改變傳統(tǒng)教與學、理論與實踐的關(guān)系，發(fā)揮研究人員的主動性。計算機仿真模擬可以加深對相關(guān)理論的理解，提高實驗水平。

3.4計算機仿真技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

計算機不僅僅在交通、制造、教育領(lǐng)域得到大量應(yīng)用，在軍事領(lǐng)域、消防、音樂等領(lǐng)域均有較廣泛的應(yīng)用。通過計算機仿真，可以使用模擬駕駛器進行模擬，從而降低戰(zhàn)機、戰(zhàn)車、燃油的損耗，在進行軍事武器研發(fā)時，可以縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。計算機仿真在消防中的應(yīng)用，可以對現(xiàn)場的溫度、空氣流動速度、火荷載、逃生路線等進行模擬，從而提高應(yīng)對突發(fā)事件的能力，提高設(shè)計科學性。

4計算機仿真技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢

4.1計算機仿真技術(shù)發(fā)展方向

網(wǎng)絡(luò)化仿真。仿真系統(tǒng)開發(fā)兼容性不強、開始周期長，費用昂貴，難以實現(xiàn)信息共享，隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機仿真技術(shù)取得了較大水平的提高。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢，可以實現(xiàn)仿真系統(tǒng)共享。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)共享能夠提高資源的利用效率，避免不必要的重復(fù)開發(fā)，減少科研經(jīng)費。虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)發(fā)揮計算機仿真技術(shù)的虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢，使用計算機完成對產(chǎn)品的管理和控制，虛擬制造技術(shù)已經(jīng)成為計算機仿真技術(shù)發(fā)展的重要方向。

4.2計算機仿真技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著計算機技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)很好地解決了各學科發(fā)展中的問題，很大程度上提高了工作效率，更加形象直觀地進行仿真實驗，節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。計算機軟硬件性能得到了較大水平的提高，進一步促進了仿真技術(shù)的發(fā)展。仿真技術(shù)主要朝著面向?qū)ο蟮姆抡娼！⒎植际椒抡?、智能仿真等方向發(fā)展。

4.2.1面向?qū)ο蠓抡娼０l(fā)揮計算機的符號處理能力，可以提高人們對仿真對象的認知速度，與傳統(tǒng)的人工建模有著較大的進步。面向?qū)ο蟮姆抡娼?，可以最大程度提高系統(tǒng)的建模能力。此外，面向?qū)ο蟮姆抡娼２僮麟y度小，更容易使用，可以發(fā)揮仿真技術(shù)的優(yōu)勢。

4.2.2分布式仿真分布式仿真將不同分布位置的計算機通過網(wǎng)絡(luò)進行連接，形成時間空間相互禍合虛擬仿真環(huán)境。分布式仿真系統(tǒng)由幾個子模型組成。部分是仿真系統(tǒng)中，主要有動態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)分割技術(shù)、功能分割技術(shù)等。

4.2.3智能仿真在仿真的不同階段引入知識表達和處理技術(shù)，可以縮短仿真建模時間，提高模型效率，幫助用戶做出最優(yōu)決策，及時修正模型，界面更加智能化，增加仿真系統(tǒng)的尋優(yōu)能力。

4.2.4其他仿真一些仿真可以實現(xiàn)高度的可視化，對仿真過程進行形象展示，便于研究人員真實地對仿真過程進行分析，易于理解。動畫仿真能夠?qū)⒙曇?、視圖等元素加入其中，交互性更強。

5結(jié)語

計算機仿真伴隨著其他學科的發(fā)展而快速發(fā)展，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，計算機仿真技術(shù)很好滴解決了其他學科的問題。計算機仿真經(jīng)歷了從簡單的原型到物理模型，再到今天的動態(tài)顯示仿真過程，并可實現(xiàn)可視化操作。多媒體技術(shù)、人工智能、可視化等技術(shù)同仿真技術(shù)的結(jié)合，仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將更加廣泛。在不遠的將來，計算機仿真技術(shù)在生產(chǎn)生活中會發(fā)揮更大的作用，促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

[1]王莉.計算機仿真技術(shù)在自動化物流系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表,2015(04):51-52+55.

[2]周杰.檔案高仿真復(fù)制技術(shù)——檔案館應(yīng)用傳統(tǒng)手工復(fù)制和計算機高仿真技術(shù)的研究[J].檔案學研究,2013(05):54-57.

[3]胡媛,吳正一,胡小峰,戴星.計算機仿真技術(shù)在優(yōu)化就醫(yī)序列中的應(yīng)用研究[J].中國醫(yī)院管理,2013(06):33-35.

[4]李劍虹,涂贛峰,戚喜全,毛繼紅,呂定雄,馮乃祥.我國鋁電解槽計算機仿真技術(shù)的研究發(fā)展及現(xiàn)狀[J].材料與冶金學報,2010(03):173-179.

篇3

關(guān)鍵詞：建筑工程；施工；虛擬仿真技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展

Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses.

Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

在21實際科學技術(shù)迅速發(fā)展的時代，計算機技術(shù)的普及，在推動社會發(fā)展的同時，還極大的改變了人們的日常生活。計算機智能系統(tǒng)在建筑工程施工中的運用，能夠有效的規(guī)范工程施工技術(shù)，提高工程的管理水平，為建筑工程的施工質(zhì)量提供有效的保障。在當前我國建筑工程施工領(lǐng)域中，常用的軟件系統(tǒng)主要包括專家系統(tǒng)、 智能管理系統(tǒng)、 辦公自動化系統(tǒng)等幾個方面，這些計算機技術(shù)的應(yīng)用，在原有的基礎(chǔ)上彌補了傳統(tǒng)施工方法及理論上的不足，避免了工程施工中不必要的麻煩。在此，本文從虛擬仿真技術(shù)、虛擬仿真系統(tǒng)在建筑施工中的應(yīng)用以及虛擬仿真技術(shù)在工程施工中的研究和應(yīng)用展望等三個方面出發(fā)，針對虛擬仿真技術(shù)在工程施工中存在的問題及完善途徑，做以下簡要分析：

一．虛擬仿真技術(shù)

在當前工程施工建設(shè)中，虛擬仿真技術(shù)是指通過計算機圖形技術(shù)、計算機仿真技術(shù)、傳感器技術(shù)、顯示技術(shù)等多種學科的優(yōu)勢，為人機 對話提供了更直接和更真實的三維界面，并能在多維信息空間上創(chuàng)建一個虛擬信息環(huán)境，使用戶身臨其境。在虛擬技術(shù)使用的過程中，除了能夠?qū)χ贫夹g(shù)進行虛擬模仿外，還能通過真實逼真的環(huán)境，為技術(shù)的實提供相應(yīng)的環(huán)境支持，在當前社會發(fā)展的過程中，虛擬仿真技術(shù)在多個領(lǐng)域中得到了飛速發(fā)展。而虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的運用，其核心在于通過同虛擬仿真技術(shù)，真實的再現(xiàn)工程施工中的各個環(huán)節(jié)，確保施工程序的規(guī)范化、科學化，在保障施工質(zhì)量的同時，還能發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，以便在實際施工中能夠?qū)⑵湓斐傻膿p失降到最低。由此可見，虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中有著極其重要的作用。

二．虛擬仿真系統(tǒng)在建筑施工中的應(yīng)用

在當前人們的日常生活中，虛擬仿真技術(shù)作為一門新興的學科，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)中，而虛擬建造在形成使用的過程中，至今仍沒有形成統(tǒng)一完善的體系，其中既包括技術(shù)原有，也在一定程度上存在著較大的資金投入。在當前我國虛擬建造理論形成的過程中，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，通過對建筑理論的研究，將建筑理論融入到虛擬建造中，為其下一步的施工環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。其次，在虛擬仿真技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域的運用，能夠憑借自身的可視化仿真優(yōu)勢，將施工過程中的整體施工體系，清晰的反映出來，以便在實際施工中能夠及時的彌補施工過程中存在的不足，確保施工活動的順利進行，在節(jié)省大量施工成本的同時，還能為其下一步的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。最后，虛擬仿真技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，其核心在于計算機軟件研制與系統(tǒng)開發(fā)。

三．虛擬仿真技術(shù)在工程施工中的研究和展望

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，建筑行業(yè)也在原有的基礎(chǔ)上取得了進步，而虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工領(lǐng)域中的運用，不是一朝一夕就能形成的，而是需要長時間的積累與發(fā)展。且在其具體實施的過程中，其核心取決于計算機硬件和仿真軟件本身的發(fā)展。在當前虛擬仿真技術(shù)實施的過程中，其存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

首先，在虛擬仿真系統(tǒng)開發(fā)實施的過程中，對計算機的硬件平臺提出了較高的要求，且在研究開發(fā)的同時，需要在專業(yè)的工作站及實驗室中進行。由此不難看出，企業(yè)在進行虛擬系統(tǒng)研究開發(fā)的過程中，需要投入大量的資金建造實驗室，同時還要購買國外先進的設(shè)備與軟件，這些，都在一定程度上限制了虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用。

其次，虛擬仿真技術(shù)在建造工程施工運用的過程中，需要借助國外進口的軟件平臺。然而在其實際實施的過程中，結(jié)合著我國當前社會的發(fā)展現(xiàn)狀，在施工企業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)的集中型軟件幾乎不存在，再加上建造工程本身施工周期長、規(guī)模大、施工程序多等影響因素，對項目開發(fā)的成本及技術(shù)都提出了較高的要求，而這些，都是當前從事虛擬仿真技術(shù)研究人員應(yīng)解決的。

最后，在虛擬仿真技術(shù)研究開發(fā)的過程中，人才作為其研究的主體，不僅關(guān)系著虛擬仿真技術(shù)的研制開發(fā)，還在一定程度上關(guān)系著建造企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。由此就需要建造企業(yè)在實施虛擬仿真技術(shù)的過程中，其核心基礎(chǔ)自愛與培養(yǎng)自己的開發(fā)骨干，確保在軟硬設(shè)施具備的前提下，能夠全方面的開展虛擬仿真技術(shù)的研究。

面對當前社會經(jīng)濟的發(fā)展形式，虛擬仿真技術(shù)在建造工程施工中的運用，已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然形式，同時也是科技發(fā)展的必然結(jié)果。在我國一些大型施工企業(yè)，其工程技術(shù)人員具備高水平的軟件研發(fā)能力，且在研究的過程中，加上計算機的輔助，能夠結(jié)合著建造工程的實際狀況，將虛擬仿真技術(shù)運用進去，真實的再現(xiàn)建筑施工中的每一個施工環(huán)節(jié)，通過逼真的環(huán)境渲染，能夠使施工管理人員第一時間發(fā)現(xiàn)施工活動中存在的問題，并及時的采取措施進行避免，在減少建筑工程成本投入的同時，還能保障工程的施工質(zhì)量，為其今后的投入使用奠定基礎(chǔ)。

仿真技術(shù)的應(yīng)用使仿真軟件取得了飛速發(fā)展，新的并行計算方法、 新的仿真平臺和編程技術(shù)使其具有更好的可擴展性。實行校企 （研） 聯(lián)合是加快建筑業(yè)科技進步， 推進施工現(xiàn)代化的一個重要捷徑。建筑企業(yè)采用與專門科研院所合作的方式， 充分利用高等院校的科研實力和人才優(yōu)勢， 建立起長期的合作伙伴關(guān)系， 積極開發(fā)和應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)。

總結(jié)：

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的運用，能夠及時的發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題，通過相應(yīng)的措施將其避免；同時能夠在原有的基礎(chǔ)上規(guī)范施工程序，完善工程的施工管理，在確保工程施工質(zhì)量的同時，還能在原有的基礎(chǔ)上促進我國建筑行業(yè)的發(fā)展，為我國社會的發(fā)展做出杰出的貢獻。

參考文獻：

[1]禹祿君.探究虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的新模式[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學院學報，2008，(04) .

[2]吳青萍，張慧敏.建筑工程施工中虛擬仿真技術(shù)探索與實踐[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學院學報，2009，(06) .

篇4

關(guān)鍵詞：計算機仿真；三維模型；排水施工；應(yīng)用

中圖分類號：G623文獻標識碼： A

前言

排水工程是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中的一個重要的項目，不僅關(guān)系到我國的經(jīng)濟發(fā)展，還關(guān)系到百姓的生活，是一項利國利民的工程項目。排水工程施工過程十分復(fù)雜，為了保證施工質(zhì)量，應(yīng)該要與時代接軌，引入更多先進的技術(shù)和手段。傳統(tǒng)的排水施工過程中，進行方案的設(shè)計，主要是依靠人工的設(shè)計方式，出錯率較高，效率比較低，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展以及普及，計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，計算機仿真技術(shù)與排水工程領(lǐng)域之間的結(jié)合，推進排水工程建設(shè)的進度，也提高了施工的效率以及質(zhì)量。隨著計算機仿真技術(shù)的不斷完善，在排水工程中的應(yīng)用也會越來越普遍。

一、計算機仿真技術(shù)的特點以及優(yōu)勢分析

隨著互聯(lián)網(wǎng)以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，各種先進的科學技術(shù)在我們的生產(chǎn)生活過程中的應(yīng)用變得越來越廣泛，計算機仿真技術(shù)就是其中的一個重要方面。計算機仿真技術(shù)是借助于計算機技術(shù)及硬件設(shè)備，實現(xiàn)一種人可以通過一定感知方式所感受到的虛擬環(huán)境，它集成了計算機圖形技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，由計算機圖形構(gòu)成三維數(shù)字模型，提供給人們通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式。這種技術(shù)在應(yīng)用過程中最大的一個特點就是能夠?qū)崿F(xiàn)用戶與虛擬環(huán)境之間的一種交互，人類傳統(tǒng)的認知方式主要是通過親身接觸大自然來實現(xiàn)的，計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用，擴大了人們對自然環(huán)境的認知的范圍。

計算機仿真技術(shù)具有十分明顯的優(yōu)勢特征，第一，利用計算機仿真技術(shù)可以快速地對多種施工方案進行比較和分析，計算機仿真技術(shù)在排水工程施工中的應(yīng)用，一個最重要的方面就是能夠快速地對各種方案進行比較分析，從而選出最合適的一個設(shè)計方案進行施工。在仿真階段，基于仿真的結(jié)果，可以進行相應(yīng)的探討，從而決定出哪些因素對施工過程有較大的影響，哪些施工階段的影響最大，從而采取政策的預(yù)防措施。第二，計算機仿真技術(shù)的成本較低。與傳統(tǒng)的真實的原型實驗不同的是，計算機仿真技術(shù)是利用軟件的開發(fā)以及應(yīng)用實現(xiàn)的一種模擬實驗方式，其中需要支出的費用主要是計算機硬件以及軟件的費用，相對于真實的模型實驗而言，成本比較低。第三，計算機仿真技術(shù)的可靠性比較高，計算機仿真技術(shù)的效率主要取決于系統(tǒng)模型以及軟件的正確性，在系統(tǒng)模型以及軟件編制是正確無誤的前提下，排水工程施工過程中的計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用，會對各種約束條件進行分析和考慮，與傳統(tǒng)的人工操作過程中的可靠性進行比較而言，可靠性和穩(wěn)定性更高。第四，計算機仿真技術(shù)的實用性更強。計算機仿真技術(shù)在很多方面都可以應(yīng)用，只要是可以通過數(shù)學進行描述的模型，都可以利用計算機仿真技術(shù)進行仿真，比如在排水工程施工過程中的應(yīng)用，可以對各個過程進行預(yù)測，對成本進行預(yù)測等，提高排水工程施工管理過程中的效率。

二、計算機仿真模擬技術(shù)在排水工程施工過程中的應(yīng)用

（一）計算機仿真模擬技術(shù)的實現(xiàn)步驟

計算機仿真模擬技術(shù)是以數(shù)學理論為基礎(chǔ)的，就計算機本身而言，是不能對施工過程中的問題進行分析和處理，需要建立一個能夠反映出事物的本質(zhì)特征的模型，在排水工程施工過程中的應(yīng)用，主要分為四個步驟。

1、建立相應(yīng)的模型

在建模的過程中，應(yīng)該要對排水工程的實際問題進行分析，將施工過程中應(yīng)該要注意的各種問題、限制條件、約束內(nèi)容等進行考慮，然后利用數(shù)學、力學等理論將誰理工本工程施工過程中的數(shù)字模型描繪出來，利用計算機軟件技術(shù)，將各種預(yù)定的數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中去，對于各種數(shù)據(jù)應(yīng)該要保證建模的精確性。此外，還可以通過人工干預(yù)的手段在建立的模型中進行數(shù)據(jù)的修改，保證各種數(shù)據(jù)的完整性。各種數(shù)據(jù)應(yīng)該要涉及到施工階段的總體場地布置情況、施工進度、材料用量等情況。

2、輸入模型

輸入模型指的是將建立起來的模型輸入到計算機系統(tǒng)中進行處理的一種方式，計算機仿真模擬的模型就是最終體現(xiàn)出來的模型內(nèi)容，這個步驟是計算機模擬仿真過程中的一個十分重要的步驟和環(huán)節(jié)，模型就是把建立的模型通過計算機進行系統(tǒng)的處理，這種形式所體現(xiàn)的模型內(nèi)容也就是計算機仿真模擬模型，同時也是進行計算機進行仿真模擬計算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3、計算機仿真模擬

將模型放置到計算機模塊中，從而可以實現(xiàn)對排水工程方案的模擬分析，是排水工程施工過程中的一個十分重要的步驟，這個環(huán)節(jié)是將排水施工過程中的各種數(shù)據(jù)進行分析的一個過程，通過對各種數(shù)據(jù)進行模擬，得到相應(yīng)的模擬結(jié)果，從而為施工過程中的各種問題的預(yù)測奠定基礎(chǔ)，確保施工過程中的精確度。

（二）計算機仿真系統(tǒng)的設(shè)計

計算機仿真系統(tǒng)首先需要建立排水工程的虛擬環(huán)境，這是進行仿真的第一步，比如地形、施工場地、電站建筑物、擋水地下建筑物等，都需要進行模擬，同時還要對各種排水工程的設(shè)備進行模擬，當前的排水工程模擬過程中，三維仿真技術(shù)的應(yīng)用，對于排水工程施工過程中的各種運行狀況進行動態(tài)監(jiān)控，有助于進行智能化以及可視化管理。

計算機仿真系統(tǒng)的設(shè)計過程中，需要建立相應(yīng)的三維模型。建立三維模型，主要是以排水工程為研究的對象，利用對應(yīng)的模擬軟件以及實時驅(qū)動軟件，將各種數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，形成逼真的三維模型。三維幾何模型是整個工程虛擬場景中的一個基礎(chǔ)，模型的建立包括三維地形的建模以及建筑物的建模，比如在排水工程施工過程中會遇到很多擋水地下建筑物、管道等，模型建立的過程中應(yīng)該要對各種建模任務(wù)進行劃分，建立一個比較完整的仿真系統(tǒng)，還需要對各種植物、橋梁、公路、碼頭等場景進行描述，利用仿真實驗，對各種參數(shù)進行設(shè)計和優(yōu)化。計算機仿真技術(shù)的虛擬建模軟件會根據(jù)二維平面文件，建筑物的立面圖、剖面圖建立三維模型，然后建立與模型相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的各種屬性進行有機結(jié)合，促進三維模型的完善。

結(jié)語

隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)的普及，各種信息技術(shù)在我們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用越來越廣泛，計算機模擬仿真技術(shù)就是一種比較常見的計算機技術(shù)，對排水工程施工具有十分重要的意義。在模擬過程中，通過模型的建立、仿真以及仿真結(jié)果的分析，有助于對排水工程的施工進行高效管理，從而實現(xiàn)節(jié)約成本、提高施工效率的目的。

參考文獻

[1] 程鵬軍，李海燕.計算機仿真模擬技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].東北排水水電，2010（09）

[2] 齊兆春，馬剛琳.計算機三維仿真技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].吉林排水，2007（01）

篇5

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；機械設(shè)計；應(yīng)用

1 計算機仿真技術(shù)在機械制造行業(yè)的重要作用

計算機仿真也被稱作虛擬樣機技術(shù)，設(shè)計人員利用特定軟件在計算機上建立模型，通過各種動態(tài)性能參數(shù)分析來優(yōu)化樣機方案，不需要大量制造實物樣機，從而用數(shù)字化新型技術(shù)取代了傳統(tǒng)的實驗方法，并且具有節(jié)約資金、安全可靠、方便靈活以及可重復(fù)使用等優(yōu)點。如今在機械工程計算中，為了解決許多復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)的仿真模型，來分析實際系統(tǒng)的活動特征。在研發(fā)設(shè)計的初始階段，設(shè)計人員只需用工具軟件做不同的初始設(shè)計并建立起虛擬樣機，就可以對現(xiàn)實的或者假設(shè)的系統(tǒng)進行仿真研究和試驗了，監(jiān)測和改進系統(tǒng)也很便利。仿真技術(shù)的引入不僅極大地提高了機械設(shè)備研究設(shè)計的質(zhì)量，而且大幅減少了零部件的開發(fā)周期和降低了制造的成本。

2 計算機仿真的實現(xiàn)

計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)的前提是建立符合實際的電腦數(shù)學模型和仿真模型，這個過程涉及到圖形學、幾何造型學、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和力學等知識的集合運用。計算機系統(tǒng)是無法直接識別和處理研究對象的，所以要產(chǎn)生一個既能被計算機接受又可以呈現(xiàn)研究客體實質(zhì)的數(shù)學模型。

計算機處理這些將真實系統(tǒng)的實質(zhì)抽象出來的數(shù)學模型，并輸出這些模型的相關(guān)參數(shù)來展示真實系統(tǒng)的某些特質(zhì)，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(shù)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(xiàn)計算機仿真大體上分為三個步驟：

2.1 模型的創(chuàng)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(tǒng)，并且要給其加上邊界條件和約束條件。然后，運用相關(guān)學科的知識把這個系統(tǒng)通過數(shù)學表達式準確地闡述出來，闡述的內(nèi)容就是計算機仿真的核心――數(shù)學模型。數(shù)學模型根據(jù)時間的關(guān)系可劃分為靜態(tài)模型和動態(tài)模型，而動態(tài)模型又分為連續(xù)時間、離散時間和混合時間三種；模型分為連續(xù)變量系統(tǒng)模型和離散事件系統(tǒng)模型是以系統(tǒng)的狀態(tài)描述和變化方式為依據(jù)的。

2.2 模型的變換

模型的變換就是把抽象出來的數(shù)學表達式轉(zhuǎn)換成計算機能夠處理的形式，這需要運用適當?shù)乃惴ê陀嬎銠C語言，這種形式所表達的內(nèi)容就是進行計算機仿真的關(guān)鍵――仿真模型。實現(xiàn)這個過程，既可以根據(jù)自身需要研發(fā)一個新的系統(tǒng)，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(chuàng)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(jié)果，這就是模型的仿真實驗。由于是按照先期設(shè)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(jié)果又應(yīng)該按照什么標準來衡量呢？這就需要具體辯析仿真結(jié)果的可靠性，檢驗仿真結(jié)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(shè)計制造行業(yè)中計算機仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用

3.1 在齒輪設(shè)計研究中的應(yīng)用

齒輪是機械裝備的主要基礎(chǔ)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(shù)；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(shù)（包括主動齒輪與刀具齒數(shù)差、齒數(shù)比、模數(shù)等）；在齒輪泵的齒輪研發(fā)設(shè)計中也很好的應(yīng)用了計算機仿真。

3.2 在機械結(jié)構(gòu)件設(shè)計方面的應(yīng)用

機械產(chǎn)品要由大量的機構(gòu)組裝起來實現(xiàn)設(shè)定好的工藝動作，在進行新產(chǎn)品研發(fā)時，這些機構(gòu)是否能正確地實現(xiàn)所設(shè)定的動作，機構(gòu)與機構(gòu)之間的運動是否配合得當，機構(gòu)間是否存在干涉和干涉的部位，怎樣選擇各種機構(gòu)組合方案來更好地滿足設(shè)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(shè)計軟件都會提供一個機構(gòu)運動仿真的功能模塊，在虛擬環(huán)境中設(shè)計好的裝配體可以模擬演示機構(gòu)的運動，是一種直觀方便的工具軟件。這種軟件可以依據(jù)裝配的關(guān)系自行主動來計算機構(gòu)中的運動副，并能自動增添附加的運動發(fā)生器、鉸鏈和彈簧；要進行運動學的仿真只需要設(shè)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(gòu)的運動干涉進行檢查，設(shè)計人員可以很方便地進行檢查驗證。

3.3 在復(fù)雜數(shù)值計算分析方面的應(yīng)用

隨著計算機技術(shù)在機械工程中的應(yīng)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(fù)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(fù)雜的工程計算分析簡單化、層次化，節(jié)省了大量的時間，避免了低水平的重復(fù)勞動，使計算分析更快、更準確，在新產(chǎn)品研發(fā)的設(shè)計、分析等方面發(fā)揮了重要的作用。機械產(chǎn)品開發(fā)的基本過程是概念設(shè)計初步設(shè)計詳細設(shè)計試驗修正設(shè)計再試驗，直到滿足產(chǎn)品的要求標準，仿真技術(shù)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(chǎn)品的動力學模型進行計算機仿真技術(shù)分析，可以獲得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的強度應(yīng)力、剛度應(yīng)變和變形、動態(tài)特性固有頻率、振動模態(tài)、熱態(tài)特性溫度場、熱變形等參數(shù)，根據(jù)計算分析能得到容易導(dǎo)致機械出現(xiàn)疲勞失效的風險因素以及其它潛在的問題。

篇6

1當前計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學中存的問題

1.1構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室成本高

常規(guī)網(wǎng)絡(luò)實驗室需要配備路由器、交換機等設(shè)備。所使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般會選用市場占有率較高的廠商，如思科、華三、銳捷等。路由器、交換機、防火墻、IDS、IPS、SAN網(wǎng)絡(luò)存儲等這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商由于競爭壓力以及技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的更新非常快。實訓(xùn)室需要每隔3-4年更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?？陀^上造成網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室建設(shè)成本過高。

1.2網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室利用率不高

一般網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室都僅僅是采購幾臺樣機，學生以分組實驗的方式進行實踐使用。實訓(xùn)室并不能保證每個學生人手一臺設(shè)備，學生的實訓(xùn)實踐效果會打一個大大的折扣，實際教學效果不理想。學生在日常的實訓(xùn)操作過程中，頻繁對設(shè)備進行通電、插拔等操作，也會加速設(shè)備的損耗。設(shè)備一旦損壞，將嚴重影響教學。再加上網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室只能為計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)所使用，綜合利用率非常低。綜上所述，為了減低網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室建設(shè)成本，充分提高實訓(xùn)室的利用率，提升實踐教學的效果，可以考慮引入網(wǎng)絡(luò)模擬器等虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗室，改進網(wǎng)絡(luò)實驗教學。

2虛擬仿真技術(shù)

2.1虛擬仿真技術(shù)概念

IBM對虛擬化作出了定義，“虛擬化是資源的邏輯表示，可以是各種硬件資源，也可以是各種軟件環(huán)境，如網(wǎng)絡(luò)虛擬化、桌面虛擬化”。仿真技術(shù)主要是應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的構(gòu)建，計算機是仿真技術(shù)主要的工具和載體。綜合運用虛擬化和仿真技術(shù)，可以稱為虛擬仿真技術(shù)，是用計算機創(chuàng)建一個可視化實驗操作環(huán)境，通過操作這些虛擬實驗儀器或設(shè)備，即可進行各種實驗，達到與真實實驗相一致的教學目的和要求。

2.2虛擬仿真軟件

（1）網(wǎng)絡(luò)仿真軟件比較常用的網(wǎng)絡(luò)仿真軟件有BosonNetSim、PacketTracer、RouterSim等。RouterSim是完全按照CCNA的實驗設(shè)計的，非常適合學習CCNA的實驗內(nèi)容。最大的不足是RouterSim僅局限于實驗，不能自定義網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。PacketTracer是Cisco公司設(shè)計的產(chǎn)品，對Cisco公司自身的交換機、路由器等設(shè)備兼容性最好。BosonNetSim由網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計器和網(wǎng)絡(luò)仿真模擬組成。BosonNetSim可以模擬交換機、路由器等設(shè)備，并可自定義網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，可以模擬局域網(wǎng)環(huán)境以及廣域網(wǎng)環(huán)境。BosonNetSim軟件對PC運行環(huán)境要求不高，實驗環(huán)境的配置較為簡單，適合要求不高的實驗場合。

（2）虛擬主機及云桌面VMware和VirtualPC是當前使用率非常高的兩款虛擬主機軟件，能在真實的物理主機上運行多個虛擬主機，并安裝Windows/Linux等多種類型的操作系統(tǒng)?；谠朴嬎慵夹g(shù)的桌面虛擬化，將計算機終端系統(tǒng)（也稱作桌面）進行虛擬化，可以通過任何設(shè)備，在任何地點，任何時間通過網(wǎng)絡(luò)訪問桌面系統(tǒng)。

3應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)改進網(wǎng)絡(luò)實驗教學

3.1構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室

使用普通機房就可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室，并不需要專門的網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)室。普通機房中每臺學生機都安裝網(wǎng)絡(luò)仿真軟件（如BosonNetSim）及虛擬化軟件（如VMware）。通過BosonNetSim的模擬能力，能仿真模擬教學中所用到的常見的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，如路由器、防火墻、交換機等。利用BosonNetSim靈活搭建各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并模擬網(wǎng)絡(luò)故障，可進行便捷快速部署，節(jié)省人力及硬件環(huán)境，為網(wǎng)絡(luò)實驗教學節(jié)省額外的環(huán)境部署時間。在學生物理機上安裝虛擬主機軟件（如VMware），虛擬多個主機并安裝所需的操作系統(tǒng)。這樣可以大大節(jié)省物理主機的數(shù)量，而且可以快速激活實訓(xùn)所需的操作系統(tǒng)，進行網(wǎng)絡(luò)實驗，提高網(wǎng)絡(luò)實踐的效果。

3.2設(shè)計實訓(xùn)任務(wù)，開展實訓(xùn)教學

教師可以設(shè)置眾多工作任務(wù)，每個工作任務(wù)都是基于實際問題而設(shè)立，把學生置身于真實場景中，學生需要獨立解決工作任務(wù)。在任務(wù)教學中，學生需要了解真實場景的需求，在網(wǎng)絡(luò)仿真軟件中繪制相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓補結(jié)構(gòu)圖，部署相應(yīng)的防火墻、路由器、交換機、主機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，配置各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的IP、鏈路、路由、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等，搭建模擬實驗環(huán)境。通過對網(wǎng)絡(luò)的反復(fù)配置、試驗和分析，學生在實踐中掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，鞏固知識和提高水平。學生每完成一個任務(wù)，教師可以引導(dǎo)學生進入下一個遞進的任務(wù)，實施分層教學，充分調(diào)動各個層次學生的積極性。同時，教師可根據(jù)學生的基礎(chǔ)，利用BosonNetSim或RouterSim開展CCNA、CCNP認證考試訓(xùn)練。這些試驗包內(nèi)置了進行CCNA、CCNP所需的進階實驗，教師通過軟件的實驗導(dǎo)航器可以有計劃、循序漸進地進行實驗練習，為學生將來進行思科認證考試提供一個平臺。作為一個網(wǎng)絡(luò)管理員，要使網(wǎng)絡(luò)保持平穩(wěn)運行，還必須及時排除故障，這需要非常豐富的經(jīng)驗。這就要求日常教學中，學生不能僅僅照著葫蘆畫瓢，還應(yīng)能排除網(wǎng)絡(luò)故障。教師在模擬器的幫助下，可以設(shè)置一些網(wǎng)絡(luò)故障點并以記錄配置形式保存后打包發(fā)給學生，讓學生分析，邊做邊學，積累排除故障的經(jīng)驗。

3.3應(yīng)用虛擬桌面實現(xiàn)隨時隨地進行網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)

當前越來越多的高校建設(shè)新一代、基于云計算技術(shù)的虛擬機房。在虛擬機房中，學生機不再是物理機，而僅僅是一個終端。各個終端通過網(wǎng)絡(luò)連接至中心主機，對應(yīng)中心主機內(nèi)的各個主機實例。學生可在普通PC端，甚至移動端，安裝客戶端，實現(xiàn)連接至中心主機的虛擬桌面，可以像操作本地物理機一樣操作云端主機。云端主機裝有網(wǎng)絡(luò)實驗所需的所有仿真軟件及環(huán)境，可實現(xiàn)在任何時間、任何地點進行網(wǎng)絡(luò)實驗操作，打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實驗室的時空和人力限制，更好地提升實訓(xùn)教學效果。

4結(jié)束語

篇7

[關(guān)鍵詞] 計算機仿真電子商務(wù)仿真

電子商務(wù)作為一個新興領(lǐng)域,各個院校在電子商務(wù)專業(yè)建設(shè)中,培養(yǎng)目標和課程體系不是完全統(tǒng)一，因此側(cè)重點是不同的。普遍存在的問題是重理論而輕實踐的現(xiàn)象非常嚴重,不利于電子商務(wù)人才地培養(yǎng)。原因很簡單，就是實踐的電子商務(wù)平臺很難搭建，應(yīng)用仿真技術(shù)可以解決這一問題。利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)從事商務(wù)活動,突出學生的動手能力,培養(yǎng)融IT與商務(wù)于一身的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的全面普及，基于互聯(lián)網(wǎng)的電子商務(wù)也應(yīng)運而生，并在近年來獲得了巨大的發(fā)展，成為一種全新的商務(wù)模式，被許多經(jīng)濟專家認為是新的經(jīng)濟增長點。這種電子商務(wù)模式對管理水平、信息傳遞技術(shù)都提出了更高的要求，其中安全體系的構(gòu)建又顯得尤為重要。如何建立一個安全、便捷的電于商務(wù)應(yīng)用環(huán)境，對信息提供足夠的保護，是商家和用戶都十分關(guān)注的話題。

一、概述

計算機仿真技術(shù)可以為學生提供虛擬的仿真情境, 為學生創(chuàng)設(shè)一種開放的、主動的、發(fā)現(xiàn)式的探索式的學習環(huán)境, 發(fā)展學生的高級思維能力和問題解決能力, 從而通過對該情境的操縱、觀察和思考得出合理的結(jié)論。計算機仿真可以在很大程度上激發(fā)學生的高水平思維活動, 讓學生通過反省性的、高水平的思維活動來建構(gòu)深層的、靈活的、真正的知識,近幾年, 計算機模擬教學在國內(nèi)外的電子商務(wù)課程中屢見不鮮, 但仿真教學在計算機教學中的應(yīng)用、尤其是在計算機網(wǎng)絡(luò)課程中的應(yīng)用還處于探索研究的階段, 將計算機模擬應(yīng)用于教學活動中, 往往能夠收到事半功倍的效果。

電子商務(wù)引起人們的普遍關(guān)注，細說起來也不過是最近幾年的事情。電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗室可以提供一個真實的環(huán)境,在這個環(huán)境中,學生可以模擬電子商務(wù)的各種活動。因此,電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗室具有可操作性、仿真性及適應(yīng)性強的特點。可操作性,是指電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗室中的計算機所需軟件;仿真性,是指學生在電子商網(wǎng)絡(luò)實驗室的計算機上安裝了相關(guān)軟件后,能夠模擬IT 環(huán)境,進行各種電子商務(wù)活動等;適應(yīng)性強,是指電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗室能夠成為與電子商務(wù)相關(guān)的多門課程的實習實訓(xùn)基地。在電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗室,學生可以學習基本的電子商務(wù)網(wǎng)站的建設(shè)流程。

二、計算機仿真技術(shù)

計算機仿真技術(shù)(computer?simulation?technology)是利用計算機科學和技術(shù)的成果建立被仿真系統(tǒng)的模型，并在某些實驗條件下對模型進行動態(tài)實驗的一門綜合性技術(shù)。它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時間比例尺等優(yōu)點，已成為分析、設(shè)計、運行、評價、培訓(xùn)系統(tǒng)（尤其是復(fù)雜系統(tǒng)）的重要工具。計算機仿真，是在研究系統(tǒng)過程中，根據(jù)形式性原理，利用計算機來逼真模仿研究對象。研究對象可以是真實的系統(tǒng)，也可以是設(shè)想中的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的仿真方法是一個迭代過程，即針對實際系統(tǒng)某一層次的特性（過程），抽象出一個模型，然后假設(shè)態(tài)勢（輸入），進行試驗，由試驗者判讀輸出結(jié)果和驗證模型，根據(jù)判斷的情況來修改模型和有關(guān)的參數(shù)。在沒有計算機以前，仿真都是利用實物或者它的模型來進行研究的，這種方法的優(yōu)點是直接、形象、易信，但模型受限、容易破壞、難以重用。而計算機仿真是將研究對象進行數(shù)學描述，建模編程，且在計算機上運行實現(xiàn)。它不怕破壞、容易修改、可重用。因此在現(xiàn)代化生產(chǎn)建設(shè)中得到了廣泛的采用。并取得了豐碩的成果，帶來了可觀的經(jīng)濟效益。

計算機仿真技術(shù)的核心是按系統(tǒng)工程原理建立真實系統(tǒng)的計算機仿真模型，然后利用模型代替真實系統(tǒng)在計算機上進行實驗和研究。由于近年來信息技術(shù)的發(fā)展特別是高性能海量并行處理技術(shù)，可視化技術(shù)，分布處理技術(shù)，多媒體技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，使得建立人――機――環(huán)境一體化的分布的多維信息交互的仿真模型和仿真環(huán)境成為可能，從而使仿真方法有了一些新的發(fā)展，形成了一些新的研究仿真方法熱點，如：定性仿真方法；面向?qū)ο蟮姆抡娣椒ǎ环植际浇换シ抡娣椒?；人――機和諧仿真環(huán)境建立方法學。

三、電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗室

利用仿真技術(shù)可以構(gòu)建電子商務(wù)仿真實驗室，通用的通信網(wǎng)絡(luò)硬件實驗平臺《計算機網(wǎng)絡(luò)》或《計算機網(wǎng)絡(luò)與通信》是計算機專業(yè)的必修專業(yè)課程。它的實驗主要是從以下幾個方面進行設(shè)計的:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)做實驗:它包括網(wǎng)絡(luò)布線與制作,計算機操作系統(tǒng)的安裝與配置,局域網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn),廣域網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)。其目的主要是讓學生了解常用網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的連接、安裝與配置。通過設(shè)計、連線和配置,完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信實驗。計算機網(wǎng)絡(luò)原理的模擬與仿真:計算機網(wǎng)絡(luò)模型,有許多協(xié)議支持實現(xiàn),每種協(xié)議實現(xiàn)都有些算法。原理的模擬與仿真就是解決其中的一些算法實驗,這種實驗通常用軟件加以實現(xiàn),但同時也需一些硬件配合完成。其目的主要是使學生通過實驗對算法應(yīng)用理解更深刻。如:數(shù)據(jù)鏈路層的連續(xù)ARQ,網(wǎng)絡(luò)安全中的加密算法等。網(wǎng)頁虛擬實現(xiàn)交互指導(dǎo)實驗:有些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備費用很高,也沒有必要全部實做,設(shè)計一些虛擬網(wǎng)頁,通過網(wǎng)絡(luò)的操作達到實驗的目的。如:網(wǎng)絡(luò)的測試儀的使用,高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用和配置等。

在教學應(yīng)用中，通過仿真技術(shù)不但可以節(jié)約教學成本，而且能取得良好的教學效果。

四、結(jié)束語

計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動了計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，使得計算機仿真方法有了更廣闊的應(yīng)用空間，其中對復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程的仿真就是一個重要方面。面向計算機仿真方法學的幾個主要發(fā)展趨勢是定性仿真方法、面向?qū)ο蠓抡娣椒?、分布式交互仿真方法和人機和諧仿真環(huán)境等。

篇8

【關(guān)鍵詞】計算機仿真技術(shù)；生產(chǎn)系統(tǒng)；應(yīng)用研究

1前言

21世紀是科技的時代，在各個行業(yè)領(lǐng)域中都有計算機技術(shù)的應(yīng)用，所謂計算機仿真技術(shù)是基于計算機硬件設(shè)備與操作系統(tǒng)的一種仿真環(huán)境，對不同的物體與信息進行分析與加工，同時仿真技術(shù)也能將真實的事物變?yōu)樘摂M的環(huán)境，幫助用戶更好的感受到聽覺、視覺的效果，在仿真環(huán)境中用戶可以同計算機進行虛擬的互動，真正實現(xiàn)身臨其境的效果，計算機仿真技術(shù)最為重要的一個特點就是構(gòu)想性，能夠通過仿真技術(shù)讓人們更好的理解抽象的東西，并將這些東西以三維立體的形式表現(xiàn)出來。為了更好的適應(yīng)市場的需求，提高生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，減少投資風險，就需要讓企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)高效的、可靠的運行與生產(chǎn)。從目前來看，生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計與管理中還存在很多的問題，由于系統(tǒng)自身具有一定的復(fù)雜性在調(diào)度的時候也比較困難，因此利用計算機仿真技術(shù)是最有效、簡單的方法，本文就對計算機仿真技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用進行具體的分析。

2計算機仿真技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用

2．1生產(chǎn)系統(tǒng)的計算機仿真技術(shù)

生產(chǎn)系統(tǒng)計算機仿真是一種系統(tǒng)建模與實驗分析的方式，它能將生產(chǎn)資源、工藝路線、庫存與管理等信息都結(jié)合起來，根據(jù)系統(tǒng)的活動過程來代替數(shù)學方式進行描述，在理解上也更加容易理解，全面的反映出生產(chǎn)系統(tǒng)的特征與過程，近年來，仿真技術(shù)在我國制造業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，主要用于解決以下方面的問題:(1)生產(chǎn)系統(tǒng)的改造與重組。通過生產(chǎn)系統(tǒng)的流程進行仿真的分析，然后將各個部分的關(guān)系進行量化。(2)在制造單元分析問題上建立起仿真模型，確保相關(guān)資源的配置情況以及系統(tǒng)的合理性，估算出系統(tǒng)生產(chǎn)能力以及設(shè)備故障對系統(tǒng)的影響，從這些方面來確定出方案。(3)在生產(chǎn)系統(tǒng)仿真模型建立完成之后，生產(chǎn)管理人員就可以對生產(chǎn)系統(tǒng)的策略進行調(diào)整，根據(jù)模型可能造成的結(jié)果來做出最科學的管理措施。計算機仿真技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)中的這些功能，讓計算機仿真技術(shù)在制造業(yè)中獲得更大的發(fā)展。在生產(chǎn)系統(tǒng)計算機仿真的分析過程中，包括三個方面的內(nèi)容:第一是根據(jù)調(diào)查研究來確定系統(tǒng)需要解決的問題，然后建立起概念模型并對相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)則、變量、元件等進行論證，在此過程中除了設(shè)計人員之外，相關(guān)企業(yè)管理人員也要參與進來進行論證。第二是根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)仿真的問題提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后對仿真模型進行初始化將這些數(shù)據(jù)進行輸入，同時輸出最后的仿真結(jié)果。第三是對仿真的結(jié)果進行分析從而提供更多的決策依據(jù)。

2．2生產(chǎn)系統(tǒng)計算機仿真實例

用于生產(chǎn)系統(tǒng)的計算機仿真工具主要有三種類型:第一是計算機算法語言例如C語言、C++、Fortrun等，第二種類型是通用的仿真程序語言，第三種是計算機仿真軟件。計算機算法語言與通用的仿真程序語言都需要設(shè)計人員具備很好的編程能力，這兩種工具的運用相對困難一些，計算機仿真軟件就沒有這些缺點，它有著簡單、易掌握的特點，同時所有的數(shù)據(jù)都可以在一個圖形界面中完成是目前使用最廣泛的應(yīng)用，在國外很多的企業(yè)都開發(fā)了這種軟件，例如Automod、Witness等，在進行實際操作的時候要建立起一個系統(tǒng)規(guī)劃模型，在這個車間中應(yīng)該包括兩臺數(shù)控車床、一臺清洗機、一套檢測設(shè)備，如果加工作業(yè)到達車間的時間為20分鐘，那么就應(yīng)該按照1:1的比例來分配工作量，車間需要有一位技術(shù)人員來復(fù)雜加工與檢驗入庫的工作，同時為了擴大車間的生產(chǎn)能力提高設(shè)備使用率，應(yīng)該適當?shù)膶ΜF(xiàn)有系統(tǒng)進行完善與改造，如果車間需要雇傭3個技術(shù)人員，那么加工過程中的搬運時間就為2分鐘，并且加工中的搬運時間就由設(shè)備的長度與速度來決定的，每條輸送裝置的長度為50m，速度為40m/min，通過對生產(chǎn)系統(tǒng)的仿真可以看出，利用仿真可以對生產(chǎn)系統(tǒng)進行簡單的描述，這也是為提高生產(chǎn)系統(tǒng)的效率提供依據(jù)，這只是一個比較簡單的實例過程，對于比較復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)來說只依靠人的能力是遠遠不夠的，要想仔細的對這些因素進行分析與預(yù)測就應(yīng)該采用更加先進的辦法，將計算機仿真技術(shù)加以完善對管理人員的幫助也就更加明顯了。

3結(jié)語

綜上所述，本文主要對計算機仿真技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用進行說明，可以看出，隨著我國制造業(yè)進程的不斷深入，計算機仿真技術(shù)已經(jīng)投入使用并得到了廣泛的好評，它能夠解決制造業(yè)系統(tǒng)中的復(fù)雜問題，還可以應(yīng)用于自動制造系統(tǒng)的研究，可以說有著很好的發(fā)展前景，在計算機不斷普及的今天，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員在該領(lǐng)域做出了很多的討論與嘗試，利用計算機仿真技術(shù)對生產(chǎn)系統(tǒng)進行分析也是最經(jīng)濟、有效的方式，相信未來我國的計算機系統(tǒng)會得到更加廣泛的應(yīng)用，邁上新的歷史階段。

參考文獻:

［1］孫迪，王昊．計算機仿真技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］．通訊世界，2016(06)．

［2］林雅婷．基于計算機仿真技術(shù)的企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化研究［J］．商場現(xiàn)代化，2015(27)．

［3］何彥慶．計算機實用技術(shù)的油田生產(chǎn)仿真系統(tǒng)的設(shè)計［J］．計算機光盤軟件與應(yīng)用，2012(18)．

篇9

計算機仿真主要是利用計算機技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)，通過建立研究系統(tǒng)的數(shù)學模型，進而在計算機上對系統(tǒng)進行實驗分析和研究的一門技術(shù)。因此，該門課程是一門解決實際問題、實踐性強的課程。目前，大部分院校對該門課程的講授主要圍繞計算機仿真的概念、方法和技術(shù)來開展的，而在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)建模、仿真計算、仿真結(jié)果分析等方面的講解還存在薄弱環(huán)節(jié)。從教學內(nèi)容來看，主要存在重理論分析，輕仿真實驗；從教學過程來看，還存在重課堂教學，輕實踐環(huán)節(jié)的現(xiàn)象。為此，應(yīng)加強計算機仿真技術(shù)課程實驗教學方法的研究，突出系統(tǒng)仿真建模分析實驗，建立仿真實驗的內(nèi)容體系，強化仿真實驗過程管理，以達到提高學生在計算機仿真技術(shù)領(lǐng)域的運用能力。仿真實驗的內(nèi)涵就是針對仿真實驗對象，建立仿真實驗?zāi)Ｐ?，利用計算機技術(shù)，在計算機上開展仿真運算與結(jié)果分析的一種實踐活動。單純的課堂理論教學一般缺乏主動獲取知識的能力，缺乏對所學知識的深入思考和實際動手能力的培養(yǎng)，缺乏發(fā)現(xiàn)問題、靈活運用已有知識解決實際問題的能力。而實驗環(huán)節(jié)能在很大程度上彌補這種教學方式的不足，尤其是計算機仿真技術(shù)這門課程，具有系統(tǒng)針對性強與實際結(jié)合緊密的特點。因此，在計算機仿真技術(shù)課程的教學過程中，重視仿真實驗課程建設(shè)，加強學生實驗環(huán)節(jié)的教學和訓(xùn)練，已經(jīng)成為本門課程改革和創(chuàng)新的一個重要內(nèi)容。

1仿真技術(shù)實驗課程的目的、分類及特點

計算機仿真實驗課是掌握計算機仿真技術(shù)和仿真技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是開展科學實驗、科學研究和工程應(yīng)用領(lǐng)域能力培養(yǎng)的重要課程之一。開展計算機仿真實驗課程改革，需要從實驗內(nèi)容設(shè)置、實驗教學管理、實驗課程評價等幾方面入手，以達到實驗課程提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力的目標。計算機仿真技術(shù)的教學內(nèi)容通常分為連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散系統(tǒng)仿真兩個方面，因此，仿真技術(shù)實驗可分為連續(xù)系統(tǒng)仿真實驗和離散系統(tǒng)仿真實驗。另一方面，按照仿真的作用和目的來分，仿真技術(shù)實驗領(lǐng)域也可分為三種形式。一是系統(tǒng)設(shè)計仿真實驗，即對尚不存在的假象系統(tǒng)開展仿真實驗。通過仿真實驗，來觀察系統(tǒng)設(shè)計的各項性能參數(shù)。二是仿真對象的系統(tǒng)分析仿真實驗，即對已有系統(tǒng)進行仿真實驗。針對存在的已有系統(tǒng)，構(gòu)建系統(tǒng)模型，通過仿真實驗以觀察和分析系統(tǒng)，來了解和掌握系統(tǒng)的變化規(guī)律。三是系統(tǒng)模擬訓(xùn)練仿真實驗，利用現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實技術(shù)或半實物仿真技術(shù)，構(gòu)建訓(xùn)練系統(tǒng)的操作訓(xùn)練模型和模擬訓(xùn)練仿真環(huán)境，為系統(tǒng)的操作人員提供模擬訓(xùn)練的實驗平臺。根據(jù)仿真技術(shù)實驗的目的結(jié)合計算機仿真技術(shù)課程要求，仿真技術(shù)實驗課程具有以下特點：一是系統(tǒng)實驗對象的針對性。仿真實驗必須針對某個具體的對象或系統(tǒng)開展仿真實驗活動。如一個控制系統(tǒng)的仿真實驗，應(yīng)從該系統(tǒng)的數(shù)學模型入手，明確數(shù)學模型中各參數(shù)的含義和參數(shù)之間的物理關(guān)系，以此開展仿真實驗才具有針對性，而不能籠統(tǒng)地給出一個仿真計算的式子，不加分析就開始進行仿真計算。二是仿真實驗?zāi)Ｐ偷挠行浴７抡鎸嶒災(zāi)Ｐ褪欠抡鎸嶒炏到y(tǒng)的一種抽象，與實驗系統(tǒng)和內(nèi)容結(jié)合緊密，學生應(yīng)從掌握仿真系統(tǒng)原理的基礎(chǔ)上，建立有效的、可計算的仿真實驗?zāi)Ｐ?，以便開展仿真實驗教學活動。三是仿真實驗過程的完整性。仿真實驗過程包括系統(tǒng)建模、仿真建模和仿真實驗等過程。從仿真實驗對象或系統(tǒng)入手，對仿真實驗?zāi)康模⒎抡鎸嶒炏到y(tǒng)的數(shù)學模型，利用掌握的仿真軟件或熟知的仿真實驗環(huán)境，將數(shù)學模型轉(zhuǎn)換成仿真計算模型，開展仿真實驗，最后對仿真實驗與仿真結(jié)果進行處理分析。四是仿真實驗環(huán)境的可操作性。仿真實驗依賴于仿真環(huán)境與仿真軟件，不同的系統(tǒng)、不同的仿真模型，需要在不同的仿真環(huán)境下進行。仿真實驗環(huán)境與仿真軟件，有通用計算機程序設(shè)計語言，如C++、VB等；有數(shù)學計算能力較強應(yīng)用軟件，如Matlab；有針對離散事件系統(tǒng)仿真軟件，如GPSS。還有針對不同領(lǐng)域的專業(yè)性仿真軟件，如流體工程仿真計算軟件Fluent，機械設(shè)計與虛擬樣機仿真軟件SolidWorks、Pro/E和UG等。因此，仿真實驗的開展應(yīng)根據(jù)仿真實驗對象，仿真實驗?zāi)康暮鸵?，選擇正確的仿真實驗環(huán)境和仿真軟件。

2仿真技術(shù)實驗課教學體系建設(shè)

仿真技術(shù)實驗課程教學改革涉及教學內(nèi)容，教學體系、教學方法等多個方面。在教學內(nèi)容上，應(yīng)緊密配合仿真技術(shù)課堂教學要求，合理安排仿真實驗項目。如在連續(xù)系統(tǒng)仿真方面，應(yīng)針對仿真對象的微分方程、傳遞函數(shù)、狀態(tài)空間和結(jié)構(gòu)圖等不同模型開展仿真實驗，以了解不同模型表示方法的仿真技術(shù)。在仿真實驗教學體系方面，要結(jié)合相關(guān)專業(yè)對不同仿真技術(shù)的要求，有針對性地選擇仿真對象。即從建模表示、模型處理、仿真算法設(shè)計、仿真結(jié)果分析等方面，設(shè)置仿真實驗案例。在實驗教學方法方面，要加強仿真實驗前學生的實驗準備，以及熟悉仿真實驗環(huán)境、做好仿真實驗過程記錄、仿真實驗結(jié)果處理和分析等方面的工作。

2.1仿真實驗課程體系建設(shè)

計算機仿真技術(shù)屬于一門應(yīng)用類型的課程，課程涉及大量的數(shù)學知識，理論性強，同時還蘊含著大量的工程性知識。因此，該門功課的建設(shè)與改革要突出工程性和應(yīng)用性，要注重理論與實際的結(jié)合。作為一門實驗課程教學體系的建設(shè)，主要涉及該門課程的教學目標、教學內(nèi)容、教學管理與考評、教學過程實施等多個方面。另一方面，計算機仿真實驗主要是在計算機上完成，在教學體系建設(shè)方面，還要注重學生計算機應(yīng)用能力和軟件編程能力的培養(yǎng)。

（1）實驗課程教學目標計算機仿真技術(shù)課程的設(shè)置目的，是使學員掌握計算機仿真的有關(guān)概念、原理和方法，學會利用計算機仿真技術(shù)，針對各自研究方向與領(lǐng)域，培養(yǎng)學生開展系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)運用的能力，以及能獨立開展實驗研究，解決科學研究和工程應(yīng)用領(lǐng)域中出現(xiàn)的問題。培養(yǎng)學生的計算機仿真思維，提高學生使用計算機仿真理論和技術(shù)從事科學研究的能力。

（2）實驗課程教學內(nèi)容計算機仿真技術(shù)課程涉及的領(lǐng)域較為廣泛，從仿真技術(shù)體系來看，課程內(nèi)容主要包括相似理論、建模理論、建模方法、仿真算法、仿真語言、仿真工具，仿真實驗、仿真數(shù)據(jù)處理與仿真VV&A等。從仿真知識體系來看，課程除涉及大量基礎(chǔ)數(shù)學知識外，還涉及系統(tǒng)、模型與仿真的概念、方法及分類，連續(xù)系統(tǒng)建模與仿真方法，離散事件系統(tǒng)建模與仿真，分布式系統(tǒng)仿真、面向?qū)ο蠼Ｅc仿真技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與仿真等。這些都為如何確定仿真實驗內(nèi)容提出了挑戰(zhàn)。為此實驗課程內(nèi)容安排上，我們提出了單項仿真實驗與綜合仿真實驗的解決思路，圍繞能力培養(yǎng)選擇實驗課程內(nèi)容。通過單項仿真實驗讓學生掌握重要的知識點，通過綜合仿真實驗讓學生掌握仿真技術(shù)的系統(tǒng)知識和仿真技術(shù)綜合運用能力。其中，單項實驗內(nèi)容包括：系統(tǒng)建模實驗，仿真工具運用實驗，仿真系統(tǒng)運行實驗，仿真數(shù)據(jù)處理與可信度評估實驗等。綜合仿真實驗主要包括連續(xù)系統(tǒng)仿真實驗，離散事件系統(tǒng)仿真實驗，先進系統(tǒng)仿真實驗，虛擬現(xiàn)實仿真實驗等。

（3）實驗組織實施與管理仿真實驗教學過程的組織實施與管理，既要遵循實驗課程教學規(guī)律，又要突出實驗課實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在給學生講解熟悉實驗環(huán)境、理解仿真對象和仿真目標的基礎(chǔ)上，讓學生參與實驗前準備工作，參與實驗方案與計劃的制定。根據(jù)仿真實驗特點，由學生獨立或與實驗小組完成整個仿真實驗過程，重視實驗過程中出現(xiàn)問題的分析與解釋。讓學生在完成實驗的同時，還要對實驗過程進行總結(jié)，提交仿真實驗后的體會等。在實驗安排方面，加強與相關(guān)課程內(nèi)容的同步結(jié)合。在實驗學時方面，突出課堂實驗與課后拓展實驗相結(jié)合，即單項仿真實驗可在較短的時間內(nèi)完成，主要安排在教學課程的學時內(nèi)。對綜合性仿真實驗采用開放式實驗，在制定完實驗方案和計劃后，可讓學生靈活安排時間去完成實驗。在實驗課程的考核管理是實驗過程也是教學過程的重要一環(huán)，應(yīng)加強實驗課程的過程考核，通過考核方式的改革，督促學生自覺開展實驗活動，達到開設(shè)仿真實驗課的目的?？己顺煽兛梢园磳W生的仿真實驗準備情況，實驗完成質(zhì)量，實驗過程表現(xiàn)與實驗報告質(zhì)量等內(nèi)容進行綜合評定。

2.2實驗課教學方法改革

實驗教學既是教學活動，又是實踐活動。要突出學生的能力培養(yǎng)，也要突出思維能力和科學精神的培養(yǎng)。實驗課教學可以采用任務(wù)驅(qū)動、過程開發(fā)的教學模式進行，即在明確仿真實驗任務(wù)的基礎(chǔ)上，由學生自己制定仿真實驗任務(wù)的計劃和方法，編寫如何做好仿真實驗的準備工作條目，提出每項仿真實驗的思路和注意事項，并將這些內(nèi)容作為仿真實驗課成績的一部分。在這種教學模式下，還要注重以下三方面的工作。

（1）重視仿真實驗準備工作仿真實驗準備工作是開展仿真實驗的前提。仿真實驗準備工作包括仿真實驗對象的認識和理解，仿真實驗?zāi)康?，制定實驗工作步驟以及熟悉仿真實驗環(huán)境、仿真語言和仿真工具等。要針對仿真實驗的對象或系統(tǒng)，讓學生查閱相關(guān)資料，了解對象和系統(tǒng)的特性，為下一步模型的建立奠定基礎(chǔ)，同時，作好仿真實驗前的數(shù)據(jù)收集與準備工作。

（2）強化仿真實驗建模分析模型是研究對象或系統(tǒng)的抽象，也是仿真實驗的基礎(chǔ)。仿真模型的建立是按照一定的目的對所要研究的對象或系統(tǒng)進行抽象的過程。沒有正確抽象和描述的仿真模型，就無法開展正確的仿真實驗。對于連續(xù)系統(tǒng)或離散事件系統(tǒng)仿真建模來說，通常需要根據(jù)對象的物理特性，變量特征和仿真實驗的目的等開展系統(tǒng)實驗建模分析。模型分析主要包括模型的使用對象，模型假設(shè)條件，模型內(nèi)部要素的作用機理，模型簡化，模型的表示方式，以及輸出結(jié)果形式等。建模分析不僅能鍛煉和提高學生面向問題的解決能力，同時還可以培養(yǎng)學生邏輯推理能力和科學的思維方式。

（3）突出仿真實驗技術(shù)應(yīng)用仿真實驗技術(shù)主要包括仿真實驗設(shè)計，仿真算法設(shè)計，仿真實驗數(shù)據(jù)處理與分析等。這些仿真技術(shù)的應(yīng)用對提高學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和探索熱情有著重要作用。仿真實驗設(shè)計主要是制定仿真實驗方案，包括編寫實驗?zāi)康?，實驗步驟，實驗初始條件設(shè)定等。仿真實驗算法設(shè)計是一項具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性的工作，在這一方面要充分讓學生去閱讀相關(guān)文獻，為仿真實驗設(shè)計高效、正確的仿真算法。同時，在算法設(shè)計時還要考慮到仿真實驗環(huán)境，仿真實驗環(huán)境包括仿真所用的軟件和硬件等。在此教師主要給學生以引導(dǎo)和提示，讓學生熟悉相關(guān)的實驗環(huán)境，摸索和掌握各種實驗工具的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，再讓學生編寫仿真實驗程序、設(shè)計計算步長等相關(guān)仿真計算工作。仿真實驗數(shù)據(jù)處理與分析是仿真實驗的重要組成部分，讓學生掌握常用的數(shù)理統(tǒng)計的方法進行實驗數(shù)據(jù)處理與分析。同時，還要通過仿真實驗，教會學生對仿真對象變化規(guī)律如何做出合理的估計和判斷的方法，以達到實驗的目的。

3仿真技術(shù)實驗課教學案例

以連續(xù)系統(tǒng)仿真為例，對起重機吊運系統(tǒng)特性開展研究。利用起重機吊運系統(tǒng)仿真實驗，進一步闡明仿真技術(shù)實驗課程教學方法的運用。

3.1仿真實驗前準備

在實驗準備階段，首先要認識仿真對象，弄清仿真對象的系統(tǒng)組成，即系統(tǒng)是有哪些實體對象構(gòu)成的，系統(tǒng)中各個實體的參數(shù)屬性，系統(tǒng)內(nèi)部實體之間的作用機制等。在本案例中系統(tǒng)由起重機小車、鋼絲繩和吊運的貨物構(gòu)成。其次，是要明確仿真實驗的目的，即起重機小車的移動速度、吊繩長度和貨物質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)，對吊運時貨物擺角的影響。三是系統(tǒng)抽象，對系統(tǒng)中無關(guān)的因素進行簡化，如忽略吊運時吊繩長度變化、風速和前后搖擺等影響，以降低系統(tǒng)建模的復(fù)雜性。四是收集實驗所需數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)建模做好準備，如貨物的質(zhì)量、吊繩長度等。

3.2實驗?zāi)Ｐ徒?/p>

根據(jù)上述準備工作，利用運動學和動力學的相關(guān)知識，結(jié)合仿真目的建立仿真實驗對象的數(shù)學模型。在建立模型時，首先考慮模型的初始狀態(tài)，給出了初始條件下的參數(shù)和方程。其次，考慮貨物吊運時的擺動，即在某一擺角下的系統(tǒng)狀態(tài)，以此建立該狀態(tài)下貨物吊運擺動角度與貨物質(zhì)量、吊繩長度和吊運速度之間的計算關(guān)系。這樣就為下一步的計算機的仿真計算奠定了基礎(chǔ)。建立的起重機吊運貨物時的數(shù)學模型。

3.3仿真實驗

根據(jù)上述的實驗?zāi)Ｐ?，開展仿真計算。仿真計算可以采用通用程序設(shè)計語言，如C語言，也可采用數(shù)值計算和科學分析軟件Matlab來完成。對于Matlab軟件來說，即可采用M文件編程方式，也可利用SimLink方式進行交互式仿真。因此，在這一階段要鼓勵學生積極動手，獨立思維，利用不同狀態(tài)下的參數(shù)計算開展系統(tǒng)的仿真實驗。

3.4仿真實驗結(jié)果分析

仿真實驗結(jié)果分析就是對仿真實驗計算的數(shù)據(jù)進行綜合分析，獲取系統(tǒng)的相關(guān)信息和實驗結(jié)論，達到仿真實驗分析的目的。在計算結(jié)果分析時，要讓學生觀察多組輸入輸出數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的影響，來進一步認識系統(tǒng)。如在吊運過程中，通過修改吊運貨物的質(zhì)量，吊繩的長度和水平運行速度，來計算和觀察吊運擺角的變化，以此來達到認識起重機吊運系統(tǒng)的性能和變化規(guī)律。

4結(jié)束語

篇10

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；圖形圖像處理；應(yīng)用

Abstract: The application of computer technology is more and more widely, the whole society into the information age, modern computer technology in the application of image processing on the break mode method of traditional image processing, so that it has good reappearance function, more flexible application, applicable scope is wide. Especially the BIM technology for the application of graphics and image building, is brought about a revolutionary upgrade. At the same time and the virtual simulation technology in the latest architectural aspects of the application, the computer image processing technology is becoming more and more important in building construction.

Key words: computer technology; image processing; application

中國分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章標號：2095-2104（2012）03-0001-02

隨著社會現(xiàn)代化的大發(fā)展，在很多的生產(chǎn)施工中，為了保證工作的高效、安全、準確，都趨向于生產(chǎn)的自動化。建筑業(yè)是國內(nèi)經(jīng)濟的幾大經(jīng)濟支柱之一，將計算機技術(shù)與工程建筑業(yè)結(jié)合在一起的趨勢是有目共睹的。在追求低能耗、低污染、可持續(xù)發(fā)展的大背景下，工程建設(shè)信息化已成為時展的必然方向[1]。利用計算機技術(shù)對圖形圖像的處理就是通過計算機對圖片進行修飾，分割，除噪等一系列的步驟，從而實現(xiàn)對圖形圖像的優(yōu)化設(shè)計。計算機技術(shù)在建筑業(yè)方面的發(fā)展經(jīng)歷了兩次重要的變革。早期出現(xiàn)的計算機輔助CAD技術(shù)使工程建筑業(yè)由傳統(tǒng)的手工畫圖階段轉(zhuǎn)變?yōu)槎S的計算機繪圖階段，給建筑業(yè)帶來來了第一次的技術(shù)革命。隨著建筑業(yè)與計算機技術(shù)的進一步的結(jié)合應(yīng)用，又出現(xiàn)了專業(yè)應(yīng)用于建筑業(yè)的3DStudio,FormZ,VIZ等技術(shù)。本文從工程建筑方面的角度出發(fā)，探討幾種計算機技術(shù)在施工圖象處理的科學策略和應(yīng)用，比如，虛擬仿真技術(shù)，BIM技術(shù)等。

BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

BIM（建筑信息模型）技術(shù)是在社會對工程建筑領(lǐng)域的管理技術(shù)的需求增長的條件下應(yīng)運而生的，是建筑業(yè)圖形圖像處理的。在建筑制造行業(yè)，大概有三分之一的工程是需要再次返工的，這樣就導(dǎo)致超過半數(shù)的勞動力以及資源流失，十分之一的材料損耗。不難察覺有數(shù)以億萬元的經(jīng)濟損失，而BIM技術(shù)就是針對該問題的突破性研究。對建筑業(yè)來說，BIM技術(shù)在建筑過程的應(yīng)用可以設(shè)計出精確的三維模擬和能耗模型，高效的實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量、低風險的、低損耗的理念，輕松的完成建筑項目，從而帶來更大的經(jīng)濟效益。BIM技術(shù)的應(yīng)用是貫穿于建筑的整個過程?，F(xiàn)今已有一些成功的應(yīng)用案例，例如美國webcor公司，舊金山某基督教堂的虛擬施工模型。并且計算出后期施工的一系列數(shù)據(jù)（如圖二）。只是應(yīng)用簡單的CAD是無法滿足設(shè)計要求的。施工模型圖如圖一所示：

圖一

圖二

在施工階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一、可以創(chuàng)建三維逼真的設(shè)計方案圖，給人以真實、直觀的視覺感受，可以根據(jù)施工順序的選擇，形象的展示各個環(huán)節(jié)的施工方案，還可以進行四維的模擬，對比選擇不同的施工方案建立好的BIM模型，大大提高了三維渲染精度與效率，最終給客戶更為直觀的圖形圖象展示。比如在地鐵蓋挖逆坐施工中起到了很大的作用。

第二、有效虛擬施工過程，協(xié)同作用強。三維直觀的可視化功能加上時間維數(shù)，就可以虛擬施工過程，將施工計劃與實際的工程進展做對比，這樣有效的四維協(xié)同，可以讓工程師對項目的各個過程都了解得很清楚，以便對施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行提前的防備，BIM技術(shù)和施工方案、施工模擬有效的結(jié)合可以大大減少人力物力的損耗，減少返工和修整，提高建筑質(zhì)量，節(jié)約資源成本，縮短工程建筑周期。

第三、優(yōu)化設(shè)計方案，精確計劃，提高質(zhì)量。BIM技術(shù)最大的特點和優(yōu)點就是三維立體逼真的可視化，它可以使圖形圖像形象地展示在人們的眼前。利用這個技術(shù)可以在施工前檢測在施工過程中可能出現(xiàn)的碰撞和錯誤損失，進而進一步優(yōu)化設(shè)計方案，盡量減少返工，提高施工的質(zhì)量。

虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究

虛擬仿真技術(shù)包括虛擬和仿真兩個方面，虛擬技術(shù)和仿真技術(shù)有效結(jié)合，并成功應(yīng)用于設(shè)計施工中，打破了傳統(tǒng)的設(shè)計和施工模式，它具有高度仿真性，無破壞性，可無數(shù)次反復(fù)試驗，可控性高等優(yōu)點，還具有高效、施工質(zhì)量高、成本低等特點。其本身的軟件平臺是Revit軟件，是基于上述的BIM信息模型而配套的技術(shù)。對于建筑設(shè)計中的結(jié)構(gòu)和水暖加以概念性建模。它是迄今為止最經(jīng)濟有效的綜合集成方法,是推動技術(shù)進步的戰(zhàn)略技術(shù)。主要的虛擬仿真過程如圖三所示;

圖三

首先是利用現(xiàn)有的計算機水平建立三維模型，接著就是虛擬施工環(huán)境。某集團的新建住宅小區(qū)就是這一技術(shù)應(yīng)用的實際案例，其平面是一個矩形圖，建筑面積為24.3萬m2。該建筑的設(shè)計造型需要使用很多的鋼型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致整個吊裝工程巨大。只有通過虛擬仿真技術(shù)才能實際需求，得到一個可視化的虛擬模型，在施工前有一個準確的預(yù)估。建筑施工中圖形圖像的處理就是將設(shè)計出來的圖形轉(zhuǎn)化為更為直觀的、形象的三維圖像的過程，施工過程就是把圖像轉(zhuǎn)化為建筑實物的過程。在傳統(tǒng)的建筑模式中，保證施工質(zhì)量的條件是經(jīng)驗豐富的工程師，但這有很大的缺陷，光憑借經(jīng)驗往往使得在施工過程中出現(xiàn)缺乏全面性、客觀性，具有主觀性、盲目性等缺陷，也會出現(xiàn)很多難以控制的問題。虛擬技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用大大彌補了這一不足，虛擬技術(shù)下建立的圖形具有高仿真性，交互性，沉浸性。工程師可以根據(jù)需要進行施工虛擬實驗，從而在不斷的實驗中找到最佳的方案，實現(xiàn)設(shè)計圖形的最優(yōu)化，達到節(jié)約資源成本，縮短工程周期，提高質(zhì)量等目的。

利用計算機技術(shù)對圖形進行處理可以極大地提高形成圖片的效率及提高圖片的質(zhì)量，也會給工作帶來極大的方便，提高工作效率。圖形的處理技術(shù)包括圖形的屏幕顯示，圖形的字符處理以及成圖。首先是利用CDI和位映像圖來展現(xiàn)初步的繪圖的效果，然后就是對圖形的尺寸、特性用參數(shù)表示，所以在圖片上進行尺寸的單位的標注也是圖片處理的技術(shù)之一。

虛擬仿真技術(shù)為建筑的整個過程構(gòu)造了一個整體、綜合的環(huán)境，虛擬場景中的任何一個物體，都可以有高度仿真的聲音、動作畫面模擬，使畫面的真實感強，它的三維動畫的應(yīng)用。如圖四就是通過計算機仿真技術(shù)制作的該小區(qū)的外觀效果圖：

圖四

虛擬仿真技術(shù)可以實現(xiàn)對施工全程的分析，施工過程中的細節(jié)都以高清晰的畫面的形式展現(xiàn)出來，人們可以根據(jù)自己的需要在畫面上做修改，并且這項技術(shù)在預(yù)防施工過程可能出現(xiàn)的安全隱患具有很好的預(yù)測性。未來的圖象處理技術(shù)的發(fā)展，主要是朝著高度清晰、三維成像及多位成像、自動化、智能化的方向發(fā)展的，在技術(shù)的研究中，主要是將理論和實際操作結(jié)合起來，計算機技術(shù)在圖象處理中的應(yīng)用也將得到進一步的發(fā)展。

三、總論

圖象處理技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛普遍，CAD、CAM技術(shù)對于建筑工程設(shè)計的基礎(chǔ)構(gòu)圖中也有充分應(yīng)用。在建筑施工中對圖形圖像的處理給我們的社會帶來很大的經(jīng)濟效益，可以不費成本的無數(shù)次的反復(fù)試驗施工過程，然后對施工過程進行細致的分析，盡量減少各種浪費，減少人力資源的耗損。BIM技術(shù)對圖形圖像的處理實質(zhì)上也是對施工過程的一個模擬的過程，在計算機上近乎逼真的動態(tài)模擬，讓我們?nèi)缟砼R其境，達到一定實質(zhì)性的效果。隨著時代的進步，該技術(shù)所提供的數(shù)據(jù)會越來越詳細和全面，對于建筑施工行業(yè)會帶來巨大的革命。同時，5D技術(shù)也會在計算機圖像處理中越來越多的應(yīng)用。建筑設(shè)計等等中的問題依靠計算機技術(shù)的進一步發(fā)展來帶動其變革。綜上所述，計算機技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用有待于進一步的推廣和深入的發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉剛，李鑫，王興龍，等．建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用淺析與建議[J]．施工技術(shù)，2012，41(3)：39-40,44．

[2]潘佳怡，趙源煜．中國建筑業(yè)BIM發(fā)展的阻礙因素分析[J].工程管理學報，201226(1):6-11