虛擬仿真技術(shù)方案精選(九篇)
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第1篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
關(guān)鍵字：虛擬仿真技術(shù)；建筑施工；應(yīng)用
中途分類號：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
系統(tǒng)仿真是以多種學(xué)科理論為基礎(chǔ)，以計算機(jī)及其軟件為工具進(jìn)行試驗研究的理論和方法論體系。仿真技術(shù)顧名思義，是把自然界中的物理現(xiàn)象通過一定的物理和數(shù)學(xué)模型在計算機(jī)上模擬來得到實際場變量的分析，有助于預(yù)知關(guān)心的物理現(xiàn)象。簡單的說，仿真技術(shù)是對系統(tǒng)模型的一種試驗技術(shù)(是對系統(tǒng)動態(tài)模型的一種實驗手段)，在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面有較大的優(yōu)越性。
一、虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在國際上是一個熱門研究課題，其應(yīng)用已取得引人注目的成效，在國內(nèi)也引起了廣泛的重視。當(dāng)人們需要構(gòu)造當(dāng)前不存在的環(huán)境、人類不可能到達(dá)的環(huán)境或構(gòu)造虛擬環(huán)境以代替耗資巨大的現(xiàn)實環(huán)境時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是必不可少的。隨著計算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展以及人們越來越認(rèn)識到它的重要作用，虛擬仿真技術(shù)在各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展，并且越來越顯示出廣闊的應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實的廣泛應(yīng)用前景使之成為目前最具影響力的技術(shù)之一。軍事領(lǐng)域、航天技術(shù)、建筑設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、教育培訓(xùn)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、石油化工等等，虛擬戰(zhàn)場、虛擬城市、甚至“數(shù)字地球”，無一不是虛擬技術(shù)的應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)將使眾多傳統(tǒng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的改變。虛擬仿真技術(shù)在建筑方面的應(yīng)用主要有：大型建筑先期演示和論證；建筑設(shè)計領(lǐng)域；結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域(工程結(jié)構(gòu)分析、巖土工程分析)；房地產(chǎn)展示領(lǐng)域(全方位的數(shù)字化沙盤、數(shù)字化投標(biāo)領(lǐng)域、房地產(chǎn)展示、施工流程的數(shù)字化模擬)。本文主要闡述虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用。
二、虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用方式
（一）用當(dāng)前流行的三維動畫軟件3DS MAX、虛擬現(xiàn)實軟件3DVRI、多媒體編排軟件NeoBook、編程工具C#來實現(xiàn)模擬施工和虛擬建筑場景漫游。
3DVRI制作出來的虛擬仿真系統(tǒng)主要功能有：全方位互動漫游功能；即時輸出功能；數(shù)據(jù)實時查詢及修改功能；語音定位功能；導(dǎo)航圖功能。
事先用3DSMAX軟件做好建筑場景及主體的3D模型以及各施工模塊的3D模型，然后用3DVRI虛擬現(xiàn)實軟件對動畫場景進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為3DVRI實時三維系統(tǒng)，最后用NeoBook軟件在3DVRI實時三維系統(tǒng)中按照需求寫入不同的指令，為實時三維系統(tǒng)添加交互功能，可以利用專業(yè)編程工具如C#等軟件對實時三維系統(tǒng)中的模型及動畫進(jìn)行精確控制，并可編寫更復(fù)雜的交互功能程序，最終為可獨立運行的3DVRI施工模擬虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。此方案對于多種施工方案的展示、施工工序的編排比較有用，但無法對于施工方案進(jìn)行預(yù)見性的模擬。
（二）用專業(yè)的建筑虛擬現(xiàn)實軟件(如奔特力Bentley、Multigen、Veger等)，結(jié)合部分編程技術(shù)，實現(xiàn)具有較強(qiáng)人機(jī)交互能力、模擬建筑施工過程，以選擇合理的設(shè)計方案以及合理的施工方案。
本方案更為專業(yè)和智能，能預(yù)見性地發(fā)現(xiàn)施工方案中的不足，便于指導(dǎo)施工，可以有效地提高施工水平、消除施工隱患、防止施工事故、減少施工成本與時間。此方案的軟件購置費用比較高。
比較著名的是英國Bentley建筑工程系列軟件公司提供的系列建筑仿真軟件，目前已經(jīng)在中國建筑、工程以及建造領(lǐng)域得到一些應(yīng)用，主要在各建筑設(shè)計院使用，在施工中企業(yè)的應(yīng)用還屬于起步階段。Bentley工程軟件系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官Greg Bentley宣布了兩項新的中國計劃，以支持中國的大規(guī)模基建投資。首先，Bentley亞洲總部將進(jìn)駐北京，為中國的基建領(lǐng)域提供全面配套的軟件產(chǎn)品；其次，即將啟動的Bentley Power計劃，使中國用戶可在初期免費注冊專業(yè)的計算機(jī)輔助制圖／設(shè)計(CADD)軟件服務(wù)。
三、建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)的意義
（一）建筑工程施工方案的選擇和優(yōu)化。
建筑工程施工的施工方法及施工組織的選擇和優(yōu)化主要是建立在施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，存在一定局限性。同時，現(xiàn)代建筑基本都具有鮮明的個性，建筑工程施工成為不可完全重復(fù)的過程。使用施工虛擬仿真技術(shù)將可以直觀、科學(xué)地展示不同施工方法和施工組織措施的效果，可以定量地完成方案的對比，有助于施工方案的選擇和優(yōu)化，真正實現(xiàn)最優(yōu)施工。
（二）施工技術(shù)革新和新技術(shù)引入。
施工虛擬仿真技術(shù)一方面能使廣大施工技術(shù)人員低成本地試驗施工新工藝和革新思路，有助于創(chuàng)造性的充分發(fā)揮，同時能真切展示新技術(shù)的成效，縮短建筑業(yè)新技術(shù)的引入期和推廣期，降低新技術(shù)、新工藝的實驗風(fēng)險。
（三）施工管理
施工虛擬仿真技術(shù)能事先模擬施工全過程，能提前發(fā)現(xiàn)施工管理中質(zhì)量、安全等方面存在的隱患，因而可以采取有效的預(yù)防和強(qiáng)化措施，提高工程施工質(zhì)量和施工現(xiàn)場管理效果。
（四）安全、生產(chǎn)培訓(xùn)
施工虛擬仿真技術(shù)能實時、直觀地顯示施工過程的實際情況，有助于操作人員全面了解操作流程，優(yōu)質(zhì)安全地完成施工任務(wù)。
（五）大型工程設(shè)計
施工虛擬仿真技術(shù)可以考察建筑設(shè)計是否合理，可以方便地對擬改進(jìn)部位進(jìn)行修改，從而得到滿意的設(shè)計結(jié)果。設(shè)計的仿真也有利于設(shè)計單位與業(yè)主、施工單位進(jìn)行設(shè)計交底。
（六）建筑市場管理
施工虛擬技術(shù)在招投標(biāo)過程中能直觀對比各方的施工方法和成效，增加評標(biāo)的透明度和公正性，有利于建筑市場的規(guī)范管理。
（七）其它方面
開發(fā)施工虛擬仿真技術(shù)必然帶動虛擬現(xiàn)實技術(shù)廣泛地應(yīng)用于建筑業(yè)其它方面，帶動以下幾方面的進(jìn)步：城市和市政規(guī)劃的優(yōu)化；投資者的投資意圖及市場推銷；建筑機(jī)械設(shè)計；仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)。
四、總結(jié)：
總而言之，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，各種新型技術(shù)都已經(jīng)開始投入實踐。建筑業(yè)也必須敢于創(chuàng)新，勇于嘗試，這是建筑行業(yè)發(fā)展自身、壯大自身并適應(yīng)時展的唯一途徑。
參考文獻(xiàn)：
第2篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
【關(guān)鍵詞】三維仿真；城市的規(guī)劃；應(yīng)用
1 前言
三維仿真技術(shù)就是把計算機(jī)的圖案組建成三維數(shù)字的模式后于計算機(jī)里面去制造仿真的虛擬環(huán)境。使得人們產(chǎn)生一種逼真的意向，傳統(tǒng)的三維仿真技術(shù)主要是在二維地形的平面的基礎(chǔ)上，開展場地的平面建設(shè)，而建設(shè)產(chǎn)生的三維效果，常常是采用計算機(jī)的仿真技術(shù)…透視圖來描述。雖然城市建設(shè)方案的相關(guān)軟件已經(jīng)走向成熟，也能進(jìn)行三維透視。可是其很難和現(xiàn)實生活中周邊的建筑物結(jié)合起來，并在規(guī)劃建設(shè)中系統(tǒng)的認(rèn)識到現(xiàn)實生活中周邊環(huán)境和城市產(chǎn)生的整體作用；運用三維技術(shù)，就可以在城市的真實的數(shù)字模式的三維虛擬環(huán)境中開展城市化建設(shè)，從而真正達(dá)到了技術(shù)上的創(chuàng)新，為建設(shè)者提供逼真的虛擬環(huán)境，主觀意愿的挑選最好的設(shè)計方案、實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計方案與周邊環(huán)境和諧匹配；而且可以快速進(jìn)行多方面選擇，只需隨時改變設(shè)計參數(shù)，可在真實三維景觀環(huán)境中，展現(xiàn)出想象的設(shè)計實體空間效果。其中包括設(shè)計模型的結(jié)構(gòu)形狀、紋理效果、光照效果、相關(guān)位置、整體環(huán)境效果等。
2 仿真技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用背景
城市規(guī)劃的連續(xù)性和超越性使得三維技術(shù)在這之中得到廣泛的發(fā)展，總體建設(shè)規(guī)劃和仔細(xì)規(guī)劃以及建設(shè)單體規(guī)劃，都必須運用其本身在現(xiàn)實中和將來的設(shè)計來創(chuàng)建居民的生活的環(huán)境，這樣，城市的規(guī)劃就更加具有理論性和客觀性。城市建設(shè)設(shè)計的決策人員和設(shè)計人員以及群眾的合作性是進(jìn)行城市化設(shè)計的關(guān)鍵。仿真技術(shù)是和群眾建成合作關(guān)系的媒介，政府相關(guān)單位、工程開發(fā)單位、仿真技術(shù)人員和群眾能夠在任何角度切實相互的了解其作用的所在，這樣就更有利于技術(shù)人員掌握和認(rèn)識到設(shè)計師的設(shè)計意圖， 使規(guī)劃者的宏觀戰(zhàn)略決策與公眾參與得以有效結(jié)合。
3 三維仿真技術(shù)于城市規(guī)劃建設(shè)中的應(yīng)用意義
仿真技術(shù)作用于城市建設(shè)是一種新的應(yīng)用于城市規(guī)劃的一項新技術(shù)和方案，它的應(yīng)用使得人們能在虛擬的三維狀態(tài)下，使用交換和動態(tài)的方案對城市進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)和管理。仿真技術(shù)應(yīng)用于城市的規(guī)劃建設(shè)中，強(qiáng)化了城市建設(shè)理念、城市設(shè)計方案、城市建設(shè)的開展和管理體系也隨之得到鞏固。城市三維仿真在城市規(guī)劃應(yīng)用中的意義主要體
現(xiàn)在以下幾方面：
3.1 改善城市設(shè)計的質(zhì)量
很多傳統(tǒng)的表現(xiàn)模式級易在距離、高矮、照明、材料幾個方面受到人為的改造，從而誘導(dǎo)評估者，作出一些主觀的決定，影響城市建設(shè)的進(jìn)程。假如城市設(shè)計相關(guān)單位設(shè)計一種客觀的虛擬現(xiàn)實體系平臺，開發(fā)單位和建設(shè)部門把他們的計劃按照同樣的細(xì)節(jié)尺度和視覺效果直接進(jìn)入，方案的估計就會更加精準(zhǔn)和公平。
3.2 優(yōu)化群眾服務(wù)質(zhì)量
城市的仿真技術(shù)能夠把城市信息化從而更直觀的展現(xiàn)城市的風(fēng)采，世界群眾能夠采用城市的仿真技術(shù)建立以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的三維信息地理平臺，通過網(wǎng)絡(luò)了解城市的現(xiàn)實狀況，收集數(shù)據(jù)和資料。這種方案可以擴(kuò)寬數(shù)據(jù)地理服務(wù)體系而為公眾提供更好的信息地理服務(wù)平臺。在這樣的平臺上，可以為后續(xù)的商業(yè)發(fā)展和和電子商務(wù)的發(fā)展提供舞臺，同時還給現(xiàn)代的城市設(shè)計、宣傳相關(guān)城市改造和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步狀況、提高城市的知名度和國際地位。最終變成吸引游客和投資者的良好介質(zhì)。
3.3 展示現(xiàn)狀及規(guī)劃情況
通過利用計算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)形成的標(biāo)準(zhǔn)三維城市信息平臺 ，將現(xiàn)狀與規(guī)劃成果運用到城市建設(shè)中去，給予相對逼真的虛擬環(huán)境，從而更好的為市民反應(yīng)城市的狀況和規(guī)劃計劃，還有就是利用空間數(shù)據(jù)技術(shù)更直觀的描述結(jié)果，把傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)匯入到空間可視技術(shù)中，從而對每個方面進(jìn)行系統(tǒng)的了解。
3.4 使得城市問題的探究角度更加豐富
運用三維的仿真技術(shù)來研究不同的城市問題時，其每種特定的功能可以讓我們獲取更加豐富的信息，使得探究更具體、更具有樂觀科學(xué)性。此外，因為三維技術(shù)對項目規(guī)劃較為逼真，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r地對規(guī)劃項目進(jìn)行真實的再現(xiàn)，很多不易察覺的設(shè)計問題能夠輕易地被發(fā)現(xiàn)，大大減少了由于事先規(guī)劃不周全而造成的損失與遺憾。
4 三維仿真技術(shù)的應(yīng)用
4.1 三維仿真虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不足之處
（1）對于除城市設(shè)計以外的規(guī)劃來說，地域及范圍太廣，三維數(shù)據(jù)模型需求量非常大，三維建模與數(shù)據(jù)處理采用傳統(tǒng)的建模方法很難完成，且表現(xiàn)深度也不好控制。
（2）從三維仿真技術(shù)上看，對于環(huán)境、紋理的表現(xiàn)，支持更多的特效、支持更大的紋理仍然是當(dāng)前仿真技術(shù)的重點，這對范圍不大而注重環(huán)境表現(xiàn)的城市設(shè)計來說是非常有用的，而對重在研究城市問題的更大范圍的環(huán)境來說，并沒有特別的發(fā)展，仿真應(yīng)用難度較高。
（3）三維仿真對軟硬件的要求極高，即使是面對范圍在較高水平以內(nèi)的城市設(shè)計來說，工作周期也很長，投資也較大，因此，當(dāng)前仿真應(yīng)用仍不廣泛。
4.2 三維仿真技術(shù)的應(yīng)用成效
4.2.1 虛擬現(xiàn)實與真實現(xiàn)實的集成
城市景觀的真實現(xiàn)實，即重建的城市真實三維數(shù)字模型；城市景 觀的虛擬現(xiàn)實，即城市規(guī)劃方案的設(shè)計模型，將兩個模型無縫的疊加在一起，就實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實與真實
現(xiàn)實的集成實際上，如果一個軟件平臺，既具有真實城市三維數(shù)字景觀的顯示功能，又具有靈活實用的虛擬景觀規(guī)劃設(shè)計功能，在此平臺上完成了參數(shù)化虛擬規(guī)劃設(shè)計后，就自動實現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實與真實現(xiàn)實的集成。
4.2.2 建筑設(shè)計方案的輔助審批管理
通過建立建筑物及周邊環(huán)境的三維仿真模型，規(guī)劃管理人員可以在三維可視化環(huán)境下觀察和研究建筑物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)狀況，還可以通過模擬建筑物的日照陰影走向和計算陰影面積來研究建筑物的高度對周邊建筑物的日照的影響等。對于規(guī)劃新區(qū)的建筑設(shè)計方案，由于沒有實際的周邊環(huán)境，可以用規(guī)劃的周邊環(huán)境來進(jìn)行仿真模擬，還可以通過三維空間環(huán)境下的實時建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來進(jìn)行多方案的比較。此外，還可以進(jìn)行特定視點的景觀圖生成、空間坐標(biāo)查詢、距離量算、屬性數(shù)據(jù)管理、實時的規(guī)劃指標(biāo)統(tǒng)計等。實現(xiàn)對建筑方案的全面的審查 。
4.2.3 城市總體規(guī)劃
總體規(guī)劃階段包括三個部分：城市戰(zhàn)略研究規(guī)劃、城市總體規(guī)劃和城市分區(qū)規(guī)劃。 這個階段，主要從城市宏觀發(fā)展的角度出發(fā)。確定城市方向，對發(fā)展中的各項城市資源做到合理的利用開發(fā)，確保城市健康穩(wěn)定的發(fā)展，從而保證城市規(guī)劃建設(shè)的順利進(jìn)行。
5 結(jié)束語
隨著我國信息技術(shù)的迅速發(fā)展，使城市規(guī)劃設(shè)計向信息化方向迅速推進(jìn)。特別是隨著三維可視化地理信息系統(tǒng)真實現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實的集成 、視景仿真和海量數(shù)據(jù)漫游等關(guān)鍵技術(shù)，逐漸成熟和走向?qū)嵱?，為在真實三維環(huán)境中實現(xiàn)虛擬城市規(guī)劃設(shè)計，提供了良好的技術(shù)條件和拓展空間。但虛擬環(huán)境作為一種仿真，最多只能逼真，無論其如何變化，設(shè)計師還仍將是掌握主動、創(chuàng)造美好城市的主體。
參考文獻(xiàn)：
[1]國家測繪局.國家測繪局、江西省測繪局、新余市政府簽署數(shù)字新余地理空間框架共建共享[EB＼OL].
第3篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
關(guān)鍵詞：三維仿真 城市規(guī)劃 城市仿真技術(shù)
中圖分類號：TU98 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言
隨著三維建模與可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是隨著虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality—VR)技術(shù)研究的不斷深入開展，當(dāng)前技術(shù)水平已能通過計算機(jī)整合圖像、聲音、動畫等將三維現(xiàn)實環(huán)境、物體等模擬成二維形式表現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實，再由數(shù)字傳媒通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生猶如身臨其境的交互式視景仿真，并可選擇任何一個角度，觀看任何一個范圍內(nèi)的虛擬現(xiàn)實場景。正是由于對身臨其境的真實感和對超越現(xiàn)實的虛擬性追求，以及個人能夠沉浸其中，超越其上進(jìn)出自如交互作用的多維信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，進(jìn)一步推動了虛擬現(xiàn)實技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用與發(fā)展。
三維仿真技術(shù)的概述
三維仿真技術(shù)是利用計算機(jī)軟件模擬實際環(huán)境進(jìn)行科學(xué)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環(huán)境中，獲得一種身臨其境的感受。例如《重慶市三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)》，利用地理信息系統(tǒng)、三維空間建模、遙感等現(xiàn)代信息技術(shù)，以數(shù)字地形數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)以及三維城市要素模型等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在三維虛擬空間內(nèi)實現(xiàn)局部的規(guī)劃和建筑設(shè)計方案與區(qū)域景觀的實時、多方案綜合分析與決策。
二、基本概念和意義
城市三維仿真是城市空間信息在計算機(jī)環(huán)境中的三維直觀表達(dá)，是數(shù)字城市概念城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域的延伸，同時也是數(shù)字城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。城市三維仿真技術(shù)在規(guī)劃中的應(yīng)用前景主要有以下幾個方面：
2.1 實現(xiàn)城市規(guī)劃精細(xì)化管理
實現(xiàn)從總規(guī)-控規(guī)-修規(guī)以及從項目的初步方案-正式方案-工程許可的全面三維數(shù)字化控制目標(biāo)，在以往基于控規(guī)的規(guī)劃電子政務(wù)管理平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、深化和優(yōu)化規(guī)劃管理工作，運用可視化的圖、表、文一體化界面配置工具，實現(xiàn)多個展示組件的互動包含：統(tǒng)計圖、表格、文書、GIS、三維仿真等內(nèi)容的綜合展示模型，使圖表展示工具、規(guī)劃業(yè)務(wù)文書展示工具、GIS展示工具、三維仿真展示工具之間通過配置實現(xiàn)動態(tài)調(diào)用和信息傳遞，完成從文到圖、從圖到表、從表到文的圖、表、文關(guān)聯(lián)互動，使各種統(tǒng)計分析結(jié)果融為一體，使城市規(guī)劃管理進(jìn)入精細(xì)化管理階段。
2.2 提高規(guī)劃編制的科學(xué)水平
利用三維數(shù)字模型、GIS等信息化技術(shù)，為規(guī)劃編制過程中的信息采集、指標(biāo)分析、方案決策、成果展示等工作提供高效，直觀，便捷的新方法，實現(xiàn)控規(guī)編制的技術(shù)方法信息化和過程管理信息化，體現(xiàn)規(guī)劃編制“科學(xué)性”、“過程性”、“動態(tài)性”特點。
2.3 展示現(xiàn)狀及規(guī)劃情況
通過利用計算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實技術(shù)形成的三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)，將現(xiàn)狀與規(guī)劃成果帶入城市景觀的電腦虛擬環(huán)境中，提供一個逼真的模擬環(huán)境，從而很好地向規(guī)劃管理者和市民展示該地區(qū)的現(xiàn)狀及規(guī)劃建設(shè)情況。此外，利用空間信息可視化技術(shù)可以實現(xiàn)分析、查詢大量數(shù)據(jù)信息并以直觀的方式顯示結(jié)果，將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫帶入到可視化空間中，以對各個方面的情況有一個全面的了解。
2.4 提高規(guī)劃項目的管理效率
通過制作項目模型或者提供靜態(tài)的三維效果圖來展示項目的整體規(guī)劃過程，這具有很大的局限性，無法完成規(guī)劃對象的修改和管理。城市三維仿真技術(shù)可以設(shè)計一個可操作的三維仿真系統(tǒng)，為開發(fā)機(jī)構(gòu)或城市規(guī)劃單位提供高精度的數(shù)據(jù)服務(wù)和視覺質(zhì)量。在需要修改或增減項目工程的過程中，可以直接導(dǎo)入或更新相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，可以及時做出方案調(diào)整和實施，提高規(guī)劃項目的整體管理質(zhì)量和效率。
2.5 多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù)
利用三維仿真技術(shù)進(jìn)行三維模擬和三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計，可以利用三維仿真系統(tǒng)查詢相對對象的信息資料，為規(guī)劃管理者提供城市單位或部門的信息資料。在重慶市三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)中，運用城市三維仿真、地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、工作流、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)，以現(xiàn)有的規(guī)劃電子政務(wù)平臺為框架，以分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用為基礎(chǔ)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多數(shù)據(jù)源海量精細(xì)化城市三維仿真數(shù)據(jù)的高效管理和服務(wù)，通過強(qiáng)大的三維仿真，GIS分析和輔助審批功能，為現(xiàn)狀調(diào)查、規(guī)劃編制、項目方案審批、行政決策提供了直觀、高效和科學(xué)的技術(shù)手段，實現(xiàn)了精細(xì)化建筑管理，提升了重慶市規(guī)劃局規(guī)劃管理技術(shù)水平。
三、仿真技術(shù)在重慶市規(guī)劃管理的應(yīng)用
3.1通過建立建筑物及周邊環(huán)境的三維仿真模型，規(guī)劃管理人員可以在三維可視化環(huán)境下觀察和研究建筑物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)狀況，還可以通過模擬建筑物的日照陰影走向和計算陰影面積來研究建筑物的高度對周邊建筑物的日照的影響等（圖1）。對于規(guī)劃新區(qū)的建筑設(shè)計方案，由于沒有實際的周邊環(huán)境，可以用規(guī)劃的周邊環(huán)境來進(jìn)行仿真模擬，還可以通過三維空間環(huán)境下的實時建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來進(jìn)行多方案的比較(圖2)。此外，還可以進(jìn)行特定視點的景觀圖生成、空間坐標(biāo)查詢、距離量算、屬性數(shù)據(jù)管理、實時的規(guī)劃指標(biāo)統(tǒng)計等，實現(xiàn)對建筑方案的全面的審查（圖3）。
（圖1）
（圖2）
（圖3）
3.2 城市景觀設(shè)計的應(yīng)用。城市景觀設(shè)計反映城市的整體風(fēng)貌，城市的整體風(fēng)貌依靠科學(xué)的環(huán)境資源布局來實現(xiàn)。利用仿真技術(shù)對城市景觀進(jìn)行設(shè)計和環(huán)境模擬，可以對城市建筑的空間形態(tài)、建筑形式、城市天際線、城市景觀、城市色彩等多方面進(jìn)行綜合考慮，做出更為準(zhǔn)確的、直觀的設(shè)計方案。仿真技術(shù)的應(yīng)用有助于城市規(guī)劃管理人員進(jìn)行多功能技能操作，從整體上把握城市空間形態(tài)的展示要點和亮點的設(shè)計，體現(xiàn)出城市的整體風(fēng)貌和城市特色之處。同時，仿真技術(shù)利用計算機(jī)軟件進(jìn)行實際景觀設(shè)計的環(huán)境模擬，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，將設(shè)計的內(nèi)容和效果展示在大眾面前，實現(xiàn)人機(jī)交互，讓大眾和客戶有一種身臨其境的感受。對于城市規(guī)劃評審、公示、展覽、規(guī)劃項目的宣傳及招商引資等各方面都有著重要的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)效益。（圖4）
（圖4）
3.3城市規(guī)劃需要把握整個城市土地利用的決策動向，就需要對城市土地利用現(xiàn)狀信息資料進(jìn)行完整的把握，所以城市土地利用現(xiàn)狀信息資料尤為重要。規(guī)劃管理人員可以依靠當(dāng)?shù)氐暮娇招l(wèi)星影像、DEM 高程數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，構(gòu)建仿真三維模型，通過三維模型，可以更廣泛的了解和把握整個城市的土地利用范圍、現(xiàn)狀以及城市周邊的概況，對城市的整體信息資料的掌握和城市規(guī)劃設(shè)計方案的確定有著重要意義。仿真技術(shù)還可以通過模擬建筑物的日照陰影走向和計算陰影面積來研究建筑物的高度對周邊建筑物的日照的影響等，通過三維空間環(huán)境下的實時建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來進(jìn)行城市土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃設(shè)計方案的篩選。
四、小結(jié)
總而言之，三維仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用前景是廣闊的。我們有理由相信，三維仿真技術(shù)會使城市規(guī)劃的產(chǎn)生一次技術(shù)革新，會極大地拓展和豐富城市規(guī)劃的工作思路。三維仿真技術(shù)的應(yīng)用，明顯的提高規(guī)劃審批的效率和方案設(shè)計的科學(xué)科學(xué)性，避免了傳統(tǒng)規(guī)劃評審采用大量設(shè)計文稿的方式，極大提高了設(shè)計單位、業(yè)主單位和管理單位的溝通效率，協(xié)調(diào)了與周圍建筑群的空間、色彩、材料，有利于體現(xiàn)城市的特點，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 楊建國，黃玲，高劍鋒.三維仿真技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用[J]規(guī)劃信息化，2007
第4篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
關(guān)鍵詞 虛擬制造技術(shù)；信息化；仿真技術(shù)
中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）20-0010-02
當(dāng)今隨著科技進(jìn)步和人類生活水平的提高，消費市場已經(jīng)逐步進(jìn)入需求個性化、多樣化、快速響應(yīng)的時代。在競爭日趨激烈的全球市場環(huán)境下，消費產(chǎn)品企業(yè)必須能夠更好地滿足市場快速反應(yīng)的需求，即要以更短的產(chǎn)品開發(fā)周期，個性化的產(chǎn)品服務(wù)，更高的產(chǎn)品質(zhì)量，更低廉的制造成本和更好的售后服務(wù)來贏得客戶市場。為應(yīng)對快速變化的產(chǎn)品變更，制造企業(yè)的生產(chǎn)加工活動必須與時俱進(jìn)，具備柔性的生產(chǎn)加工能力。隨著近年來計算機(jī)軟硬件技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)管理理念升級，20世紀(jì)90年代以來產(chǎn)生了很多創(chuàng)新的概念和方法，虛擬制造（Virtual Manufacture，VR）就是其中一種全新的制造體系和模式創(chuàng)新方法。在虛擬制造系統(tǒng)中，充分利用信息技術(shù)、三維仿真技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)對制造系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化組織與分析，在基礎(chǔ)上采采集相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)建模，從而不斷優(yōu)化整個設(shè)計過程。整個過程采用虛擬制造技術(shù)，并沒有制造實物產(chǎn)品，而是利用計算機(jī)進(jìn)行模擬整個制造過程。從而可以做出更為準(zhǔn)確的決策與優(yōu)化方案，大大提高了企業(yè)的快速響應(yīng)和市場開拓能力，降低企業(yè)決策風(fēng)險。
1 虛擬制造技術(shù)簡介
1.1 虛擬制造技術(shù)簡介
目前，信息技術(shù)技術(shù)發(fā)展日新月異，信息技術(shù)的迅猛發(fā)展給制造業(yè)的發(fā)展提供了巨大支持。從世界制造業(yè)發(fā)展潮流來看，信息技術(shù)與制造業(yè)的不斷融合是必然的趨勢。在這個領(lǐng)域產(chǎn)生了很多新概念，其中虛擬制造技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。所謂虛擬制造技術(shù)是采用計算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在高性能計算機(jī)及軟件技術(shù)的支持下，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計工藝規(guī)劃、制造流程、性能分析、質(zhì)量檢驗，并進(jìn)行過程管理與控制。從這個概念我們可以看出，虛擬生產(chǎn)技術(shù)并沒有生產(chǎn)出實物產(chǎn)品，這是與傳統(tǒng)的制造加工過程最明顯的不同。虛擬生產(chǎn)技術(shù)將傳統(tǒng)的設(shè)計加工過程在計算機(jī)上進(jìn)行虛擬演示，在計算機(jī)整個模擬過程中，設(shè)計師可以清楚看到產(chǎn)品虛擬加工的整個過程，設(shè)計人員可以隨時在虛擬的空間中根據(jù)市場需要和用戶需求對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行不斷的修改和完善。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)只有幾年的時間，但對制造業(yè)的影響是巨大的，虛擬技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)制造業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)的不可逆性，優(yōu)化了產(chǎn)品的設(shè)計流程，提高了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，在極短的時間內(nèi)迎合市場需求，生產(chǎn)出用戶受歡迎的產(chǎn)品，占領(lǐng)市場，贏得競爭優(yōu)勢。
1.2 虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)
虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，也是未來制造技術(shù)發(fā)展的潮流。事實上，虛擬生產(chǎn)技術(shù)涉及范圍很廣，應(yīng)用也比較廣泛，其核心技術(shù)分別是信息技術(shù)、仿真技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)。
1.2.1 信息技術(shù)
在現(xiàn)代制造技術(shù)中的信息技術(shù)主要包括管理信息系統(tǒng)（MIS）技術(shù)、生產(chǎn)排程系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng)（WMS）、配送優(yōu)化系統(tǒng)等。通過虛擬制造系統(tǒng)應(yīng)用，可以模擬這些系統(tǒng)運行情況，設(shè)計合理的系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。
1.2.2 仿真技術(shù)
計算機(jī)仿真技術(shù)是以計算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，根據(jù)用戶的要求建立實際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并使之轉(zhuǎn)換為仿真模型，在不同的工況下在計算機(jī)系統(tǒng)中運行演示，從而真實地展現(xiàn)實際系統(tǒng)運行狀態(tài)的過程。仿真技術(shù)主要優(yōu)點有：
1）減少方案設(shè)計與開發(fā)時間。
2）減少運營瓶頸的風(fēng)險。
3）降低方案改善成本。
1.2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種綜合計算機(jī)圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)以及仿真技術(shù)等多種科學(xué)及時而發(fā)展起來的計算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)。
它包括以下關(guān)鍵技術(shù)：
1）動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)。
2）三維顯示和傳感器技術(shù)。
3）實時三維圖形生成技術(shù)。
4）系統(tǒng)集成技術(shù)。
2 虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的應(yīng)用
家電是制造業(yè)中競爭最為激烈的領(lǐng)域之一，我國的家電企業(yè)經(jīng)過短短幾十年的發(fā)展，通過人性化的產(chǎn)品設(shè)計、敏捷的市場反應(yīng)能力和低廉的制作成本，目前已經(jīng)在以高科技為依托的家電市場上找到了立足點，特別是以電視、空調(diào)、冰箱為代表的大家電在國內(nèi)市場占有率超過70%。家電業(yè)為了提高產(chǎn)品的市場競爭力，對產(chǎn)品的制造技術(shù)的應(yīng)用力度明顯加大，隨著CAD，CAM等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，家電產(chǎn)品在產(chǎn)品設(shè)計和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上得到了大大改善，產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加大，市場競爭力不斷加強(qiáng)，其中虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計與制造發(fā)生了根本性的改變。下面本文分別對虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)中的虛擬設(shè)計、虛擬產(chǎn)品制造來闡述虛擬制造技術(shù)在家電制造業(yè)的應(yīng)用。
2.1 虛擬設(shè)計在家電產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用
設(shè)計階段是家電產(chǎn)品走入市場的最重要階段，這個階段對產(chǎn)品的質(zhì)量和成本具有重要影響。在家電產(chǎn)品設(shè)計階段利用虛擬技術(shù)是家電設(shè)計領(lǐng)域的一大突破，家電設(shè)計師們利用虛擬技術(shù)對家電產(chǎn)品這個過程進(jìn)行計算機(jī)模擬，與以往的實物模型設(shè)計不同，采用虛擬技術(shù)后，設(shè)計師們對虛擬的家電產(chǎn)品進(jìn)行零部件裝配，大大提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。還可以通過動畫演示來展示家電產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行修改和補(bǔ)充，尤其是對家電產(chǎn)品的零部件進(jìn)行有限元分析，來對家電產(chǎn)品的可加工性、可采購性、可裝配性等因素進(jìn)行分析，并參考客戶反饋的意見進(jìn)行優(yōu)化綜合優(yōu)化設(shè)計，必要時用快速成型樣機(jī)予以驗證。
虛擬產(chǎn)品設(shè)計主要包含以下兩類。
1）增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)。
利用先行的CAD系統(tǒng)進(jìn)行建模，在對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸入虛擬環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計；目前的虛擬設(shè)計系統(tǒng)大都屬于這種類型。
2）基于虛擬現(xiàn)實的CAD系統(tǒng)。
CAD技術(shù)最早的應(yīng)用就是在設(shè)計中，將虛擬技術(shù)用于CAD系統(tǒng)中，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實的集成化CAD系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不再是傳統(tǒng)的二維交互手段進(jìn)行建模，而直接是進(jìn)行三維設(shè)計，用戶可以在這種虛擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計活動，大大提高設(shè)計效率。另外，這種系統(tǒng)也支持其它的輸入方法，如語音識別、手勢和眼神跟蹤等。整個系統(tǒng)操作方便、簡單易懂，設(shè)計人員經(jīng)過簡單了解后就可以進(jìn)行操作，不需要進(jìn)行專門的培訓(xùn)，因而擁有廣闊的應(yīng)用市場。
2.2 虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用
虛擬產(chǎn)品制造在家電生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是虛擬家電產(chǎn)品生產(chǎn)線制造流程。利用計算機(jī)仿真技術(shù)，模擬產(chǎn)品生產(chǎn)整體流程，對生產(chǎn)線規(guī)劃方案進(jìn)行評估，擇優(yōu)選擇設(shè)計方案，大大降低產(chǎn)品生產(chǎn)風(fēng)險，降低后期生產(chǎn)線改造成本，并對部分難以通過手工分析的復(fù)雜控制邏輯模塊進(jìn)行仿真分析，驗證優(yōu)化生產(chǎn)線控制邏輯，以實現(xiàn)設(shè)備、人員、物料、生產(chǎn)計劃的最優(yōu)化運作。圖1為虛擬制造分析流程。
圖1 虛擬制造分析流程
進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)仿真分析主要包含以下步驟：系統(tǒng)分析收集數(shù)據(jù)抽象系統(tǒng)模型建立仿真模型運行仿真模型仿真實驗輸出結(jié)果并分析。圖2為仿真技術(shù)在生產(chǎn)線規(guī)劃中的應(yīng)用。
2.3 應(yīng)用虛擬制造技術(shù)可以給家電企業(yè)帶來的好處
1）為家電制造企業(yè)提供高質(zhì)量的設(shè)計產(chǎn)品，虛擬制造技術(shù)在家電生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，改變了家電產(chǎn)品設(shè)計模式，降低了設(shè)計成本，設(shè)計師們可以在計算機(jī)虛擬環(huán)境中正確處理家電產(chǎn)品生產(chǎn)成本與效率之間的關(guān)系，幫助管理者做出正確的決策，獲取最大利潤。
2）家電產(chǎn)品開發(fā)中使用虛擬制造技術(shù)，可以在建模方法、虛擬運動仿真中的運動鏈簡化和等價轉(zhuǎn)換的精度評價等技術(shù)或應(yīng)用上有所創(chuàng)新，
3）家電制造企業(yè)采用虛擬制造技術(shù)，可以迅速根據(jù)市場的發(fā)展以及用戶的要求來修改產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)了家電產(chǎn)品的定制化設(shè)計和生產(chǎn)，為家電產(chǎn)品迅速占據(jù)市場形成競爭優(yōu)勢提供了巨大幫助。
圖2 虛擬制造中的生產(chǎn)系統(tǒng)仿真技術(shù)
3 總結(jié)
結(jié)合本文所述和相關(guān)文獻(xiàn)知識，虛擬制造技術(shù)是制造技術(shù)的一大突破，虛擬制造技術(shù)在制造行業(yè)的使用可以大大提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率，降低成本。對家電制造行業(yè)而言，隨著家電市場競爭的日益白熱化，傳統(tǒng)的家電生產(chǎn)方式已經(jīng)滯后于家電市場的發(fā)展以及用戶的實際需要，急需創(chuàng)造新的制造技術(shù)突破口。在這方面，虛擬制造技術(shù)的使用更使得家電產(chǎn)品設(shè)計與制造發(fā)生了根本性的改變，幫助家電企業(yè)迅速的適應(yīng)市場需求、形成競爭優(yōu)勢。當(dāng)然，虛擬制造技術(shù)在我國發(fā)展不過短短幾年，還處于理論研究階段，對于我國制造行業(yè)而言，要積極借鑒國外成熟的虛擬制造技術(shù)理論，與我國實際相結(jié)合，在生產(chǎn)實踐中不斷完善和強(qiáng)化，最終進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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第5篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
一、工程施工實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)的現(xiàn)狀
工程施工實習(xí)實訓(xùn)主要包括施工技術(shù)的模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、砌體工程的操作性實訓(xùn)和現(xiàn)場管理的單位工程施工組織設(shè)計兩大部分，它是土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中的專業(yè)關(guān)鍵必修課，是實踐性、綜合性都很強(qiáng)的課程，有別于其他選修類別的課程。然而，目前我國土木工程施工類課程教學(xué)普遍存在著較大的困難和問題，主要表現(xiàn)為如下幾方面。
1.教學(xué)內(nèi)容滯后于現(xiàn)行規(guī)范、工程實踐。土木工程施工教材內(nèi)容陳舊，技術(shù)落后，沒有與時俱進(jìn)，緊跟現(xiàn)行法律和規(guī)范，貼近工程實踐，沒有形成較好的課內(nèi)課外相結(jié)合的有層次的互動式的施工類課程教學(xué)體系。例如，2009年國家出臺了《建筑施工組織設(shè)計規(guī)范》（GB/T50502-2009），盡管是推薦性規(guī)范，但是在《土木工程施工》教材中講述的仍然是50年代施工組織設(shè)計內(nèi)容。
2.在課堂教學(xué)方法和教學(xué)手段方面。由于土木工程施工課程的實踐性、綜合性和理論跨度大等特點。施工課基本是采用課堂教學(xué)方式，以教師講授為主，這樣傳統(tǒng)的教學(xué)模式非常陳舊，沒有調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果一般較差。盡管有的教師運用多媒體教學(xué)手段，收集大量的圖片、動畫資料，然而，由于時間與空間的限制，學(xué)生也很難觀察到施工的全過程。
3.施工生產(chǎn)管理實訓(xùn)方法和手段方面。土木工程專業(yè)是一個實踐性很強(qiáng)的工科類專業(yè)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)效果的好壞對畢業(yè)后學(xué)生適應(yīng)社會工作及動手操作能力尤為重要?，F(xiàn)在全國高校土木類院校的培養(yǎng)方案實習(xí)分為施工生產(chǎn)實習(xí)3周，畢業(yè)實習(xí)3周，條件好的學(xué)校有3周的實訓(xùn)，以老師根據(jù)教學(xué)安排事先聯(lián)系好實習(xí)單位，在規(guī)定時間內(nèi)集中組織學(xué)生到工地去參觀、見習(xí)，由現(xiàn)場技術(shù)人員和老師對工程概況及施工技術(shù)進(jìn)行講解，然后由學(xué)生自己去尋找實習(xí)單位，這種放羊式的教學(xué)方法，使得實踐環(huán)節(jié)流于形式，效果極差。
4.在實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境方面。實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)資源的不足是長期困繞《土木工程施工》實踐教學(xué)質(zhì)量提高的難題。時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步對實驗教學(xué)提出越來越高的要求，對學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力的培養(yǎng)需要一種趨于個性化的教學(xué)，需要占用更多的實驗、實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)資源。而這種矛盾可通過仿真技術(shù)的應(yīng)用得以緩解，運用計算機(jī)仿真技術(shù)軟件，可模擬環(huán)境情境，學(xué)生通過仿真實習(xí)實訓(xùn)后，對實訓(xùn)的整體到局部建立起直觀感性認(rèn)識，學(xué)生可不受實際實訓(xùn)條件和時間限制進(jìn)行實驗、實習(xí)實訓(xùn)方案設(shè)計。虛擬仿真技術(shù)和實際情境實驗結(jié)合的模式可合理有效配置教學(xué)資源，解決實踐課時少的問題，改善教學(xué)條件，形成多元化的教學(xué)環(huán)境[4]。
二、土木工程施工實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容和方法
針對以上土木工程施工教學(xué)的現(xiàn)狀，對土木類學(xué)生進(jìn)行市場調(diào)研，采取一系列教學(xué)措施，利用仿真技術(shù)在施工實習(xí)實訓(xùn)中的3D技術(shù)和教學(xué)調(diào)研取得的成果帶到課堂上，采取“理論實踐一體化”教學(xué)方法，以實踐技能教學(xué)為主線，重視理論聯(lián)系實際的教學(xué)原則，是提高學(xué)生綜合執(zhí)業(yè)能力和技能的有效的教學(xué)方法。
1.加快虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。2003年我系申報了我校教學(xué)科研項目《以軟手段模擬硬設(shè)備開展多媒體輔助混凝土結(jié)構(gòu)實驗教學(xué)的研究》，現(xiàn)已獲批。該項目研究的主要目的就是要研制一個適合土木工程專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)的實驗教學(xué)軟件，越來越注重虛擬仿真技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用研究?；谔摂M仿真技術(shù)具有人機(jī)交互，寓教于樂，直觀形象，便于記憶，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)，場景逼真體驗等優(yōu)點，規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的實訓(xùn)教學(xué)引入虛擬現(xiàn)實將大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)求知的渴望和好奇心，避免傳統(tǒng)教學(xué)模式課程教學(xué)機(jī)械、沉悶的現(xiàn)象[5]。
2.利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行施工安全控制。由于土木工程施工過程的復(fù)雜性和危險性，建筑企業(yè)從業(yè)人員流動性大、安全意識差等情況已經(jīng)成為建筑企業(yè)保證工程質(zhì)量、安全施工、安全管理的一個十分棘手的問題。土木類施工實訓(xùn)實習(xí)多數(shù)高等院校都是把實習(xí)生安排到與建筑施工企業(yè)校企結(jié)合的工程項目。而工程項目現(xiàn)場安全隱患較多，一般建筑企業(yè)都不愿意學(xué)生在現(xiàn)場實訓(xùn)過程中的親自動手操作，加上目前法律法規(guī)不夠完善，最害怕實習(xí)生在建筑施工現(xiàn)場出現(xiàn)安全事故。目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)主要應(yīng)用在課堂講解演示與試驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，而利用它進(jìn)行施工過程安全控制，規(guī)范施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理，提高建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理水平，預(yù)防和減少減少安全事故的發(fā)生，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化安全管理，這也是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于安全管理的基礎(chǔ)[6]。
3.注重VR系統(tǒng)設(shè)計和實訓(xùn)師資培養(yǎng)。虛擬仿真技術(shù)（Virtualreality，簡稱VR）又稱靈境技術(shù)，是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計算機(jī)高級人機(jī)界面。VR系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，師資隊伍建設(shè)是關(guān)鍵，講授土木工程施工這門實踐性極強(qiáng)的專業(yè)課，除了需要系統(tǒng)的專業(yè)理論外，還要有一定的施工實踐經(jīng)驗。而培養(yǎng)出既熟悉工程施工專業(yè)知識，又有較好的計算機(jī)應(yīng)用能力的實訓(xùn)指導(dǎo)教師是開展虛擬仿真技術(shù)的必要條件。開展虛擬仿真實訓(xùn)實驗，在實訓(xùn)之前要做好充分的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行實訓(xùn)教學(xué)科學(xué)周密的策劃設(shè)計過程，更需要實訓(xùn)指導(dǎo)教師在教學(xué)理念和教學(xué)能力上具備創(chuàng)新能力。利用學(xué)校青年教師工程實踐培訓(xùn)機(jī)會，首先安排擬講授施工課的青年教師到施工企業(yè)信息管理中心兼職鍛煉，時間不少于一年，彌補(bǔ)實踐經(jīng)驗的不足。與此同時，可考慮與企業(yè)合作進(jìn)行虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)軟件開發(fā)和設(shè)計，力爭構(gòu)建具有工程特色的土木工程施工課程教師隊伍，即雙師型的施工課教師隊伍，以滿足施工授課的需要。
4.實習(xí)實訓(xùn)前做好充分準(zhǔn)備。施工生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)前由教研室充分論證做好實施方案，采用集中和散點方式，時間安排從大三第六學(xué)期末的倒數(shù)第三周開始，至第七學(xué)期第二周結(jié)束，其問包含一個暑假，共計十周左右時間，學(xué)生可在此期間靈活安排完成生產(chǎn)實習(xí)任務(wù)。在實習(xí)之前，除了實習(xí)指導(dǎo)教師會安排學(xué)生按照實綱的要求完成實習(xí)各項任務(wù)外，土木工程施工任課教師還會專門為學(xué)生布置部分工作，即要求每個實習(xí)實訓(xùn)小組（3～5人），根據(jù)自己的實習(xí)內(nèi)容制作一份多媒體課件，內(nèi)容主要是在施工實習(xí)過程中，學(xué)生認(rèn)為比較新的施工材料、工藝以及施工管理方法和措施。開課前提交給任課教師，并隨時準(zhǔn)備在土木工程施工理論授課時講授。通過此種形式鍛煉了學(xué)生總結(jié)工程實踐經(jīng)驗的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊意識，同時學(xué)生提交的多媒體課件還豐富了任課教師的教學(xué)素材和內(nèi)容，及時更新的案例會更加吸引學(xué)生的注意力，有利于改善教學(xué)效果。
5.改革后的實訓(xùn)實習(xí)成績評定方法?？己艘彩羌ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能的重要方式，考核既是學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力也是動力，為了保證日常教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性，對土木工程施工理論教學(xué)的考核進(jìn)行了局部調(diào)整，將實習(xí)實訓(xùn)成果的課堂展示作為評判課程平時成績的重要依據(jù)。為了取得較好的成績，學(xué)生在施工生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)中，非常注重對施工細(xì)節(jié)的觀察，對施工中的某些做法會有更深入的思考，使實習(xí)實訓(xùn)不再流于形式，施工實習(xí)實訓(xùn)的質(zhì)量也有所改善[7]。因此，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)實訓(xùn)實習(xí)后的成績評定方法劃分為優(yōu)良、合格、不合格三個等級。實訓(xùn)實綱中要求的保證項目應(yīng)全數(shù)檢查，動手操作評分值達(dá)到80分及以上者評定為優(yōu)良；評分值應(yīng)在80分以下，70分及以上者評定為合格；當(dāng)考核匯總表得分值不足70分時，當(dāng)有一分項檢查評分表為零時，評定為不合格。當(dāng)實訓(xùn)實習(xí)考核評定的等級為不合格時，必須限期整改達(dá)到合格。
第6篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
關(guān)鍵詞：虛擬數(shù)控；加工過程；仿真技術(shù)
虛擬數(shù)控的加工可以仿真出不同的加工方法與加工過程中應(yīng)用的材料，而且還可以顯示并評價出加工的具體結(jié)果，但是與此同時還存在著加工的形式較少及研究的范圍有一定的局限性。由于切削的系統(tǒng)是一個較復(fù)雜的加工系統(tǒng)，因此，在加工的過程仿真技術(shù)還具有一定的不成熟性，也就是在虛擬的數(shù)控加工過程中還存在著諸多的問題需要解決。
1.在虛擬數(shù)控的加工過程中對仿真技術(shù)的主要分類
隨著科技的進(jìn)步，虛擬數(shù)控加工技術(shù)在制造業(yè)加工領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而仿真過程是虛擬的制造技術(shù)最關(guān)鍵的技術(shù)和最主要的核心內(nèi)容。物理的仿真技術(shù)與幾何的仿真技術(shù)是對虛擬數(shù)控的研究與探索的最主要的兩個方面。
1.1.對物理的仿真技術(shù)的解析
物理的仿真技術(shù)就是在對制造零部件進(jìn)行切削加工的過程中，把引起制造零部件物理變化的因素反映到虛擬的制造系統(tǒng)中，在實際的加工過程中，要先預(yù)測切削因素的種類，并分析出切削過程中產(chǎn)生的各種參數(shù)，且各參數(shù)數(shù)據(jù)間相互耦合。所以，在建模的過程中怎樣綜合看待數(shù)據(jù)參數(shù)及影響的原因，是在切削的過程中建模的最關(guān)鍵所在。
1.2.幾何的仿真技術(shù)的解析
在幾何的仿真加工過程中，并不考慮切削力與數(shù)據(jù)參數(shù)及別的原因?qū)η邢鞯募庸み^程的具體影響，只是仿真刀具及機(jī)床還有幾何體工件的相對的運動，可以檢驗出出現(xiàn)的碰撞及所有干涉，能夠準(zhǔn)確的避免費力及耗時的試切的全過程。
圖1 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的構(gòu)成
2.數(shù)控的加工過程中存在的具體問題
切削的加工過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)過程，在切削的加工過程中出現(xiàn)的機(jī)理研究及探索還沒有得到相應(yīng)的解決措施，致使了在加工仿真技術(shù)的過程中依然存在一定的不成熟技術(shù)，主要是由于在數(shù)控的加工過程中，所使用的不同的加工材料及應(yīng)用不同的加工手段，而且可以顯示出對評價的加工結(jié)果，這就直接導(dǎo)致了在虛擬的數(shù)控加工過程中出現(xiàn)的相應(yīng)的局限性。
2.1.仿真的模型具有較差的實用性
現(xiàn)在存在的仿真模型都是在一定的假象下做出的理想型模型，由于在加工的過程中存在著諸多的影響因素，并且對不同的影響因素之間又存在著強(qiáng)耦合的關(guān)系，所以，這就要求必須建立健全科學(xué)合理的模型加工的過程，以增加實際的系統(tǒng)及仿真的系統(tǒng)之間的飽和程度，這是在仿真模型的加工過程中必須要解決的重要問題所在。
2.2.仿真的模型具有較差的通用性
現(xiàn)在存在的仿真模型一般都是根據(jù)具體的工況，根據(jù)工件的材料及加工的不同手段、不同的刀具種類及不同的機(jī)床種類，在一定的條件下加工完成的模型，因此，這種方式下加工過程的模型就具有較差的通用性，如果這時其中有數(shù)據(jù)參數(shù)需要進(jìn)行相應(yīng)的變化，加工的過程中模型就需要在一定程度上做出較大程度的修改。
2.3.模型并沒有與幾何的仿真技術(shù)進(jìn)行結(jié)合
在研究與探索的具體過程中，還存在著較為孤立的研究進(jìn)程，幾何的仿真技術(shù)與物理的仿真技術(shù)在具體的加工過程中并沒有充分的做好結(jié)合的工作。同時，還存在著在具體的加工過程中，并沒有應(yīng)用工件的材料，而是純幾何式的加工虛擬環(huán)境，現(xiàn)在應(yīng)用的仿真加工的形式較少，對研究及探索的范圍也就比較窄。
3.對總體結(jié)構(gòu)的仿真系統(tǒng)進(jìn)行解析
數(shù)控機(jī)床的具體加工系統(tǒng)是由幾部分組成，數(shù)控機(jī)床的加工過程是在代碼的帶動下對工件實施切削的加工過程，要想完成數(shù)控的加工仿真的技術(shù)過程，就必須建立健全一套數(shù)控機(jī)床的幾何模型，并在此基礎(chǔ)上完善數(shù)控機(jī)床往運動模型發(fā)展的進(jìn)度，進(jìn)而完成數(shù)控機(jī)床加工的過程中仿真技術(shù)的應(yīng)用。
3.1.基本形式在裝配模型中的應(yīng)用
基本形式在裝配模型中的具體體現(xiàn)就是層次樹的和圖，這種基本形式能夠清晰表達(dá)出裝配體具體的組成關(guān)聯(lián)，同時在一定程度上也有利于在進(jìn)行裝配的序列規(guī)劃過程中的正確求解，但是卻存在著不能夠較容易的表達(dá)出各零件之間的相互配合關(guān)系，相反的，圖的結(jié)構(gòu)能夠更加容易的表達(dá)出各個零件之間的相互關(guān)系，而且可以提供出裝配體的其中一個零件到另一個零件存在的關(guān)系及相關(guān)的路徑，尤其適用于運動鏈與公差的實施解析，但是卻較難表達(dá)出各層次間的相互組成關(guān)系，而且結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，不容易進(jìn)行維護(hù)，在實施操作上也較困難；幾何的模型具有與其他系統(tǒng)不同的裝配模型需要的要求，可以總體的分為：第一，對裝配的幾何關(guān)系進(jìn)行的具體描述；第二，裝配的拓?fù)潢P(guān)系的具體描述；第三，對零件的層次性進(jìn)行結(jié)構(gòu)的解析；幾何的模型具有一定程度的層次性，在沒有公差配合的情況下，能夠采取層次的結(jié)構(gòu)手段。
3.2.完善仿真模型技術(shù)的應(yīng)用
在系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，裝配體的表達(dá)方式是一棵樹的形式，樹的相關(guān)根節(jié)點所表示的就是用戶所需要的相應(yīng)的裝配體，零件在樹樁的結(jié)構(gòu)中使用的是較低層中的葉結(jié)點來進(jìn)行表達(dá)，其中非葉結(jié)點的具置不會發(fā)生變化，也只有處在一個層次的裝置單元會產(chǎn)生約束位置的變化，處在不同層次的裝置單元會產(chǎn)生相應(yīng)的從屬關(guān)系的變化，這種仿真的模型在一定程度上具有操作簡單、方便維護(hù)及存儲較小的具體特征。
結(jié)語：
現(xiàn)代虛擬的仿真技術(shù)，在發(fā)展的過程中要逐漸的將技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控的加工過程中，對仿真技術(shù)進(jìn)行不斷研究與探索，主要提升數(shù)控的加工仿真系統(tǒng)的相關(guān)質(zhì)量，建立健全仿真技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)，逐漸實現(xiàn)仿真技術(shù)手段及方法的多樣性應(yīng)用，以加強(qiáng)模型仿真技術(shù)的適應(yīng)性與可靠性。
參考文獻(xiàn)：
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[2]趙艷麗，仲偉滬，陳福建.淺談數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè)，2012（21）
第7篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
近年來，我國鐵路行業(yè)發(fā)展迅猛，截至2016年底，全國鐵路運營里程達(dá)12.4萬千米，其中高速鐵路2.2萬千米以上，占世界高速鐵路總里程的60%以上。同時，鐵路技術(shù)也快速發(fā)展，鐵路信號設(shè)備不斷地更新?lián)Q代。為適應(yīng)高速鐵路大面積投入實際運營的需要，鐵路企業(yè)對鐵路信號工提出了全新的要求，需要大量掌握高新技術(shù)的高技能人才。
虛擬仿真技術(shù)（Virtual Reality）是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)之一，該技術(shù)能夠產(chǎn)生一個與真實環(huán)境高度近似的虛擬數(shù)字化環(huán)境，用戶可以對虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互操作，并能從中得到必要的反饋，從而讓用戶獲得如同在對應(yīng)真實環(huán)境中一樣的體驗。隨著虛擬仿真技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展日趨成熟，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛運用到各個領(lǐng)域，并且取得了良好的效果。
二、目前教學(xué)遇到的困難
鐵道信號專業(yè)的畢業(yè)生主要從事鐵路信號設(shè)備的檢修、維護(hù)等工作，在教學(xué)中需要講授專業(yè)設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)、作用和工作原理，以及設(shè)備在實際應(yīng)用過程中的檢修、故障處理等內(nèi)容。鐵路信號設(shè)備種類多、體積大、原理復(fù)雜，所以有的授課內(nèi)容難以理解。一般采用文字加圖片的方式進(jìn)行課堂講授，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，缺乏主動性，教學(xué)效果一般。鐵道信號專業(yè)的實訓(xùn)設(shè)備種類多、造價高，在現(xiàn)有的條件下將現(xiàn)場實際設(shè)備完整地搬進(jìn)學(xué)校是不可能的。校內(nèi)實訓(xùn)基地場地有限，有的信號設(shè)備體積龐大，普通的實訓(xùn)場地?zé)o法容納。因此，鐵道信號專業(yè)的校內(nèi)實訓(xùn)設(shè)備一般來自鐵路現(xiàn)場退役或報廢的設(shè)備。這些設(shè)備數(shù)量有限、技術(shù)落后，導(dǎo)致學(xué)校實訓(xùn)內(nèi)容難以系統(tǒng)化，學(xué)生無法整體認(rèn)知鐵路信號系統(tǒng)。鐵道信號專業(yè)的校外實踐一般要到鐵路電務(wù)段、鐵路車站等單位進(jìn)行，這些單位是鐵路運輸?shù)年P(guān)鍵部門，出于安全生產(chǎn)和交通正常運行的考慮，通常能為職業(yè)院校提供的實踐教學(xué)機(jī)會較少。
三、 虛擬仿真的特點
目前，越來越多的高校認(rèn)識到單純依靠實訓(xùn)設(shè)備無法解決日益增長的實訓(xùn)需求，虛擬仿真技術(shù)在實訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢越來越明顯，在實訓(xùn)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)具有以下特點：①基于虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的實訓(xùn)環(huán)境方便、易用，而且占用的教學(xué)場地很少，可構(gòu)建在校園內(nèi)無法建設(shè)的實訓(xùn)室，大大地降低了實訓(xùn)教學(xué)的成本；②虛擬仿真系統(tǒng)可實現(xiàn)情境式教學(xué)、互動式教學(xué)等多種教學(xué)方式，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，教學(xué)效果顯著；③虛擬仿真系統(tǒng)能夠根據(jù)現(xiàn)場發(fā)展動態(tài)隨時更新，最大限度地降低了購置鐵路信號實訓(xùn)設(shè)備、設(shè)施的投入資金。同時，教學(xué)內(nèi)容也可以不斷更新，使實踐訓(xùn)練能夠及時跟上現(xiàn)場技術(shù)的發(fā)展，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容與鐵路現(xiàn)場結(jié)合更為緊密；④虛擬仿真系統(tǒng)可以使學(xué)生沉浸在“真實的”虛擬環(huán)境中，與虛擬環(huán)境進(jìn)行各種交互，讓學(xué)生針對某個知識點反復(fù)練習(xí)，從而可以深化概念，鞏固基礎(chǔ)知識，強(qiáng)化實踐技能。
四、 虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計
針對專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，本課題提出了鐵路信號計算機(jī)聯(lián)鎖虛擬仿真系統(tǒng)的設(shè)計方案。運用Unity3D技術(shù)，有效整合DS6-K5B計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，運用二維、三維結(jié)合的形式和較強(qiáng)的虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行互動仿真表達(dá)。該虛擬仿真系統(tǒng)為鐵道通信信號相關(guān)專業(yè)學(xué)生提供了直觀、逼真的鐵路信號現(xiàn)場工作場景和完整的虛擬操作過程，按照鐵路信號專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，將學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識與實際操作相結(jié)合，運用學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識指導(dǎo)實踐。該系統(tǒng)為專業(yè)教學(xué)提供了較好的虛擬互動平臺，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的實際動手能力，降低了R到萄С殺盡P檳夥掄嫦低車淖芴騫δ莧縞賢妓示。
計算機(jī)聯(lián)鎖虛擬仿真系統(tǒng)主要包括設(shè)備認(rèn)知、虛擬操作、故障檢修以及人機(jī)交互四個功能。設(shè)備認(rèn)知部分主要包括DS6-K5B型計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)知識，屬于學(xué)習(xí)者應(yīng)知應(yīng)會的內(nèi)容，主要包括控制臺、控顯機(jī)、監(jiān)測機(jī)、聯(lián)鎖機(jī)、電子終端、繼電器接口電路和電源等設(shè)備的認(rèn)知。通過控制鼠標(biāo)鍵盤，可從不同角度觀看設(shè)備模型，展示其組成部件之間的連接關(guān)系，并介紹其相應(yīng)的作用和工作原理，能夠讓學(xué)習(xí)者對設(shè)備有整體的認(rèn)知與了解。虛擬操作部分主要包括對主要計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的拆解、組裝以及特性測試等操作，通過對鼠標(biāo)鍵盤的控制，按照設(shè)備拆裝維護(hù)的步驟對設(shè)備及其部件進(jìn)行操作，既能讓學(xué)習(xí)者掌握并深入理解設(shè)備的原理及組成，還能提高其實際動手操作能力。故障檢修部分主要包括計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的日常檢修、聯(lián)鎖試驗和故障處理等內(nèi)容，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)已掌握的聯(lián)鎖知識，在虛擬仿真系統(tǒng)中進(jìn)行聯(lián)鎖試驗，進(jìn)一步鞏固聯(lián)鎖的概念。并且，虛擬仿真系統(tǒng)模擬現(xiàn)場一些常見故障，學(xué)習(xí)者可以完全按照現(xiàn)場的作業(yè)流程進(jìn)行故障處理練習(xí)。同時，學(xué)習(xí)者還有機(jī)會在仿真的工作場景中，完成計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的日常檢修工作。虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)必須有完善的人機(jī)交互功能，通過設(shè)置鼠標(biāo)、鍵盤的交互控制功能，實現(xiàn)系統(tǒng)場景的場景切換功能和漫游巡視功能，學(xué)習(xí)者可以在學(xué)習(xí)過程中身臨其境地觀察設(shè)備的工作狀態(tài)及虛擬動作。
五、 結(jié)束語
在虛擬仿真技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計的計算機(jī)聯(lián)鎖虛擬仿真系統(tǒng)能夠系統(tǒng)、完整、真實地模擬現(xiàn)場實際設(shè)備，大大降低了教學(xué)成本，改善了教學(xué)效果。在未來的專業(yè)教學(xué)中，根據(jù)現(xiàn)實條件將虛擬教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)地融合在一起，可使虛擬教學(xué)不斷克服專業(yè)教學(xué)中的難題，最大限度地利用教學(xué)資源，達(dá)到與傳統(tǒng)教學(xué)的良好兼容。
參考文獻(xiàn)：
第8篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
關(guān)鍵詞 電子仿真技術(shù)；電工維修
中圖分類號 TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0171-01
隨著電子電工技術(shù)以及計算機(jī)軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子仿真技術(shù)不斷滲透到電子電工技術(shù)的各個領(lǐng)域。電工維修作為電子電工技術(shù)中重要的一部分，十分需要電子仿真技術(shù)應(yīng)用推廣到該領(lǐng)域。我們可以利用電子仿真軟件進(jìn)行電路的相關(guān)設(shè)計，有效地鍛煉電工的電子設(shè)計能力和開發(fā)能力。也就是通過實際的設(shè)計電路，電工維修工作者才會更加熟悉電路，更有利于進(jìn)行維護(hù)工作。另外，作為電子仿真技術(shù)的特色之處就是其能夠充分調(diào)動使用者的主動性，讓使用者自己動手去搭建，能夠提高使用者實際動手能力。它能夠多方面地調(diào)動使用者的積極性，激發(fā)使用者學(xué)習(xí)興趣和欲望，提高使用者掌握的效率。例如在電子仿真軟件焊接操作的五個步驟，就是提供給你視頻教學(xué)和實用的場景，教你一步一步去實現(xiàn)焊接的過程。下面我們重點討論如下兩個電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用。
1 電子仿真軟件ELECTRONICS WORKBENCH在電工維修中的應(yīng)用
在電工維修中，利用ELECTRONICS WORKBENCH軟件作為電路設(shè)計，能夠有效地鍛煉了電工維修工作者的電子設(shè)計能力和開發(fā)能力，不僅使使用者的能力得到提升，另一方面還節(jié)約了成本代價。在實際使用電子仿真軟件進(jìn)行電路設(shè)計時，首先是搭建電路，尋找電路中的各個元件，然后將各個元件進(jìn)行連接，設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，最后運用示波器觀察各個點的輸出波形的結(jié)果。如果不采用這種電子仿真軟件，則對于接觸示波器比較少的使用者在使用真實的示波器時，可能由于陌生或緊張造成示波器的損壞，這樣就會大大增加電工維修工作者的成本，浪費了大量時間。而使用電子仿真軟件中的示波器，就不會出現(xiàn)這種問題，可以很清晰地得到波形結(jié)果。由于電子仿真軟件中的示波器外觀和真實示波器類似，因此，熟悉了電子仿真軟件中的示波器，上手真實的示波器是很容易的。這樣就會避免對實際設(shè)備的損壞，即節(jié)省時間，又節(jié)省了成本，更有利于電工維修工作者的自我成長和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
在實際的電路設(shè)計過程中，電路維修工作者主要面臨的問題是電源故障，主要包括：直流電和交流電錯位、直流電源的正負(fù)極反接等；對于由于元器件短路帶來的故障，例如在實際的操作過程中，電工維修工作者很不小心可能會把三極管的兩個管腳短路，導(dǎo)致三極管燒壞的現(xiàn)象。這些問題可以利用電子仿真軟件先事先操作一遍，在進(jìn)一步提高正確率的情況下，再進(jìn)行實際操作，進(jìn)一步減少設(shè)備損壞，有效節(jié)約設(shè)備
成本。
2 電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室在電工維修中的應(yīng)用
作為當(dāng)前的一項熱門技術(shù)，虛擬技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，現(xiàn)在已經(jīng)在軍事與航空技術(shù)、機(jī)器人領(lǐng)域、通信行業(yè)、醫(yī)療等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。當(dāng)然，虛擬技術(shù)在電工維修領(lǐng)域也有應(yīng)用的地方，即虛擬實驗室。所謂虛擬實驗室，就是可以借助一些新興技術(shù)，例如：多媒體技術(shù)、電子仿真技術(shù)以及現(xiàn)實虛擬技術(shù)等，來實現(xiàn)電工維修工作者實際的軟硬件的工作環(huán)境。這樣對于一些高危環(huán)境的工作，具有很大的意義。因為這種虛擬的環(huán)境和實際的環(huán)境相近，這樣就可以提前熟悉工作內(nèi)容和預(yù)知環(huán)境所產(chǎn)生的狀況等。目前，國外的網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)應(yīng)用已漸漸成熟，成立許多網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室，而國內(nèi)在網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)的研究正處于起步發(fā)展的階段，需要進(jìn)一步研究分析。從國內(nèi)外地對網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的相關(guān)研究來看，我們可以把它主要分成如下兩類。
1）軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室。這種實驗室是完全依托于軟件的，以仿真軟件為基礎(chǔ)，為電工維修工作者提供虛擬的工作環(huán)境，讓其通過網(wǎng)絡(luò)的途徑進(jìn)入實驗室進(jìn)行學(xué)習(xí)和共享資源，在其中可以利用上述講的電子仿真軟件ELECTRONICS WORKBENCH進(jìn)行電子電路設(shè)
計等。
2）直接操作遠(yuǎn)程試驗的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室。這種實驗室并不是完全依托于軟件的，它控制的對象是實實在在的實驗設(shè)備。也就說電工維修工作者可以利用該電子仿真軟件接收來自客戶端的故障問題和參數(shù)設(shè)置，然后利用相關(guān)的電子仿真軟件進(jìn)行仿真分析，最后將分析得到的故障解決方案和新的參數(shù)設(shè)置通過實驗室傳送給客戶端，甚至電工維修工作者可以對實際的實驗設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行一邊調(diào)整，一邊看真實的運行過程以及輸出結(jié)果。這種仿真技術(shù)，利用了有限的資源，提高了電工維修工作者的工作效率，是目前虛擬網(wǎng)絡(luò)實驗室研究的一個重要方向。
3 總結(jié)
由于電子仿真軟件具有強(qiáng)大的電路設(shè)計、電路繪圖、設(shè)備虛擬、對故障設(shè)備分析處理等功能，其可操作性強(qiáng)，作為電工維修的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的有效手段，其在電工維修領(lǐng)域起到越來越重要的作用。電子仿真技術(shù)不但能夠提高電工維修工作者的業(yè)務(wù)知識水平，更能開闊電工維修工作者的視野和工作的積極性，促進(jìn)電工維修行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
第9篇：虛擬仿真技術(shù)方案范文
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計；仿真技術(shù)；應(yīng)用
仿真技術(shù)的應(yīng)用，主要就是對計算機(jī)技術(shù)下加以實現(xiàn)的，通過多種學(xué)科理論作為基礎(chǔ)，在計算機(jī)的軟件工具支持下，發(fā)揮著重要作用。在早期的計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，是隨機(jī)數(shù)通過實驗求解隨機(jī)問題方法的應(yīng)用，在近些年的科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展下，和工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展有著緊密的結(jié)合，這樣就對工業(yè)發(fā)展起到了很大促進(jìn)作用。通過從理論上對仿真技術(shù)的應(yīng)用研究，就能為實際機(jī)械設(shè)計制造發(fā)展提供理論支持。
1機(jī)械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用重要性和應(yīng)用流程
1.1機(jī)械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用重要性分析
機(jī)械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要促進(jìn)作用，從上世紀(jì)七十年代以來，在全球化的競爭發(fā)展方面愈來愈激烈，產(chǎn)品消費結(jié)構(gòu)也在向著個性化以及多元化的方向發(fā)展。仿真技術(shù)的出現(xiàn)，對機(jī)械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)就有著很大推動，而在收到經(jīng)濟(jì)水平的因素影響，在實際操作系統(tǒng)的應(yīng)用上費用相對比較高。仿真技術(shù)的應(yīng)用，在設(shè)計人員將計算機(jī)技術(shù)作為載體下，通過運用相應(yīng)的軟件以及構(gòu)建數(shù)據(jù)模型等，這樣就能對參數(shù)詳細(xì)準(zhǔn)確的分析，在機(jī)械設(shè)計制造當(dāng)中應(yīng)用，就能有效提高設(shè)計的效率[1]。機(jī)械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用，只需要設(shè)計人員結(jié)合不用方案在仿真軟件當(dāng)中進(jìn)行構(gòu)建虛擬機(jī)，從而就能有效完成不同假設(shè)性虛擬實驗，對最優(yōu)化的方案進(jìn)行選擇。仿真技術(shù)的應(yīng)用對計算的精度可有效保證，對研發(fā)的質(zhì)量也能有效提高，節(jié)約了大量的研發(fā)資金，這對機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就有著積極促進(jìn)作用。
1.2機(jī)械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用流程分析
機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域的發(fā)展，需要從多方面加強(qiáng)重視，在機(jī)械設(shè)計制造過程中仿真技術(shù)的應(yīng)用，主要是在電腦數(shù)學(xué)模型以及仿真模式的建立基礎(chǔ)上應(yīng)用的。仿真技術(shù)的應(yīng)用涉及到圖形學(xué)以及幾何造型學(xué)等，在對系統(tǒng)實質(zhì)抽象數(shù)學(xué)模型的處理過程中，要按照相應(yīng)的程序進(jìn)行實施。首先就是對模型進(jìn)行建立，仿真技術(shù)應(yīng)用中先要能抽象出能達(dá)到仿真目的的可靠系統(tǒng)，然后加上邊界以及約束條件[2]。接著就要對相應(yīng)學(xué)科知識的應(yīng)用，把這一系統(tǒng)在數(shù)學(xué)表達(dá)的方式下進(jìn)行闡述。主要的內(nèi)容就是數(shù)學(xué)模型，模型的構(gòu)建過程中，就要結(jié)合時間關(guān)系進(jìn)行劃分。在模型的構(gòu)建類型上有動靜兩種模型類型，在動態(tài)模型方面又分為連續(xù)時間以及離散時間和混合時間幾種。機(jī)械設(shè)計制造過程中的仿真技術(shù)應(yīng)用流程中，在模型的變換層面就比較關(guān)鍵。這一環(huán)節(jié)主要是將抽象的數(shù)學(xué)表達(dá)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成計算機(jī)處理形式。然后通過適當(dāng)?shù)乃惴ㄒ约坝嬎銠C(jī)語言，就能對仿真模型進(jìn)行分析，這就需要對計算機(jī)研發(fā)新的系統(tǒng)，或者是通過仿真軟件加以應(yīng)用，都能夠達(dá)到模型變換的目的[3]。接著就是模型的實驗環(huán)節(jié)。也就是把創(chuàng)建仿真模型輸入到計算機(jī)當(dāng)中，通過仿真模型的運行就能獲得仿真結(jié)果。在進(jìn)行仿真實驗中是通過先期設(shè)計實驗方案進(jìn)行運行的，這樣就比較的簡單。對于仿真實驗的結(jié)果的衡量標(biāo)準(zhǔn)問題，就要先對仿真實驗的結(jié)果進(jìn)行辨析，對其結(jié)果的可靠性進(jìn)行檢驗可通過反正過程反向驗證法以及置信通道方法加以應(yīng)用。通過這一系列的程序?qū)嵤?，就能有助于仿真技術(shù)的積極作用發(fā)揮。
2機(jī)械設(shè)計制造中仿真技術(shù)的應(yīng)用特征及實際應(yīng)用
2.1仿真技術(shù)應(yīng)用的特征體現(xiàn)分析
第一，應(yīng)用范圍大特征。仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造當(dāng)中的應(yīng)用，有著鮮明的特征體現(xiàn)，從產(chǎn)品設(shè)計到制造和測試維護(hù)的整個過程中，仿真技術(shù)都能貫穿始終。在機(jī)械產(chǎn)品的概念設(shè)計以及詳細(xì)設(shè)計和加工制造等環(huán)節(jié)，仿真技術(shù)都能發(fā)揮積極的作用。在仿真技術(shù)的實際應(yīng)用中，在范圍上得到了迅速擴(kuò)大化，仿真對象和目的上從研究制造對象動力學(xué)以及運動學(xué)特性，已經(jīng)向著研究制造系統(tǒng)設(shè)計運行方向發(fā)展，在庫存管理以及產(chǎn)品開發(fā)過程組織等層面都有著涉及。第二，集成化特征。機(jī)械設(shè)計制造過程中的仿真技術(shù)應(yīng)用，在集成化的特征層面表現(xiàn)的比較突出，也就是對仿真技術(shù)的綜合性應(yīng)用，從而就能有效形成可運行的產(chǎn)品開發(fā)以及制造環(huán)境。在仿真的類型上是多樣化的，有著面向產(chǎn)品以及制造工藝和生產(chǎn)管理等部分的仿真[4]。這些部分對仿真技術(shù)的應(yīng)用都得到了綜合性體現(xiàn)。第三，分布性特征。仿真技術(shù)的應(yīng)用在和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合下，對仿真的分布性特征上就比較顯著。這是通過制造分布所決定，其中就有著敏捷制造以及虛擬網(wǎng)絡(luò)的支持實現(xiàn)的。仿真技術(shù)的應(yīng)用和傳感器以及圖形技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用特征也比較突出，這就對仿真技術(shù)的交互性得到了加強(qiáng)。
2.2機(jī)械設(shè)計制造中仿真技術(shù)應(yīng)用
仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中多個環(huán)節(jié)都能進(jìn)行應(yīng)用，其中在復(fù)雜的數(shù)值計算分析中的應(yīng)用作用比較突出。仿真技術(shù)應(yīng)用對機(jī)械設(shè)計制造中的大量復(fù)雜化數(shù)據(jù)分析計算能力比較強(qiáng)，能將數(shù)據(jù)分析簡單化以及層次性的實現(xiàn)，這樣就大大的提高了工作效率，對低水平重復(fù)勞動的問題也能避免。機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計中，運用仿真技術(shù)就能在計算分析上準(zhǔn)確快速的實現(xiàn)，直到滿足實際的要求標(biāo)準(zhǔn)，對機(jī)械產(chǎn)品材料的浪費以及耗時的問題也得到了解決。機(jī)械產(chǎn)品的動力學(xué)模型的分析下，對機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等都能得到有效保障，對機(jī)械設(shè)備的剛度應(yīng)變以及動態(tài)特性的參數(shù)分析能力也比較強(qiáng)。仿真技術(shù)在機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計中應(yīng)用，也能優(yōu)化設(shè)計的質(zhì)量。機(jī)械產(chǎn)品是通過大量結(jié)構(gòu)組裝的工藝動作。對新機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)過程中，結(jié)構(gòu)的正確設(shè)定，和結(jié)構(gòu)間的運動得當(dāng)與否等，都和產(chǎn)品的實際應(yīng)用效果有著直接的應(yīng)用。這就需要在仿真技術(shù)的應(yīng)用下，通過三維機(jī)械設(shè)計軟件的應(yīng)用進(jìn)行仿真設(shè)計，從而有效的檢查機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。將仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造當(dāng)中的齒輪設(shè)計中加以應(yīng)用，能有效提高齒輪設(shè)計的質(zhì)量。機(jī)械裝備當(dāng)中的齒輪是比較關(guān)鍵的零件，對其設(shè)計的精度有著高要求，實際設(shè)計過程中就要充分注重對仿真技術(shù)的應(yīng)用。具體應(yīng)用中對visuallisp語言的應(yīng)用，就能在齒輪端面實施模型的構(gòu)建以及仿真，能從多個角度實施評估[5]。仿真技術(shù)的運用下能對圓弧針齒輪星傳動研究分析，以及對影響正交齒輪齒輪傳動接觸點的參數(shù)實施研究，這樣就大大的提高了對齒輪設(shè)計的精確度。
3結(jié)束語
綜上所述，機(jī)械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，隨著新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對整體的機(jī)械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有著促進(jìn)作用。仿真技術(shù)和機(jī)械設(shè)計制造的結(jié)合，為我國的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)帶來了生機(jī)，為促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展以及科學(xué)性發(fā)展打下了基礎(chǔ)，希望此次研究有助于實際機(jī)械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
作者:楊磊 單位:鄭州飛機(jī)裝備有限責(zé)任公司
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