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三维仿真

三维仿真:是指利用计算机技术生成的一个逼真的,具有视、听、触、味等多种感知的虚拟环境,用户可以通过使用各种传感设备同虚拟环境中的实体相互产生互动作用的一种技术。

三维仿真中应用到的技术

1、三维建模技术

2、立体合成显示技术

3、触摸反馈技术

4、交互技术

5、系统集成技术

三维仿真技术在工程中的应用

1、在工程结构分析中的应用

当结构形式特殊,荷载及材料特性复杂时,人们往往求助于模型试验来测定其受力性能,但模型试验往往受到场地和设备的限制,只能做小比例模型试验,难以完全反映结构的实际情况。用仿真与虚拟现实技术,则可以进行足尺寸的试验,还可以很方便地修改参数。此外,有些结构难于进行直接试验,用计算机模拟仿真就更能体现出优越性。 在运用传统的有限元法进行结构分析时,结构应力的结果通常采用内力图等力线的形式描绘出来;而利用仿真与虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察,这样就使工程师的思维更加形象化,概念也更易于理解。

2、在模拟施工过程中的应用

建筑施工是复杂而又大型的动态系统,它通常包括立模、架设钢筋、浇注、振捣、拆模、养护等多道工序,而这些工序中涉及的因素繁多,其间关系复杂,直接影响着混凝土浇筑的进程。现有的模拟只是对进度计划起到了一定作用,并没有对施工过程起到真正的作用,而对施工过程建立合适的模型,才能通过仿真手段去发现实际施工中存在的问题或可能出现的问题。另外,仿真与虚拟现实技术在结构工程领域内,还可应用在建筑系统工程管理、建筑信息管理、建筑物及构筑物的空气流场、空气品质分析等方面。

3、在安全工程中的应用

对于安全工程中的培训、指挥、产品性能设计以及事故救灾指挥等方面都可以运用虚拟现实系统真实再现客观环境,已达到科学研究成果真实化再现。

4、 在土木工程中的应用

由于土木工程中常用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息,但这种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的职业、知识结构及理解能力的影响,交流起来非常困难,但三维仿真技术的发展为我们克服这些困难,提供了极其有效的手段。

5、在岩土工程中的应用

岩土工程处于地下,往往难于直接观察,而仿真与虚拟现实技术则可把内部过程展现出来,以确定岩体本身的力学性能及岩体夹层界面的力学特性、强度条件,并存入计算机中,具有很大实用价值。

6、在防灾工程中的应用

由于自然灾害的原型重复实验几乎是不可能的,因而仿真与虚拟现实技术在这一领域的应用就更有意义,其能针对抗灾、防灾进行模拟仿真,这样对防洪规划以及遭遇洪水时指导人员疏散是很有作用的。又如在火灾方面,对森林火灾的蔓延、建筑物中火灾的传播也起到了很好的指导作用。

7、在工程项目招标投标中的应用

在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作。借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和方法表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。

工业仿真实例

工业仿真:就是对实体工业的一种虚拟,将实体工业中的各个模块转化成数据整合到一个虚拟的体系中去,在这个体系中模拟实现工业作业中的每一项工作和流程,并与之实现各种交互。工业仿真已经被世界上很多企业广泛地应用到工业的各个环节,对企业提高开发效率,加强数据采集、分析、处理能力,减少决策失误,降低企业风险起到了重要的作用。

工业仿真技术的引入 , 使工业设计的手段和思想发生质的飞跃,使展销会更体现企业的实力,使传统的平面的维修手册三维电子化,交互化。同时在培训方面,内部员工和外部的客户通过生动有趣的实物再现,大大提高了学习的积极性和主动性,配以理论和实际相结合,使得理论培训方面的周期和效率得到大大提高。

工业仿真的应用领域:

1、工作流程汇报

利用三维展示立体效果,全面展示机械设备的每个细节。配合自己的讲解,能够完整表达创意和构思,减少沟通难度,提高质量和效率。

2、行业展会参展

在同类产品信息混杂且人多吵杂的展会现场配合实物产品一起展示。动态仿真的模拟演示既吸人眼球,又能展示实物产品所无法表现的细节、功能、运转、操作。

3、产品推销演示

作为业务人员推销产品时的演示工具,使产品介绍更到位。既能避免口头描述时漏讲、误讲等意外状况的发生,又可加强客户对产品的理解力。

4、市场宣传推广

作为市场宣传推广工具,直观的内容形式比起口述介绍、图文信息、实物样品等传统营销程序更加简单直观,减少了营销人员与客户的沟通环节;仿真程序文件以网络邮件或邮寄光盘形式,轻松地展示给任何地方的客户,拉近了与客户的距离;新颖的表现手法更加吸引人。

5、生产前应用

在产品完成图纸阶段,使用机械仿真技术即可将产品的各项功能特性逼真地模拟出来。即可用于设计方案研讨与验证,也可用于工作汇报;既可作为教程指导生产和内部培训营销人员,又可代替实物样品作市场调查,根据客户反馈意见灵活作出修改。

6、售后增值服务

全方位的产品功能演示,既可作为给客户的一份动态的产品使用说明书;又可当作是一份精美的礼物给客户留作纪念,促使产品信息在客户市场内“口碑相传”式的传播开来。