三维虚拟仿真平台
三维虚拟仿真平台
1.概述
三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无缝三维实时漫游，包容和拓展常规GIS独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚拟城市管理信息系统。
近年来，数字省市、数字城镇很快已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略、争先抢占科技、产业和经济的制高点之一。为了加速城市的发展，提高管理水平，需要借助于现代化的科学手段进行城市体系规划与管理。
据目前对我国大部分城市的摸底调查，除少数大、中城市已建立了城市管理信息系统外，而绝大部分地区的空间信息管理手段仍然沿用比较落后的手工操作方式，即便是用一些地理信息系统（GIS）管理着空间数据，但仍停留在简单的二维数据管理、显示的基本功能，分散地、相对独立地和非标准地管理模式，很难进行地域管理的三维综合研究和空间分析，使各级领导部门不可能及时地得到对空间的清晰、直观的认识。
另外，城市规划设计的主要研究对象是城市的体形结构与各个要素，在设计过程中需要进行大量的空间形象思维。同时，在设计中又
应以城市的使用者的感觉为核心，分析城市设计各空间要素之间的关系。传统的城市模型只能获得城市的鸟瞰形象；效果图只能提供静态局部的视觉体验；动画不具备实时的交互性，人是被动的，并且制作周期长。这些传统技术只能实现简单、固定的演示功能，尚不能很好地满足当前城市设计的需要。另外，随着空间范围的扩大，传统的方法也无法胜任空间数据的管理和维护。
同样，在城市中存在大型的港口、工厂、地下管网、人防设施等部门，它们具有地形起伏较大、管网密集、需要精确定位等特点，用传统二维的表示方法很难加以描述和信息管理。
虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。从二维地图、沙盘、动画，到虚拟视景仿真是一个合乎人们认识深化和技术发展趋势的必然结果。
2.虚拟城市与仿真技术发展
美国目前已经有50个城市计划建立了“数字虚拟城市”。我国北京、上海、香港、台北、深圳、广州、南海、厦门市等也正在积极筹建之中。普遍认为，3D-GIS、空间视景数据库的建立是建立数字虚拟城市首先要解决的问题。国际上已经专门成立了类似组织，主要为
城市服务。如德国的Rostock、Stuttgart等研究机构，对一些城市进行了研究，建立了原型系统。三维虚拟仿真技术最早主要应用在军事领域，从国内近几年来的发展情况，三维虚拟仿真技术在国内外快速发展，目前国内已有多家公司开发出城市仿真应用平台，已在城市设计和决策中得到很好的应用，同时积累了一批优秀的三维虚拟仿真开发技术人才。
2.1三维仿真技术
虚拟现实(Virtual Reality，简称VR)
是用计算机生成逼真的三维视、听、触觉等感觉，使人能通过适当装置对虚拟世界进行交互式体验。70年代Even&Sutherland公司引入计算机作为场景图像生成设备发展出计算机虚拟现实。Silicon Graphic Inc.公司制定了开发图形系统的运用程序标准OpenGL，同时为视景仿真实时漫游提供了一套Performer。Multigen-Paradigm、Coryphaeus等软件均以Performer为基础，进行二次开发。最初的仿真主要用于飞行模拟。
城市仿真(Urban Simulation)
是虚拟现实技术应用于城市的一种视景仿真（Visual Simulation
简称VisSim）。城市仿真具备几个特点：其一是良好的交互性，提供了任意角度、速度的漫游方式，可以快速替换不同的建筑；其二是形象直观，为专业人士和非专业人士之间提供了沟通的渠道；其三由于采用数字化手段，其维护和更新变得非常容易。仿真系统可利用地理信息系统（GIS）的数据生成三维地形模型，再利用卫星影像和航空影像作为真实的纹理贴图，充分展示了城市仿真与GIS的结合。
2.2国外城市仿真主要实例
医学护理三维虚拟仿真系统
医学护理虚拟仿真系统 1.产科护理虚拟仿真软件 1）四步触诊：可以完整、清楚地展示四步触诊的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出子宫内胎儿情况。 2）平产接生：从接产前准备到接产步骤：完整、清楚地展示平产接生的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以通过三维交互操作，身临其境地练习接生手法。 3）人工流产：完整、清楚地展示人工流产的操作步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在剖视模式下可以直观显示出器械在阴道和子宫内部的具体情况。 4）影响产妇的四个因素：可以完整、清楚地展示产力（子宫收缩力、腹壁肌及膈肌收缩力、肛提肌收缩力），产道，胎儿的相互关系，从多种模式、多个方位观看相关肌肉收缩情况。
5）臀位助产：完整、清楚地展示臀位助产的操作步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，在透视模式下可以显示出胎儿与子宫的变化关系。 6）分娩机制：在原理模式下，可以清楚了解每个步骤胎头各相应径线和骨盆入口平面、中骨盆平面及出口平面的相互关系。可以观察到胎头的前囟门和后囟门。 2.基础护理三维仿真软件 1）心肺复苏：可以完整、清楚、准确地展示心肺复苏的步骤，从多个模式、多个方位对操作步骤逐一进行观看，例如，可以在三维透视模式下显示病人心肺内部三维结构的变化情况。
2）留置导尿术：通过三维泌尿系统和导尿管真实模拟出导尿管在尿道内的位置关系和运动反馈；例如，可以在透视和剖视模式下观看导尿管通过尿道的过程。 3）静脉输液：可以完整、清楚、准确地展示对患者的评估核对，七步洗手法洗手，戴口罩，用物准备，操作过程。可以从多个方位观看如何选静脉，如何持针、如何插针，如何固定，如何拔针等，例如可以在三维透视模式下查看静脉内部结构，针头与静脉的位置关系等。 4）鼻饲法：通过三维消化系统和导管真实模拟出导管在体内的位置距离，吞咽时食道的变化，误插入管，患者出现的咳嗽、呼吸困难、发绀的症状；例如，可以在透视和剖视模式下观看口腔和食道内的插管过程。 福建水立方三维数字科技有限公司是一家专注于虚拟仿真/VR/AR/MR技术在医学护理领域应用软件及系统的研发和推广的高新技术企业。公司专注于助产、护理、基础医学、中医学等医学三维虚拟仿真技术的研发。公司的主要产品（服务）包括：提供VR虚拟现实系统、MR/AR系统、3D交互墙、大型Cave系统等解决方案，构建实验教学平台、微创手术系统、教育培训系统、虚拟仿真平台。 公司为福建省高新技术企业，也是目前国内首家的集VR/AR临床医学培训+解决方案+平台建设于一体的高新技术企业。“公司自成立以来，已相继研发出"
同步虚拟仿真实验室简介(20200524210215)
同步虚拟仿真实验室简介 ●同步实验室是广州市同实网络科技有限公司精心打造的，与初高中化学、物理、生物教材相对应的虚拟仿真实验平台。它把计算机应用技术和交互动画Flash技术应用到中学化学、物理、生物实验课程中，以高度仿真技术提供与实际实验操作一模一样的模拟实 验，实现完全动手仿真。实验模式分为《化学实验室》、《物理实验室》、《生物实验室》 三个部分。 ●同步实验系统是与新课改大纲和教材完全相对应的虚拟仿真实验，由近百位国内知 名理化特级教师，耗时近3年时间，精心设计校准实验内容，制作成100%真实模拟实验室环境和各实验器材的效果。老师和学生只需要动动电脑鼠标，就可以完成化学、物理、生 物课本上所有的实验，而且对实验的规范操作进行严格要求，即方便让学生掌握知识，又 培养学生规范操作实验的技能。让老师在实验课教学中、学生在实验课学习中再也不用受 场地、实验器材和时间上的限制，在课堂上就可以和同学一起互动进行实验操作。实验平 台的实验内容是根据新课程标准（实验）要求，配合教科书的内容制作而成的通用实验平 台。是老师教学的必备工具，是学生理化课学习的必备利器。 ●化学仿真实验
●物理仿真实验
●生物仿真实验
功能及优势 ●高度仿真 改变传统仿真实验用鼠标操作的不真实感，全过程用手操作，仿佛学生老师在用自己的双手在做实验一样逼真 ●寓教于乐 动漫的表现形式，配合各种特效声效，寓教于乐，极大的提高了学生兴趣 ●对应新课程标准 内容涵盖新课改后教材及大纲要求的全部实验。必修选修一网打尽 ●数字化优势 使一些难开展的实验、耗时长的时间、反应不明显的实验得到呈现。并且可以突破时间及空间的束缚，灵活地放大或缩小场景，对实验进行细微的观察 ●重点突出 根据大纲要求，再精选出重点实验。有限节约学生时间 ●实验测评 完成实验操作后有专门针对章节的理论测评，有效考察章节掌握情况 ●重复性强 根据预习、学习、复习的不同需要，可有目的针对性学习和操作而不需消耗耗材使用示范 ●使用示范 1
交通事故三维模拟演示系统
交通事故三维模拟演示系统 产品简介 交通事故三维模拟演示系统集成了三维360度全景照相技术、三维虚拟现实动态仿真技术（增强现实技术）为一体，完全满足现在公安系统里现场全景照相、全景三维测量、三维重建、模拟、和分析的应用。是北京金视和科技有限公司集十几年来图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对公安交通系统的调研数据进行定制化开发的解决方案。 交通事故三维模拟演示系统生成高度逼真的三维场景图片和动画片。把这些全景图片、三维场景、动画片和声音、文字结合，为侦查、技术、指挥人员生成各种三维虚拟案件现场场景的多媒体影音和影像材料。对这些数字化多媒体信息进行分析、演示，并可以在网络服务器上发布、保存、修改案例，其他用户可以通过网络服务器进行查询、观看案例。为案件的侦破、记录、汇报、存档查询，都提供了便利的直观方便。 交通事故三维模拟演示系统是由三维数字化图形软件和360°全自动机器 人拍摄系统组成。是基于图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对交通事故处理部门的调研数据进行定制化开发的解决方案。 产品特点 交通事故三维模拟演示系统搭载的全景拍摄系统，由高端单反数码相机、精密鱼眼镜头和全自动拍摄云台组成，可以在一分钟内拍摄一组完整的现场全景图片，并以全自动方式进行拼接融合，无须人工干预拼接过程。达到交通事故现场快速全景重建的目的。 在传统的工作流程当中，由于人为、天气等外界因素干扰，事故现场很容易在短时间内遭到破坏和干扰。鉴于事故现场的特殊性，快速、完整、准确的保存事故现场，交通事故现场不可能像刑事案件现场那样长时间保留。交警在记录事故现场时，大多是通过昂贵的单反数码相机，直观的对事故现场进行大量的物证和场景拍摄，在后期分析事故现场时由于照片数量繁多，很难建立起事故现场的形象认知，甚至有可能会漏拍一些关键信息。借助360°全自动机器人拍摄系统将真实交通事故现场的完整的保存下来，可以在撤离交通事故现场后随时在交通事故现场全景图上进行截图、测量和分析。 现场采集物证图像及多场景热点添加在真实的交通事故现场中需要拍摄大量的现场细节图像(车辆痕迹、道路痕迹、现场环境、尸体、现场散落物和遗留物、血迹等)。但大量的现场图片容易让技术人员混淆物证，这对于日后的案情分析来说有重大影响。交通事故三维模拟演示系统的热点添加功能可以将所有采集到的现场细节图像以超级链接方式添加到现场全景图和三维重建现场中，并且可以用鼠标双击放大凸显细节图像，还可以创建文件夹对物证图像进行组织分类、可重命名以及删改细目照片资源，为事故过程分析带来极大的帮助。
计算机仿真技术的发展概述及认识
学院 专业 届别 课程 班级 姓名 学号 联系方式 指导老师2012年5月
计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 Discussionand understanding of the development of computer simulation technology Abstract:In the field of scientific research, computer technology and simulation technology is the combination of computer simulation technology as a new method of scientific research applied to various fields, used to solve the problems of pure mathematical methods or practical experiments can not be solved, has a positive role in promoting the formation of scientific research and technological achievements. In the theory of computer simulation technology based on the idea of computer simulation technology to produce the basic reason people use computer simulation to solve the problem of the advantages of where to discuss the links and
三维虚拟仿真大纲
《三维虚拟仿真》课程教学大纲 课程编号：（暂可不写） 课程名称：三维虚拟仿真 总学时数和学分：本课程计划144学时，8学分 实验或上机学时：108学时 先修及后续课程要求： 先修课程： 1. 3ds max基础：要求学生了解3ds max各个功能模块和基本制作流程。掌握常用工具及简单模型的制作方法、掌握基础灯光、材质的调节方法。 2. 图形图像处理PS：要求掌握常用工具的使用方法，把握图层、蒙版、图层样式以及图层叠加方式的作用和意义，熟练掌握调色工具及滤镜的使用，深入理解通道的作用。 后续课程：《工作室实训》、《毕业设计》 （说明部分） 1.课程性质 三维虚拟仿真是利用计算机图形学技术，在计算机中对真实的客观世界进行逼真的模拟再现。通过利用传感器技术等辅助技术手段，让用户在虚拟空间中有身临其境之感，能与虚拟世界的对象进行相互作用且得到自然的反馈，并让人产生构想。本课程通过3ds max软件强大的三维图像技术制作出逼真的虚拟空间环境，再通过VRP平台加入交互功能，从而形成一种超现实的虚拟体验。本课程主要解决如
何生成具有真实感的虚拟空间，通过3ds max的建模工具创建场景模型，通过材质贴图以及灯光的综合应用模拟自然世界的真实质感及光影效果，再通过渲染设置调节出最终效果。最后使用贴图烘焙的方式将最终渲染效果转为贴图贴回场景，并导入到VRP中进行交互式制作。本课程是一门综合性学科，与其相关的学科种类繁多，如计算机视觉、数字图像处理、模式识别、人工智能、计算机网络、科学计算可视化、输入输出设备、人机交互、自动化控制、生理学、心理学等，其与虚拟现实都有十分紧密的联系。本课程重点在于如何在计算机中生成虚拟环境并通过VRP平台将其转化为具有交互功能的空间环境。其中需要大量的实践决定了本课程主要以技法为主，并兼顾理论的学习。能制作出完整、真实的交互式虚拟场景是本课程的最终教学目的。 2.教学目标及意义 本门课教学目标在于使学生在熟练地掌握3ds max软件的基础之上系统的学习VRP交互式平台软件。在熟练掌握模型创建、材质贴图的赋予、灯光布光方案及调节方法的基础上，创建出具有沉浸感与交互性的虚拟现实作品。借助本系强大的工作室电脑硬件及所购的20节点VRP软件可以进行大型场景的虚拟现实作品表现。使学生在校园里就能拥有公司级别的制作条件，为优秀作品的制作提供了先决条件，并使学生在实战训练中提高其市场竞争力，为进军这一新兴行业奠定坚实的基础。 3.教学内容及教学要求 一、场景模型的创建。（50学时）
基于Arena的港口泊位三维仿真系统的实现
第3卷第1期 System Simulation Technology V ol. 3, No.1 中图分类号：TP39 文献标识码：A 基于Arena 的港口泊位三维仿真系统的实现 王永辉，胡青泥，舒宏 (大连理工大学机械工程学院，辽宁，116023) 摘要：本文在三维仿真软件Arena 3DPlayer平台上实现了港口泊位作业系统的三维动画仿真。首先分析了港口泊位作业系统并利用Arena对该系统进行了二维仿真模拟，然后给出该系统在Arena 3DPlayer平台上三维仿真动画的实现过程，最后总结了其中的关键技术。 关键词：港口泊位；Arena；Arena 3DPlayer；三维仿真 Implementation of Berth 3D Animation Simulation System Based on Arena W ANG Yonghui, HU Qingni, SHU Hong (School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology, Liaoning, 116023) Abstract: The paper presents a 3D Simulation model of berth operation system in a container terminal using the Arena 3DPlayer. The author analyzes and models the berth operation system with Rockwell Arena, and animates the model with 2D animation tools, then, the working flow of 3D Simulation is proposed based on Arena 3DPlayer, finally, the key technology of Arena 3D simulation is summarized. Keywords: berth; Arena; Arena 3DPlayer; 3D simulation 1 引言 港口泊位作业过程中存在着许多随机因素，运用系统仿真的方法可以对泊位营运过程进行模拟，通过对仿真输出结果的分析，决策得出在给定的岸线长度条件下，规划合理的泊位数量，用以提高岸线利用率，减少船舶等待时间。 本文利用可视化仿真软件Arena及基于其上开发的Arena 3Dplayer，建立了港口泊位作业系统的仿真模型。该模型具有动画效果和交互功能，可实时演示港口泊位作业系统的服务过程并可以与使用者进行实时交互。2 港口泊位作业系统描述 港口泊位作业系统的服务对象是集装箱船舶，服务设备是港口的所有设施，其中最主要的是供船舶停靠的泊位数量及其装卸设备。 当集装箱船舶到港后,首先需要为其安排泊位，然后再配置相应的装卸设备资源以及堆场空间资源，以便进行装卸作业。由于泊位空间是港口的一种稀缺资源，因此，泊位配置问题是提高集装箱港口效率的关键点之一。 所谓泊位配置问题，就是为到港的集装箱船舶指定适当的位置，供其靠泊作业，以减少船舶的在港时间，提高港口的运作效率。目前，集装箱港口的泊位配置大多是计划人员根据以往经验来安排，
三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现
三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现 摘要：沙盘在展示虚拟建筑时，由于空间的约束性，在虚拟建筑空间的细节处理上效果差，缺乏有效渲染以及动画呈现方式，导致建筑空间仿真效果差。提出三维虚拟建筑空间的仿真设计与实现方法，在对建筑空间进行虚拟现实和仿真设计时，基于构建的建筑空间坐标系和比例尺，采用构件的位置和参数构建建筑空间构件数学模型，对各构件的数学模型实施融合后构建总体建筑空间的数学模型。采用OpenGL虚拟现实技术，基于目标建筑空间数学模型对目标建筑进行扩展加工，给目标建筑赋予材质和纹理特征，获取理想的建筑空间三维虚拟视图，将建筑空间三维虚拟视图进行三维渲染处理，呈现出生动形象的建筑空间三维虚拟效果图，使用动画设计技术对建筑空间三维虚拟效果图进行动画展示。实验结果表明，所提设计方法的点线渲染和整体渲染效果佳，能得到更加逼真的三维虚拟建筑空间仿真设计成果，并且具有较高的交互性和实用性。 关键词：三维虚拟建筑空间；仿真设计；三维渲染；三维建模；动画设计；数学模型 中图分类号：TN812?34；TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2018）16?0168?04 Abstract：Virtual building exhibition on the sand table has
poor detail processing effect of virtual building space due to space constraint，and poor simulation effect of building space due to lack of effective rendering and animation presentation mode. Therefore，a simulation design and implementation method of 3D virtual building space is proposed. During the virtual implementation and simulation design of building space，the position and parameter of the component are used to construct the mathematical model of the building space component based on the constructed building space coordinate and proportional scale. The mathematical model of the whole building space is constructed after fusing mathematical models of various components. The OpenGL virtual reality technology is used to perform extend processing of the target building based on the mathematical model of target building space. The material and texture feature of the target building are given to obtain the optimal 3D virtual view of building space. The 3D rendering for the 3D virtual view of building space is performed to present a vivid 3D virtual effect image of building space. The animation design technology is used to conduct animation display of the 3D virtual effect image of building space. The experimental results show that the proposed design method has good effects of dot?line rendering and whole rendering，can
三维仿真平台性能指标
. 三维仿真平台性能指标 4.1 数据要求 支持BMP、GIF、PNG、JPG等格式。 三维模型：支持3DS、DXF、VRML格式。 DEM数据：支持各种矢量等高线数据。 4.2 场景编辑 数据资料采集，包括科学城各栋房屋建筑外立面多角度数码拍照，路面、河流、树木、标志性物体数码拍照等。 图片处理，对外业采集的数字照片进行图片编辑处理，以符合建模标准； 地形建模，基于DEM（数字高程模型）数据和DOM（正射影像图）数据叠加生成地形； 地物建模，用内业处理完毕的数字图片构造地物模型，主要包括建筑物、路面、河流、路灯、花坛等； 可以对地形、模型、二维矢量数据、注记、场景贴图、环境、光源、模型贴图、动态贴图、摄像机等进行编辑处理，生成三维场景；并整体实现模型优化和拼凑。 支持模型库和贴图库管理。 4.3 实时浏览和可视化 实时浏览三维场景。 矢量数据的三维可视化表现。 支持行走，驾驶，飞行，UFO等多种浏览方式。 观察者能从任意角度任意高度观看系统的三维场景。 系统可实现实时随机漫游，漫游的方向和起点完全由用户自己进行选择。 系统可实现从室外漫游到室内漫游的无缝切换。 4.4 数据管理和数据查询 属性数据支持（支持Access、SQL Server、Oracle数据库等）和属性数据查询。 数据条件定位查询，根据查询条件，自动定位目标查询物。 4.5 跨平台 Windows操作系统。 Lunix操作系统。 Unix操作系统。 其它操作系统。 4.6 支持多种格式输出
支持生成高分辨率屏幕图。 可以将实时浏览结果输出成AVI和影像序列。 4.7 面向对象的管理方式 实现场景及路径漫游方式的编辑。 4.8 特效模拟方式的支持 可以对环境进行设置，包括云、雾、能见度等等；也可以实现诸如喷泉效果、旗帜飞扬等效果。
虚拟仿真实训系统解决方案
大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案 VSTATION HD（V1.0）
前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。
目录 前言 (2) 一、总体需求分析 (4) 1．1 “情景”的定义： (4) 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？ (5) 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下： (6) 二、设计原则 (7) 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述 (8) 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图： (10) 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (11) 六、与教材同步完备的虚拟场景库 (16) 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (18) 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标 (19) 九、系统技术支持及服务 (21)
一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1 “情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学, 学生觉得有话可说，有戏可演，
虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案
数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决 方案 虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师，在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性！ 下面请跟随数虎图像一起，让我们从头开始认识虚拟现实实验室。【虚拟现实实验室系统组成】： 建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。 数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征，并结合多年的虚拟现实实验室建设经验，最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成：
虚拟现实开发平台： 一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分，负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台，同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转，与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此，虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少，而且至关重要。 虚拟现实显示系统： 〃高性能图像生成及处理系统 〃具有沉浸感的虚拟三维显示系统 在虚拟现实应用系统中，通常有多种显示系统或设备，比如：大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统，而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统，因为虚拟现
三维仿真平台功能特点
三维仿真平台功能特点 本次系统三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无缝三维实时漫游，包容和拓展常规GIS独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚拟城市管理信息系统。本系统所采用三维仿真平具有独特的特性和强有力的可扩展性能。 3.1顶级三维游戏的视觉享受 精美的三维场景 光影效果 多种气候条件（白天、夜晚、云、雾、雨、雪、雷电……） 多种特殊效果（跳动的火苗、飘动的旗帜、流水、喷泉、霓虹灯、海浪、爆炸、烟雾……） 各种空间声音效果——创建一个充满生机的世界。 3.2灵活的人机交互 任何位置/任意角度观察场景； 多种运动方式随时切换 （行走、驾驶、飞翔…） 任意位置停止，切换多种参数/方案来观察！ （最适合于前期方案讨论、汇报） 整个交互过程可以记录为动画保存。 3.3强大的可扩展性 区域类型扩展 建筑内/外景； 小区/街道； 城区； 大面积野外场景。 （采用动态内存管理，甚至可以模拟整个数字地球！） 地域覆盖范围从小至大 显示方案扩展 单PC显示； PC Cluster+投影系统； SGI Onyx+投影系统；
立体显示/无缝拼接选项. 特定类型的应用扩展 应用领域扩展 国土资源局/城市规划部门/建筑设计单位； 房地产公司——展示/销售、项目评估和报批； 园区规划、管理及展示，开发区招商； 文物/古迹的展示、复原、保护部门； 4.三维仿真平台性能指标 4.1数据要求 支持BMP、GIF、PNG、JPG等格式。 三维模型：支持3DS、DXF、VRML格式。 DEM数据：支持各种矢量等高线数据。 4.2场景编辑 数据资料采集，包括科学城各栋房屋建筑外立面多角度数码拍照，路面、河流、树木、标志性物体数码拍照等。 图片处理，对外业采集的数字照片进行图片编辑处理，以符合建模标准； 地形建模，基于DEM（数字高程模型）数据和DOM（正射影像图）数据叠加生成地形； 地物建模，用内业处理完毕的数字图片构造地物模型，主要包括建筑物、路面、河流、路灯、花坛等； 可以对地形、模型、二维矢量数据、注记、场景贴图、环境、光源、模型贴图、动态贴图、摄像机等进行编辑处理，生成三维场景；并整体实现模型优化和拼凑。 支持模型库和贴图库管理。 4.3实时浏览和可视化 实时浏览三维场景。 矢量数据的三维可视化表现。 支持行走，驾驶，飞行，UFO等多种浏览方式。 观察者能从任意角度任意高度观看系统的三维场景。 系统可实现实时随机漫游，漫游的方向和起点完全由用户自己进行选择。 系统可实现从室外漫游到室内漫游的无缝切换。 4.4数据管理和数据查询 属性数据支持（支持Access、SQL Server、Oracle数据库等）和属性数据查询。 数据条件定位查询，根据查询条件，自动定位目标查询物。 4.5跨平台
系统仿真技术
系统仿真技术 摘要：介绍了我国仿真技术的发展过程及美国科学局为建立集成的综合仿真环境和仿真系统归纳的五个层次的使能技术。着重探讨了模型的校核，验证与确认，环境仿真，分布交互仿真等关键技术. 关键词：模型校核；建模；验模；环境仿真；分布交互方真；虚拟技术 1概述 仿真技术综合集成了计算机、网络技术、图形图像技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。 仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。 仿真技术的应用已不仅仅限于产品或系统生产集成后的性能测试试验，仿真技术已扩大为可应用于产品型号研制的全过程，包括方案论证、战术技术指标论证、设计分析、生产制造、试验、维护、训练等各个阶段。仿真技术不仅仅应用于简单的单个系统，也应用于由多个系统综合构成的复杂系统。 对于国外仿真技术的发展和应用，本文拟引用九十年代初美国国防科学局(Defense Science Board)对建模与仿真的使能技术(Enabling Technologies)(即应能解决实现的技术)作出的归纳，可以作为我们思考问题的参考。美国国防科学局认为建立集成的综合仿真环境和仿真系统，应解决实现以下五个层次的使能技术。 第一层次——基础技术 包括：光纤通讯，集成电路，软件工程工具，人的行为模型，环境模型。 第二层次——元、部件级技术 包括：内存，海量存贮器，显示器，局域网，微处理器，数据库管理系统，数/模/数转换器，建模与仿真构建工具，测试设备。 第三层次——系统级技术 包括：微计算机系统，远距离通讯/广域网，人-机界面，计算机图像生成系统，高性能计算机系统，仪器装备系统，数据库，协议/标准/保密。 第四层次——应用级技术 包括：制造过程仿真工程设计建模与仿真，含人仿真系统，随机作战仿真，半自动兵力。 第五层次——集成综合环境和建模与仿真工具 包括：需求定义，原型机，规划，设计与制造，训练与备战，测试与评估。 上述使能技术有些由商业市场解决，有些主要由美国国防部组织解决，如下表所示： 2仿真技术发展和应用中的几个问题探讨 1.建模与验模 数学模型是仿真的基础。对被仿真的对象或系统，应根据其运动定律、约束条件
三维仿真模拟训练系统
三维仿真模拟训练系统 1.系统总体介绍 系统采用3D引擎对装备进行仿真模拟训练，实现士兵可以在仿真系统中进行装备模拟，训练,同时也可以不同的地方进行组织实施考试任务。 总体设计思路： 仿真 提高现有装备的仿真度，实行模拟真实环境的仿真训练模拟工作。仿真模拟主要实现步骤模拟，不包含物理以及参数仿真，总体实现模型的高度仿真工作。 步骤训练 对于仿真模拟主要实现装备的按照步骤操作，模型作出相应动画显示，对于操作错误或异常的步骤应不予执行，并给与必要的提示。 核心功能 装备介绍：实现模型三维展示，并显示出装备的参数性能等信息。 装备训练：通过登录系统士兵可以实现对装备的仿真模拟训练，并对操作步骤进行提示，使得士兵可以快速掌握装备操作步骤以及要领等信息，并对培训结果进行评分。 考试：系统可以与原有考试系统接口，进行集中考试任务，并把考试评价结果输入到考试系统中。 2.主要功能介绍 2.1.基础功能 2.1.1装备信息展示 （同上介绍）
2.1.1装备训练模拟 （同上介绍） 训练的结果需要传入到原有考试系统中 2.2. 3D网上考试训练 可以远程组织几个不同地方的人员进行同时考试 可以组织一个地方进行集体考试。 考试远程实时监控 可以对考试中某一个人员的画面进行实时监控 可以对考试或者训练人员进行全局监控（考试时间，当前状态，实时分数等） 管理中心可以对不同地方的考试状况进行数据实时监控 2.3.考核统计分析 实时考试分数显示 自动考试数据记录 自动考试分数统计功能 3.需要扩充的技术部分 1.选用什么引擎，直接成本，人员投入成本，风险，以及效果。 2.不同方案（提供一个开源，和虚幻引擎）的方案说明 3.系统开发人员，以及时间进度节点。 4.开发以及实施过程中使用的工具以及成本 5.系统结构
系统仿真技术在物流系统设计中的应用
广东交通职业技术学院 毕 业 论 文 姓名：李泽东 专业：港口物流设备与自动控制 班级：港口物流设备与自动控制111班 所属院系：海事与港航学院 论文题目：系统仿真技术在物流系统设计中的应 用 指导教师：关腾飞 完成时间：2014-01-30
毕业论文任务书 学生姓名李泽东专业班级111 指导教师关腾飞工作单位广东交通职业技术学院毕业论文题目:系统仿真技术在物流系统设计中的应用 毕业论文主要内容： 系统仿真技术在物流系统设计中的应用 要求完成的主要任务: 物流仿真软件系统可以把现有的或正在规划中的物流配送中心或工厂在计算机系统中建成虚拟的动画模型, 实现一种以动画为载体, 集作业人员、搬运设备、货物、控制系统、数据信息合为一体的系统仿真平台 指导教师签名系主任签名 二级学院教学副院长签名(盖章)
目录 绪论------------------------------------------------------------------------------------------------4 1.现代物流及其特点------------------------------------------------------------------------4 2. 物流系统仿真应用研究的进展------------------------------------------------------------------------6 2.1 生产物流系统仿真---------------------------------------------------------------------------6 2.2 供应链仿真-------------------------------------------------------------------8 2.3 物流配送系统仿真---------------------------------------------------------------------8 3.系统仿真在物流系统设计中的应用-------------------------------------------------------------9 3.1系统描述-------------------------------------------------------------------9 3.2仿真目标-------------------------------------------------------------------9 3.3仿真过程-------------------------------------------------------------------10 4.仿真优化方法的改进-------------------------------------------------------------------11 结论------------------------------------------------------------------------------------------------12 参考文献-----------------------------------------------------------------------------------------13 摘要 对物流系统仿真的相关研究领域进行评述，从应用角度将物流系统仿真分为生产物流系统仿真、物流配送系统仿真和供应链仿真，分析了各领域研究的特色并介绍了其应用研究成果，对现有研究的不足进行了评述；分析了物流系统仿真优化方面的主要进展及存在的问题；概述了综合仿真环境及其在物流系统仿真中的应用；提出了物流系统仿真的进一步发展方向。 关键词：物流系统；仿真；仿真优化
三维地图简介
1. 概述 三维虚拟仿真平台旨在建设一个具有大范围的海量城市数据一体化管理、无缝三维实时漫游、独具特色的空间多媒体信息查询、表示、分析和决策功能的虚拟城市管理信息系统。 近年来，数字省市、数字城镇已经成为世界各国发达省市和地区21世纪的发展战略、争先抢占的科技、产业和经济制高点之一。加速城市的发展，提高管理水平，需要借助于现代化的科学手段--3D网站，进行城市体系规划与管理建设。 据目前对我国大部分城市的摸底调查，除少数大、中城市已建立了城市管理信息系统外，而绝大部分地区的空间信息管理手段仍然沿用比较落后的手工操作方式，即便是用一些地理信息系统（GIS）管理着空间数据，但仍停留在简单的二维数据管理、显示的基本功能，分散地、相对独立地和非标准地管理模式，很难进行地域管理的三维综合研究和空间分析，使各级领导部门不可能及时地得到对空间的清晰、直观的认识。 城市规划设计的主要研究对象是城市的体形结构与各个要素，在设计过程中需要进行大量的空间形象思维。传统的城市模型只能获得城市的鸟瞰形象；效果图只能提供静态局部的视觉体验；动画不具备实时的交互性，人是被动的，并且制作周期长。这些传统技术只能实现简单、固定的演示功能，尚不能很好地满足当前城市设计的需要。另外，随着空间范围的扩大，传统的方法也无法胜任空间数据的管理和维护。 同时，城市中存在大型的港口、工厂、地下管网、人防设施等部门，它们具有地形起伏较大、管网密集、需要精确定位等特点，用传统二维的表示方法很难加以准确描述和信息管理。 VR虚拟环境是由计算机生成的，通过视、听、触觉等作用于用户，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真。从二维地图、沙盘、动画，到虚拟视景仿真是一个合乎人们认识深化和技术发展的必然结果。 2. VR虚拟城市与仿真技术发展 美国目前已经有50个城市计划建立了“数字虚拟城市”。我国北京、上海、香港、台北、深圳、广州、南海、厦门等城市也正在积极筹建之中。普遍认为，
三维模拟
第30卷 第11期航 空 学 报 V ol 30N o 11 2009年 11月ACT A A ERON A U T ICA ET A ST RO N AU T ICA SIN ICA N ov 2009 收稿日期:2008 09 22;修订日期:2008 12 08通讯作者:王慧E mail:wanghn pu@126,com 文章编号:1000 6893(2009)11 2185 08蚀坑几何形貌的三维模拟 王慧,宋笔锋,王乐,吕国志,崔卫民 (西北工业大学航空学院,陕西西安 710072) Three dimensional C omputational S imulation of C orrosion Pit Growth Morphology Wang H ui,Song Bifeng,Wang Le,Lu Guozhi,Cui W eimin (Schoo l o f Aer onaut ics,N or thw estern Po ly technical U niv ersity ,X i an 710072,China) 摘 要:点蚀是导致结构失效的重要机理之一,点蚀形貌中隐含了大量的有用信息。针对点蚀形貌及尺寸的演化情况,采用三维元胞自动机技术对腐蚀环境中的金属腐蚀生长演化过程进行模拟。将腐蚀损伤生长过程模拟成一个离散的动力学系统,在模拟过程中着重考虑了腐蚀过程中发生的质量转移、金属溶解及钝化、I R 降等基本化学物理现象,并定义了相应的局部规则。通过模拟得到了在不同环境下蚀坑的腐蚀损伤形貌。将蚀坑看做半椭球体,可以得到蚀坑的等效深度,定义蚀坑深度比为蚀坑等效深度与蚀坑模拟深度的比值,利用该参数对蚀坑趋近于半椭球体的程度进行分析;对等效为半椭球体的蚀坑,采用蚀坑尺寸比率对等效蚀坑的几何形貌进行研究。结果表明:蚀坑在生长过程中,几何形貌会达到一种相对稳定的状态。初步的研究将有助于进一步理解点蚀生长机理,为疲劳寿命预测及结构完整性分析提供有用信息。关键词:点蚀;元胞自动机;蚀坑形貌;深度比;尺寸比率;模拟中图分类号:V 215 5;V252 文献标识码:A Abstract:P itting co rr osio n is one of the most sig nificant deg radatio n mechanisms t hat affect t he integ rity o f a st ructur e,and a g reat dea l of useful infor mation may be rev ea led by a study on cor ro sion pit g ro wth mor pholo g y.T o o bt ain the co rr osio n pit mor pho log y as well as the aspect char act eristics of an o bject subjected to a co r r osiv e enviro nment,a thr ee dimensional model is dev elo ped t o simulate the ev olution o f pitting cor ro sion dam ag e based on cellula r automato n (CA )techno lo gy.T he cor ro sion damage ev olut ion pr ocess is simulat ed as a discr ete dynamical system,and the fo llow ing element ary physicochemical processes are taken into acco unt in the pro po sed model:mass t ranspo rt,IR dro p,metal disso lutio n and r epassiv asion,which ar e descr ibed by a number of local rules.T he pitting co rr osion mor pholog y at different co rr osive envir onments is obtained by im plementing the simulation pro cedure.T he pit depth ratio,w hich is defined as the ratio of the equiv alent pit depth to the simulated pit depth,is intr oduced to char acter ize the tendency o f a pit to a semi ellipsoid;and the pit aspect ratio is used to study the equiv alent pit mor pho log y character istic for the cor ro sion pit consider ed as the semi ellipso id.T he r esults show that pit g ro wth can achiev e a relat ive st eady state during the pitt ing co rr o sio n pr ocess.T hese preliminar y investigatio n results will motivate further w or k t o understand the pitting co r r osio n mechanism,and pro vide v aluable informat ion fo r fatig ue life pr ediction and structural integ rity analysis.Key words:pit ting cor ro sion;cellular auto maton;pit mo rpholog y;depth ratio ;aspect r atio ;simulat ion 腐蚀严重影响着飞机结构的疲劳寿命。蚀坑的存在能导致承受疲劳载荷的结构快速失效。因 此,在进行腐蚀损伤构件的寿命预测之前,有必要对飞机结构的腐蚀损伤程度进行考虑,提出一种能预测蚀坑生长机理及过程的计算模型,从而能对结构进行腐蚀损伤容限完整性分析[1]。 在所有的腐蚀类型中,点蚀是飞机结构经常遇到的腐蚀破坏形态,是破坏性和隐患最大的腐蚀形式之一。点蚀是一个复杂的过程,包含了许 多复杂的现象,如质量转移、IR 降以及金属溶解和钝化等,使得整个点蚀过程的建模十分复杂。点蚀影响因素也很多,如金属的化学成分、介质的pH 值和温度、介质的成分和浓度以及介质成分的运动速度等。目前已有文献[2 4] 从电化学角度就环境因素和材料因素及两者之间的交互作用对金属腐蚀过程造成的影响展开研究。但由于受到腐蚀环境诱发,金属的力学行为、电化学行为以及材料的抗腐蚀特性等都存在不可避免的变化,点蚀损伤实际上不可能被精确测量[5]。 众多学者都致力于建立一种能反映腐蚀损伤