可视化技术之全息技术

1600012972 于震京

一、全息技术概述

“全息”即“完全的信息”——不仅包括光的振幅信息而且包括光的相位信息。全息技术也称全息照相，它是利用光的干涉和衍射原理，将物体反射的光波以干涉条纹的形式记录下来，并在一定条件下使其再现，形成与原物体逼真的三维象。全息术具有三维性、不可撕毁性、信息量大等特点，广受社会各界的欢迎。短短几十年，全息技术已渗透社会生活的各个领域并被广泛应用于近代科学研究和工业生产中。

图1 360度全息图像

二、全息技术原理

人眼之所以可以看到物体，时因为物体发出的光波（自发光或漫反射）携带物体中包含的相位信息，该相位信息传播到眼睛，并在视网膜上成像。光波的波长，幅度和相位决定了被看物体的特性。然而，普通摄影只能记录强度，并不能记录物体光波的相位，因此物体在摄像机深度方向上的信息会丢失，这就是为什么我们每天使用的摄像机只能记录二维照片。

所有的记录介质如感光胶片都只能响应光强度，也就只记录光波的强度信息。我们如何记录相位信息？全息技术使用光干涉原理将相位信息转换成强度信息并将其存储在记录介质上。

全息技术包括：波前记录和波前再现。波前记录是通过干扰参考光波并在记录介质上

形成干涉图案来记录光波的相位信息。因此，要求两个光束高度相干，并且我们可以使用具有强相干性的激光作为光源。在干涉条纹的幅值以及条纹位置信息中，存在物体光振幅和相位信息，其分别由参考光振幅和相位调制。波前再现就是解决在记录介质上记录到物光波的相位和振幅信息之后怎么复原它的问题。这时，我们需要利用光的衍射效应。记录介质相当于波前记录后的复合光栅。当我们使用相干光照亮时，会出现物体的图像。该图像不仅记录了物体光波的振幅信息，还记录了相位信息，于是我们人眼看过去就显得十分的真实立体。

图2 全息成像原理图

值得注意的是，在波前记录时，物面上每一点都会在记录介质的每一点上形成干涉的记录。因此，记录介质的任何部分都可以恢复完整的图像，而普通的相机技术是点对点的形式，并不能实现全息图的这一特征。

波前记录是一种干涉效应，它使振幅和相位调制的信息变换为干涉图的强度调制信息。胶片经线性处理，波前再现时又使全息图上的强度调制信息还原为波前的振幅和相位调制信息，这是衍射的结果。值得注意的是，在全息技术中，光的干涉和衍射系统必须满足一定的相干性。因此，激光技术的发展为全息技术的发展和成熟做出了巨大贡献。

三、全息技术应用

经过近十几年的发展，全息术在实践中的应用已经相当广泛，在这里仅举出三个实例让读者有一个直观感受：

（1）全息干涉计量：全息干涉计量是全息应用的重要领域。全息干涉能扩展到既有任意形状的三位观测，且不论物体表面的光洁度如何，都能相对分析测量到波长数量级的水平，同时它可以对一个物体在两个不同时刻的状态进行对比，从而可探测物体在一段时间内发生的任何变化；

图3 全息干涉计量

（2）计算全息：全息图可以显示的三维物体图像的信息时记录在复杂的条纹中的，假设物体不存在，而仅知道光波的数学描述，将模拟的干涉图样绘制和复制在透明胶片上，这种计算机合成的全息图称为计算全息图。

（3）全息显微镜：全息显微镜解决了普通显微镜区分功率和景深，避免像差影响并实现极小的衍射极限，可以获得更大的视野，提升显微镜的观察效果。

图4 全息显微镜

全息技术发展进程只有短短几十年，但发展迅速，应用性强，是朝气蓬勃的一个光学分支。

四、参考文献

[1] 张德香, 张岩.数字全息技术的原理和应用. 物理学报, 2003

[2] 杨桂娟, 梅妍, 白亚乡.全息术及其应用. 应用光学, 2006

[3] 罗鹏, 吕晓旭, 钟丽云.数字全息技术研究进展及应用. 激光杂志, 2006

可视化与智能制造20170627

可视化与智能制造我们经常听说的可视化的优势就是形象具体，好像很难说出可视化更多的优点，并且，一直认为可视化在绝大多数情况下都是锦上添花的内容，因此可视化的推广经常就是以一些宣传视频，培训图片，或者现场有一些标准规范的大图及展板作为成果，高级一点儿的就把三维仿真等同于三维可视化了。最高级的就是过去几年里，虚拟现实，增强现实以及混合现实的技术的出现，使大家认为这也许就是为了可视化的方向了。但是十年过去，这几项技术连可以观赏的游戏内容都有限，如何发展，很多人也说不清楚智能制造呢，我们有朋友做出了如下的总结：主要是指以生产线或者设备可以实现自主状态感知、实时分析、自主决策、精准执行、学习提升的特征，因此就在不断的追求传感器的添加，网络的链接，数据库的不断扩容等等，因此形成了一系列连自己都搞不清的名词，大数据，数据挖掘，区块链，物联网，云计算、CPS等等，但是，制造业并没有因为采用这些新概念而真正受益，至少受益甚少，也很少听说有企业建立可以推广的标杆性项目再有，就是在制造业中不断提出的互联网思维，以及不断推出的各个概念型的管理系统，如ERP，MES，EAM，CRM等

等，还有各个不同的管理理念，5S，6西格玛，精益管理，全员参与，敏捷制造，工业4.0等等，为企业不断的进行数字化，信息化，可视化，自动化，标准化，模块化改造和升级，期望企业可以快速实现规模化效益，但是，从我10年来走访制造业企业的情况看，各个系统各个理念基本都是人浮于事，甚至抱怨多多，并没有达到预期的目的，其实网上有上过此类项目的企业的内部人员的评论很多，多数都是不甚满意的吐槽。如果以上这些问题都存在，并且以上列举的新名词新概念大多数人都解释不清，那么，又有谁会投资上这样的项目呢，可视化和智能制造岂不是空中楼阁，曲高和寡吗，并且,企业信息化建设历经多年,信息化是什么样子现在都是避而不谈，或者只是寄希望于人工智能，物联网，大数据等技术，甚至要各种信息系统替人类做决定，并没有考虑每一个个体人的需求，更没有考虑到人文，伦理，道德和审美的需求，所以即使有了好的技术，还是做不出被抢购的马桶垫原因何在呢，因为我们很多人都忘记了，企业运营的目的是为了通过服务客户实现用户体验的满意度而获得企业全员满意度的过

《大数据可视化技术》教案

《大数据可视化技术》教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

教案（详案） 2019 -2020学年第2学期课程名称：大数据可视化技术课程代码：适用专业：计算机应用技术教师姓名：所属系部：职称：课时：总学时64 使用教材：大数据可视化技术

教学单元教案

数据：聚焦于解决数据的采集，清理，预处理，分析，挖掘。图形：聚焦于解决对光学图像进行接收、提取信息、加工变换、模式识别及存储显示。可视化：聚焦于解决将数据转换成图形，并进行交互处理。（2）大数据可视化的分层从市场上的数据可视化工具来看，数据可视化分为5个层级，如下图所示：（3）数据可视化技术基础概念数据可视化技术包含以下几个基本概念： 1.数据空间：是由n维属性和m个元素组成的数据集所构成的多维信息空间； 2.数据开发：是指利用一定的算法和工具对数据进行定量的推演和计算； 3.数据分析：指对多维数据进行切片、块、旋转等动作剖析数据，从而能多角度多侧面观察数据； 4.数据可视化：是指将大型数据集中的数据以图形图像形式表示，并利用数据分析和开发工具发现其中未知信息的处理过程。数据可视化已经提出了许多方法，这些方法根据其可视化的原理不同可以划分为基于几何的技术、面向像素技术、基于图标的技术、基于层次的技术、基于图像的技术和分布式技术等等。

（4）数据可视化领域的起源数据可视化领域的起源，可以追溯到20世纪50年代计算机图形学的早期。当时，人们利用计算机创建了首批图形图表。（5）教师活动：PPT讲解；学生活动：听讲记录；时间分配：20分钟。 2、数据可视化作用与意义（1）数据可视化作用数据可视化的主要作用包括数据记录和表达、数据操作及数据分析3个方面，这也是以可视化技术支持计算机辅助数据认知的3个基本阶段： 1.数据记录和表达借助于有效的图形展示工具，数据可视化能够在小空间呈现大规模数据。 2.数据操作数据操作是以计算机提供的界面、接口、协议等条件为基础完成人与数据的交互需求。 3.数据分析数据分析是通过数据计算获得多维、多源、异构和海量数据所隐含信息的核心手段，它是数据存储、数据转换、数据计算和数据可视化的综合应用。（2）数据可视化意义数据可视化在数据科学中的重要地位主要表现在以下4个方面： 1.视觉是人类获得信息的最主要途径 1）视觉感知是人类大脑的最主要功能之一 2）眼睛是感知信息能力最强的人体器官之一 2.数据可视化的主要优势 1）可以洞察统计分析无法发现的结构和细节 2）可视化处理有利于大数据普及应用 3.可视化能够帮助人们提高理解与处理数据的效率 4.数据可视化能够在小空间展示大规模数据

计算机仿真技术及其应用_张锋

本栏目责任编辑：李桂瑾人工智能及识别技术１引言随着计算机技术和网络技术的飞速发展，计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业得到了广泛应用，使用计算机进行仿真的研究和应用也是如火如荼。计算机仿真［１］（ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ）又称计算机模拟［２］（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｎａｌｏｇｙ），它是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法，是系统仿真［３］的一个重要分支。系统仿真就是建立系统的模型，并在模型上进行实验的过程。系统仿真技术实质上就是建立仿真模型并进行仿真实验的技术。因此，通俗的说，计算机仿真就是指在实体尚不存在、或者不易在实体上进行实验的情况下，对考察对象进行建模，然后通过计算机编程考察对象在系统参数以及内外环境条件改变的情况，达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。本文主要在介绍计算机仿真技术的基础上，谈谈计算机仿真技术的应用。２计算机仿真技术计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点，已经成为对许多复杂系统（工程的、非工程的）进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础，以计算机和各种物理设施为设备工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。２．１计算机仿真的发展计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看，计算机仿真大致经历了四个发展阶段：（１）模型试验。最原始的仿真思想，其模型试验是基于物理模型进行的，缺乏柔性和精度。（２）数字化仿真。采用计算机进行分析计算，但是计算结果表达局限于记录文件和图表上，缺乏直观形象。（３）图像化仿真。大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果，如三维图形。（４）虚拟现实技术。不光采用三维图形技术表达计算结果，而且采用特殊装置，如戴上三维数据头盔，触摸仪器等，使人有身临其境的效果。２．２计算机仿真的步骤及技术核心一般计算机仿真的步骤为：（１）建立数据模型。建立数据模型主要是通过演绎法、归纳法、综合集成法等分析方法，建立一个特定对象的有限边界的数学模型。要建立好数学模型，通常要考虑到特定对象仿真研究的预定目标和边界、先验知识（包括已被验证的定理、定律、理论和模型）、观测数据、特定领域专家的经验等因素。（２）数学模型的实现，也称的数据模型的程序化。数学模型的实现包括两个方面的内容，即设计仿真算法及编制仿真程序。传统的模型程序化活动是一个十分繁琐和复杂的工作。由于大量算法的研究成果及软件技术的进步，目前对于某些特定领域，已能提供面向对象、可交互操作、具有自动编程能力和算法库的商品化产品，如：ＣＳＳＬ、ＣＳＭＰ、ＡＣＳＬ、ＳＬＭＣＲＩＰＴ、ＧＰＳＳ、ＳＩＭＵＬＡ、ＳＬＡＭ、ＧＡＳＰ、ＤＹＮＡＭＯ等。（３）仿真实验。仿真实验（包括分析）是系统仿真另一个十分重要的活动，它主要是按照预先设置的实验方案来运行仿真模型，得到一系列的仿真结果。目前，计算机仿真计算的关键技术主要包括：（１）面向对象的仿真［４］（ｏｂｊｅｃｔ－ＯｒｉｅｎｔｅｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ－ＯＯＳ）。其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现，对象间信息的传送引起了系统的活动。（２）分布交互仿真（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ－ＤＩＳ）。主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连，构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。（３）智能仿真（ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ－ＩＳ）。主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术，引入整个建模与仿真过程，构造各处基本知识的开发途径。是人工智能（如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等）与仿真技术（如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等）的集成化。（下转第２３８页）收稿日期：２００７－０９－１０作者简介：张峰（１９６８－），男，甘肃省庆阳市人，上海铁道学院，工程师，研究方向：计算机应用。计算机仿真技术及其应用张锋（烟台市芝罘区经济信息中心，山东烟台２６４０００）摘要：近年来，随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展，系统科学研究的深入，计算机仿真技术已经发展成为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进，更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文主要在介绍计算机仿真技术的发展、计算机仿真的仿真步骤以及仿真的核心技术的基础上谈谈计算机仿真技术的应用。关键词：计算机仿真技术；仿真步骤；仿真应用中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１００９－３０４４（２００７）１９－４０２３３－０１ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＺＨＡＮＧＦｅｎｇ（ＹａｎｔａｉＺｈｉｆｕＥｃｏｎｏｍｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｙａｎｔａｉ２６４０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｗｉｔｈｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｆｉｎ－ｄｅｐｔｈｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｅｗｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ．Ｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｕｔａｌｓｏｍａｋｅｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｆａｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍ＇ｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｒｅｖｅａｌｅｄｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｎｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐ－ｍｅｎｔｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｅｐｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｃａ－ｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｅｐｓ；ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ２３３

可视化研究

作者：刘向敏摘要：在同化学习理论中，强调新旧知识的相互作用。在教学活动中，如果新知识能以最佳的形式呈现给学习者，那将缩短学习过程，提高学习效率。因此，本文设计从同化学习理论来分析知识的表征。重视知识的外在表征,尤其是可视化的知识表征，可以弥补以往知识外在表征不足之处，最终促进知识的同化过程。关键词：同化学习知识表征知识可视化一、知识表征方式影响知识同化 1.知识表征方式在教学中的重要性分析在认知学习理论中，奥苏伯尔提出了知识学习的同化理论，他认为，学习实质是新知识与学习者认知结构中原有知识网络中的符号、表象、概念、命题建立联系。新旧知识相互作用才会产生有意义的学习。新知识与原有知识结构可以利用的恰当观念可以构成三种关系：第一种，原有观念是上位的，新知识是下位的；第二种，原有观念是下位的，新知识是上位的；第三种，原有观念和新知识是并列的。在同化学习理论中，强调新旧知识的相互作用，在教学活动中，知识的传授和掌握是个动态的过程，如果新知识能以最佳的形式呈现给学习者，让学习者以最快的速度将新旧知识联系起来，那将缩短学习过程，提高学习效率。学习时要把符号所代表的知识与认知结构中原有的知识加以联系，只有新旧知识结合，才能增强对新知识的理解和记忆，熟练掌握，获得心得意义，产生新的认知结构，创新思维。重视知识的外在表征,尤其是可视化的知识表征，可以弥补以往知识外在表征的不足之处，学习者会快速的接受刺激，产生接受新知识的意向，新旧知识相互作用，最后以恰当的方式表征为学习者内部的知识。如图所示：

新知识以最恰当具体的外在形式表征出来，根据情况可以用多种方式表征,激发学习者本身的知识结构，很快找到新旧知识的关联，相互作用最终同化形成自己的知识表征（内在表征）。当这些知识在其他情景中得到应用，即学习者用自己的表征方式再次把知识外化时，学习最终完成。即学习者已经能够灵活运用所学的新知识解决问题。知识的外化与最初的知识的外在表征可以是不同的。所以说合理的设计知识的外部表征,可以帮助学习者快速接受,存储以及提取信息。教育者在将知识教给学生之前，要经过研究，加工取舍，采用适当的知识表正方式，利于学习者学习， 2.可视化知识表征的缺失 “知识表征（representation of knowledge）:在头脑中标识有关知识内容与结构的方式。既包括感觉、知觉、表象等形式，又包括概念、命题、图式等形式。它们分别标志着人们对事物反映的不同广度和深度。对于不同的知识内容，可以采用不同的表征方式，就同一种知识内容而言，也可以采用不同的表

大数据可视化理论及技术

大数据可视化理论及技术（一）大数据可视分析综述可视分析是大数据分析的重要方法。大数据可视分析旨在利用计算机自动化分析能力的同时，充分挖掘人对于可视化信息的认知能力优势，将人、机的各自强项进行有机融合，借助人机交互式分析方法和交互技术，辅助人们更为直观和高效地洞悉大数据背后的信息、知识与智慧。主要从可视分析领域所强调的认知、可视化、人机交互的综合视角出发，分析了支持大数据可视分析的基础理论，包括支持分析过程的认知理论、信息可视化理论、人机交互与用户界面理论。在此基础上，讨论了面向大数据主流应用的信息可视化技术——面向文本、网络(图)、时空、多维的可视化技术。同时探讨了支持可视分析的人机交互技术，包括支持可视分析过程的界面隐喻与交互组件、多尺度/多焦点/多侧面交互技术、面向Post-WIMP的自然交互技术。最后，指出了大数据可视分析领域面临的瓶颈问题与技术挑战。

（二）大数据分析工具大数据是一个含义广泛的术语，是指数据集，如此庞大而复杂的，他们需要专门设计的硬件和软件工具进行处理。该数据集通常是万亿或EB的大小。这些数据集收集自各种各样的来源：传感器，气候信息，公开的信息，如杂志，报纸，文章。大数据产生的其他例子包括购买交易记录，网络日志，病历，军事监控，视频和图像档案，及大型电子商务。在大数据和大数据分析，他们对企业的影响有一个兴趣高涨。大数据分析是研究大量的数据的过程中寻找模式，相关性和其他有用的信息，可以帮助企业更好地适应变化，并做出更明智的决策。大数据分析的常用工具通常有以下介绍的几种。 4.2.1Hadoop Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。但是Hadoop是以一种可靠、高效、可伸缩的方式进行处理的。Hadoop是可靠的，因为它假设计算元素和存储会失

现代仿真技术的应用及其发展

东华理工大学信息工程学院课程论文课程：计算机仿真技术基础题目：仿真技术的应用与发展学生姓名：学号：班级：10204102 专业：计算机科学与技术指导教师：谢小林二零一三年六月四日

摘要作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了60多年的发展，已广泛应用于国民经济和社会生活中。并与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术这一新的研究方法。计算机仿真作为分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法, 随着系统科学研究的深入、控制理论、计算技术、计算机科学与技术的发展而形成的一门新兴学科。近年来, 随着信息处理技术的突飞猛进, 使仿真技术得到迅速发展。本文系统全面地介绍了计算机仿真技术，阐述了计算机仿真技术的概念、原理、优点，简要介绍了计算机仿真技术的发展历程，文章最后重点探讨了现代仿真技术的研究热点，即计算机仿真技术在社会各个领域中的应用：面向对象仿真、定性仿真、智能仿真、分布交互仿真、可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真等。关键词：计算机仿真、发展、应用、模拟

目录摘要 (2) 第一章前言 (4) 第二章计算机仿真技术概述 (4) 2.1计算机仿真技术简介 (4) 2.2计算机仿真技术原理 (5) 2.2.1模型的建立 (6) 2.2.2模型的转换 (6) 2.2.3模型的仿真实验 (6) 第三章计算机仿真技术发展 (6) 3.1发展趋势 (7) 3.2 现代仿真技术 (8) 3.3计算机仿真技术发展方向 (10) 3.3.1．网络化仿真 (10) 3.3.2．虚拟制造技术 (10) 第四章计算机仿真技术的应用 (11) 4.1.交通领域 (11) 4.2.制造领域 (11) 4.3.教育领域 (12) 结语 (13) 参考文献 (14)

可视化方法与技术

可视化方法与技术计算机系统在各领域中得广泛应用导致海量数据得产生，数据处理能力得滞后迫切需要研究与开发新得信息处理技术与方法.基于此，海量、异构、时变、多维数据得可视化表示与分析在各领域中日益受到重视并得到越来越广泛得应用。一、可视化概述测量得自动化、网络传输过程得数字化与大量得计算机仿真产生了海量数据,超出了人类分析处理得能力。可视化提供了解决这种问题得一种新工具.一般意义下得可视化定义为：可视化就是一种使复杂信息能够容易与快速被人理解得手段，就是一种聚焦在信息重要特征得信息压缩语言，就是可以放大人类感知得图形化表示方法。可视化就就是把数据、信息与知识转化为可视得表示形式并获得对数据更深层次认识得过程.可视化作为一种可以放大人类感知得数据、信息、知识得表示方法，日益受到重视并得到越来越广泛得应用。可视化可以应用到简单问题，也可以应用到复杂系统状态表示，从可视化得表示中人们可以发现新得线索、新得关联、新得结构、新得知识，促进人机系统得结合，促进科学决策。可视化充分利用计算机图形学、图像处理、用户界面、人机交互等技术,形象、直观地显示科学计算得中间结果与最终结果并进行交互处理。可视化技术以人们惯于接受得表格、图形、图像等方法并辅以信息处理技术将客观事物及其内在得联系进行

表现，可视化结果便于人们记忆与理解。可视化为人类与计算机这两个信息处理系统之间提供了一个接口。可视化对于信息得处理与表达方式有其它方式无法取代得优势,其特点可总结为可视性、交互性与多维性。二、可视化技术目前,可视化技术包括数据可视化、科学计算可视化、信息可视化与知识可视化等,这些概念及应用存在着区别、交叉与联系。 (一)数据可视化数据可视化技术指得就是运用计算机图形学与图像处理技术，将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理得理论、方法与技术。数据可视化得重点就是将多维数据在二维或三维空间内显示，这对初步得数据分类理解就是有意义得.针对于此，产生了许多数据可视化得技术，大体分为散点矩阵法、投影矩阵法、平行坐标法、面向象素得可视化技术、层次技术、动态技术、图标表示技术、直方图法及一些几何学技术等等。此外还采用主成分分析、因子分析、投影寻踪、主曲线、主曲面、多维标度图与自组织映射等方法将多维变量表示为二维变量,依据此算法对数据进行简单分类，并了解各个特征属性之间得关系。 (二）科学计算可视化科学计算可视化,指得就是利用计算机图形学与图像处理技

并行工程与虚拟样机可视化技术

第21卷第4期山东科技大学学报(自然科学版)Vol.21№4 2002年12月Journal of Shandong University of Science and T echnology(Natural Science)Dec.2002 文章编号:1000-2308(2002)04-0058-03 并行工程与虚拟样机可视化技术Ξ 李绍珍,成健 (山东大学机械工程学院,济南250061) 摘　要:并行工程与虚拟样机可视化技术的有机结合是现代机构制造业发展的一大趋势。本文分析了并行工程的发展特点,论述了并行工程与虚拟样机可视化技术的内在联系,给出了虚拟样机可视化设计的一个系统模型,讨论了虚拟样机可视化技术的前景。关键词:并行工程;虚拟样机;可视化中图分类号:TP311.133.2;TP391.73 文献标识码:A Discussion of Concurrent Engineering and Visualization T echnology of Virtual Prototypes L I Shao2zhen,CHEN G Jian (College of Mechanics Engg.,Shandong University,Jinan250061,China) Abstract:The organic combination between concurrent engineering and visualization technology of virtual prototypes is a great trend of modern machine manufacturing.This paper analyzes the developing characters of concurrent engineering,discusses the inter2relation between concurrent engineering and visualization technology of virtual prototypes,puts up a systematic model of visualization technology of virtual proto2 types. K ey w ords:concurrent engineering;virtual prototyps;visualization 上个世纪90年代以来,在激烈的全球性市场竞争中,制造业正面临着严峻的挑战。竞争的焦点是如何利用不断涌现的新技术,在最短的时间内开发出高品质、低成本、高附加值的新产品,以最快的速度响应市场的需求。由于科技的迅猛发展,特别是信息技术的创新性发展,在世界范围内已引起企业组织结构的巨大变革,例如以不断压缩生产周期、扩大设计部门范围为特征的并行工程的趋于流行,以刚性化生产转向柔性设计为特征的敏捷制造等。其中面向并行工程的计算技术可视化技术的应用是今后发展的必然趋势。1　并行工程及其要求[1] 随着全球广泛的市场竞争,制造业面临产品设计、制造与市场的敏捷性矛盾,传统的串行设计已远远不能适应快速变化的市场要求,各企业都在不断地寻求新的设计理论和方法,并行工程(CE,Concurrent Engineering)由此而生。并行工程的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其相关过程同时交叉进行,即在设计阶段就要考虑制造、装配等下游活动所涉及的所有环节和因素。企业实行并行运行机制,要求设计、制造等各个过程的多项任务同时进行、交叉进行,减少设计过程 Ξ收稿日期:2001-06-20 作者简介:李绍珍(1949-),女,山东惠民人,教授,主要研究方向:工程图学及虚拟可视化.

MATLAB仿真技术与应用

例2-1 已知一个系统的微分方程为： ???????-==1221 5x u dt dx x dt dx 其中，状态变量初始条件0)0()0(21==x x ，输入u 为阶跃函数，要求利用SIMULINK 对系统建立仿真模型，并绘制时域响应曲线。在利用SIMULINK 创建模型之前，先把微分方程进行拉普拉斯变换，得到每个微分方程的传递函数，即用传递函数的形式表示系统。 x1 x2 Step Scope 1s Integrator1 1 s Integrator 5Gain 连接信号之后的系统模型图 exam2_1 系统时域响应曲线

例7-9 一个控制系统由5个子系统组成，组成结构如下图 G 1(s) G 2(s) G 3(s)G 4(s) H(s) R(s) Y(s) 各子系统的传递函数分别为： 6 15215)(2 21++++=s s s s s G ，)20)(2() 6(4)(2+++=s s s s G ，1010)(3+=s s G ，631)(24+++=s s s s G ，1.0)(=s H 试在MATLAB 中分别用仿真模块建模和仿真命令编程两种方法进行仿真，并绘制系统的阶跃响应曲线图。首先在Simulink 环境下将所需要的仿真模块连接起来，并将各模块的参数设置好。 s+1 s +3s+62Transfer Fcn3 4s+24s +22s+402Transfer Fcn2 10s+10Transfer Fcn1 s+52s +15s+62Transfer Fcn Step Scope 0.1Add 系统的仿真模型图 exam7_9

可视化方法与技术

可视化方法与技术计算机系统在各领域中的广泛应用导致海量数据的产生，数据处理能力的滞后迫切需要研究和开发新的信息处理技术和方法。基于此，海量、异构、时变、多维数据的可视化表示和分析在各领域中日益受到重视并得到越来越广泛的应用。一、可视化概述测量的自动化、网络传输过程的数字化和大量的计算机仿真产生了海量数据，超出了人类分析处理的能力。可视化提供了解决这种问题的一种新工具。一般意义下的可视化定义为：可视化是一种使复杂信息能够容易和快速被人理解的手段，是一种聚焦在信息重要特征的信息压缩语言，是可以放大人类感知的图形化表示方法。可视化就是把数据、信息和知识转化为可视的表示形式并获得对数据更深层次认识的过程。可视化作为一种可以放大人类感知的数据、信息、知识的表示方法，日益受到重视并得到越来越广泛的应用。可视化可以应用到简单问题，也可以应用到复杂系统状态表示，从可视化的表示中人们可以发现新的线索、新的关联、新的结构、新的知识，促进人机系统的结合，促进科学决策。可视化充分利用计算机图形学、图像处理、用户界面、人机交互等技术，形象、直观地显示科学计算的中间结果和最终结果并进行交互处理。可视化技术以人们惯于接受的表格、图形、图

像等方法并辅以信息处理技术将客观事物及其内在的联系进行表现，可视化结果便于人们记忆和理解。可视化为人类与计算机这两个信息处理系统之间提供了一个接口。可视化对于信息的处理和表达方式有其它方式无法取代的优势，其特点可总结为可视性、交互性和多维性。二、可视化技术目前，可视化技术包括数据可视化、科学计算可视化、信息可视化和知识可视化等，这些概念及应用存在着区别、交叉和联系。（一）数据可视化数据可视化技术指的是运用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换为图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。数据可视化的重点是将多维数据在二维或三维空间内显示，这对初步的数据分类理解是有意义的。针对于此，产生了许多数据可视化的技术，大体分为散点矩阵法、投影矩阵法、平行坐标法、面向象素的可视化技术、层次技术、动态技术、图标表示技术、直方图法及一些几何学技术等等。此外还采用主成分分析、因子分析、投影寻踪、主曲线、主曲面、多维标度图和自组织映射等方法将多维变量表示为二维变量，依据此算法对数据进行简单分类，并了解各个特征属性之间的关系。（二）科学计算可视化

可视化技术及应用

什么是可视化？种类繁多的信息源产生的大量数据，远远超出了人脑分析解释这些数据的能力。由于缺乏大量数据的有效分析手段，大约有95%的计算被浪费，这严重阻碍了科学研究的进展。为此，美国计算机成像专业委员会提出了解决方法——可视化。可视化技术作为解释大量数据最有效的手段而率先被科学与工程计算领域采用，并发展为当前热门的研究领域——科学可视化。可视化把数据转换成图形，给予人们深刻与意想不到的洞察力，在很多领域使科学家的研究方式发生了根本变化。可视化技术的应用大至高速飞行模拟，小至分子结构的演示，无处不在。在互联网时代，可视化与网络技术结合使远程可视化服务成为现实，可视区域网络因此应运而生。它的核心技术是可视化服务器硬件和软件。科学可视化的主要过程是建模和渲染。建模是把数据映射成物体的几何图元。渲染是把几何图元描绘成图形或图像。渲染是绘制真实感图形的主要技术。严格地说，渲染就是根据基于光学原理的光照模型计算物体可见面投影到观察者眼中的光亮度大小和色彩的组成，并把它转换成适合图形显示设备的颜色值，从而确定投影画面上每一像素的颜色和光照效果，最终生成具有真实感的图形。真实感图形是通过物体表面的颜色和明暗色调来表现的，它和物体表面的材料性质、表面向视线方向辐射的光能有关，计算复杂，计算量很大。可视化硬件：可视化硬件主要是图形工作站和超级可视化计算机。图形工作站广泛采用RISC处理器和UNIX操作系统。具有丰富的图形处理功能和灵活的窗口管理功能，可配置大容量的内存和硬盘，具有良好的人机交互界面、输入/输出和网络功能完善，主要用于科学技术方面。可视化软件：一般分为三个层次。第一层是操作系统，该层的一部分程序直接和硬件打交道，控制工作站或超级计算机各种模块的工作，另一部分程序可进行任务调度，视频同步控制，以TCP/IP 方式在网络中传输图形信息及通信信息。第二层为可视化软件开发工具，它用来帮助开发人员设计可视化应用软件。第三层为各行各业采用的可视化应用软件。大多数可视化工作一般都在图形工作站上进行，少数大型的、需要协同工作的可视化工作在超级图形计算机上进行。可视化关键技术：编辑、名字服务和资源检索技术。异构硬件的集成技术：对于省级视频监控系统，所用到的前端摄像头、编码器、控制器以及报警设备将会面临多种厂家、多种型号的集成问题。

仿真技术及其应用

仿真技术及其应用第一章仿真技术概述仿真技术的泛化定义：是一门多学科的综合性技术，它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以计算机和专用设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验。电力系统仿真是通过建立适当的数学模型来模拟实际系统的一种研究方法。为了保证电力系统安全、优质、经济的运行，在规划、分析和研究电力系统时必须确切完整地考察实际电力系统的特性。由于电力系统仿真不受原有系统规模和结构复杂性的限制，现已成为分析、研究电力系统必不可少的工具。为了对电力系统仿真工具有一个系统的了解，下面以电力系统应用比较广泛的几个仿真工具为例，介绍其历史、主要功能以及各自特点。 1.1仿真工具介绍 1.1.1离线仿真软件电力系统离线仿真是指在数字计算机上为电力系统的物理过程建立数学模型，用数学方法求解，以进行仿真过程研究，其仿真速度与实际系统的动态过程不同。电力系统的离线仿真分析，主要有电磁暂态过程仿真、机电暂态过程仿真，中长期动态过程仿真及发电机组的轴系扭振等。当今比较流行的电力系统仿真软件¨。有：加拿大H．W．Dommel教授创立的电力系统电磁暂态计算程序(EMTP)、德国西门子公司开发的NETOMAC软件、美国电力技术公司(PTI)开发的由西门子公司收购了的PSS／E、Mathworks公司开发的MATLAB中所包含的(PSB)工具箱、中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序(PSASP)等。 2，1 EM rP／ATP EMTP(Electromagnetic Transients Program)是加拿大H．W．Dommel教授首创的电磁暂态分析软件，具有分析功能多、元件模型全等优点。对于电网的稳态和暂态都可作仿真分析，它的典型应用是预测电力系统在某个扰动(如开关投切或故障)之后感兴趣的变量随时间变化的规律，将EMTP的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统谐波分析的有力工具。EMTP是世界范围内通用的电力系统仿真软件，其计算速度快、结果准确度高、功能强大，几乎可以为任意复杂电力网络进行模拟，ATP(The AhemativeTransients Program)是EMTP的免费独立版本，是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本，它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统，数学模型广泛，除用于暂态计算，还有许多其它重要的特性。ATP 程序正式诞生于1984年，主要由Drs．W．ScottMeyer和Tsu—huei Liu完成的。ATP还配备有灵活、功能强的通用描述语言MODELS及图形输入程序ATP．Draw。获得ATP，表面上不要费用，但必须买他们的使用手册及相关资料并要写保证书(不做商业目的)，才能给你口令，从网上下载。主要功能：雷电过电压研究；操作过电压和故障；系统过电压研究；接地等现象的快速暂态分析；设备建模；电机启动过程动态仿真；轴系扭振分析；铁磁共振现象的研究；电力电子设备的研究；STATCOM、SVC、UPFC、TCSC模型谐波分析等。 2．2 PSAPAC PSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。主要功能：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点；模拟静态负荷模型和动态负荷模型；快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限；直接法稳定分析提供了计算稳定裕度的方法；时域仿真用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程；评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理；分析大型电力系统暂态和中期稳定性时域仿真；局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析等。2．3 EMTDC／PSCAD Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端，可模拟任意大小的交直流系统。主要功能：研究系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压；研究包含复杂非线性元件的大型电力系统进行三相的精确模拟；进行电力系统时域或频域计算仿真；电力系统谐波分

大数据分析与可视化技术应用实战-

大数据分析与可视化技术应用实战一、培训重点 1.数据分析实战 2.数据挖掘理论及核心技术 3.大数据算法原理及案例实现 4.Python应用实战二、培训特色 1.理论与实践相结合、案例分析与行业应用穿插进行； 2.专家精彩内容解析、学员专题讨论、分组研究； 3.通过全面知识理解、专题技能和实践结合的授课方式。三、日程安排

四、授课专家游老师计算机硕士，大数据分析、挖掘、可视化专家，高级培训讲师，曾服务于华为技术有限公司等多家企业，专注于机器学习、数据挖掘、大数据、知识图谱等领域的研究、设计与实现，在互联网、电信、电力、军工等行业具有丰富的工程实践经验，对空间分析、欺诈检测、广告反作弊、推荐系统、客户画像、客户营销建模、知识抽取、智能问答、可视化分析、预测分析、系统架构、大数据端到端解决方案等方面具有深刻理解，多次作为Python语言会议重要嘉宾出席会议并发表主题演讲，著有《R语言预测实战》等多本书籍。王老师某集团上市公司数据分析部负责人，主要利用Python语言进行大数据的挖掘和可视化工作。从事数据挖掘建模工作已有10年，曾经从事过咨询、电商、金融、电购、电力、游戏等行业，了解不同领域的数据特点。有丰富的利用R语言进行数据挖掘实战经验，部分研究成果曾获得国家专利。俞老师计算机博士，目前主要研究方向包括电子推荐、智能决策和大数据分析等。主持国家自然科学基金2项、中国ft?士后科研基金、上海市浦江人才、IBM Shared University Research以及多项企业合作课题等项H。已在《管理科学学报》、《系统工程学报》、Knowledge and Information Systems ,Information Processing & Management, Informstion Systems Frontiers等国内外刊物和学术会议发表论文90多篇，其中被SCI、EI收录40多篇。出版著作和教材《智能化的流程管理》、《客户智能》、《商务智能（笫四版）》、《商务智能数据分析的管理视角（第三版）》、《数据挖掘实用案例集》等多部。刘老师10多年的IT领域相关技术研究和项目开发工作，在长期软件领域工作过程中，对软件企业运作模式有深入研究，熟悉软件质量保障标准IS09003和软件过程改进模型CMM./CMMI,在具体项目实施过程中总结经验，有深刻认识。通晓多种软件设计和开发工具。对软件开发整个流程非常熟悉，能根据项H特点定制具体软件过程，并进行项U管理和监控，有很强的软件项訂组织管理能力。对C/C++、HTML 5、python> Hadoop> java、java EE、android、IOS、大数据、云计算有比较深入的理解和应用，具有较强的移动互联网

仿真技术的应用

仿真技术的应用仿真技术作为一门新兴的应用技术在许多重要领域中发挥了作用。灭火作战指挥仿真培训和用仿真技术研究、分析、制定灭火作战预案，对于培训具有现代化灭火作战素质的指战员，提高灭火效率具有极为重要的意义。目前，适合消防领域的仿真系统在世界范围内还是空白，我国应结合国情集中相应的人力、物力和财力，开展此类研究。超薄型消火栓箱与旋转型室内消火栓随着建筑物结构墙体越做越薄，安装在墙体上的消火栓箱也应随之减薄，而目前市场上的消火栓箱箱体普遍较厚，已不能满足设计、安装需要，也与现代室内装饰不协调，有碍观瞻。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)GB50045中7.4.6.4条规定：“消火栓栓口离地面高度宜为1.1m，栓口出水方向宜向下或与设置消火栓的墙面相垂直。”按照这一规定，消火栓一般有两种安装方式：侧进口安装和底进口安装。在侧进口与底进口两种安装方式中，消火栓在箱体内安装高度不一样，侧进口安装消火栓中心距箱体底板距离不能小于350mm(见国家建筑标准设计图集99S202《室内消火栓安装》部分)，否则水带易产生死褶，影响水流正常通过。若要符合《高规》“消火栓栓口离地面高度宜为1.1m，”这个要求，只有改变箱体的安装高度。在同一建筑物内，消火栓箱高低参差不齐，比较凌乱。由于栓口出水方向向下，连接水带不方便，水带易脱落。《高规》GB50045的条文说明7.4.6条规定：“消火栓的出水方向应便于操作，并创造较好的水力条件，故规定消火栓出水方向宜与设置消火栓的墙面成90度角。”从操作方便，减小水流阻力这两方面看，《高规》还是希望消火栓安装采用底进口方式。消火栓箱的厚度主要决定于消火栓的安装，消火栓与管路连接，一般采用螺纹连接，管路与箱体后背板之间要留有足够的间隙，便于消火栓回转安装，从进水管中心到箱体背板距离，一般要100mm左右。如果采用侧进口安装，进水管中心到箱门的距离，与消火栓手轮半径相等就可以了，如果采用底进口安装，因消火栓出水口凸出栓体，比消火栓手轮半径尺寸要大，所以箱体还要厚些。由以上分析可知，如果实现消火栓箱厚度减薄，又要保证消火栓便于安装使用，只有使消火栓具有旋转功能。旋转型消火栓，是消火栓的连接底座可以相对栓体转动，也就是说消火栓底座相当于一个活接头，在安装消火栓时，只需旋转底座，而不必使消火栓体在箱内旋转，减少了消火栓与箱背面之间的距离。不用时可将消火栓出水口转向侧面，使用时消火栓出水口向外转动，方便水带连接，或随水带牵引方向转动，避免水带产生死褶，水流顺畅通过。这样消火栓箱体可以减薄至140～160mm，大大减小了箱体厚度。由于消火栓出水口可以在水平360°任意转动，箱体可以做成前后开门，在墙面的任意一侧都能方便地连接水带，消火栓辐射面积扩大，减少栓箱的设置数量。对于旋转型消火栓，旋转部位的密封性和转动部位防锈处理是产品可靠性的关键，北京海淀普惠机电技术开发公司已将这些问题圆满解决。根据消火栓常年处于关闭待用状态，只有在灭火或做周期性例行检查时才打开的特点，把旋转部位设计在阀座外侧，并设有可靠的密封装置。平时消火栓关闭时，与普通消火栓一样，阀瓣与阀座闭合将水流阻断，旋转部位与水流不接触，避免旋转部位的密封装置受到高压水挤迫，产生变形而引起泄漏，延长了消火栓使用寿命。在消火栓打开，栓体内充满水的时候，其旋转部位的密封装置将水隔离，保证旋转部位不会有水渗入。因此无论消火栓打开与关闭，其旋转部位都是与水隔绝的。为了使栓体转动灵活，减小转动力矩，在旋转部位增加了滑动机构，该机构安装在密封装置后端，不会接触到水，在较高的水压作用下，也能轻松转动。旋转消火栓的旋转部位全部采用不锈钢材料，有效保证该产品常年不用情况下不会产生锈蚀。北京海淀普惠机电技术开发公司已研制出旋转型室内减压稳压消火栓和旋转型室内消火

中国南方电网可视化技术的最新研究进展与实践

中国南方电网可视化技术的最新研究进展与实践王庆红（广西电力设计研究院数字电网研究中心，南宁，530023） Progress and Practice of Study on China South Grid Visualization Technology WANG Qing-hong (Guangxi Electric Power Industry Investigation Design and Research Institute;Nanning 530023) Abstract:The South China Power Grid transmits power by long distance, bulk capacity, and ultra-high voltage. It is the only power grid which integrates AC/DC operation in China, and this type of power grid is quite unusual throughout the world. There are many DC transmission lines connected to Guangdong Power Grid. South China Power Grid has become on of the power grids with the most complicated structure, the highest science & technology level, the most compact connection, and the highest difficulty to operate safely and stably in China. It is also one of the power grids which first implements the “West-to-East Power Transmission”, and has the largest power transmission scale and the best economy profit. Deregulation, unbalance of region source structure and appearance of new technologies male power systems more Complex, even more data (technical and economical) are generated, and power systems are operated closer to their limit. Entities concerning grid characteristics have changed and increased also, It is urgent to construct a new operating state visualizing platform by using power system analysis methods, numerical analysis methods and computer data processing and visualizing technique in order to display the data animatedly, clearly and sharedly is the challenge of grid visualization. The paper introduces the globally status quo of the grid visualization research, and visualization and its application of China south grid was also presented in detail. Key words: power systems; grid visualization; CSG (China South grid). 摘要：南方电网远距离、大容量、超高压输电，是国内唯一，世界上少有的交直流混合运行电网，多条直流同时馈入广东电网，南方电网已成为国内结构最复杂、科技含量最高、联系最紧密、安全稳定运行难度最大的电网，也是西电东送起步最早、送电规模最大、效益最好的电网。市场化、地区能源结构不平衡和新技术的不断涌现，使得电力系统愈加复杂，数据激增，运行更趋于极限。关心系统运行特性的机构也有所变化和增加。如何利用现有的系统分析技术、数值分析理论、计算机数据处理和显示技术构成新的运行状态可视化平台，进而生动、明了地显示系统运行信息并予以共享，已成为亟待解决的问题，也是电网可视化技术要解决的核心问题，文中详细阐述了国内外这方面的研究情况以及南方电网在这方面的最新研究进展和工程实施情况。关键词：电力系统；电网可视化；分岔；中国南方电网