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          三維仿真


          三維仿真:是指利用計算機技術生成的一個逼真的,具有視、聽、觸、味等多種感知的虛擬環境,用戶可以通過使用各種傳感設備同虛擬環境中的實體相互產生互動作用的一種技術。


          三維仿真中應用到的技術

          1、三維建模技術

          2、立體合成顯示技術

          3、觸摸反饋技術

          4、交互技術

          5、系統集成技術

          三維仿真技術在工程中的應用

          1、在工程結構分析中的應用

          當結構形式特殊,荷載及材料特性復雜時,人們往往求助于模型試驗來測定其受力性能,但模型試驗往往受到場地和設備的限制,只能做小比例模型試驗,難以完全反映結構的實際情況。用仿真與虛擬現實技術,則可以進行足尺寸的試驗,還可以很方便地修改參數。此外,有些結構難于進行直接試驗,用計算機模擬仿真就更能體現出優越性。 在運用傳統的有限元法進行結構分析時,結構應力的結果通常采用內力圖等力線的形式描繪出來;而利用仿真與虛擬現實技術則可以通過顏色的深淺給出三維物體中各點力的大小,用不同顏色表示出不同的等力面;也可以任意變換角度,從任何點去觀察,這樣就使工程師的思維更加形象化,概念也更易于理解。

          2、在模擬施工過程中的應用

          建筑施工是復雜而又大型的動態系統,它通常包括立模、架設鋼筋、澆注、振搗、拆模、養護等多道工序,而這些工序中涉及的因素繁多,其間關系復雜,直接影響著混凝土澆筑的進程?,F有的模擬只是對進度計劃起到了一定作用,并沒有對施工過程起到真正的作用,而對施工過程建立合適的模型,才能通過仿真手段去發現實際施工中存在的問題或可能出現的問題。另外,仿真與虛擬現實技術在結構工程領域內,還可應用在建筑系統工程管理、建筑信息管理、建筑物及構筑物的空氣流場、空氣品質分析等方面。

          3、在安全工程中的應用

          對于安全工程中的培訓、指揮、產品性能設計以及事故救災指揮等方面都可以運用虛擬現實系統真實再現客觀環境,已達到科學研究成果真實化再現。

          4、 在土木工程中的應用

          由于土木工程中常用比較抽象的圖形和精練的語言來描述復雜的場景,以傳遞大量的信息,但這種信息處理與傳遞方式受到信息接受者所從事的職業、知識結構及理解能力的影響,交流起來非常困難,但三維仿真技術的發展為我們克服這些困難,提供了極其有效的手段。

          5、在巖土工程中的應用

          巖土工程處于地下,往往難于直接觀察,而仿真與虛擬現實技術則可把內部過程展現出來,以確定巖體本身的力學性能及巖體夾層界面的力學特性、強度條件,并存入計算機中,具有很大實用價值。

          6、在防災工程中的應用

          由于自然災害的原型重復實驗幾乎是不可能的,因而仿真與虛擬現實技術在這一領域的應用就更有意義,其能針對抗災、防災進行模擬仿真,這樣對防洪規劃以及遭遇洪水時指導人員疏散是很有作用的。又如在火災方面,對森林火災的蔓延、建筑物中火災的傳播也起到了很好的指導作用。

          7、在工程項目招標投標中的應用

          在有限的時間內,如何使業主和評標的專家很好地了解招投標文件的編制和被認可的程度直接關系到承包商有沒有中標的機會。尤其是大型工程、國家重點工程和國際工程的招標投標,往往在項目企劃階段就已經開始這方面的運作。借助虛擬仿真系統,把不能預演的施工過程和方法表現出來,不僅節省了時間和建設投資,而且不用項目經理的現場答辯,方案的優劣就一目了然。這無疑大大增加了承包商中標的幾率。

          工業仿真實例

          工業仿真:就是對實體工業的一種虛擬,將實體工業中的各個模塊轉化成數據整合到一個虛擬的體系中去,在這個體系中模擬實現工業作業中的每一項工作和流程,并與之實現各種交互。工業仿真已經被世界上很多企業廣泛地應用到工業的各個環節,對企業提高開發效率,加強數據采集、分析、處理能力,減少決策失誤,降低企業風險起到了重要的作用。

          工業仿真技術的引入 , 使工業設計的手段和思想發生質的飛躍,使展銷會更體現企業的實力,使傳統的平面的維修手冊三維電子化,交互化。同時在培訓方面,內部員工和外部的客戶通過生動有趣的實物再現,大大提高了學習的積極性和主動性,配以理論和實際相結合,使得理論培訓方面的周期和效率得到大大提高。

          工業仿真的應用領域:

          1、工作流程匯報

          利用三維展示立體效果,全面展示機械設備的每個細節。配合自己的講解,能夠完整表達創意和構思,減少溝通難度,提高質量和效率。

          2、行業展會參展

          在同類產品信息混雜且人多吵雜的展會現場配合實物產品一起展示。動態仿真的模擬演示既吸人眼球,又能展示實物產品所無法表現的細節、功能、運轉、操作。

          3、產品推銷演示

          作為業務人員推銷產品時的演示工具,使產品介紹更到位。既能避免口頭描述時漏講、誤講等意外狀況的發生,又可加強客戶對產品的理解力。

          4、市場宣傳推廣

          作為市場宣傳推廣工具,直觀的內容形式比起口述介紹、圖文信息、實物樣品等傳統營銷程序更加簡單直觀,減少了營銷人員與客戶的溝通環節;仿真程序文件以網絡郵件或郵寄光盤形式,輕松地展示給任何地方的客戶,拉近了與客戶的距離;新穎的表現手法更加吸引人。

          5、生產前應用

          在產品完成圖紙階段,使用機械仿真技術即可將產品的各項功能特性逼真地模擬出來。即可用于設計方案研討與驗證,也可用于工作匯報;既可作為教程指導生產和內部培訓營銷人員,又可代替實物樣品作市場調查,根據客戶反饋意見靈活作出修改。

          6、售后增值服務

          全方位的產品功能演示,既可作為給客戶的一份動態的產品使用說明書;又可當作是一份精美的禮物給客戶留作紀念,促使產品信息在客戶市場內“口碑相傳”式的傳播開來。


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