導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；食品專(zhuān)業(yè)；改革；發(fā)展

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）23-0120-02

一、虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)（virtual reality，VR）又稱(chēng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、靈境技術(shù)或模擬技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)儀器儀表c測(cè)量技術(shù)等交叉產(chǎn)生的一種現(xiàn)代信息技術(shù)，是虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)，能夠創(chuàng)造一種高端的人機(jī)接口，包括通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等多種感覺(jué)同等的實(shí)時(shí)模擬和交互，可以獲得多維交互體驗(yàn)的虛擬環(huán)境。虛擬仿真技術(shù)有三個(gè)突出的特征：沉浸感、交互感和構(gòu)想性。隨著空間信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形、多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理、人機(jī)接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)等的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、醫(yī)療、教育、軍事、航天、服裝、生產(chǎn)制造等領(lǐng)域。目前，也有一些文獻(xiàn)論述了虛擬仿真技術(shù)在食品加工、食品檢測(cè)、食品機(jī)械制造中的應(yīng)用。

二、食品專(zhuān)業(yè)改革發(fā)展遇到的問(wèn)題

1.傳統(tǒng)教育方式無(wú)法激發(fā)學(xué)生對(duì)食品專(zhuān)業(yè)理論課的興趣。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師。食品專(zhuān)業(yè)的理論課程中含有大量的基本概念、原理、公式推導(dǎo)，這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)比較抽象。即使教師結(jié)合實(shí)例講解也很難激發(fā)學(xué)生對(duì)理論課的興趣。例如：《食品工程原理》的基礎(chǔ)知識(shí)比較廣，理論公式比較多，主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生利用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)及物理化學(xué)等學(xué)科知識(shí)去解決食品工業(yè)中所遇到的實(shí)際問(wèn)題，該課程具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)、選型、安裝和操作等工程特點(diǎn)。學(xué)生對(duì)課程中的理論、公式感覺(jué)很抽象，學(xué)習(xí)起來(lái)掌握不住要領(lǐng)，往往只能學(xué)習(xí)到一些簡(jiǎn)單的片段，在分析和解決具體問(wèn)題時(shí)感到無(wú)從下手。

2.現(xiàn)有食品實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法提高學(xué)生的食品專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技能。食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是教師講解演示，學(xué)生模仿驗(yàn)證。這種“填鴨式”、完成任務(wù)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不能對(duì)學(xué)生針對(duì)性地進(jìn)行創(chuàng)新和能力的培養(yǎng)。例如：食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)通常是指定幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如粉絲的制備與質(zhì)量感官評(píng)價(jià)、蛋白質(zhì)的鹽析及透析、果蔬褐變機(jī)理等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，老師將所需的試劑配置好，學(xué)生按四人一組分成若干小組，教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟，學(xué)生按部就班地模仿老師的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，最后撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方式使得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高，而且該教學(xué)方法在一定程度上限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.食品工廠實(shí)習(xí)無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。食品專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)體系中有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是工廠實(shí)習(xí)。但是，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，工廠以不斷提高企業(yè)效益為主要目標(biāo)，而接收大學(xué)生實(shí)習(xí)已不再是必須履行的義務(wù)；其次，現(xiàn)代食品工廠趨向自動(dòng)化、連續(xù)化，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量與安全，廠房絕對(duì)不允許學(xué)生動(dòng)手操作；再次，學(xué)生在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)基本就是看和聽(tīng)，沒(méi)有參與和動(dòng)手的機(jī)會(huì)，學(xué)生也逐漸失去新鮮感，結(jié)果導(dǎo)致工廠實(shí)習(xí)形式化，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

4.食品專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)片段化，沒(méi)有形成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在食品學(xué)科被分割成多個(gè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)完各個(gè)課程后往往沒(méi)有將食品學(xué)科整個(gè)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)整合起來(lái)。知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的片段化使得學(xué)生無(wú)法提高自身的綜合水平，無(wú)法將所學(xué)知識(shí)和技能靈活應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。例如：《食品加工》主要介紹了各個(gè)食品的加工方式和原理，《食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)》主要介紹了各個(gè)營(yíng)養(yǎng)素的功能，這兩個(gè)課程的內(nèi)容似乎沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，學(xué)生只能片段化地學(xué)習(xí)，無(wú)法將兩者綜合起來(lái)。

三、基于虛擬仿真技術(shù)促進(jìn)食品專(zhuān)業(yè)改革，推動(dòng)食品專(zhuān)業(yè)的發(fā)展

1.通過(guò)虛擬仿真技術(shù)激發(fā)學(xué)生對(duì)食品專(zhuān)業(yè)理論課程的興趣。研究表明：在理論課程上應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，可以將抽象的概念形象化，靜態(tài)的知識(shí)點(diǎn)動(dòng)態(tài)化，可以形象地展示結(jié)構(gòu)功能，提高食品理論課的授課效果。例如：《食品工程原理》這門(mén)課結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，讓學(xué)生可以看到食品工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)單元操作的基本原理及典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、操作性能，使學(xué)生將食品工程原理的知識(shí)與虛擬仿真平臺(tái)上看到的生產(chǎn)設(shè)備和工藝過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生深切體會(huì)到食品工程原理課程中所講述的每個(gè)單元操作都與食品專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)密切相關(guān)。生動(dòng)形象的學(xué)習(xí)便于學(xué)生理解，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.將虛擬仿真技術(shù)與食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，提高食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性。隨著虛擬仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多研究表明：虛擬實(shí)驗(yàn)可完善食品真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能，如一些成本較高、需要用高檔儀器操作的實(shí)驗(yàn)等。食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大部分是分組實(shí)驗(yàn)、分工合作，學(xué)生個(gè)人沒(méi)有機(jī)會(huì)操作完整的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)，學(xué)生可完整地操作一遍實(shí)驗(yàn)技能，掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。例如：食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)可以讓學(xué)生自己思考做什么實(shí)驗(yàn)，用哪些試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生通過(guò)在虛擬仿真平臺(tái)上操作，驗(yàn)證自己實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，激發(fā)了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力；同時(shí)，通過(guò)失敗經(jīng)驗(yàn)獲取知識(shí)和要點(diǎn)，思考失敗的原因，鞏固了所學(xué)的知識(shí)，提高了動(dòng)手能力。

3.構(gòu)建實(shí)景虛擬仿真門(mén)戶(hù)，增強(qiáng)食品工廠實(shí)習(xí)類(lèi)課程的果效。實(shí)景虛擬仿真門(mén)戶(hù)，可在食品工廠原地取景，從廠房布置、車(chē)間設(shè)備擺設(shè)等方面按照實(shí)習(xí)基地實(shí)際比例進(jìn)行排布。結(jié)合實(shí)習(xí)基地的真實(shí)情形，提煉實(shí)習(xí)教學(xué)素材，配建廠房設(shè)計(jì)講解、工廠設(shè)備操作講解、實(shí)習(xí)提示等內(nèi)容，讓學(xué)生在進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)前，先通過(guò)實(shí)景虛擬仿真門(mén)戶(hù)了解實(shí)習(xí)基地的完整情況，并提出專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。教師在后臺(tái)收集這些問(wèn)題，在實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行講解。以果蔬飲料生產(chǎn)實(shí)習(xí)為例，學(xué)生先通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)了解果蔬飲料生產(chǎn)的基本原理、工業(yè)化生產(chǎn)流程及各工序的主要參數(shù)，通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)向老師提出自己的疑問(wèn)，在參觀果蔬飲料工廠的時(shí)候，教師邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)講解和專(zhuān)題講座為學(xué)生答疑解惑，讓學(xué)生了解到工廠的生產(chǎn)、企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。

4.利用虛擬仿真技術(shù)，綜合食品專(zhuān)業(yè)課程，完善食品課程資源的建設(shè)。自從虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中廣泛應(yīng)用之后，大量研究表明利用虛擬仿真技術(shù)可優(yōu)化教學(xué)資源的建設(shè)和積累，提高教學(xué)質(zhì)量。食品專(zhuān)業(yè)課程可基于虛擬仿真技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)流程。例如：讓學(xué)生在課前通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)自學(xué)課程內(nèi)容，在課堂上與老師探討自學(xué)過(guò)程中的疑點(diǎn)和難點(diǎn)，使得學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師從“填鴨式”授課轉(zhuǎn)化為探討式授課。其次，食品專(zhuān)業(yè)課程可基于虛擬仿真技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。例如：食品專(zhuān)業(yè)的課程內(nèi)容有一些是重復(fù)的，那么重復(fù)的內(nèi)容可以讓學(xué)生在虛擬仿真平臺(tái)上自己鞏固，而新的知識(shí)點(diǎn)可以作為課堂教學(xué)的主要內(nèi)容。再次，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)，片段化的食品專(zhuān)業(yè)課程可以被綜合起來(lái)。例如：在平臺(tái)上要求學(xué)生設(shè)計(jì)一款具備一定功能的產(chǎn)品，學(xué)生需要市場(chǎng)調(diào)研獲得市場(chǎng)缺乏哪方面的產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品功能，再依據(jù)所學(xué)的食品原料學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)和食品化學(xué)等知識(shí)提出產(chǎn)品配方，依據(jù)食品工藝學(xué)、食品工程原理、食品加工學(xué)等知識(shí)提出產(chǎn)品工藝，依據(jù)食品毒理學(xué)和食品衛(wèi)生學(xué)控制產(chǎn)品的安全性；最后，基于虛擬仿真技術(shù)，教師可跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，這樣可以使課堂教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性，提高教學(xué)效率和效果。

⒖嘉南祝

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The Influence of Virtual Reality Technology on the Reform and Development of Food Specialty

LI Jing，CHEN Nuo，DEND Ze-yuan，RUAN Zheng

（Nanchang University，Nanchang，Jiangxi 330047，China）

篇2

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù) 高職機(jī)電 教學(xué)應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)在實(shí)際訓(xùn)練教學(xué)過(guò)程中有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠保證學(xué)生得到充分的鍛煉和培訓(xùn)，在機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)中引入仿真技術(shù)，還可以使原料、設(shè)備和工具等做到節(jié)約，降低操作能耗和環(huán)境污染，還能避免設(shè)備的損壞。虛擬仿真技術(shù)不僅不會(huì)對(duì)操作設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害，也不會(huì)對(duì)操作人員的失誤造成傷亡。虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用在本文中還會(huì)有進(jìn)一步分許和闡述，供高職院校參考。

一、高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)面臨的困境

高職學(xué)校在學(xué)術(shù)實(shí)際訓(xùn)練方面的設(shè)施設(shè)備部完善。當(dāng)前，各個(gè)高職學(xué)校大都面臨著硬件資源不充分，教育經(jīng)費(fèi)不足的情況，沒(méi)有能力購(gòu)買(mǎi)更多的實(shí)際訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)器材和場(chǎng)地。面對(duì)這種情況，高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)應(yīng)該通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的使用替代實(shí)際操作，這樣既能保證學(xué)生的鍛煉，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果，還不至于浪費(fèi)資源，污染環(huán)境。

實(shí)際訓(xùn)練場(chǎng)地開(kāi)放過(guò)少。場(chǎng)所開(kāi)放太少，高職院校作為面向社會(huì)，用人單位和學(xué)生的服務(wù)單位，主要是開(kāi)展科研和培訓(xùn)等業(yè)務(wù)，但是卻受訓(xùn)練場(chǎng)地的約束，開(kāi)放時(shí)間不足以滿(mǎn)足社會(huì)和學(xué)生的需求。學(xué)生很難有足夠的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行訓(xùn)練，影響了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力的提高，目前的高職學(xué)生，使用電腦已經(jīng)得到普及，通過(guò)虛擬軟件的運(yùn)用，能夠讓學(xué)生即使不到實(shí)驗(yàn)室也能得到實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。

高校在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材上的維修和保護(hù)都需要一筆不小的經(jīng)費(fèi)。硬件設(shè)施很容易損傷，而且高額的維修費(fèi)用學(xué)校不一定負(fù)擔(dān)得起，而設(shè)備又必須經(jīng)過(guò)多次的實(shí)訓(xùn)耗材，為實(shí)訓(xùn)帶來(lái)了沉重的代價(jià)，并加大了實(shí)驗(yàn)室管理人員的壓力。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的利用，不但不用維修設(shè)備，還能為實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練節(jié)省許多實(shí)驗(yàn)耗材。

二、在虛擬技術(shù)的使用下構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室

課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中仍然存在很多問(wèn)題：首先，當(dāng)前的教學(xué)仍然存在理論教學(xué)為主的情況，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)只是作為教學(xué)輔助；其次，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作存在問(wèn)題，受場(chǎng)地和時(shí)間的限制，學(xué)生只有在上課時(shí)間才可以實(shí)驗(yàn)室，平常幾乎沒(méi)有時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行操作鍛煉；最后，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足以滿(mǎn)足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上的需求，硬件設(shè)施落后，且維修成本高。虛擬仿真技術(shù)主要為了提高學(xué)生的技術(shù)操作能力，有構(gòu)想性、交互性和多感知性的等特點(diǎn)，有利于教師開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)和專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，在解決高職教育的就業(yè)和實(shí)習(xí)方面具有重要意義。

目前，大多數(shù)課程都能通過(guò)虛擬仿真技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室能夠降低高職學(xué)校的辦學(xué)成本，并促進(jìn)虛擬仿真技術(shù)和有關(guān)人才的發(fā)展，在解決教育資源匱乏上有十分重要的理論現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。高職院校在引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)時(shí)需要結(jié)合本校實(shí)際情況，創(chuàng)設(shè)仿真資源，合理選擇，不同的高職院校針對(duì)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，就業(yè)定位等不完全相同，市場(chǎng)上的虛擬仿真軟件不可能面面俱到，因此，應(yīng)該擴(kuò)寬引進(jìn)渠道，為虛擬仿真技術(shù)的購(gòu)置要選取多種方法，建立仿真資源，在教學(xué)上為機(jī)電專(zhuān)業(yè)提供支持和幫助。

三、虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用

彌補(bǔ)設(shè)備不足的問(wèn)題。保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)的完成，并節(jié)省成本的使用。為使實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的效果得到彰顯，過(guò)去落后的實(shí)踐教學(xué)方法急需一筆巨大的資金，投入到教學(xué)設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)和置辦方面，而且在教學(xué)過(guò)程中很容易消耗大部分原材料，傳統(tǒng)的設(shè)備和儀器都將被淘汰，不能適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需要。站在教學(xué)資源的情況來(lái)說(shuō)，虛擬仿真技術(shù)實(shí)際上減少的資金投入總共包括占地面積、建筑、設(shè)備、原材料和教師等方面，據(jù)考察，大致能夠降低3/10-4/5。還能減少實(shí)訓(xùn)帶來(lái)的環(huán)境污染，讓學(xué)生在良好的環(huán)境下學(xué)習(xí)，得到實(shí)踐，提高教學(xué)效果。

替高職院校節(jié)省出一筆不小的經(jīng)費(fèi)。信息技術(shù)的迅速發(fā)展，高職教育中的傳統(tǒng)媒介具有較強(qiáng)的信息滯后性。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)步，傳播也需要有一定的載體，例如硬件設(shè)施和教學(xué)資源的配置等。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)的發(fā)展更加迅速，傳統(tǒng)的硬件教學(xué)模式和實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備不久就可能因?yàn)榧夹g(shù)落后而從社會(huì)上淘汰，然而，設(shè)備的改造和更新又存在困難，只能購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施來(lái)解決這一教學(xué)困難。當(dāng)前我國(guó)的教學(xué)資源本就不足，不但使得教學(xué)資源更加減少，還可能因?yàn)榻虒W(xué)過(guò)程中沒(méi)有使用相應(yīng)的設(shè)備而陷入停滯狀態(tài)，更不利于學(xué)校的發(fā)展。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室就能有效解決這一問(wèn)題，可以讓實(shí)訓(xùn)次數(shù)有所增加，促進(jìn)軟件的升級(jí)和改良，不用把硬件資源全部更換。虛擬仿真技術(shù)最有特點(diǎn)的就是不用消耗任何原料，而且可以多次重復(fù)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容。虛擬仿真技術(shù)以其先進(jìn)和容易改善的特點(diǎn)備受教育界青睞，不但減少了教育經(jīng)費(fèi)不必要的使用，讓教學(xué)內(nèi)容不斷的在虛擬條件下更新進(jìn)步，還能使實(shí)訓(xùn)教學(xué)與技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)，在變化的教學(xué)中滿(mǎn)足學(xué)生和社會(huì)的需求。

提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)是教學(xué)中優(yōu)秀的輔助工具，能適用于教學(xué)交流和實(shí)訓(xùn)情景多個(gè)教學(xué)活動(dòng)，虛擬的教學(xué)環(huán)境更容易讓學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)形象生動(dòng)，直觀和互動(dòng)性較強(qiáng)，也能及時(shí)對(duì)學(xué)生情況做出反饋，學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的假設(shè)模型都能以虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬，優(yōu)勢(shì)十分明顯，學(xué)生通過(guò)觀察虛擬假設(shè)得出的結(jié)果，還利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此，虛擬仿真技術(shù)利于學(xué)生較早熟悉實(shí)訓(xùn)環(huán)境，盡快掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

四、結(jié)束語(yǔ)

虛擬仿真技術(shù)在解決高職教育的實(shí)訓(xùn)問(wèn)題上具有重要意義，解決了設(shè)備不足，器材落后，硬件更新慢等困難，把虛擬技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，提高教學(xué)效果，解決面臨的實(shí)際問(wèn)題，有利于推動(dòng)高職院校機(jī)電專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和課程改革，促進(jìn)了虛擬仿真技術(shù)在高職院校中的運(yùn)用與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊淑平.虛擬仿真技術(shù)在高職教學(xué)中的應(yīng)用探析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013.

篇3

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 信息化 制造業(yè)

1對(duì)系統(tǒng)仿真類(lèi)型進(jìn)行概述

顧名思義，“仿真”就是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的物體進(jìn)行模擬的一種狀態(tài)，使其達(dá)到逼真的情形。在工程技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)常采用系統(tǒng)仿真技術(shù)來(lái)研究相關(guān)事物，如通過(guò)系統(tǒng)模型的相關(guān)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究設(shè)計(jì)或者存在的某個(gè)系統(tǒng)。

2對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用以及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行概述

由于我國(guó)是一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，并且制造業(yè)在我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入中也占很大的比例，因此，國(guó)家及企業(yè)都非常重視我國(guó)制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)及制造業(yè)的進(jìn)步，使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速發(fā)展。而系統(tǒng)仿真技術(shù)作為工程領(lǐng)域里面的一個(gè)重要手段，其被大量應(yīng)用到我國(guó)制造業(yè)進(jìn)行研究及實(shí)踐，從而產(chǎn)生出一些先進(jìn)制造技術(shù)。對(duì)于系統(tǒng)仿真技術(shù)而言，如果從本質(zhì)上面來(lái)講，其就是通過(guò)建立仿真模型，然后再對(duì)仿真模型不斷進(jìn)行實(shí)踐模擬的一種先進(jìn)技術(shù)。它的實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要是由仿真語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言、以及計(jì)算機(jī)仿真軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體情況如上圖2-1所示?？梢院苊黠@的看出，對(duì)于一個(gè)典型的仿真軟件來(lái)講，它主要包括程序包、仿真語(yǔ)言、仿真環(huán)境三種不同的形式，它的覆蓋功能也不是完全相同的，并且，從下到上是大致的反映了計(jì)算機(jī)仿真軟件的一個(gè)發(fā)展情況。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，直到上個(gè)世紀(jì)80年代后期，出現(xiàn)了一體化的仿真環(huán)境。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，開(kāi)始出現(xiàn)了面向?qū)ο蟮牟l(fā)執(zhí)行機(jī)制，這樣，就非常容易的實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫(kù)管理的基礎(chǔ)之上來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)及模型數(shù)據(jù)、以及實(shí)驗(yàn)仿真的結(jié)果等進(jìn)行統(tǒng)一的管理，與此同時(shí)，人工智能等相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用到仿真建模、運(yùn)行以及對(duì)仿真的結(jié)果進(jìn)行分析之中。另外，廣義的制造系統(tǒng)的相關(guān)仿真器也開(kāi)始大量出現(xiàn)，在某種程度上面很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行的非語(yǔ)言建模、以及模型數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等相關(guān)的重要功能。比較典型的一體化仿真軟件有TESS等，廣義的仿真器有FATOR等。

3計(jì)算機(jī)仿真研究的熱點(diǎn)以及對(duì)我國(guó)制造業(yè)的相關(guān)影響

自從上世紀(jì)末以來(lái)，隨著我國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，產(chǎn)品生產(chǎn)周期不斷縮短，這樣就導(dǎo)致系統(tǒng)仿真技術(shù)不斷向橫向的方向發(fā)展，在制造業(yè)里面比較典型的就是“虛擬制造技術(shù)”的發(fā)展。根據(jù)虛擬制造的概念可以得知，需要先采取計(jì)算機(jī)來(lái)模擬整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及制造過(guò)程，這樣便于發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題，并且在產(chǎn)品制造之前就把問(wèn)題解決掉，從而提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。隨著制造業(yè)的發(fā)展，仿真技術(shù)在我國(guó)制造行業(yè)里面的又一個(gè)重要研究熱點(diǎn)誕生，即虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)（VPD），它最早是來(lái)源于并行工程的思想。并行工程技術(shù)（CE）在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)之前就對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期進(jìn)行全面的考慮，這樣，對(duì)解決相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)之間的矛盾是非常有益的。而虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是在并行工程的指導(dǎo)下，把大規(guī)模的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)以及CAD等產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)等進(jìn)行綜合起來(lái)，從而進(jìn)一步的形成虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)環(huán)境，這樣就可以在該環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的策劃、設(shè)計(jì)等，以及預(yù)測(cè)產(chǎn)品在真實(shí)環(huán)境下的相關(guān)特征、功能及性能等，這樣在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程中，可以減少反復(fù)或者變更等的次數(shù)。VPD技術(shù)能夠深入到各種復(fù)雜產(chǎn)品的制造之中，從而為企業(yè)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度快速發(fā)展，對(duì)仿真技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用已由單一的形式向復(fù)雜性的方向進(jìn)行發(fā)展。由于現(xiàn)代制造企業(yè)面向全國(guó)甚至全世界，因此，它的仿真對(duì)象也是分布在不同的時(shí)空，在這樣的背景下就產(chǎn)生了分布交互化仿真技術(shù)（DIS）。對(duì)于這種仿真系統(tǒng)來(lái)講，它所包括的內(nèi)容有：構(gòu)造實(shí)體、實(shí)體-虛體、真實(shí)方面的實(shí)體等，并且，這些實(shí)體是可以基于不同時(shí)期的相關(guān)技術(shù)、不同產(chǎn)品的相互組成、不同的系統(tǒng)方面的目的、以及不同生產(chǎn)廠家的相關(guān)技術(shù)等，對(duì)于這樣的復(fù)雜情況是允許他們進(jìn)行交換操作的。分布交互化仿真技術(shù)（DIS）通過(guò)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將分布在不同地點(diǎn)的仿真設(shè)備進(jìn)行連接起來(lái)，這樣便可以通過(guò)實(shí)體之間的數(shù)據(jù)方面的交換構(gòu)成時(shí)空到合成仿真環(huán)境的一種比較先進(jìn)的仿真技術(shù)。如今，在我國(guó)制造業(yè)中已經(jīng)產(chǎn)生了虛擬企業(yè)或者類(lèi)似于DIS的虛擬研究開(kāi)發(fā)中心等。就目前來(lái)講，比較出名的就是香港城市大學(xué)與香港生產(chǎn)力方面的促進(jìn)局共同構(gòu)建的快速科技中心，它就是虛擬研究開(kāi)發(fā)中心。由于當(dāng)今社會(huì)是動(dòng)態(tài)快速發(fā)展變化的，人們的需求更多轉(zhuǎn)向個(gè)性化、多樣化等方向，因此，對(duì)于制造企業(yè)來(lái)講，它們就要抓住市場(chǎng)的需求，然后采取方式（如柔性生產(chǎn)制造）來(lái)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，這樣才能夠?yàn)槠髽I(yè)獲取更多的市場(chǎng)利潤(rùn)，但是，通常情況之下，由于企業(yè)在短期內(nèi)存在相關(guān)資源欠缺等方面的局限性，在這樣的背景下，企業(yè)要想獲得市場(chǎng)機(jī)會(huì)，它們就有可能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)臨時(shí)連接成一種動(dòng)態(tài)方面的聯(lián)盟-也就是所謂的虛擬企業(yè)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展也日新月異。在制造業(yè)中，對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品的生命周期來(lái)講，仿真技術(shù)都表現(xiàn)出其強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?。在?dāng)今制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展在不斷的擴(kuò)展，其功能也更多的面向可視化、智能化生產(chǎn)、綠色制造等方面不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇4

【關(guān)鍵詞】電子仿真技術(shù) 電氣維修 軟件 應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，電子仿真技術(shù)逐漸進(jìn)入到人們的視野當(dāng)中。就現(xiàn)階段而言，電子仿真技術(shù)作為一項(xiàng)新型的解決電氣維修問(wèn)題的手段，逐漸受到更多的關(guān)注和重視。但隨著電氣維修中的問(wèn)題越來(lái)越多，涉及的范圍也越來(lái)越廣泛，電子仿真技術(shù)的應(yīng)用恰好能幫助解決一些電氣維修問(wèn)題，并為之提供高效的工作環(huán)境。電子仿真技術(shù)操作性強(qiáng)，在電氣維修領(lǐng)域有很大的功能，如進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、處理、解決電路問(wèn)題以及對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行問(wèn)題分析，加強(qiáng)電氣維修工作對(duì)電子仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，是新時(shí)代提升電氣維修工作者實(shí)際工作技能的手段之一，也是跟隨時(shí)代步伐、與時(shí)俱進(jìn)的一大體現(xiàn)。

1 電子仿真技術(shù)

電子仿真技術(shù)是一門(mén)涵蓋了PSpice、Edison仿真軟件、電路圖工作過(guò)程當(dāng)中所要運(yùn)用到的圖像編輯和圖像處理程序以及電路文本文件等綜合性技術(shù)軟件。換言之，電子仿真技術(shù)是一門(mén)包含了多種軟件和技術(shù)的綜合技術(shù)，其工作原理是以現(xiàn)有信息技術(shù)和系統(tǒng)理論為指南，以計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備為依托，進(jìn)行實(shí)際操作和演練。

信息化時(shí)代已悄悄進(jìn)入我們的生活當(dāng)中，基于信息化的時(shí)代背景，電子信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)早已廣泛被應(yīng)用在各大行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中，電子仿真軟件是將集電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，組成一個(gè)由真實(shí)設(shè)備和其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)。隨著社會(huì)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的越來(lái)越普及，電子仿真技術(shù)也在慢慢的突破傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的領(lǐng)域，開(kāi)始往更廣泛的領(lǐng)域發(fā)展，如生物、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域等。電子仿真技術(shù)主要分為硬件和軟件，仿真硬件即以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其它多媒體軟件為輔助，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括模擬和數(shù)字計(jì)算機(jī)兩種形式，這兩種形式是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件應(yīng)用的一種特殊體現(xiàn)形式。通過(guò)將電子仿真軟件應(yīng)用電氣維修領(lǐng)域中，有利于快速解決問(wèn)題，大大的提高工作效率，降低成本。

2 電子仿真技術(shù)在電氣維修中的應(yīng)用

由于電子時(shí)代的到來(lái)和各種電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的電氣維修技術(shù)已得不到滿(mǎn)足，因此對(duì)于新的電氣維修技術(shù)就有了急切的渴求?；诖?，一種集高科技及應(yīng)用性強(qiáng)的維修技術(shù)即電子方針技術(shù)隨之而衍生并備受關(guān)注，這就是雖處于起步階段但早已被業(yè)內(nèi)人士看重并熟知的電子仿真技術(shù)。除此之外，電氣維修行業(yè)除了要對(duì)基本維修技能及電路設(shè)計(jì)、處理等有系統(tǒng)的了解和對(duì)問(wèn)題進(jìn)行快速的判斷和診斷，還需要能夠通過(guò)實(shí)際電氣設(shè)計(jì)維修熟悉的參數(shù)測(cè)量和處理優(yōu)勢(shì)，因此這導(dǎo)致電氣維修人員需要通過(guò)熟練掌握其中問(wèn)題設(shè)置參數(shù)才能完善處理各種一環(huán)和問(wèn)題，電子仿真技術(shù)恰好能幫助電氣維修工作者傳達(dá)設(shè)置參數(shù)，從而提高工作者的工作效率。目前電子仿真技術(shù)在電氣維修中的應(yīng)用主要分為如下兩種：

2.1 電子仿真軟件在電氣維修中的應(yīng)用

將電子仿真軟件應(yīng)用到電氣維修當(dāng)中不僅能節(jié)約維修成本，而且能鍛煉和提升維修工作者應(yīng)用電子軟件的能力。對(duì)于電子仿真軟件在實(shí)際電氣維修操作過(guò)程首先是將電路中的元件找出來(lái)再通過(guò)電子仿真軟件匹配相應(yīng)的參數(shù)最后運(yùn)用示波器觀察各個(gè)點(diǎn)的輸出波形的結(jié)果。通過(guò)電子仿真軟件的應(yīng)用能減少儀器的損壞和節(jié)約維修師傅的時(shí)間，節(jié)省了大量人力物力及財(cái)力，原理是傳統(tǒng)電氣維修所使用的方法會(huì)讓對(duì)于接觸示波器比較少的使用者在使用真實(shí)的示波器時(shí)可能由于陌生或緊張?jiān)斐墒静ㄆ鞯膿p壞，從而導(dǎo)致成本的增加。相反地，電子仿真軟件在電氣維修中的應(yīng)用則不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，通過(guò)電子仿真軟件可以非常清楚的看到波形結(jié)果，這是由于電子仿真軟件中裝載的示波器和真實(shí)示波器相似，非常容易上手，這樣就能減少儀器的損壞和節(jié)約維修師傅的時(shí)間，同時(shí)也能提升電氣維修工作者能力。

2.2 電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室在電氣維修中的應(yīng)用

作為當(dāng)前的一項(xiàng)熱門(mén)技術(shù)，虛擬技術(shù)擁有廣闊的應(yīng)用前景，涉及領(lǐng)域廣，在軍事、航空、通信以及醫(yī)療、電氣維修等方面有應(yīng)用十分廣泛，而在電氣維修領(lǐng)域也有應(yīng)用的地方，即虛擬實(shí)驗(yàn)室，是指通過(guò)新興技術(shù)，如多媒體、電子計(jì)算機(jī)以及電子仿真技術(shù)為電氣維修者實(shí)現(xiàn)一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境，這種虛擬制造出來(lái)的工作環(huán)境與真實(shí)的環(huán)境相似，那么就可以讓工作者熟識(shí)工作內(nèi)容并且在問(wèn)題和狀況發(fā)生之前有所察覺(jué)。就現(xiàn)階段而言，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)虛擬技術(shù)還不太成熟，正處于起步階段，較之國(guó)外而言還有許多需要改進(jìn)的地方。目前我國(guó)對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的探討和研究可從以下兩方面來(lái)分析：

2.2.1 軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室指的是通過(guò)以電子仿真軟件為出發(fā)點(diǎn)，創(chuàng)造出與真實(shí)工作環(huán)境相似的虛擬工作環(huán)境，從而讓電氣維修工作者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑進(jìn)行研究學(xué)習(xí)以及電路編輯、設(shè)計(jì)以及問(wèn)題處理等。這種形式既能節(jié)約成本，同時(shí)也能降低實(shí)際操作過(guò)程問(wèn)題的發(fā)生機(jī)率。

2.2.2 直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室

這種直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室與軟件仿真形式最大的區(qū)別在于，前者是所借助的真實(shí)存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。其工作原理就是：電氣維修工作者在實(shí)際操作過(guò)工程中通過(guò)接收電子仿真軟件傳達(dá)出來(lái)的具體參數(shù)及對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行仿真分析，在相關(guān)電子仿真軟件對(duì)其進(jìn)行分析并取得實(shí)際解決方案和具體參數(shù)之后傳達(dá)給電氣維修工作者，最后由電氣維修工作對(duì)操作設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，一般采用邊調(diào)整邊觀看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及輸出結(jié)果。這樣能最大限度的提高電氣維修工作者的工作效率，并有效減少資源的浪費(fèi)。

電子仿真技術(shù)操作性強(qiáng)，在電氣維修領(lǐng)域有很大的功能，如進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、處理、解決電路問(wèn)題以及對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行問(wèn)題分析，加強(qiáng)電氣維修工作對(duì)電子仿真技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，是新時(shí)代提升電氣維修工作者實(shí)際工作技能的手段之一，也是跟隨時(shí)代步伐、與時(shí)俱進(jìn)的一大體現(xiàn)。電子仿真技術(shù)不僅對(duì)電氣維修領(lǐng)域有著非同凡響的意義，也能拓展電氣維修工作的事業(yè)，提升他們的工作積極性，從而促進(jìn)電氣維修行業(yè)的飛速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]張仁育.電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（18）：189-189.

[3]王迎軍.電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)電子商務(wù)，2014，（16）：245.

篇5

1虛擬仿真技術(shù)的概念

虛擬仿真技術(shù)也叫做模擬技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬出另一個(gè)系統(tǒng)，可以與人們進(jìn)行交互，虛擬仿真技術(shù)是一種遵循自然界發(fā)展規(guī)律的高新技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)工程施工方案進(jìn)行虛擬驗(yàn)證和優(yōu)化，極大程度上降低了施工安全事故的發(fā)生機(jī)率，實(shí)現(xiàn)了的建筑工程施工成本的有效控制。虛擬仿真技術(shù)具有交互性，而且非常的逼真，它可以結(jié)合圖形技術(shù)、仿真技術(shù)以及傳感技術(shù)建立起虛擬的信息空間，進(jìn)行人性化的模擬仿真互動(dòng)，虛擬仿真技術(shù)是一種對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的試驗(yàn)方法，在建立數(shù)字城市、室內(nèi)設(shè)計(jì)、建筑工程施工等很多方面都應(yīng)用的非常廣泛。

2虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用意義

虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)建筑工程的施工過(guò)程進(jìn)行模擬，在工程正式施工之前，就可以對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位置和相對(duì)關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，準(zhǔn)確的計(jì)算出建筑工程相關(guān)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況，以便可以及時(shí)的對(duì)建筑工程施工方案進(jìn)行優(yōu)化。在選擇建筑工程施工方案時(shí)，需要有一定的施工經(jīng)驗(yàn)，這種優(yōu)化方式需要建筑工程施工開(kāi)始之后才能進(jìn)行優(yōu)化，具有一定的局限性。應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)可以在建筑工程施工之前就展現(xiàn)出施工效果，以便有效的選擇施工方案，實(shí)現(xiàn)建筑工程施工的最優(yōu)化。虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用有助于施工技術(shù)的創(chuàng)新，同時(shí)縮短了建筑工程的施工周期，降低了建筑工程的施工風(fēng)險(xiǎn)。虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)建筑工程的施工全過(guò)程進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)建筑工程存在的施工質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也幫助施工人員對(duì)整個(gè)施工流程進(jìn)行了解，可以保證施工人員的人身安全。虛擬仿真結(jié)果可以幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)不合理的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使這個(gè)建筑工程的施工流程更加規(guī)范。

3虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

3.1虛擬仿真施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)可以在虛擬模型上完成建筑工程的虛擬施工，對(duì)建筑工程的施工方案合理性進(jìn)行驗(yàn)證，確定具體施工環(huán)節(jié)的進(jìn)度。傳統(tǒng)建筑工程的施工需要根據(jù)設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)制定詳細(xì)的施工方案，這種根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定的方案很容易產(chǎn)生施工漏洞，造成建筑工程的施工進(jìn)度或者施工質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，施工方案存在一定的局限性。在建筑工程中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)可以提前建立起建筑工程的仿真模型，對(duì)設(shè)計(jì)完成的施工方案進(jìn)行驗(yàn)證，尋找施工方案中存在的漏洞，以便制定更加完善的施工方案。建筑工程中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)有效的降低了工程施工的成本，并保證了建筑工程的施工質(zhì)量。虛擬仿真技術(shù)還可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)建筑物周邊的道路、場(chǎng)景等進(jìn)行渲染處理，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)建筑工程的具體環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，也可以深入到整個(gè)建筑模型當(dāng)中，對(duì)建筑物的內(nèi)在環(huán)境進(jìn)行觀察，有利于建筑工程設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑圖紙進(jìn)行有效的修改。設(shè)計(jì)人員可以感受到自己設(shè)計(jì)的成果建設(shè)完成后的景象，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)功能進(jìn)行檢測(cè)，使設(shè)計(jì)者可以更加精確的了解建筑工程中各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的位置以及相對(duì)關(guān)系，使設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的更加全面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑工程施工過(guò)程的全面控制。某建筑工程在施工之前制定了三種圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)對(duì)三種圍護(hù)方案的能耗進(jìn)行分析，最終可以選擇出最佳的節(jié)能?chē)o(hù)方案。

3.2虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

建筑工程中的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)是整個(gè)施工過(guò)程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因?yàn)榻ㄖ摻Y(jié)構(gòu)是單獨(dú)的鋼制構(gòu)件拼接在一起，不同鋼結(jié)構(gòu)的受力情況和承載力都是不同的，在不同的施工階段鋼結(jié)構(gòu)的平衡性也是不同的。鋼結(jié)構(gòu)的特殊性就需要保證安裝過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)，一旦鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)或者安裝出現(xiàn)差錯(cuò)，會(huì)導(dǎo)致建筑工程的整體受力情況受到影響。鋼結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)施工可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程的施工指導(dǎo)，避免增加無(wú)效的施工成本。在對(duì)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，僅依靠施工人員的經(jīng)驗(yàn)是不可能完成的，但是虛擬仿真技術(shù)彌補(bǔ)了復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工中存在的不足，可以對(duì)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工的全過(guò)程跟蹤，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的有效控制，降低建筑工程施工事故的發(fā)生機(jī)率，有效提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。在對(duì)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，虛擬仿真技術(shù)可以使建筑工程實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化施工。

3.3建筑工程施工過(guò)程中三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的建筑工程施工，施工進(jìn)度只能依靠施工人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，不能對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)。而在建筑施工過(guò)程中應(yīng)用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)，可以將施工全過(guò)程利用高仿真動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)出來(lái)，并著重體現(xiàn)出施工過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，使施工人員在建筑工程施工之前就可以了解到施工過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，注意到施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)。三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)在虛擬仿真技術(shù)中屬于比較低端的技術(shù)，可以降低建筑工程的施工成本，避免了建筑工程的重復(fù)更改和修理，加快了建筑工程的施工進(jìn)度，使建筑工程的施工質(zhì)量得到有效的提升。中央電視臺(tái)新址以及上海環(huán)球金融中心在施工過(guò)程中都應(yīng)用了三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)。

3.4模擬仿真技術(shù)在建筑工程施工安全中的應(yīng)用

模擬仿真技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑施工方案的最優(yōu)化控制，傳統(tǒng)的施工安全控制不能對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化分析，所以不能發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問(wèn)題，但是通過(guò)虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)建筑工程的施工方案進(jìn)行模擬演練，發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)問(wèn)題的部位，并利用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)對(duì)問(wèn)題部位進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，以便制定有效的安全預(yù)案和相關(guān)的應(yīng)急措施，以便發(fā)生安全事故時(shí)可以將建筑工程的損失降至最低，避免造成嚴(yán)重的施工安全事故。施工人員也可以借助虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行安全演練，增加施工人員的安全防護(hù)能力，進(jìn)一步提高了建筑工程的安全水準(zhǔn)。

4虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工中的實(shí)現(xiàn)

在建筑工程施工中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)首先要建立起虛擬場(chǎng)景，并各具各個(gè)結(jié)構(gòu)部位的不同特征，建立起相應(yīng)的細(xì)節(jié)模型。在所有的細(xì)節(jié)模型建立完成后，通過(guò)內(nèi)部聯(lián)節(jié)點(diǎn)將所有的結(jié)構(gòu)部件拼接成一個(gè)整體，并將地物造型與原有的地形結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合在一起，完成整體效果圖的建立。虛擬仿真場(chǎng)景中，為了增加建筑工程虛擬模型的真實(shí)感，可以對(duì)虛擬模型進(jìn)行交互設(shè)計(jì)，通過(guò)不同的指令，設(shè)計(jì)人員可以在模型中進(jìn)行自由移動(dòng)。設(shè)計(jì)人員可以在虛擬方則仿真平臺(tái)內(nèi)對(duì)建筑工程相關(guān)結(jié)構(gòu)的施工軌跡進(jìn)行定位，例如在對(duì)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，仿真模型可以對(duì)吊裝過(guò)程進(jìn)行交互仿真，將各種二維數(shù)據(jù)全部輸入到三維模型中，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的虛擬施工。這種方法提高了建筑工程施工的可視化效果，使相關(guān)施工方案可以更加直觀的表達(dá)出來(lái)，同時(shí)也可以對(duì)施工過(guò)程中重點(diǎn)位置進(jìn)行分析，制定針對(duì)性的施工措施，有效保證建筑工程施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行，讓建筑工程的技術(shù)交底更加全面，促進(jìn)了建筑工程施工的發(fā)展。

5結(jié)論

篇6

（1）計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算在產(chǎn)品模型為中心的應(yīng)用：在產(chǎn)品模型引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)品的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)性能、可制造型、可裝配性等情況進(jìn)行分析。一個(gè)產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，需要考慮其實(shí)用功能、實(shí)際需求、產(chǎn)品外觀、產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品的可制造型、產(chǎn)品的可批量生產(chǎn)性等方面的因素，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)很好的完成這些工作，在產(chǎn)品模型中發(fā)揮作用。

（2）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造系統(tǒng)模型為中心的應(yīng)用：制造業(yè)中的制造系統(tǒng)模型中包括了制造設(shè)備的高仿真智能運(yùn)用。復(fù)雜制造系統(tǒng)的模擬等過(guò)程，計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)在檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)行能力、監(jiān)控設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況中發(fā)揮著巨大的作用。

（3）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程模型為中心的應(yīng)用：在這個(gè)分類(lèi)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)主要是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中起到作用。產(chǎn)品的制造過(guò)程引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)就是利用仿真技術(shù)將制造系統(tǒng)模型和產(chǎn)品模型進(jìn)行有效的結(jié)合，進(jìn)行多方位的模擬、全面的運(yùn)算，以及全面的考慮生產(chǎn)批量、產(chǎn)品成本等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出合格并且滿(mǎn)足需求的產(chǎn)品。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一種高新的科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)、軍事、醫(yī)療等汗液都有應(yīng)用，特別是在航空行業(yè)、國(guó)防行業(yè)等大規(guī)模、復(fù)雜的系統(tǒng)研發(fā)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在制造行業(yè)中的應(yīng)用可以減少不必要的損失、節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量。在制造行業(yè)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)涵蓋了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試運(yùn)行的全過(guò)程，已經(jīng)成為了制造業(yè)不可或缺的重要技術(shù)手段?！∮?jì)算機(jī)仿真技術(shù)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以使用戶(hù)通過(guò)電腦屏幕進(jìn)入一個(gè)三維世界，其可以為產(chǎn)品提供一個(gè)可視化的三維環(huán)境，對(duì)物體進(jìn)行交互操作，從而對(duì)質(zhì)量和數(shù)量進(jìn)行綜合決策，這種可視化的解決策略可以對(duì)快速化及批量化生產(chǎn)的發(fā)展起到推動(dòng)作用[2]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，對(duì)產(chǎn)品的性能和運(yùn)行狀況進(jìn)行測(cè)試與監(jiān)控，這種技術(shù)將計(jì)算機(jī)圖文學(xué)、高仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)等多種技術(shù)手段進(jìn)行了結(jié)合，這種技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的各個(gè)階段都可以進(jìn)行支持，使用者通過(guò)操作可以檢驗(yàn)產(chǎn)品的各個(gè)部件是否合格，檢驗(yàn)產(chǎn)品的各個(gè)性能進(jìn)的穩(wěn)定性，檢驗(yàn)產(chǎn)品功能的實(shí)用性?！∮?jì)算機(jī)仿真技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)將三維模型和虛擬仿真進(jìn)行有有效的集成，從而可以對(duì)實(shí)際世界中的物體進(jìn)行操作，是一種計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)技術(shù)，是一種實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程的應(yīng)用技術(shù)[3]。虛擬制造技術(shù)在制造業(yè)中的引入可以實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)線或車(chē)間中少人力、物力、財(cái)力并在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)驗(yàn)證[4]，為產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、制造業(yè)中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究展望

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程的信息化、數(shù)字化、以及網(wǎng)絡(luò)化，為企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造提供了包含生產(chǎn)源、工藝流程、管理等多種動(dòng)態(tài)信息的分析方法。在傳統(tǒng)的制造方法卻無(wú)法對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行快速化設(shè)計(jì)，無(wú)法進(jìn)行小批量多品種的產(chǎn)品的生產(chǎn)，對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、控制都很難達(dá)到預(yù)期的效果，而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的引入就可以很好地解決這些問(wèn)題。

現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣發(fā)的物流仿真軟件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等，這些軟件都是面向?qū)ο蟮?、圖形化集成建模仿真軟件，可以搭建系統(tǒng)仿真模型，通過(guò)參數(shù)輸入而獲得系統(tǒng)的參數(shù)輸出，對(duì)制造企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)具有很高的參考性。隨著仿真軟件在制造業(yè)中的需求的不斷增大，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)會(huì)不斷的發(fā)展，三維建模軟件與物流仿真軟件會(huì)得到更好的結(jié)合，并以快速、簡(jiǎn)單的建模建立、工藝仿真以及優(yōu)化算法等一步一步的集成，這將是制造業(yè)中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展方向。

四、結(jié)論

篇7

[關(guān)鍵詞]游戲引擎；機(jī)械動(dòng)力仿真；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9；TD672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）33-0225-02

一、引言

三維游戲由于引擎技術(shù)在建模技術(shù)、物理引擎技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境的高質(zhì)量實(shí)時(shí)渲染技術(shù)、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、人工智能技術(shù)、對(duì)象的行為控制技術(shù)等各方面不斷的完善和強(qiáng)大，已經(jīng)極大地引起了人們的關(guān)注和重視。游戲引擎不再僅用于游戲娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)，更多的滲透到了教育軟件開(kāi)發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用、動(dòng)畫(huà)影視（特技）制作、軍事訓(xùn)練、實(shí)時(shí)模擬等人類(lèi)生活的各個(gè)領(lǐng)域。極大地改變了人們的生活方式和思維方式。

游戲引擎技術(shù)尤其物理引擎技術(shù)不斷的研究發(fā)展，讓我們意識(shí)到仿真虛擬機(jī)械動(dòng)力的可能性。利用游戲引擎虛擬機(jī)械運(yùn)動(dòng)，將為開(kāi)發(fā)教育游戲中的虛擬物理實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)上數(shù)字科技館、娛樂(lè)型游戲中的機(jī)械道具和多樣化游戲任務(wù)等具有重要的應(yīng)用價(jià)值和研究意義。

傳統(tǒng)的機(jī)械動(dòng)力仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然在一定程度上也能虛擬機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，但是由于那些技術(shù)不可避免的弊端對(duì)機(jī)械動(dòng)力仿真技術(shù)應(yīng)用在其他領(lǐng)域形成了瓶頸。傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)仿真技術(shù)缺乏交互性，設(shè)計(jì)復(fù)雜，表現(xiàn)單調(diào)。隨著多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)的滲入，以VRML（Virtual Reality Modeling Language虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言）或Cult3D為代表的技術(shù)給機(jī)械仿真領(lǐng)域帶來(lái)了交互性，但是由于傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)固有的特性，如運(yùn)動(dòng)行為的硬編碼、交互性差、畫(huà)面不流暢、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜等，使得基于游戲引擎技術(shù)虛擬機(jī)械動(dòng)力的技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)和更大的發(fā)展前景。

本論文研究的技術(shù)充分利用了游戲平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，它不僅具有傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所有的優(yōu)點(diǎn)，而且具有3D游戲般的交互性和逼真的動(dòng)力學(xué)模擬。從開(kāi)發(fā)角度而言，游戲引擎的實(shí)時(shí)渲染能力、快速的計(jì)算能力、組件化、可重用性以及面向?qū)ο蟮木幊谭绞降?，都使得?yīng)用游戲引擎成為一種非常便捷和有效的仿真技術(shù)手段。本文描述了利用游戲引擎模擬簡(jiǎn)單的機(jī)械動(dòng)力實(shí)例的核心技術(shù)。

二、機(jī)械動(dòng)力仿真技術(shù)研究背景

概念設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的最初階段，主要目的是獲得產(chǎn)品的本質(zhì)形狀。[3]機(jī)械仿真技術(shù)的發(fā)展為機(jī)械工業(yè)概念設(shè)計(jì)注入了新的活力。計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理能力的提高為機(jī)械系統(tǒng)的仿真提供了更好的基礎(chǔ)。

我國(guó)機(jī)械系統(tǒng)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助工具多數(shù)是AutoCAD， Pro/E， Solid Works， Solid Edge， 3D MAX等2D和3D軟件，此類(lèi)建模軟件含有大量的圖形文件，容量較大，不利于網(wǎng)上傳輸和遠(yuǎn)程控制。同時(shí)這種方式建立的三維模型是靜態(tài)的，動(dòng)畫(huà)是設(shè)計(jì)者事先設(shè)計(jì)好的一副副二維動(dòng)畫(huà)，用戶(hù)只是被動(dòng)的接受，而不能按照自己的意愿進(jìn)行實(shí)時(shí)交互式仿真。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種更為人性化的交互技術(shù)，近幾年來(lái)逐漸滲透到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸特征、交互特征和構(gòu)想特征，剛好彌補(bǔ)了上述傳統(tǒng)方法的不足。因此，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)的方法實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)成為必然。傳統(tǒng)的機(jī)械仿真都是代碼編寫(xiě)控制的運(yùn)動(dòng)效果，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)通過(guò)物體間力的作用而讓物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，所以不免比較生硬，不能具有可復(fù)用性和柔性。

綜上可知，機(jī)械工業(yè)虛擬仿真技術(shù)由于其復(fù)雜性、綜合性決定了開(kāi)發(fā)的困難，因此勢(shì)必需要一些工具來(lái)輔助開(kāi)發(fā)，游戲引擎由于其本身的特點(diǎn)，成為開(kāi)發(fā)機(jī)械工業(yè)虛擬系統(tǒng)的有力工具。

三、游戲引擎技術(shù)

1.三維游戲引擎

一般而言，三維游戲引擎包括：引擎內(nèi)核、三維圖形引擎、物理引擎、人工智能系統(tǒng)、3D模型和圖像庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)引擎、輸入系統(tǒng)。三維游戲引擎中各子系統(tǒng)關(guān)系可由（圖1）表示。

2.游戲引擎技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）利用游戲引擎可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)制作的復(fù)雜度，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低制作成本。

（2）游戲引擎中強(qiáng)大的物理引擎為該機(jī)械動(dòng)力仿真系統(tǒng)提供了保障，這也是不同于其他虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的閃光點(diǎn)。

（3）該游戲引擎能快速嵌入到網(wǎng)頁(yè)中運(yùn)行，因此，極大的活躍了網(wǎng)頁(yè)式三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的三維網(wǎng)頁(yè)虛擬技術(shù)在WEB中運(yùn)行效果不是很好，運(yùn)行緩慢，效果單調(diào)，交互性差，游戲引擎技術(shù)的支持在一定程度上可彌補(bǔ)這些不足。

（4）游戲引擎的最大特點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)渲染，這樣使得開(kāi)發(fā)者可以及時(shí)瀏覽和調(diào)整系統(tǒng)。Unity3D游戲引擎甚至可以支持在程序運(yùn)行時(shí)改動(dòng)場(chǎng)景中物體的屬性。這樣的實(shí)時(shí)性改變，使得開(kāi)發(fā)者能迅速獲得最佳的設(shè)置效果值。

（5）基于游戲引擎技術(shù)開(kāi)發(fā)的機(jī)械動(dòng)力仿真系統(tǒng)，具有游戲般的交互能力，活躍了機(jī)械展示的表達(dá)方式。

（6）在游戲引擎平臺(tái)上的二次編程代碼被稱(chēng)為“腳本”，大多數(shù)腳本語(yǔ)言都是面向?qū)ο蟮木幊烫攸c(diǎn)，具有封裝、多態(tài)、可復(fù)用性等特性。簡(jiǎn)單易學(xué)，使虛擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)者易于開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

四、主要結(jié)論

3D游戲引擎技術(shù)最大的特點(diǎn)就是它把一個(gè)程序中可以重復(fù)利用的部分，以精巧的模塊組織起來(lái)，將其規(guī)格化、最佳化，以利于程序重用技術(shù)。利用引擎不僅可以開(kāi)發(fā)出“景物真實(shí)、動(dòng)作真實(shí)、感覺(jué)真實(shí)”的三維系統(tǒng)，更重要的是利用它我們可以節(jié)省大量的人員和資金，簡(jiǎn)化系統(tǒng)制作的復(fù)雜度，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低制作成本，并且游戲引擎普遍具有的FPS（First Person Shooting第一人稱(chēng)射擊游戲）特性，這一特點(diǎn)可以巧妙的應(yīng)用于交互設(shè)計(jì)中。游戲引擎的實(shí)時(shí)渲染、動(dòng)態(tài)編譯和可視化編輯功能有效解決了傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中存在的渲染耗費(fèi)時(shí)間和硬件成本的問(wèn)題。

3D游戲引擎最吸引人的是它的強(qiáng)大的PhysX物理引擎和真實(shí)的圖形渲染引擎。強(qiáng)大的功能會(huì)提升研究的成功性。從開(kāi)發(fā)方面考慮，該引擎的腳本語(yǔ)言近似c#或javascript，使得開(kāi)發(fā)輕車(chē)熟路，而且腳本是動(dòng)態(tài)編譯的，運(yùn)行速度和匯編接近，不會(huì)因?yàn)槟_本的問(wèn)題而影響系統(tǒng)的執(zhí)行效率。從方面考慮，該引擎支持跨平臺(tái)，而且用該引擎開(kāi)發(fā)的作品可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)直接運(yùn)行，是3D虛擬現(xiàn)實(shí)作品輕松實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)漫游的良好解決方案。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；房建施工；應(yīng)用研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

我國(guó)在將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在房建施工方面，有許多成功的案例，比如中央電視臺(tái)新址、上海的環(huán)球金融中心以及廣州珠江新城西塔等等。在房建施工中，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)具有很多的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)其進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

1、虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)指的是人們借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)以及多媒體技術(shù)等，來(lái)研究外界環(huán)境感知模型。以往的系統(tǒng)仿真技術(shù)很少涉及到這個(gè)領(lǐng)域，因此，可以說(shuō)虛擬仿真技術(shù)是一項(xiàng)重大的科技突破。

2、虛擬仿真技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用

虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用研究：從理論層面上來(lái)講，依據(jù)相關(guān)的要求來(lái)將施工設(shè)計(jì)圖具體的實(shí)施，是非常簡(jiǎn)單的過(guò)程，但是，在實(shí)際的施工中，這個(gè)過(guò)程卻是十分困難的。因?yàn)?，在具體的施工中，會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)情況，會(huì)選擇各種各樣的施工方法，那么在施工的過(guò)程中，必然會(huì)遇到一些突發(fā)的事情。在以往，我們遇到困難的時(shí)候，總是依靠施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行解決，優(yōu)化施工方法和施工組織，但是施工經(jīng)驗(yàn)會(huì)有一定的局限存在，那么在局限的經(jīng)驗(yàn)下指導(dǎo)施工，就很可能出現(xiàn)一些失誤。特別是隨著建筑風(fēng)格和結(jié)構(gòu)的多樣化，這種全新的建筑是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循的，如果依然走過(guò)去那種老路，就會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題，施工的質(zhì)量和施工的安全得不到保證，此外，還會(huì)增加施工成本和能源資源消耗。

在建筑施工中應(yīng)用虛擬施工技術(shù)，就可以有效的解決這些問(wèn)題；利用虛擬施工技術(shù)，可以依據(jù)相關(guān)的工程情況來(lái)建立幾何模型，有著高度的仿真性和交互性。工作人員可以依據(jù)相關(guān)的要求來(lái)進(jìn)行模擬施工，在施工中尋找最為合適的方法和手段。相對(duì)于傳統(tǒng)的方法，這種方法可以有效的降低施工成本，縮短工期，并且還可以有效的提升施工質(zhì)量。目前，很多的企業(yè)都開(kāi)始應(yīng)用虛擬施工技術(shù)，他們只需要建立一個(gè)三維模型，可視化模擬施工的全過(guò)程，在實(shí)際施工之前，就可以對(duì)各種構(gòu)件的關(guān)系和位置進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，這樣施工安全控制參數(shù)就可以依據(jù)比對(duì)來(lái)有效地的出來(lái)。

仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究：在建筑施工中應(yīng)用仿真技術(shù)，主要的作用就是讓虛擬的建筑物更加的真實(shí)。應(yīng)用仿真技術(shù)，可以讓建筑物周?chē)h(huán)境的外景十分逼真。只需要按照設(shè)計(jì)圖紙的樣本來(lái)進(jìn)行建筑物的施工，就可以建模渲染建筑物和周?chē)母鞣N元素，比如周?chē)慕ㄖ?、?chǎng)景和道路等等。在仿真場(chǎng)景中，任何一個(gè)物體的高度都和現(xiàn)實(shí)中一樣，并且有靜有動(dòng)，有著十分強(qiáng)烈的真實(shí)感，讓人仿佛身臨其境。設(shè)計(jì)人員要想體驗(yàn)其中，只需要從多個(gè)角度來(lái)觀察仿真環(huán)境即可。目前，在很多的建筑中都應(yīng)用了這種仿真技術(shù)，并且取得了不錯(cuò)的效果。

虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用：現(xiàn)代建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工十分常見(jiàn)，它非常重要，并且十分復(fù)雜；它的復(fù)雜性指的是鋼結(jié)構(gòu)并不是一下子完成的，需要一個(gè)部分一個(gè)部分來(lái)進(jìn)行，在不同的施工階段，會(huì)有著不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)、受力特性、邊界條件和負(fù)載情況，那么下一個(gè)環(huán)節(jié)施工的時(shí)候，平衡狀況可能就達(dá)不到相應(yīng)的要求。并且，再接著進(jìn)行下一個(gè)階段的施工時(shí)，新的平衡又會(huì)產(chǎn)生。也就是說(shuō)，接下來(lái)的每一個(gè)階段都需要重新尋找平衡。要想保證這么復(fù)雜的工程質(zhì)量，就需要在實(shí)施的過(guò)程中認(rèn)真的把握每一個(gè)微小細(xì)節(jié)，對(duì)所有的因素進(jìn)行綜合的考慮。鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)建筑整體十分的重要，如果在這個(gè)工程的施工分析中出現(xiàn)了問(wèn)題，那么就不能有效的指導(dǎo)具體的施工，從而增加資源浪費(fèi)和施工成本，還有可能導(dǎo)致一些重大安全事故的發(fā)生。如果依然采用的是傳統(tǒng)的施工方法和經(jīng)驗(yàn)，那么就不能保證這個(gè)工程的質(zhì)量，針對(duì)這種情況，就可以采用虛擬仿真技術(shù)；通過(guò)實(shí)踐研究證明，在工程施工中采用虛擬仿真技術(shù)，可以全程跟蹤分析復(fù)雜的空間鋼結(jié)構(gòu)施工，這樣比較危險(xiǎn)的階段就可以及時(shí)的找出來(lái)，從而采取一系列的措施來(lái)進(jìn)行控制和防范，降低事故發(fā)生的幾率。

虛擬仿真的三維動(dòng)畫(huà)在施工中的應(yīng)用：在以往，分析研究工程進(jìn)度的時(shí)候，依據(jù)的是主觀的判斷和經(jīng)驗(yàn)，這樣研究出來(lái)的結(jié)果也不具備指導(dǎo)意義，因?yàn)樗鼪](méi)有足夠的科學(xué)性。而在建筑施工中應(yīng)用了虛擬仿真技術(shù)中的三維動(dòng)畫(huà)，就可以科學(xué)合理的分析施工的全過(guò)程。采用虛擬仿真技術(shù)的三維動(dòng)畫(huà)，可以詳細(xì)的表現(xiàn)出施工過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)；那么設(shè)計(jì)員、業(yè)主和專(zhuān)家就可以迅速的找到工程施工中的一些重難點(diǎn)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及注意事項(xiàng)等等；并且依據(jù)具體的需要來(lái)及時(shí)的調(diào)整和修改施工方案。虛擬仿真技術(shù)不需要投入大量的資金，也沒(méi)有很大的難度，因此，可以進(jìn)行積極的推廣和應(yīng)用。

虛擬仿真技術(shù)在施工安全方面的應(yīng)用：主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是可以實(shí)現(xiàn)施工安全控制方案的最優(yōu)化；如果采用傳統(tǒng)的模式，很可能會(huì)遺漏一些安全隱患；而采用虛擬仿真技術(shù)就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗梢阅M演練各種各樣的施工安全管理方案，對(duì)演練效果進(jìn)行分析，采用科學(xué)的手段來(lái)綜合比較施工中不安全的人、物以及可能存在的一些安全隱患等等，制定出合理的施工方案，既能夠減小安全事故發(fā)生幾率，又可以保證工程施工的質(zhì)量。二是可以實(shí)現(xiàn)安全預(yù)防和演練的最優(yōu)化，首先依據(jù)虛擬仿真模擬，工程師就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些可能存在安全隱患的環(huán)節(jié)和部位，并且，三維動(dòng)態(tài)仿真模型的建立，也可以起到協(xié)助的作用，總結(jié)本次現(xiàn)場(chǎng)模擬的分析和演示結(jié)果，避免日后發(fā)生類(lèi)似的事故；其次，緊急逃生可以用三維動(dòng)態(tài)仿真模型來(lái)進(jìn)行有效的模擬，現(xiàn)場(chǎng)人員可以依據(jù)在模型中出現(xiàn)的建筑物事故模型，來(lái)充分的了解并且有效的選擇事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急措施、自救方式以及逃生路線，從而在很大程度上降低事故所造成的損失。

3、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)大量的實(shí)踐研究表明，在建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，可以有效的控制施工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高施工質(zhì)量。隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)越來(lái)越廣。本文簡(jiǎn)要分析了虛擬仿真技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

電子仿真技術(shù)是一種包含了Edison仿真軟件、PSPICE仿真軟件、電路圖編輯器、電路原理圖編輯程序、圖形后處理程序、電路的文本文件等部分的綜合性軟件。電子仿真技術(shù)的應(yīng)用必須在結(jié)合信息技術(shù)、系統(tǒng)理論作為引導(dǎo)的前提下，利用計(jì)算機(jī)或其他專(zhuān)門(mén)工具來(lái)使其功能得到使用，通過(guò)對(duì)電子仿真軟件的電路進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，可以很好的提高電工的電子設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面中，其在電工維修方面的應(yīng)用，有效的解決了各種其中問(wèn)題，并優(yōu)化和完善了各種電工維修技術(shù)，促進(jìn)了電工事業(yè)的發(fā)展。電子仿真技術(shù)一般是通過(guò)調(diào)查分析實(shí)際情況，來(lái)獲得實(shí)際參數(shù)，再利用電子計(jì)算機(jī)或其它專(zhuān)門(mén)工具，模擬出實(shí)際情況來(lái)方便維修人員操作的工作流程，它能有效的調(diào)動(dòng)工作人員的積極性，提高使用者的動(dòng)手能力。

2電子仿真技術(shù)在電工維修中的應(yīng)用

2.1電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用

通過(guò)借助一些新興的技術(shù)，如多媒體技術(shù)、電子仿真技術(shù)、顯示虛擬技術(shù)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)電工維修工作者的實(shí)際軟硬件的工作環(huán)境，這就是虛擬實(shí)驗(yàn)室。虛擬實(shí)驗(yàn)室是目前虛擬技術(shù)在電工維修領(lǐng)域上的應(yīng)用表現(xiàn)。電子仿真軟件網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室目前主要分為兩種，一種是直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，另外一種是軟件仿真形式的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室。前者是對(duì)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行控制的一種仿真技術(shù)，它主要是利用相關(guān)的電子仿真軟件，對(duì)接收的來(lái)自客戶(hù)端的故障問(wèn)題和參數(shù)設(shè)置進(jìn)行分析，然后將得到的解決方案和新的參數(shù)設(shè)置再通過(guò)實(shí)驗(yàn)室傳送給客戶(hù)端，使用這種方式能有效的提高工作效率并節(jié)省資源。后者是完全依托在仿真軟件基礎(chǔ)上的，使用仿真軟件為電工維修人員創(chuàng)造虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供虛擬的工作環(huán)境供其學(xué)習(xí)和進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，使用這種方式解決了實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的操作失誤而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)問(wèn)題。不過(guò)目前虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室研究的重點(diǎn)為直接操作遠(yuǎn)程試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，因其能利用有限的資源提高電工維修人員的工作效率，電工維修人員能同時(shí)進(jìn)行對(duì)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的參數(shù)調(diào)整和觀看真實(shí)的運(yùn)行過(guò)程及輸出結(jié)果這兩項(xiàng)活動(dòng)。

2.2電子仿真軟件electronicsworkbench的應(yīng)用

在電工維修中，最常見(jiàn)的一項(xiàng)工作就是電路連接，而這項(xiàng)工作也是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)。利用electronicsworkbench軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，具有提升電工維修工作者電子設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)能力和節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn)。使用電子仿真軟件electronicsworkbench設(shè)計(jì)電路時(shí)，在實(shí)際工作中，首先進(jìn)行的是搭建電路，具體操作為尋找電路中的各個(gè)元件，然后將各個(gè)元件進(jìn)行連接并設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，最后運(yùn)用示波器觀察各個(gè)點(diǎn)的輸出波形結(jié)果。采用這種電子仿真軟件，即使是對(duì)于那些接觸示波器較少的使用者，在使用真正的示波器時(shí)，也不會(huì)因?yàn)槟吧蚓o張的情緒而損壞示波器，這樣就不會(huì)浪費(fèi)電工維修者的時(shí)間，同時(shí)也節(jié)約了成本。electronicsworkbench電子仿真軟件的示波器和真實(shí)的示波器外觀相似，電工維修人員在熟悉了電子仿真軟件的示波器后，便能很快的上手真實(shí)的示波器，有效的避免了人為因素造成的設(shè)備損壞和時(shí)間浪費(fèi)等問(wèn)題，既節(jié)約了成本，又鍛煉了電工維修人員的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)能力，還能培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；仿真技術(shù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；加工設(shè)計(jì)

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造與仿真技術(shù)概述

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造

機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有工作內(nèi)容復(fù)雜等性質(zhì)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中需要電氣自動(dòng)化、電子工程等技術(shù)的支持，相關(guān)科技的快速進(jìn)步，也推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作向更多元化的方向發(fā)展。以往的機(jī)械設(shè)計(jì)一般以設(shè)備零件、工業(yè)器械為主要內(nèi)容，在制造中需要先建構(gòu)模型，進(jìn)行多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能保證機(jī)械模型的合理性。利用各種自動(dòng)化技術(shù)和仿真技術(shù)，能更科學(xué)、高效地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、非標(biāo)準(zhǔn)化的零件設(shè)計(jì)與加工。

1.2仿真技術(shù)

仿真技術(shù)應(yīng)用多種硬件、軟件工具，基于仿真實(shí)驗(yàn)、相關(guān)算法及問(wèn)題求解，達(dá)到構(gòu)建反映系統(tǒng)某一運(yùn)行過(guò)程或行為的仿真模型的目的。仿真硬件以計(jì)算機(jī)和相關(guān)硬件為主，包括數(shù)字計(jì)算機(jī)、混合計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)，以及目標(biāo)仿真器、環(huán)境仿真器、運(yùn)動(dòng)仿真器等多種物理仿真設(shè)備；仿真軟件包括各類(lèi)仿真語(yǔ)言及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。在應(yīng)用仿真技術(shù)過(guò)程中，為了構(gòu)建基于仿真目標(biāo)的系統(tǒng)模型，必須進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，一般會(huì)進(jìn)行離散事件的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)和連續(xù)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用仿真技術(shù)，能大幅度提升機(jī)械設(shè)備研發(fā)速度，減少制造中花費(fèi)的時(shí)間、資金，從而幫助相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)收益。

2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

2.1節(jié)約設(shè)計(jì)與制造成本

在機(jī)械產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中，企業(yè)需要投入大量資金及人力，特別是在大型機(jī)械設(shè)備的研發(fā)中，因?yàn)楣こ塘看?、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要統(tǒng)籌全方位的設(shè)計(jì)工作，因此設(shè)計(jì)成本相當(dāng)高，而設(shè)計(jì)的合理性、效率與研發(fā)成本息息相關(guān)。應(yīng)用仿真技術(shù)，能夠基于相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)建立產(chǎn)品的二維、三維模型，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的全過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的模擬和實(shí)驗(yàn)；還能基于計(jì)算機(jī)完成傳統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中煩瑣復(fù)雜的內(nèi)容，有利于降低工作人員的研發(fā)難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。利用機(jī)械模型研發(fā)產(chǎn)品，能不斷調(diào)整參數(shù)，降低利用實(shí)體模型等方法進(jìn)行研發(fā)的經(jīng)濟(jì)成本，從而提升產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量與效率，節(jié)約設(shè)計(jì)與制造成本。

2.2提升參數(shù)的準(zhǔn)確性

我國(guó)各行各業(yè)均向機(jī)械化、自動(dòng)化等方向快速發(fā)展，當(dāng)前所需的機(jī)械產(chǎn)品類(lèi)型越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)零部件精密程度也提出了更高的要求，機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程也變得更為多元、復(fù)雜，對(duì)相關(guān)零部件參數(shù)的準(zhǔn)確性提出了更高要求。利用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法難以滿(mǎn)足當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)要求，利用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)手段分析大量數(shù)據(jù)，不僅處理效率低，還無(wú)法直觀地顯示和調(diào)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算失誤或數(shù)據(jù)傳遞失真，就會(huì)降低產(chǎn)品的技術(shù)性能。利用仿真技術(shù)，能124夠通過(guò)模型更直觀、準(zhǔn)確地分析和優(yōu)化大量設(shè)計(jì)參數(shù)，降低設(shè)計(jì)難度與出錯(cuò)率，幫助設(shè)計(jì)人員快速完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工方案。

2.3確保設(shè)計(jì)方案的合理性

在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案的制訂過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，需要進(jìn)行大量的人工分析，既浪費(fèi)時(shí)間和精力，又難以保證設(shè)計(jì)方案的合理性、科學(xué)性，這主要體現(xiàn)在方案精細(xì)化程度不足，設(shè)計(jì)師未能全面分析制造過(guò)程等方面，導(dǎo)致最終制造出的機(jī)械產(chǎn)品在性能等方面往往與設(shè)計(jì)預(yù)期相去甚遠(yuǎn)，甚至達(dá)不到相關(guān)技術(shù)要求?？茖W(xué)應(yīng)用各項(xiàng)仿真技術(shù)，能使設(shè)計(jì)人員更合理地整合相關(guān)數(shù)據(jù)，確定機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，如基于各項(xiàng)仿真實(shí)驗(yàn)，獲取環(huán)境、運(yùn)動(dòng)等仿真數(shù)據(jù)，構(gòu)建機(jī)械設(shè)備在實(shí)際工作環(huán)境下的三維模型，從而更便捷、直觀地調(diào)整相關(guān)參數(shù)，對(duì)比分析各個(gè)設(shè)計(jì)方案、制造方案，最終選擇最優(yōu)方案。

3仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得到廣泛應(yīng)用，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)等環(huán)節(jié)均發(fā)揮了重要的作用，這使得仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中占據(jù)重要地位。仿真技術(shù)不僅能夠更好地把控產(chǎn)品的質(zhì)量與制造效率，還有利于優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，更快地進(jìn)行產(chǎn)品的更新迭代，制造出符合市場(chǎng)要求的高質(zhì)量、高性能產(chǎn)品，提升生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。如今仿真技術(shù)應(yīng)用范圍仍在擴(kuò)大，仿真對(duì)象、仿真目標(biāo)更為清晰準(zhǔn)確，進(jìn)一步提升了仿真技術(shù)在制造行業(yè)的應(yīng)用有效性。

3.1集成度高

仿真技術(shù)的集成化屬性能更好地適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作的需求。仿真技術(shù)融合了多種科技與理念，本身十分復(fù)雜、多樣，因此能夠模擬不同類(lèi)型機(jī)械產(chǎn)品的各個(gè)復(fù)雜模塊，進(jìn)行模塊化、集成化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，從而滿(mǎn)足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出的模塊化、靈活組裝等要求。

3.2分布性強(qiáng)

仿真技術(shù)的分布特性十分明顯，這是由于仿真技術(shù)十分依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及各種電氣自動(dòng)化技術(shù)。技術(shù)的不斷發(fā)展，使仿真技術(shù)的分布特性不斷加強(qiáng)。對(duì)仿真技術(shù)各軟硬件工具及相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)各種仿真功能的實(shí)現(xiàn)充分應(yīng)用了各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)，整個(gè)技術(shù)的運(yùn)行環(huán)節(jié)均需要配合各種理論和圖形規(guī)定進(jìn)行。分布性強(qiáng)這一特點(diǎn)會(huì)在一定程度上強(qiáng)化仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮的積極作用，更好地保障設(shè)計(jì)工作的合理性和設(shè)備的制造質(zhì)量。

4仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用前景及發(fā)展方向

4.1應(yīng)用前景仿真技術(shù)

隨著各類(lèi)計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展，一些仿真硬件設(shè)備及軟件的水平快速提升，使數(shù)字化仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，當(dāng)前主要體現(xiàn)在超小型計(jì)算機(jī)、處理器等工具相互配合方面，能夠降低傳統(tǒng)仿真技術(shù)中對(duì)大型仿真設(shè)備和實(shí)際仿真實(shí)驗(yàn)的依賴(lài)性，從而有效降低研發(fā)成本。在仿真軟件方面，仿真技術(shù)正與AI技術(shù)融合，有利于提升仿真軟件的精確性、全面性，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)向虛擬設(shè)計(jì)與制造方向發(fā)展，虛擬設(shè)計(jì)與制造將更多地應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，在更多的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造內(nèi)容中應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)仿真對(duì)象、目標(biāo)進(jìn)行全過(guò)程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)調(diào)整及資源調(diào)配，從而顯著提升機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)水平和研發(fā)過(guò)程的管理水平，顯著降低機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造的周期及成本[1]。由此可見(jiàn)，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有廣闊的前景。

4.2發(fā)展方向仿真技術(shù)

在機(jī)械制造中的應(yīng)用將向精確化、智能化方向快速發(fā)展。仿真過(guò)程的精確化發(fā)展體現(xiàn)在機(jī)械制造中的數(shù)控加工等過(guò)程將與仿真技術(shù)進(jìn)行更深入的結(jié)合，通過(guò)模擬加工過(guò)程，可以更好地調(diào)整相關(guān)的加工參數(shù)或產(chǎn)品參數(shù)，從而以更低成本優(yōu)化加工方案，使各項(xiàng)加工參數(shù)更精確、合理。仿真過(guò)程的智能化發(fā)展體現(xiàn)在機(jī)器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)仿真過(guò)程更深入融合，將使仿真過(guò)程更自動(dòng)化、智能化，技術(shù)人員將更多地通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行仿真過(guò)程的設(shè)計(jì)與控制，基于各種通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和實(shí)時(shí)控制、監(jiān)測(cè)。另外，仿真技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)容也將更為廣泛、精細(xì)化。

5仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用流程和具體應(yīng)用

5.1仿真技術(shù)的一般應(yīng)用流程

仿真技術(shù)的應(yīng)用涉及圖形學(xué)、幾何造型學(xué)知識(shí)，在對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)質(zhì)抽象化的數(shù)學(xué)模型處理時(shí)，需遵循一般的應(yīng)用流程。首先，應(yīng)確定目標(biāo)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)，建構(gòu)基礎(chǔ)的模型?；诟鞣抡婀ぞ呓?gòu)能模仿真實(shí)環(huán)境及產(chǎn)品的可靠系統(tǒng)，加上邊界條件、約束條件等參數(shù)。其次，應(yīng)用電氣工程、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)通信等方面的技術(shù)，將數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的闡述，并結(jié)合時(shí)空關(guān)系劃分模型，構(gòu)建每種環(huán)境下的動(dòng)態(tài)模型與靜態(tài)模型。以構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型為例，需要構(gòu)建連續(xù)時(shí)間下的仿真模型、離散時(shí)間下的仿真模型、混合時(shí)間下的仿真模型，并重視各模型之間變換層面的構(gòu)建[2]。再次，應(yīng)用相關(guān)算法、仿真軟件及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，對(duì)仿真模型開(kāi)展全面的分析。需要滿(mǎn)足模型自由變換、參數(shù)分析全面等要求。最后，進(jìn)行仿真模型實(shí)驗(yàn)工作，即將創(chuàng)建的仿真模型輸入搭載某一實(shí)驗(yàn)環(huán)境的計(jì)算機(jī)中，使仿真模型虛擬運(yùn)行，由此得到產(chǎn)品仿真運(yùn)行的結(jié)果[3]。開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn)前，需要進(jìn)行先期設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行預(yù)運(yùn)行，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)想要達(dá)到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定具體的衡量指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的分析。為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，需要通過(guò)反向驗(yàn)證等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這一系列的應(yīng)用流程，才能保證仿真技術(shù)被合理地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造。

5.2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

5.2.1仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般工作流程可知，機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由完成不同功能的多個(gè)結(jié)構(gòu)協(xié)同組建而成。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性、效率及其他重要性能，研發(fā)人員在利用仿真技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模擬實(shí)驗(yàn)等工作，如通過(guò)高負(fù)荷環(huán)境下的功能性實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性等性能，然后基于各項(xiàng)測(cè)試最終確定最優(yōu)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型。與此同時(shí)，研發(fā)人員需要借助仿真技術(shù)、三維設(shè)計(jì)軟件及運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行多角度、多維度的展示、觀測(cè)和測(cè)試，在保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可靠性符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同零部件進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)和細(xì)化分析，從而發(fā)現(xiàn)各零部件存在的金屬疲勞等問(wèn)題或技術(shù)瓶頸，然后進(jìn)行參數(shù)、材料等方面的優(yōu)化調(diào)整，以全方位提升機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性[4]。三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中已較為普遍，將運(yùn)動(dòng)仿真與三維設(shè)計(jì)進(jìn)行更高程度的融合，能夠使研發(fā)人員實(shí)時(shí)地觀測(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)在具體運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的各項(xiàng)性能，有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)約設(shè)計(jì)所需的時(shí)間和物料成本。例如，在一些機(jī)械設(shè)備的齒輪設(shè)計(jì)中，研發(fā)人員利用仿真技術(shù)能提升這些重要部件的質(zhì)量和設(shè)計(jì)的合理性。齒輪是一些機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部件，其性能直接影響整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命與生產(chǎn)效率。應(yīng)用仿真技術(shù)，能對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，判斷齒輪設(shè)計(jì)能否滿(mǎn)足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和相應(yīng)的加工要求[5]。在具體應(yīng)用中，基于仿真軟件模擬齒輪在相應(yīng)環(huán)境中的工作環(huán)境，以此檢測(cè)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范。若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，還能進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，最終完善齒輪設(shè)計(jì)。如利用仿真技術(shù)模擬和測(cè)試圓弧針齒的運(yùn)行軌跡，測(cè)試齒輪是否能在相應(yīng)環(huán)境下正常運(yùn)行，并基于仿真技術(shù)深入完善各齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)。5.2.2仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造需歷經(jīng)多個(gè)步驟，許多步驟的流程較復(fù)雜，特別是在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)大型、超大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，其過(guò)程尤為復(fù)雜，而應(yīng)用仿真技術(shù)能在一定程度上使這一過(guò)程更加便捷[6]。機(jī)械加工設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用仿真技術(shù)，能切實(shí)優(yōu)化研發(fā)設(shè)備的各項(xiàng)性能和工作效率。例如，在數(shù)控加工工作中，需要編寫(xiě)相應(yīng)的加工方案，而應(yīng)用仿真技術(shù)能更便捷地完成加工方案的編寫(xiě)，調(diào)試機(jī)床運(yùn)行程序，生成相應(yīng)的二維、三維圖形及加工數(shù)據(jù)，在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中合理選擇刀具等加工工具，利用合理的流程、準(zhǔn)確的加工指令高效完成設(shè)備加工作業(yè)。此外，應(yīng)用仿真技術(shù)還能有效減少人為操作、降低失誤率。

6結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，仿真技術(shù)已在多領(lǐng)域得到應(yīng)用，具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)越性，推動(dòng)其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，能夠?yàn)闄C(jī)械制造領(lǐng)域帶來(lái)新的活力和發(fā)展機(jī)會(huì)。因此，相關(guān)企業(yè)需要積極、合理地應(yīng)用仿真技術(shù)，優(yōu)化相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造工作，提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與研發(fā)效率。

參考文獻(xiàn)

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