三维仿真范文1
[关键词]三维仿真；实体造型；枪械设计
中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0387-01
引言
目前，计算机高技术的三维仿真技术已经在各个领域被运用，其中包括枪械设计的领域。三维仿真技术在枪械产品设计中有着较为重要的作用。在传统的机械设计遇到难题的时候，可利用三维仿真技术直观形象的逼真数据精确技术的特点，来使问题得到有效的解决。利用三维仿真设计，设计人员在方案设计期就可以直观形象精准的对对产品的三维立体全貌和设计尺寸数据有一定的了解。也降低了设计中出现失误的风险，使机械加工成本减少，也降低了设计工程量，同时在保证高设计质量的同时使产品设计的时间得到有效的降低。
一、三维仿真技术的含义
1、随着产品多样化的需求以及软件技术的布点发展，三维仿真技术也应时而生。三维仿真技术就是我们所说的3D动画。三维仿真技术一经推出便受到各界的欢迎，并且也快速的运用到各个领域种。三维仿真技术在枪械设计中的运用流程，对初步产品设计方案进行干涉，以及产品三维造型修改，设计方案装配仿真机构运动分析。
2、三维仿真技术的特点
在枪械进行三维仿真设计时，可以先在计算机上对每个仿真的模块进行拼装，根据客户的需求进行不同的拼装。通过三维仿真技术进行模块的拼装试验，这在一定程度上降低了整体性设计出现失误的风险。有效的减少的设计过程中需要的时间。对设计人员的工作效率进行了有效的提升，使机械加工成本减少，也降低了设计工程量，同时对在保证高设计质量的同r使产品设计的周期缩短。
二、枪械设计中的具体应用
三维仿真设计的主要构成部分是三维实体造型、装配仿真机构、运动分析和有限元分析及优化。三维仿真技术在枪械设计中的运用流程，对初步产品设计方案进行干涉，以及产品三维造型修改，设计方案装配仿真机构运动分析，仿真有限原色分析及优化这几个方面也有干涉。
2.1 三维仿真技术的基础便是三维造型，使现代实体建模能在很大程度上满足设计需求的建模需求。三维仿真技术可进行实体、特征、表面、、线框和参数化建模、自由曲面等建模需球。与此同时还支持孔槽、圆和倒角、体、球体、管、块、杆、型腔、圆柱、倒等标准的设计以及枪管套的三维造型。三维仿真技术的建模运用是较为广泛的。
2.2 在三维仿真技术中，现代装配提供了并行的自上而下的产品开发方法。在对产品进行三维造型结束之后，完成三维造型阶段后的产品设计进入装配阶段，这个阶段中，设计人员可对组成机构的各零部件进行模拟装配仿真，以确定装配定位的灵活性和相关性。还可以对装配是否存在设计尺寸干预进行及时的检查，以便于后续实际装配，为后续的实际装配奠定坚实基础。此外，在装配仿真的基础上，有利于配图和分解图的快捷绘制，也在一定程度上体现出了三维立体设计方便性的特点。
2.3 在进行三维仿真枪械设计时以及机构运动分析时，要注意其尺寸的正确性。在设计过程中要保证机械结构在工作时，每个零件部位都不会彼此干涉，并且有完好的结构性能，使机构安全得到一定的保障。对造型和装配仿真在机构运动模拟方面的不完善之处进行了有效的补充。在对机构动作最小距离进行分析时，可以利用模拟繁琐的二维和三维机械运动进行分析。
2.4 为了使产品的质量得到有效的提升，设计达到最理想的效果，在对需要模拟现实工况深入了解的情况之下，可以利用三维仿真有机融合的有限分析模块，对产品的机构实施特性的解析以及改良。
三、三维仿真在枪械中运用的意义
集成性是三维仿真的特点，三维仿真技术是结合三维实体造型仿真装配和仿真机构运动仿真以及有限元分析等来进行三维实体模型统一运用。以三维实体造型的形成为基础，对装配仿真机构运动分析与仿真和有限元分析提供一定的便利。很大程度上降低了设计人员在进行产品设计中的周期，也使产品结构得到了有效的优化结果。
三维仿真范文2
关键词：三维虚拟仿真；视景仿真；机械结构模拟；软件设计；图像处理
0引言
随着机械设计工业的快速发展，对机械结构设计的精度和时效性提出了更高的要求，机械内部结构组成单元复杂，各个零部件的尺寸精密度较高[1]，传统的工业制图方法进行设计误差较大，不能有效满足精度设计和精准诊断的应用需求。而计算机图形与图像处理技术的快速发展并有效应用在机械结构模拟设计中[2]，通过高精度的计算机测量计算，从而改善机械结构的制图精度。为了提高机械设计的精密度和机械故障诊断的准确度，结合虚拟现实VR技术和视景仿真技术[3]，本文提出一种基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计方案，通过机械结构三维虚拟设计软件开发，改善机械内部结构绘图的精准性，为机械设计、机械制造和机械故障诊断提供更为有效的手段。
1软件总体设计构架
基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件采用循环传输和多线程加载方案进行机械测量参数加载，采用接触式射频识别进行机械结构的三维信息测量，这是一种远程传感测量方法，能有效满足机械部件测量的精准度要求。系统的数据传输模块由模块FRINF⁃16CCL⁃M和主单元FRINF⁃16M组成。后端服务器采用Java+MySQL并行程序加载方式搭建，视景仿真构架下的机械结构三维虚拟模拟系统主要由机械结构信息采集单元、机械结构信息存储数据库、Web网络应用服务器单元及服务后台组成。采用MultigenCreator建模软件进行视景仿真，对机械内部结构进行纹理和质地渲染，渲染出质感极强机械结构的三维虚拟模型。在服务后台通过纹理映射和人机交互，输出三维虚拟图像，在网络通信输出终端进行人机对话，建立OpenFlight数据库，实现机械设计和故障诊断分析等应用功能[4]。根据上述设计原理和总体结构构架分析.进行功能模块化分析，软件系统的功能模块主要由图形微处理器模块、总线集成模块、3D几何建模模块、机械结构测量数据采集模块、对外接口模块、数据建模模块和机械图像输出模块等组成.根据上述系统的总体设计构架，进行机械结构三维虚拟模拟系统优化设计，首先进行工程文件构建，采用4类基本实体对象（三维虚拟信息处理、视景仿真、中间件和感知视场）构建软件系统的应用业务适配层，结合MobileGIS服务构建视景仿真软件的客户端/服务器端，对机械结构的三维虚拟模拟中，三维视景仿技术主要采用的是纹理映射（TextureMapping）的三维渲染技术[5]，采用多线程自上而下开发模式，在三维仿真模型中构建渲染画面，确定机械结构关键部位点的位置和方向，结合三维虚拟场景的层次化结构进行虚拟位图显示和图像增强，实现对机械结构的亮点特征分析。
2系统模块化设计与实现
2.1机械结构的三维虚拟模拟实体建模
对机械结构的三维模拟仿真建立在MultiGenCre⁃ator专业化的建模工具基础上。通过工程文件配置，使用MultiGenCreator的结构化软件界面输入视景仿真的参量模型，采用由“点”连接成“面”的设计方式进行三维纹理信息渲染[6]。进入Creator的主界面，在三维虚拟视景仿真端的网格空间中采用纹理映射方法调整网格的大小。在选择好三维映射的网格和机械结构的测量单位模型后，开始建造三维虚拟模型。采用高程数据特征分解方法进行原始的机械结构数据的线性化处理，使得机械结构三维模拟得到的图形具有真实物体的光泽感。对特征数据进行剪切和自适应筛选，添加/dev、/etc主要目录。在VirtualBox虚拟机中将选定的材质赋给模型，在Windows编辑图像处理代码，通过MapTextureTools选择贴图方法进行机械结构的二次曲面重构[7]，调整模板文件，输出机械结构的三维虚拟模拟实体建模结构.根据上述设计流程，在工程实例中进行机械结构三维虚拟模拟分析。按步骤安装完MultiGenCreator软件后，根据机械结构的外形测量参数配置工程文件，使用批处理模块进行信息加载和图像处理。以工程实例为背景，进行机械结构的三维虚拟模拟实体。（1）在FaceTools中选择面的类型，将待贴纹理的面定义为标志牌[8]，维持图形显示速度，调整网格的大小。（2）在InsertMaterialstool工程模块中，通过Geom⁃etryTools把面变换为体，根据需要的材质、模型的颜色、透明度进行纹理映射和图形渲染，将选定的材质赋给模型，在OpenFlight建模环境中打开图形观察器，生成机械结构的三维虚拟模拟实体模型并进行参数调整[9].
2.2机械结构三维虚拟视景开发实现
根据机械结构的三维虚拟视景仿真软件的设计和要求，需要建立一个LynxPrime图形界面，其实现步骤描述为：（1）创建套接字。利用API函数直接调用视景模型，通过socket函数创建套接字，首先定义VegaPrimeAPI非类型的变量s，初始化内核的socket函数，配置仿真类、仿真循环，采用socket进行机械结构参量配置，通过公用vpApp定制第一个参数（af），指定机械结构三维模拟自定义变量地址族，用函数configure（）用来解析.acf，通过TCP/IP协议用配置人机交互接口，持续调用beginframe（），实现机械三维虚拟图像在二维位图上像素值特征提取。（2）利用纹理映射技术使得输出的三维虚拟机械结构图像与套接字绑定（bind），进行机械结构的表面层次（FaceLevel）渲染，调用bind函数，在三维图形观察器中组织机械结构模拟的视景数据。（3）调用recvfrom接收三维虚拟图形输出。定义整型变量为len，在编译生成可执行程序代码后，机械结构信息数据库根文件系统配置到数据交换端口，使用批处理模块进行图像处理，实现机械结构三维虚拟模拟设计。（4）关闭套接字。在图形输出和信息处理完成之后，调用closesocket函数关闭套接字，在UDP的服务器端释放WSACleanup函数，终止对套接字库的调度，实现了对机械结构信息的对象存储、虚拟计算服务以及远程调用。
3软件测试分析
为了测试本文方法在实现机械结构三维虚拟模拟仿真中的应用性能，进行仿真实验分析。软件开发环境是Windows7操作系统，利用VisualC++7.0进行程序设计。CPU为IntelPentium4500MHz，内存为2.5GB，采用OpenGL和VegaPrime软件联合编程进行视景仿真设计.采用本文方法进行机械机构的三维虚拟模拟仿真，能有效实现机械结构的三维模拟，对各个部位的拟合程度较高，视觉效果较好，能有效指导机械设计制造。
4结语
为了提高机械设计的精密度和机械故障诊断的准确度，提出基于三维虚拟的机械结构模拟仿真软件设计方案。实验对比分析发现，软件能有效实现机械结构的三维模拟，对各个部位的拟合程度较高，在机械设计和机械故障诊断等工程实践中具有较好的指导意义。
参考文献
[1]王永强，尹韶辉，李叶鹏，等.磁流变平整加工中平动对平整度的影响[J].机械工程学报，2017，53（1）：206⁃212.
[2]陈新.一种基于计算机仿真的机械零件精度加工模拟技术[J].科技通报，2013，29（3）：169⁃171.
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[4]王勇杰，岳云康.三维纹理图像特征准确识别技术仿真研究[J].计算机仿真，2012，29（5）：295⁃298.
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[8]林永峰，陈亮.面向安全性分析的嵌入式软件测试方法研究[J].现代电子技术，2016，39（13）：80⁃83.
三维仿真范文3
关键词 描述矩阵；中轴线；轴心点；拟合
中图分类号：R816.2 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-084-01
根据序列图像进行三维重建是切片制作的逆向工程，十分复杂，需要运用图像处理、计算机辅助几何设计等方法，是当前研究的前沿课题之一。血管是血液流动的通道，在临床中经常需要了解血管的分布和走向等信息。理想的血管可以看作是粗细均匀的管道，如何建立其切片图像的数学模型，并利用计算机进行求解是血管三维仿真的难题。为了再现血管的三维模型，需要计算的是血管的中轴线与半径。本文在求解前先将平行切片图像二值化为相应的描述矩阵，对所有切片图的描述矩阵进行叠加，得到该三维血管在二维平面上的投影，对投影仅需一次时间复杂度为O（n）的遍历即可得到三维血管的半径。通过Bresenham算法求得每张切片的最大内切圆圆心，有效降低了真实切片边缘进行数码转换时的误差。最后，根据求得的每张切片的圆心坐标拟合求解出中轴线方程，再根据求出的半径，即可实现血管的三维仿真。
1 材料
一段粗细近似均匀的血管其相继100张左右的平行切片图像，记录了管道与切片的交，宽、高均为512个像素。该管道的表面可看作是由一个球心沿着某一曲线（中轴线）的球滚动而成。简化起见，假设血管中轴线与每张切片都有并且只有一个交点、球半径固定、切片间距及图像像素的尺寸均为1。
2 改进的血管三维数字仿真方法
由材料知血管是由半径固定的球滚动包络而成，球与管壁总相切，此球的半径即血管的半径，球心的轨迹即血管的中轴线。因为每张切片与中轴线有且仅有一个交点，所以它必将某个位置的球切出且仅切出一个大圆，即切片图像中最大内切圆。此圆的圆心即此位置的切片与中轴线的交点（称为轴心点），其半径即管道的半径。这样问题就归结为求每张切片图像的最大内切圆半径及轴心点，所有轴心点所成连线即为所求的中轴线的近似曲线。
针对计算量庞大、时间复杂度为 O（n3）的平均法和抽样样本数目的选取较难确定、存在计算误差的“抽样法”的不足，本文将半径的求解方法进行了改进：1）将每张平行切片图像二值化为相应的512×512的描述矩阵，矩阵中为0的点对应图上的灰色度高的点（即切面上的点），元素为1的点对应灰色度低的点（即切面外的点）。；2）对所有描述矩阵进行与运算，利用Matlab得到所有切片的叠加图像。切片垂直于Z轴，因此这个图像即是血管在XOY面上的投影图像。它是滚动球在XOY面上的投影——滚动圆，沿中轴线的投影线进行滚动形成的二维的包络图，且滚动球的半径与滚动圆的半径是相同的，因此这里只需要求滚动圆半径；3）但考虑到血管两端可能因为人为操作或采样血管本身的原因而产生误差，并且为了简化求解半径的复杂程度，特截取合成叠加图中间的1/3部分，仅需通过一次时间复杂度为O（n）的遍历即可很容易得到三维血管的半径。
编程搜索截取的叠加图中图像的边缘点，得到竖直方向上两条凸弧的曲线，给定其中弧线上一点，在两条弧线间取最短距离，则得到的就是滚动圆直径。为了建模的需要，用矩阵Convex存放凸弧AB上的像素点，用矩阵Cave存放凹弧CD上的像素点。在求图像的最大内切圆直径时，由于所给的图像是用像素存储，且像素的交点是一个一个的离散点，所以可对矩阵Convex中任取的确定的点M， 让变量Rank从1到512循环，每次加1，由此扫描计算矩阵Cave中所有点到M点的距离。这样我们通过确定的像素点M和任意的像素点N之间的距离D（M，N）（其中M属于Convex，N属于Cave），就可求出最大内切圆的直径。
本文求每张切片轴心点的方法是：1）确定扫描区域；2）以区域内每一像素点为圆心，以求得的血管半径按照Bresenham算法画圆；3）在程序中设定一个计数器，将区域中所有像素点的计数器的初始值赋值为0，每次画圆的过程中，将在圆周上区域内的像素点计数值加1，扫描区域内所有的点后，区域内计数最大的点即为轴心点。
在求出每一切片的轴心点和半径以后，发现很难利用插值或拟合的方法直接在三维坐标系内实现中轴线的重建。为了使得出的血管中轴线既光滑又符合实际情况，特采用最小二乘法，利用Matlab对各平面上的点进行三次多项式拟合，即得各平面内投影的拟合曲线，在XOZ平面内的方程x=x（z），在YOZ平面内的方程 y=y（z）。
3 仿真结果与有效性检验
对处理后的轴心点坐标的有效性进行检验：将得到的轴心在XOY平面上的投影坐标用Matlab中的inpolygon命令对其合理性进行检验。理论上讲，以每幅图的中轴点为圆心，在XOY平面上画圆，圆内部和圆上的点都不应在所有切片在XOY平面上投影的区域外。将100个中轴点代入，结果算得共有296个点在切片投影的外面，平均每个中轴点有2.96个点，每个中轴点决定的圆域内共有约π×R2个点，当R=30时取值约2827个点，故中轴心的有效率为99.8%。
4 结论
本文给出的是一种血管三维数字仿真的新方法，通过Matlab进行仿真实验证明，改进的仿真方法更加高效、可靠，有效降低了真实切片边缘进行数码转换时的误差，大大提高了仿真精度。该方法易于理解，适用于求解粗细均匀的血管并且有很好的适应性。从结果上看，得到的图形光滑，可以令人满意。本方法对规则的血管处理有很好的适应性，在建模和实验的过程中发现，随着切片的厚度不断减小，重建的精度会进一步提高。
参考文献
[1]蒋理，陈树广.一种基于二维图像的三维仿真方法研究[J].计算机仿真，2009，26（5）：217-290.
三维仿真范文4
关键词：海洋工程；浮式结构物设计；三维海浪模型；数值仿真
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）25-5737-03
海洋工程领域中的浮式结构物在海域展开应用时，会不可避免地遭遇各种恶劣海况。浮式结构物受到海浪产生的绕流力、惯性力、冲击力、浮托力等作用，这些作用直接关系到结构物的生存安全。因此在浮式结构物设计时，必须要充分考虑海浪的影响，精确计算海浪载荷，校验和优化结构，研究浮式结构物的耐波性和稳性，保证其满足设计要求的稳定性和安全性。
目前评估海浪载荷对浮式结构物的影响主要采用物理模型试验的方法，然而这种方法费时费力，而数值模拟具有参数设置灵活、计算结果精确等优点，正逐步成为设计领域研究海浪载荷的重要手段。由于受到计算机硬件发展水平和波浪理论不成熟等的制约，早期的海浪数值仿真主要以二维为主，但是对于需要研究海浪和浮式结构物相互作用过程中产生的波浪折绕射、漩涡等现象时，显然不能满足工程的需要。因此研究三维海浪数值模型，实现对海浪现象更加真实准确的描述，是海上复式结构物设计领域中研究海浪和结构物相互作用的必然发展方向。
本文利用谱分析的方法，在MATLAB环境下对三维随机海浪模型进行了数值模拟仿真，并给出了三维随机海浪波面图，为浮式结构物设计中计算海浪载荷提供了参考。
1 Longuet-Higgins长峰波海浪模型
2 三维不规则短峰波随机海浪仿真
2.1 基于谱分析的三维不规则短峰波随机海浪模型
该仿真海浪中，最大波高[Hmax=3.32m]，根据标准浪级波高的参考值[3]，五级浪对应的波高范围为[2.5，4.0m]，最大波高[Hmax]位于允许的波高范围内，说明利用海浪谱来模拟三维随机海浪能够得到比较精确的海浪波面图和波高值。进一步根据流体的势流理论就可以分析计算出该结构物受到的海浪载荷，为校验结构物的结构强度提供了必要的基础。
3 结论
海上浮式结构物结构强度校验需要计算分析海浪载荷，该文利用海浪谱分析的方法，实现了在开阔海域主要由风力引起的海浪的模拟，该仿真海浪的波面图和波高符合标准浪级波高的参考值。进一步利用流体的势流理论就可以分析计算出结构物受到的海浪载荷，为进一步的结构强度校核提供基础。
参考文献：
[1] 俞聿修.随机波浪及其工程应用[J].大连理工大学出版社，1992.
三维仿真范文5
本教学研究项目是通过搭建B/S结构模型平台，在研究如何经济、高效地制作三维村镇模型的方法与步骤方面取得了初步成果，一定程度上提升了浙江省村镇规划信息化水平。
1．1本教学研究项目依托浙江省典型村镇三维仿真规划信息化平台模型，实现美丽乡村仿真场景漫游及规划信息化管理。着重研究在教学研究项目过程中采用的各种纹理建模方面的优化方案，包括纹理建模过程和烘焙过程的优化，以及开发软件平台自身提供的一些优化方案和优化技术。
1．2教学研究项目通过本地或者远程管理界面，对三维村镇规划
信息化平台场景中的个体信息进行交互，做到规划信息数据实时更新。
2．教学研究项目平台的开发流程
2．1三维场景模型的构建
浙江省美丽乡村三维虚拟现实教学研究项目组织与实施及开发流程的研究。教学研究项目首先是对单个美丽乡村模型场景的创建，通过B/S浏览方式进行整合。(1)教学研究项目的需求分析及相关数据收集与整理。通过课程组成员调查走访，合作单位直接提供等方式获取一手资料，再结合卫星地图，综合创建地形地貌。大量的建设贴图通过单反相机进行实地拍摄。(2)CAD总平面图的处理。通过测绘部门或者乡村相关职能部门获取的乡村CAD总图信息量大，对模型创建来说需要精简，然后导入3dsMAX软件进行场景模型的创建。(3)优化创建的模型，通过多种技术手段，精简三维模型面数等信息，确保在平台运行时的流畅。(4)村镇场景模型的烘焙。在目前虚拟现实场景中，通常都是由建筑模型在贴图、灯光等一系列步骤后进行烘焙(在Unity最新的5．0系统中，可实现实时光影，不一定需要烘焙步骤)输出到相关平台，这样能获得的视觉效果更佳。(5)在3DSMAX环境中直接导出并合并场景至相关虚拟仿真平台，可分为两种方式进行，部分静态模型的导出与全部静态模型导出，根据不同需求选择进行。
2．2系统功能的实现
系统功能的设计，包括虚拟现实引擎和相关技术的选择以及在应用中如何提高信息管理水平的研究。(1)创建相机及相机动画，在无人交互操作的时候，可以通过动态相机对美丽乡村进行飞行鸟瞰等预设。(2)虚拟现实场景碰撞属性的设置，默认可以直接把场景中的所有物体设置为碰撞体，减少工作量，但在实践中发现，这样会在一定程度上造成系统运算量大，执行效率较低，影响最终的运行速度。所以一般都是人为设置一个较简单的物体，设置碰撞后，进行隐藏操作。(3)创建特效与周围环境。教学研究项目可根据需求，设置不同季节及不同气候条件下的模拟环境，对表现水景效果、蝴蝶飞舞等特效的制作，动态效果通过3dsMAX进行动作设定，导入到虚拟现实引擎进行后期处理。(4)村镇地图的导航制作。导航图的制作关键是要在3dsMAX平台中进行坐标的定位，确定坐标参数后，在虚拟现实平台中进行相关的参数设定。(5)美丽乡村数据库的创建。平台可以支持的数据库丰富，包括ACCESS、Oracle、SQLServer、MySQL等，虚拟对象与数据库的关联操作和数据库查询功能的实现是平台实现交互的坚实基础。(6)交互功能的实现。平台支持的交互功能众多，可能鼠标事件、距离、键盘等触发调用相应的响应事件，大量的交互功能还涉及到数据库的数据读写，这在本教学研究项目中是一个非常重要的环节。(7)教学研究项目。教学研究项目平台支持生成EXE可执行文件脱离平台环境单独运行，也可以到互联网络中进行网页浏览交互，本教学研究项目最终是通过生成单个的网络版本，通过WEB树形目录，把浙江省的各个村镇的三维虚拟仿真系统合成到大平台中。今后的研究中考虑使用跨平台支持效果更好的Uni-ty3D引擎。
2．3平台特点与特色
本平台采用Photoshop，AutoCAD，3DMAX等图形图像软件结合虚拟现实平成，脚本引擎功能强大，压缩率高，真实感强，沉浸感好，可嵌入音频、flash、视频、图片、网页。(1)平台仿真度高，区别于能流畅实现村镇的三维漫游功能，部分村镇信息查询等功能，满足决策者对美丽乡村规划功能的要求。(2)可以实时把画面用“虚拟相机”进行拍摄出图，能直观、精确、更大范围地展现规划设计方案，有效地提高规划审批决策科学性。(3)该系统作为公共服务平台，可通过二次开发，开放接口，扩展到经济、卫生、交通、应急、消防等领域。
3．教学研究项目平台的经济与社会效益
浙江省村镇共有1500多个，教学研究项目建成后，为浙江省美丽乡村规划信息化水平提升做出明显成效，也为浙江省乡村建筑数字化程度的提升做出重大贡献。研究成果专注于虚拟现实与三维可视化技术在浙江省美丽乡村规划领域中研发和推广，目标是国内领先的村镇虚拟现实技术解决方案。教学研究项目能满足不同数字规划管理领域，不同层次决策者对数字仿真的需求。
4．平台的保障力量
4．1人员保障
教学研究项目分别由高校、企业与政府职能机构等三部分技术力量组成:教学研究项目主持单位高职院校在教学研究项目实施过程中，采集村镇基础数据，利用研究小组学生在暑期社会实践中调查数据、采集可视化资料及到乡村管理部门查询资料，也为教学研究项目的完成打下坚实基础。本科院校为本教学研究项目提供理论支撑，在校的虚拟现实方面的硕士研究生，也参与到教学研究项目中，为教学研究项目提供了技术保障。
4．2资料保障
规划设计院作为合作企业单位，负责提供浙江省典型美丽乡村规划图纸。企业内部有较多的规划专家，可以对教学研究项目进行深度研究。提供一手资料，研究中的浙江省溪口美丽乡村规划方案就由他们提供，为该教学研究项目的顺利进行起到了重要的保障作用。
4．3政策保障
浙江省住房和城乡建设厅科技委村镇建设专业委员会，对教学研究项目的推广提供政策上的扶持，所在的村镇建设专业委员会在教学研究项目研究中还负责对村镇管理者规划信息化方面进行指导。每年都会对浙江省村镇优秀规划方案进行汇编、获奖教学研究项目的收集整理，具有非常丰富的参考资源，对建设系统相关职能部门具有良好的沟通协调能力，便于教学研究项目具体实施过路中的运行与推广。
5．结束语
三维仿真范文6
关键词：三维仿真系统煤矿安全教学人机交互
Abstract: in order to production safety, safety skills training and improve the efficiency of mine as the main objective, is established by using computer virtual reality technology in coal mine safety training and education system, widely used in coal production in china. Modeling, mapping and rendering in 3D software, combined with Flash animation, and 3D engine development are interactive education system. System in strict accordance with the national laws and regulations of the simulation and the coal mine safety production in coal mine, "post new workers safety training materials" as the foundation, the use of virtual reality leading international and 3D simulation technology development. Tightly around the coal mine safety production, application platform visualization system build complete,. Create training theory, the actual operation of training and training evaluation as part of the operating system. Provide interactive walkthrough based on virtual reality, thus greatly enhance the miner's actual operation ability and the sense of security.
Keywords: 3D simulation system of coal mine safety teaching human-computer interaction
X752
一、综 述
（一）选题的背景、目的、意义
煤矿工业作为国家能源企业之一，在功能上占有重要的地位，但是煤矿生产又有其特殊性，在煤矿井下有着“五大自然灾害”的威胁，这就要求从业者必须具有一定的技术素质。 然而，当前，在我国煤矿工人特别是一线采掘工人，很多都是农民劳务工，从业者文化素质不高，这些人对煤矿的了解和认识也不多，思想松懈，懒散。这些观念如果带到工作中，就会形成很大的的事故隐患。
针对这些现状，就必须对他们进行全面、系统的岗前培训。如果我们做不到这一点，使一些工人没有经过培训或者培训不完好就让他们仓促上阵，那么在工作中就有可能出现这样那样的问题，甚至会由于无知而引发一些事故，给工人的生命造成威胁，给企业造成损失。结果也就是因小失大，得不偿失。提供2D、3D 场景动画演示及操作规程演示，特别针对一些特殊的应用场景和规程，提供基于虚拟现实的人机交互演练，大幅度提升学员的实际操作能力和安全防范意识。
当前，我国煤矿安全生产处于保持总体稳定，趋于好转的发展态势，但是状况依然严峻。近年来，国家更是三令五申的强调煤矿安全问题，颁发多项用于煤矿安全生产的法律法规，旨在于通过改革发展，解决深层次的问题，建立安全生产长效机制。据国家煤矿安全调查信息显示，煤矿生成的安全问题很大程度上是由于人为因素造成的。对于安全问题麻痹大意，没有严格按照安全生产的相关规定进行操作，都是引起灾难发生的原因。而这一切的根本又来自于安全培训教学，传统的安全教学受限于书本教材，不能够给人留下深刻而直观的印象。
（二）国内、外发展现状
20世纪90年代初出现的虚拟现实技术又称VR技术 ,是多媒体技术发展的更高境界。VR技术是把计算机从善于处理数字化的单维信息改变为善于处理人所能感受到的、在思维过程中所接触到的、除了数字化信息之外的其他各种表现形式的多维化的信息空间，在定性和定量相结合、感性认识和理性认识相结合的综合集成环境，给人们逼真的体验；为人们探索宏观世界和微观世界中不便于直接观察的事物提供了极大的便利。
虚拟建筑场景漫游是一种应用越来越广泛、前景十分看好的技术领域。在建筑设计、城乡规划、室内装潢等建筑行业，在虚拟战争演练场和作战指挥模拟训练方面，在游戏设计与娱乐行业，乃至在促进未来新艺术形式诞生等方面，都已经展开应用。
二、 系统详细介绍
为全面提高煤矿职工队伍的安全素质，增强依法自我安全保护的意识， 坚持“安全第一、预防为主 ”的生产方针， 促进全国煤矿安全生产状况的稳定好转和优化煤矿生产，结合煤矿领域的实际情况，并联合煤矿开发和安全生产方面的相关高校专家共同研发制成《 煤矿安全生产虚拟仿真培训系统 》。系统以煤矿职工安全生产、优化技术设计、安全技能培训和提高矿产效益作为主要目的。
（一）系统的主要内容及优点
视景系统模拟矿井开采在于它的真实性和人与系统的交互性，操作人员可以与这一系统进行交互作用，他可以在任意时刻穿越任何空间进入系统模拟出的任何区域。井下互动视景部分和三维立体图像的组成：
（1）副井井底互动视景（5）轨道上山互动视景
（2）大巷互动视景（6）掘进工作面互动视景
（3）采区下部车场互动视景（7）采煤工作面互动视景
（4）运煤上山互动视景 （8）机电硐室互动视景
视景系统的优点：
