摘要：针对于机械产品，把零部件视为设计对象，充分融合硬软件，在三维可视化场景之下，达到高度仿真目的，促使平台更加流畅，最后实现设计目的。通过结果得知，所建立的平台有着较快的运行时间，可以符合具体运用需求，存在理想的时间以及性能优势。
关键词：机械零部件；可视化技术；三维建模；系统仿真；约束范围
0 引言
在产品供应链中存在中较多的因素，尤其是开放式零部件资源，不过在一般平台操作中，所需运行时间相对长，需要基于一定载荷环境，方可符合产品性能以及几何尺寸关系，难以结合运用需要，对有关参数进行修改。对于上述问题，通过基础代码设置了操作平台，对零件开展规范化处理，即便降低了操作时间，不过适用面并不广，有碍于推广与运用。利用跨 CAD 平台，也建立了相应的操作平台，然而标准件数量并不多，难以结合具体需求的改变，来对零部件进行增改。对此，文章给出三维可视化设计平台。在对硬软件进行融合的基础上，把零部件视为设计对象，采用三维建模技术，达到高度仿真目的，促使实验平台更加流畅，进而实现设计目标。
1 可视化技术概述
对于大量数据的解释，可视化是一种可行的手段，起初被推广于科学以及工程计算方面，同时成为现如今热门的研究领域，也就是科学可视化。通过采用可视化技术，能够对数据进行转换，从而形成相应的图形，在诸多的领域，促使人们的研究方式出现了改变。该项技术既可运用于分子结构演示，也能推广于飞行模拟，可以说是无处不在。基于互联网的背景，可视化和网络进行有效的融合，有助于实现远程可视化服务，由此，促进可视区域网络的诞生，这是一种新的概念，最早出现于 2003 年，可视化服务器硬软件，属于其关键技术。
2 系统仿真
何谓系统仿真，指结合系统分析目标，基于对要素性质与彼此关系的分析，构建可以描述结构的仿真模型，同时存在相关的逻辑以及数量关系，据此开展实验，以便能够获取决策所需要的信息。系统仿真属于一项计算技术，特别在系统难以通过构建模型进行求解时，在有效利用仿真技术的基础上，能够很好完成处理。仿真属于一项实验手段，相比于系统实验有着一定的不同，对于仿真实验来讲，其并不结合具体环境，而是基于人造环境和系统模型，进一步来开展的，这属于仿真的核心功能。通过仿真技术，能够很好描述系统的运转与演变等。我国研究人员提出：系统仿真就是基于实体，构建系统的模型，同时据此开展系统实验[2]。仿真系统构成见图 1。对于仿真过程来讲，其也属于实验过程，同时也是采集以及归纳信息的过程，特别针对部分复杂的随机问题，通过采取仿真技术，有助于获取所需要的信息。部分不易构建模型的目标系统，能够借助仿真模型，有效处理一系列系统问题，比如预测。采取系统仿真，能够实现对复杂系统的降价，从而有助于进行分析。在系统仿真之下，可以形成新的策略，有利于找到隐藏的问题，进而可以第一时间处理。
3 平台硬件结构设置
平台建立标准根据功能需要划分，可以分成多个模块，比如核心层以及定制层等。①核心层。在整个平台成分中，核心层是非常关键的。针对三维可视化技术来讲，其运行于平台上的数据交换，大部分出现于该层，对此，这一模块有着一系列的功能，比如故障诊断。对于三维可视化设计平台，其可以向数据库提供支持，综合分析安全性需求，当开展认证时，应该提供有关的硬件信息，比如个人信息，方可开展有关操作。值得一提的是，平台对应着多种场景文件时，应该对文件进行更换处理，需要找到主页面，加入页面链接，通过如此的操作，就可以跳转至有关的平台页面。②应用层。这一模块的主要功能是，对提交请求进行处理。使用者进到人机界面之后，应该开展实例查询。当检测至实例时，通过树结构形式，进一步来体现产品性能，任何一个节点都和零部件信息相关，在点击节点之后，可以体现使用者需求的型号，同时采取树的形式，保存于相应的文档，通过这样的方式，使用者就能够直接下载至客户端。如果未检测到实例，能够让厂家添入，完成对产品信息的上传。③数据层。三维可视化设计中，需要考虑较多的细节，以下为这一模块的研发步骤。首先，数据中心获得需求，和使用者交流，针对机械零部件，对其每一项数据进行编写，为将来进行做准备。其次，通过对开发工具的使用，建立零部件的模型，当构建场景时，一般包含材质以及要求，结合模型交互需要，进一步来搭建场景，在此之后，调试运用于平台。再次，针对三维运用的实际功能，开展相应的测试，归纳问题，接着开展调试，确保应用功能可以符合硬件设置的要求。④处理层。对于机械零部件，由于其总体参数相对小，需要认真分析细小特点，基于有限元模型，对细节特征实行删除，开展标准化处理。另一方面，当建立细节处理模块，根据简化标准，对以往模型开展删除处理。为了确保自适应过程，应该遍历零件的所有特点，借助特征辨别技术，以针对全部特征，提取与之有关的参数信息，同时根据简化原则开展简化。⑤定制层。该模块可以分成多种定制，比如功能定制以及外观定制等。对于功能定制来讲，就是基于零件功能模块进行设置的。平台会结合使用者给出的零件功能以及属性参数，进一步来开展实时渲染，或基于已存在的部件，自行完成装配。对于外形定制，需要面向一些可见部分，比如图案，通过借助三维可视化，显示产品的外型，对外部色彩进行合理调配，以满足使用者需求。⑥实例库。此模块构建功能，就是基于零部件资源，达到信息集成管理，以便能够对资源信息进行共享。建立零件实例库，有助于更好借鉴以及采集外在资源，同时针对平台所采集的信息，在开展有关处理之后，便于记录以及共享[3]。⑦平台硬件配置。为了实现设计目标，在设好上述模块之后，还应该完成硬件配置，具体而言，对于CPU，其配置大于或等于 Pentium 2 GHz；可以支持 Ps 的显卡；主板是 ASUSP4B 533-X；网卡为主板集成；WindowsXP 为操作系统；RAM 是 512MB。该硬件设计属于平台的关键部分，在进行转换之后，能够接收输入信息，通过有关操作，就能够针对机械零部件，对其开展三维可视化，基于每一层的转换，发送至程序由此开展操作。
4 平台流程设置
对于平台工作环境管理，其流畅以及便捷，对场景操作存在关键作用，为切实设好平台运行环境，给出了用例规格说明，达到平台建立的有关功能。由此实现平台工作的构建。在使用者对平台存在使用需要时，第一，先要开展认证，在填好注册信息之后，使用者能够选取进行登录，然后按下模块按钮，把使用者给出的零部件信息，传到服务器，在服务器端的作用下，和有关的注册信息实行匹配，比如登录密码。若正常匹配，系统将跳转至平台；若没有登录成功，则要再次进行登录。在页面跳转至管理页面时，就能够显示有关的场景模型[4]。这个时候，使用者应该导进第三方数据，向零件提供信息服务，基于数据中心，开展三维可视化。第三，平台运用加载结束之后，应该借助模块功能选取，达到操作这一应用的目的，整个过程中，对于实验资源以及数据，应当开展总结以及筛选，在有效排查的基础上，才能开展测试。由此，完成对平台的建立。
5 仿真实验
为确保平台运行通畅，通过仿真系统，对平台开展实验。以随机的形式，选择数十个开放式机械零部件，将这样的零部件视为样本，对其开展平台测试。包含多个实验平台，比如根据基础代码，从而建立的操作平台，文章所设置的平台等。①测试指标。对于测试指标信息，应该符合下述的条件。基于三维可视化环境，当开展测试时，应该显示出零部件的结构，呈现出场景的真实感。当开展仿真实验时，需要准备好一定的方案，以更好应对不一样的情况，要体现出各个方案的优势。对于视频传输功能，应该结合使用者的需要，开展科学化的安排，保证所获得的图像具备可用性。整个测试中，对于不正确的行为，要第一时间提醒，防止发生问题。符合上述要求的零部件信息，就可以看成有效信息，对其开展分析，如果不符合，则属于没有价值的信息，不对其开展分析。②仿真分析。针对样本检测，在测试运行时间以及效果的基础上，对平台功能开展比较与评估。伴随检测数目的变多，对于可视化渲染时间来讲，也随之在持续延长。在零部件数量不超过 10 时，这几种方法运行消耗时间，所形成的偏差相对小。在零部件数量大于 40之后，相比于基础代码软件平台，本体驱动平台所消耗的时间较少，发生此情况的因素，是因为基础代码平台所含的信息库，已无法符合检测需要，因此，消耗时间会逐渐增加。这一次测试中，与其余两种方式进行对比，通过采用三维可视化平台，所需消耗的时间较小，伴随数目的变多，效果变得更加突出。比较分析能够得知，文章所提出的三维可视化设计平台，运行时间较快，可以有效符合具体运用需求，存在较为理想的时间以及性能优势。
6 结论
搭建三维可视化设计平台，就是为了针对机械零部件，达到高度仿真的目的，获取最为理想的技术经济指标。这一平台的设置，选用了 B/S 架构，设置该平台硬件结构，为了切实处理运行时间问题，给出了用例规格，在有效校验以及验算的基础上，满足使用者需求。同时针对实例计算，把其和硬件结构实行充分的结合，便于后续工作者第一时间使用。综合考虑配置规格不统一，设计过程中应该通过全面的测试，达到无限制范围的平台构建。在本文的最后，实行仿真实验，对平台的可行性进行验证，结果显示其运行时间较快，可以有效符合具体运用需求，存在较为理想的时间以及性能优势。
作者：庞润弘 单位：青岛理工大学临沂校区