引論：我們?yōu)槟砹?3篇數(shù)字化仿真技術(shù)概念范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
一、數(shù)字化施工的概念以及核心思想
數(shù)字化施工是在“數(shù)字地球”這一大課題背景下提出的。美國于 1998 年率先提出了“數(shù)字地球”（Digital Earth）的概念，數(shù)字地球的概念不是一成不變的，而是隨著社會的發(fā)展而不斷進(jìn)步的。 “數(shù)字化施工”就是將施工過程數(shù)字化，其核心思想是用數(shù)字化手段的整體性去解決工程施工問題并最大限度地利用信息資源，使得在施工質(zhì)量得到保障的同時可以達(dá)到高效的施工。它不僅僅指由計(jì)算機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工制作報(bào)表，而且應(yīng)用在多項(xiàng)事件及職能上，可以對施工進(jìn)行全面性的控制。
空間信息是數(shù)字化施工管理的必須品，它包括施工場地的地形地貌的現(xiàn)場勘測與記錄、建筑物的區(qū)位信息以及施工項(xiàng)目的安排等一切空間的信息，是對特定空間內(nèi)的全面操控。空間信息技術(shù)是全面而宏觀的空間處理技術(shù)，它主要包括遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)，即 3S認(rèn)證技術(shù)。其中，地理信息系統(tǒng)在建設(shè)工程施工中具有重要作用，地理信息系統(tǒng)是一門新興學(xué)科，它介于地球信息與信息科學(xué)之間，以存儲，采集，分析，管理，描述和應(yīng)用相關(guān)資源為導(dǎo)向的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。地理信息技術(shù)可以對施工區(qū)域持續(xù)的進(jìn)行監(jiān)控與管理，可以隨時發(fā)現(xiàn)施工的問題以及運(yùn)算相關(guān)的施工數(shù)據(jù)。
二、數(shù)字化系統(tǒng)的仿真運(yùn)算
系統(tǒng)仿真技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展逐步形成的一門新興技術(shù)，它以相似性原理、系統(tǒng)工程方法、信息技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)等設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對真實(shí)的、或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)研究的一門多學(xué)科的綜合技術(shù)。例如在我國體育場（館）建設(shè)中，就是通過前期不斷的仿真運(yùn)算來推測體育場（館）建成之后的型貌，并在施工過程中隨時通過仿真運(yùn)算的結(jié)果顯示來更改施工措施及方案，使得工程進(jìn)度與仿真情況形成了對比，更有利于施工單位明確自己的施工體系，從而完善施工過程。隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代仿真技術(shù)已經(jīng)成為工程單位的常規(guī)科技手段。仿真技術(shù)可以通過架設(shè)的方式讓施工單位看到施工完成后的大概情況，然后根據(jù)施工完成的情況優(yōu)劣而決定施工中的方案調(diào)整，簡單的說就是一種反推理的過程，為復(fù)雜的工程以及運(yùn)算提供了不可缺少的分析、研究、設(shè)計(jì)、評價(jià)、決策和訓(xùn)練的重要手段。
三、虛擬現(xiàn)實(shí)
所謂虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱 VR），就是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高新科技生成逼真的模擬環(huán)境，該環(huán)境中包含了視覺、聽覺、觸覺與嗅覺為一體的特定環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備（如頭盔顯示器、立體眼鏡、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣等）使用戶以自然的方式與模擬環(huán)境中的物體進(jìn)行相互交融，從而產(chǎn)生身臨其境的感受和體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)有重要的 3 I特性：
（1）Immersion（沉浸度）。VR 系統(tǒng)不再像傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)接口技術(shù)一樣，它強(qiáng)調(diào)用戶與計(jì)算機(jī)的自然接觸，就像現(xiàn)實(shí)中人與人之間的交流或者人與自然的融匯一樣。
（2）Interaction（交互性）。VR 系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)三維動畫的特征是用戶不再被動地接受計(jì)算機(jī)所給予的信息，或者是旁觀者，而是主動的參與到三維動畫之中，能夠使用交互輸入設(shè)備來操縱虛擬物體，以改變虛擬世界的。
（3）Imagination（想象性）。用戶利用 VR 系統(tǒng)可以從定性和定量綜合集成的環(huán)境中獲得感性和理性的認(rèn)識，從而更深刻的認(rèn)識環(huán)境、相應(yīng)區(qū)位的情況及變化，從而深化概念和萌發(fā)新意。
四、智能施工
智能體（Agent）是一種完全創(chuàng)新的非人工技術(shù)，是指為了實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)目標(biāo)或任務(wù)而獨(dú)立自主的運(yùn)行，能適應(yīng)自身所處的環(huán)境，并能不斷地從環(huán)境中獲取知識以提高自身能力的具有學(xué)習(xí)和推理功能的智能實(shí)體。多智能體技術(shù)具有自主性、分布性、協(xié)調(diào)性，并具有自組織能力、學(xué)習(xí)能力和推理能力并完全不需要人工操作。目前多智能體的建模軟件主要有 JAVA、Visual C++、VisualBasic、SQL Server、Delphi、PowerBuilder 中的 CLIPS 等。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，工程項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大、形式日益復(fù)雜，工程建設(shè)過程涉及的單位和個人也越來越多，因而對建設(shè)工程管理的統(tǒng)籌性、協(xié)調(diào)性、時效性提出的要求就越來越高。對于這樣一個復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)用多智能體技術(shù)來保證工程建設(shè)任務(wù)的順利進(jìn)行是非常合適的。
五、結(jié)語
將來隨著數(shù)字化施工的普及，我國的場地施工質(zhì)量和效率必將有顯著性的提高，而通過更合理的改造及加工，我們的信息模塊也可以在短時期內(nèi)發(fā)展到較為完整的水平。只是我國如今的施工項(xiàng)目對于數(shù)字化施工的利用率還不高，有些施工項(xiàng)目的施工成本較低和對數(shù)字化施工的優(yōu)勢利用認(rèn)識不清導(dǎo)致數(shù)字化施工無用武之地。這就需要我們的管理者首先要明確數(shù)字化對施工效率的促進(jìn)作用及在施工管理過程中的優(yōu)勢，加大對數(shù)字化人員的培訓(xùn)力度，使數(shù)字化技術(shù)在縮短工程周期、強(qiáng)化工程質(zhì)量和節(jié)省資源方面發(fā)揮更大的作用，以促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)在施工過程中的利用率達(dá)到更高的水平。
參考文獻(xiàn)：
篇2
數(shù)字化造船是以造船過程的知識融合為基礎(chǔ)，以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征，將信息技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理、經(jīng)營和決策的全過程，最終達(dá)到快速設(shè)計(jì)、快速建造、快速檢測、快速響應(yīng)和快速重組的目的。數(shù)字化造船技術(shù)涵蓋的范圍非常廣泛。本文就目前較為流行的部分?jǐn)?shù)字化技術(shù)進(jìn)行簡要分析。
二、行業(yè)背景
在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，國際造船業(yè)已發(fā)展成為全球一體化市場，世界各國造船企業(yè)在全球范圍內(nèi)展開了技術(shù)、性能、質(zhì)量和服務(wù)等全方位的角逐。隨著全球船舶市場占有率的競爭日趨激烈，世界造船業(yè)在技術(shù)、體制上發(fā)生了重大改革，其中造船技術(shù)的發(fā)展尤為突出，從最初的焊接技術(shù)到大型生產(chǎn)流水線等新技術(shù)的成功應(yīng)用，到現(xiàn)階段信息集成系統(tǒng)、并行工程、敏捷造船、先進(jìn)制造模式等先進(jìn)技術(shù)或理念在船舶制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，使船舶行業(yè)凸顯成為信息密集、技術(shù)密集和資金密集的現(xiàn)代新型產(chǎn)業(yè)。
自二十世紀(jì)七十年代開始，我國造船業(yè)開始快速發(fā)展，至今已經(jīng)歷了特征鮮明的三個階段。從最初的打開國門走向世界，到規(guī)模不斷壯大超越日韓，我國造船業(yè)在幾經(jīng)沉浮后實(shí)現(xiàn)了蛻變，造船技術(shù)的發(fā)展也實(shí)現(xiàn)了飛躍。尤其是數(shù)字化造船技術(shù)的發(fā)展，完成了船舶設(shè)計(jì)、制造、管理手段的革新。
中國船舶工業(yè)發(fā)展歷程
三、技術(shù)分析及應(yīng)用
數(shù)字化造船要求以數(shù)據(jù)處理、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通訊等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，將數(shù)字化技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理的全過程中。數(shù)字化技術(shù)所包含的內(nèi)容非常廣泛，如何將船舶設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的相關(guān)理論和方法與特定數(shù)字化技術(shù)相融合將是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵所在。下面列舉部分船舶行業(yè)中應(yīng)用的重點(diǎn)/難點(diǎn)技術(shù)，并結(jié)合NACKS的現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要的分析。
（一）虛擬仿真技術(shù)
船舶建造虛擬仿真技術(shù)作為一種新型技術(shù)，旨在利用數(shù)字模型替代物理原型，對船舶的設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)系統(tǒng)等進(jìn)行仿真，以提高設(shè)計(jì)水平、建造質(zhì)量，縮短產(chǎn)品研制周期。船舶建造虛擬仿真技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的一種新的先進(jìn)造船技術(shù)，是船舶數(shù)字化建造的具體體現(xiàn)，對船舶產(chǎn)業(yè)的科技發(fā)展具有重要意義。
造船發(fā)達(dá)國家紛紛利用信息技術(shù)給造船業(yè)帶來的各種機(jī)遇，積極開展船舶虛擬設(shè)計(jì)和建造仿真技術(shù)的研究。韓國和日本的造船業(yè)，虛擬設(shè)計(jì)與制造仿真技術(shù)研究開展得比較早，并取得較好的研究成果。對于首制高附加值船舶和船舶的設(shè)計(jì)和建造，在實(shí)際建造之前都要利用虛擬仿真技術(shù)對設(shè)計(jì)結(jié)果、建造工藝和建造流程進(jìn)行預(yù)先仿真，能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正設(shè)計(jì)中存在的問題。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可將仍處于概念階段的設(shè)計(jì)方案以逼近于現(xiàn)實(shí)的形式呈現(xiàn)出來，從而可以及早發(fā)現(xiàn)并糾正設(shè)計(jì)問題。
虛擬仿真在船舶行業(yè)的應(yīng)用范疇，主要包含四部分內(nèi)容：船舶虛擬設(shè)計(jì)評估與優(yōu)化技術(shù)、船舶建造工藝仿真與優(yōu)化技術(shù)、船廠物流仿真與能力評估技術(shù)與作業(yè)、運(yùn)行保障仿真技術(shù)。國內(nèi)船舶行業(yè)在前三個方向都開展了一些工作，基本突破了常用異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、船舶產(chǎn)品虛擬評估技術(shù)、船舶工藝自動建造技術(shù)、船舶焊接工藝智能設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，并開展多型船舶的建造工藝仿真，船廠建造資源能力評估等工作。然后，在建造工藝深化應(yīng)用、船廠物流仿真、運(yùn)行保障領(lǐng)域的應(yīng)用較少，深度也較淺，將是未來發(fā)展重點(diǎn)。
（二）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在近十年開速發(fā)展的一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在不知不覺間已經(jīng)充斥在我們身邊每一個角落，比如打卡考勤系統(tǒng)和條形碼掃描系統(tǒng)。
船舶行業(yè)屬于勞動力密集型、多品種、小批量、按訂單生產(chǎn)的離線制造行業(yè)，因其行業(yè)信息化量大、管理復(fù)雜，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展給船舶行業(yè)注入了新鮮的血液。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可在生產(chǎn)建造、物流、設(shè)備管理、能源控制、安全管理、質(zhì)量管理等多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)信息的實(shí)時采集、統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)過程控制、狀態(tài)跟蹤、統(tǒng)計(jì)分析、平衡優(yōu)化的目的。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在最近幾年發(fā)展迅速，但其在船舶行業(yè)的普及還存在一定難度，首先最重要的一點(diǎn)就是成本問題。電子標(biāo)簽、讀寫設(shè)備價(jià)格較高，在沒有大規(guī)模應(yīng)用的情況下，收益預(yù)期與投入難以平衡。其次，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還存在一定的技術(shù)難點(diǎn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還存在較多不統(tǒng)一的部分；數(shù)據(jù)采集頻繁，信息安全需重點(diǎn)考慮；物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧需要統(tǒng)一；IPV4資源存在耗盡風(fēng)險(xiǎn)。另外，造船現(xiàn)場的條件較差，這對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)，潮濕、高溫、電磁屏蔽等也是阻礙物聯(lián)網(wǎng)普及的障礙物。
（三）企業(yè)信息集成技術(shù)
在船舶企業(yè)中，由于作業(yè)內(nèi)容的不同，往往有多個異構(gòu)的、運(yùn)行在不同的軟硬件平臺上的信息系統(tǒng)同時運(yùn)行，這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源彼此獨(dú)立、相互封閉，使得數(shù)據(jù)難以在系統(tǒng)之間交流、共享和融合，從而形成了"信息孤島"。隨著數(shù)字化應(yīng)用的不斷深入，企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與外部信息交互的需求日益強(qiáng)烈，急切需要對已有的信息進(jìn)行整合，聯(lián)通“信息孤島”，共享信息。
企業(yè)信息集成是指企業(yè)在不同應(yīng)用系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同格式和存儲方式之間的轉(zhuǎn)化，來源不同、形態(tài)不一、內(nèi)容不等的信息資源進(jìn)行系統(tǒng)分析、辨清正誤、消除冗余、合并同類，進(jìn)而產(chǎn)生具有統(tǒng)一數(shù)據(jù)形式的有價(jià)值信息的過程。
對船舶企業(yè)而言，企業(yè)的信息集成可實(shí)現(xiàn)各部門、各應(yīng)用系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的定制、改造和優(yōu)化，為企業(yè)的各種應(yīng)用和系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的運(yùn)行協(xié)作平臺，實(shí)現(xiàn)流程協(xié)作和信息共享。信息的共享又會間接的降低企業(yè)的運(yùn)營成本。
（四）CAD/CAE一體化技術(shù)
船舶設(shè)計(jì)是一個涉及多個專業(yè)、多個系統(tǒng)、規(guī)模龐大的協(xié)同工作過程。其周期較長、過程較復(fù)雜，且在船舶設(shè)計(jì)過程中，不同專業(yè)使用不同的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）及計(jì)算機(jī)輔助分析（CAE）軟件，從而造成缺乏一體化、集成化的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，信息交流不通暢，存在“信息孤島”問題。CAD/CAE技術(shù)的相互融合、相互滲透已成為了一種自發(fā)的有效需求，在CAD/CAE一體化技術(shù)的幫助下，船舶研發(fā)、設(shè)計(jì)將實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，可大大縮短產(chǎn)品周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
通過對比可以看出，CAD注重產(chǎn)品的外形特征，以提供圖形圖像、數(shù)字化模型為主，而CAE更注重的是產(chǎn)品物理特征問題。在實(shí)際作業(yè)中，將研發(fā)和設(shè)計(jì)相互割裂開來會產(chǎn)生重復(fù)性投入，同時會降低作業(yè)流程的效率。
篇3
Abstract：Furniture manufacturing traditional design approach has been difficult to meet the globalization of markets， the demand for individual requirements. How to improve the quality of furniture products， shortening product life cycles furniture， furniture market to meet the needs of personalized custom furniture business is a common problem faced. Digital simulation platform furniture products through its vast library of standard parts， used parts library， variable type of products manufactured model library conceptual design and variant design， thereby enhancing the core competitiveness of enterprises radically. This article introduces a numerical simulation based platform and personalized custom furniture product design process， and the architecture and key technologies of digital simulation platform for a analysis.
Key words： furniture； digital simulation； personalized custom； rapid design
隨著用戶對家具的個性化要求不斷提高，家具制造行業(yè)正在發(fā)生以下方面的變化：（1）激烈的市場競爭以及數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用使家具產(chǎn)品的生命周期縮短；（2）傳統(tǒng)家具市場逐漸呈飽和趨勢，以整體衣柜、整體櫥柜為代表的更具選擇性的銷售行為使家具市場朝著個性化、多樣化的方向快速發(fā)展；（3）用戶售前體驗(yàn)和使用質(zhì)量已經(jīng)成為用戶購買的首要因素之一；（4）數(shù)字化制造可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)速度并降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
1家具制造行業(yè)現(xiàn)狀
近年來，自動化的家具制造裝備普及應(yīng)用使我國家具行業(yè)有了飛速發(fā)展，但是大多數(shù)企業(yè)仍然以工廠模式設(shè)計(jì)、生產(chǎn)傳統(tǒng)家具，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)大部分也只是采用通用CAD軟件。與德國等制造業(yè)強(qiáng)國相比，我國家具制造業(yè)存在的主要問題是：（1）家具產(chǎn)品以低端固定產(chǎn)品為主，缺乏原創(chuàng)性和定制化；（2）勞動力成本和材料價(jià)格上升等原因致使成本增加，傳統(tǒng)家具企業(yè)競爭優(yōu)勢正在減弱，一大批小型家具企業(yè)面臨倒閉。這些問題促使家具行業(yè)與其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)相互滲透、交叉、重組，行業(yè)融合有深入發(fā)展趨勢。當(dāng)前，以“互聯(lián)網(wǎng)+家具”的數(shù)字化家具設(shè)計(jì)與制造模式處于萌芽期，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｅc此同時，政府扶持下的產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程加快，互聯(lián)網(wǎng)制造和產(chǎn)品虛擬化設(shè)計(jì)受到空前重視。
如何能在高質(zhì)量低成本的基礎(chǔ)上縮短家具產(chǎn)品的生命周期，開發(fā)出具有市場競爭力的產(chǎn)品，是家具制造企業(yè)普遍面臨的問題。企業(yè)能否根據(jù)用戶的個性需求快速地設(shè)計(jì)制造出定制產(chǎn)品，已經(jīng)成為企業(yè)能否占領(lǐng)市場、發(fā)展壯大的關(guān)鍵。數(shù)字仿真技術(shù)支撐下的快速設(shè)計(jì)方法，用戶個性定制支撐下的快速設(shè)計(jì)理念將成為家具行業(yè)未來設(shè)計(jì)發(fā)展的主要方向。
2 定制化家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法
傳統(tǒng)的家具生產(chǎn)中，賣方主導(dǎo)市場，生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品供用戶選擇，消費(fèi)者對商品沒有選擇的主動權(quán)，賣方只關(guān)心產(chǎn)品數(shù)量，很少考慮市場的個性化需求。傳統(tǒng)的家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程如圖1所示。
在經(jīng)融危機(jī)、勞動力成本上升、傳統(tǒng)家具市場逐步飽和等因素的沖擊下，家具制造企業(yè)必須轉(zhuǎn)型升級。同時，面對消費(fèi)者不斷變化的個性化需求，制造過程需要不斷縮短產(chǎn)品生命周期，降低生產(chǎn)成本，更加直接的面對用戶需求設(shè)計(jì)家具產(chǎn)品。此時，更高效的家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程如圖2所示。
上述對比可知，數(shù)字化定制設(shè)計(jì)來源除了概念設(shè)計(jì)（分析用戶需求生成概念產(chǎn)品的設(shè)計(jì)活動）外還有變形設(shè)計(jì)（修改參數(shù)或局部調(diào)整結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)活動）。與傳統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)相比，現(xiàn)在的概念設(shè)計(jì)來源不單單是用戶需求下的重新設(shè)計(jì)，而是家具產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)件、常用件標(biāo)準(zhǔn)庫支撐下的組合設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)效率更高。新增的變形設(shè)計(jì)則是根據(jù)用戶的實(shí)際需求，對已有的可進(jìn)行生產(chǎn)制造的產(chǎn)品模型進(jìn)行合理改動并快速生成，新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期更短。在龐大的由標(biāo)準(zhǔn)件庫、常用件庫、可變型制造的產(chǎn)品模型庫組成的數(shù)據(jù)庫支撐下，產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)時間會大幅縮短。同時，概念設(shè)計(jì)中補(bǔ)充進(jìn)來的新數(shù)據(jù)將進(jìn)一步的擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，從而促進(jìn)后續(xù)的開發(fā)設(shè)計(jì)，使整個開發(fā)設(shè)計(jì)形成良性循環(huán)。
此外，與傳統(tǒng)的基于通用CAD的家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程相比更高效的家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中多了通過建立虛擬產(chǎn)品模型（樣機(jī)），并對其做仿真測試與實(shí)驗(yàn)的步驟。一方面，設(shè)計(jì)人員通過虛擬家具產(chǎn)品能夠更好的模擬其生產(chǎn)出來的效果，提升用戶的售前體驗(yàn)，評估是否滿足購買需求；另一方面，設(shè)計(jì)人員通過虛擬產(chǎn)品能夠發(fā)現(xiàn)可能遇到的設(shè)計(jì)缺陷、制造缺陷等。
家具產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)可通過搭建家具產(chǎn)品數(shù)字仿真平臺來實(shí)現(xiàn)。
3 數(shù)字化仿真平臺研究
數(shù)字仿真技術(shù)，就是在數(shù)字化參數(shù)下運(yùn)用一個虛擬的系統(tǒng)模擬真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。數(shù)字仿真技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用在航空航天、信息、生物、材料等領(lǐng)域，并在產(chǎn)品研制的全生命周期中得到廣泛的使用。在家具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，該技術(shù)尤其是在家具組建庫的建立以及三維渲染效果方面有待進(jìn)一步探索。圖3給出了家具產(chǎn)品數(shù)字仿真平臺的整體研究架構(gòu)。
數(shù)字化仿真平臺的研究構(gòu)架中，通過基礎(chǔ)項(xiàng)目的研究，完成各項(xiàng)數(shù)字化支撐技術(shù)進(jìn)而開發(fā)出各類工具，最終完成整個平臺的搭建。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)VR（Virtual Reality）等設(shè)備的支持下，以家具行業(yè)工藝和知識庫為基礎(chǔ)，通過相關(guān)學(xué)科的優(yōu)化算法來研究家具三維數(shù)據(jù)下的動態(tài)工藝生成、三維渲染、拆單排樣等技術(shù)。并以三維引擎為核心研究仿真元模型建模技術(shù)、模板定制技術(shù)、組件模型裝配技術(shù)、模型資源庫中的家具產(chǎn)品分類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。這些技術(shù)的互動則是通過虛擬交互動作規(guī)則與虛擬交互產(chǎn)品行為算法來實(shí)現(xiàn)的。在這些支撐技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)相應(yīng)的管理工具、模型建模、裝配仿真工具以及配套的數(shù)據(jù)Web交互系統(tǒng)和接口。
以下5點(diǎn)是建立數(shù)字仿真平臺的關(guān)鍵：（1）三維數(shù)據(jù)引擎。平臺主要是面向設(shè)計(jì)與虛擬交互，其中存在大量的三維圖像實(shí)時互動，這對系統(tǒng)的三維數(shù)據(jù)引擎提出了較高的要求。三維數(shù)據(jù)引擎作為底層開發(fā)工具支撐著高層的圖形軟件開發(fā)，它包含了基本圖形的通用算法和工具的封裝。三維引擎還包括仿真圖形的三維渲染算法，使得用戶能夠觀測到逼真的設(shè)計(jì)效果圖。（2）零件族模型的信息模型描述。產(chǎn)品建模是變型設(shè)計(jì)的必要手段，而建模的核心任務(wù)是建立能夠變型的產(chǎn)品和零件族模型。而零件族模型的變型能力（尺寸變型能力和局部結(jié)構(gòu)變形能力）與所建立的信息模型描述息息相關(guān)。因此，零件族模型的信息模型即其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的確定非常重要。（3）設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)的建立與維護(hù)的算法。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，需要確定一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型來描述組件間的層次關(guān)系，并確定相關(guān)實(shí)現(xiàn)算法。（4）產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的基于約束的選配算法。大批量定制設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品主體結(jié)構(gòu)、零部件主模型和文檔來進(jìn)行，根據(jù)產(chǎn)品特性可將所要選配的模塊分為：基礎(chǔ)模塊、必選模塊和可選模塊。在選配時，已被選配的模塊可能對后者選配時有約束作用，因此需借助于關(guān)聯(lián)矩陣，構(gòu)建基于屬性約束的選配算法。（5）產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的裝配建模技術(shù)。目前比較典型的裝配方法有兩種：自底向上和自頂向下的建模方法。但在大批量的定制設(shè)計(jì)中，裝配的自動化程度決定了裝配建模的速度，采取上述方法進(jìn)行裝配建模不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此需要研究基于特征約束的預(yù)定義的裝配方式。
4 平臺實(shí)現(xiàn)
定制家具數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真平臺（圖4）采用Visual Studio 2010環(huán)境開發(fā)，基于OpenGL三維圖形引擎。平臺構(gòu)建了板式家具零件族模型和組建庫，并建立了模型組件間的形變關(guān)系約束與裝配參數(shù)約束，平臺能夠根據(jù)設(shè)定的家具外形尺寸自動生成組建尺寸和加工工藝，目前已經(jīng)初步應(yīng)用于衣柜等板式定制家具產(chǎn)品的仿真設(shè)計(jì)。
5結(jié)語
家具產(chǎn)品數(shù)字仿真平臺革新了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方式。一方面，在三維建模環(huán)境中，由家具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫、常用件庫支撐的概念設(shè)計(jì)能有效的縮短家具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，平臺能直接根據(jù)用戶個性定制的需求完成家具產(chǎn)品的變形設(shè)計(jì)；另一方面，數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺能夠與企業(yè)的自動化生產(chǎn)線進(jìn)行對接，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)的定制家具制造執(zhí)行系統(tǒng)。平臺有效提升了定制型家具企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率，顯著縮短家具產(chǎn)品的生命周期，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，通過數(shù)字化的方式控制生產(chǎn)，還有效的降低了出錯率。
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篇4
0引言
企業(yè)競爭力主要體現(xiàn)在創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力方面，企業(yè)效益則直接受到產(chǎn)品的質(zhì)量、周期和成本等要素的影響.設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的活動，主要是根據(jù)用戶的需求對產(chǎn)品進(jìn)行定義.總體設(shè)計(jì)承擔(dān)整個設(shè)計(jì)過程的組織和協(xié)調(diào)任務(wù)，因此總體能力強(qiáng)弱直接影響產(chǎn)品開發(fā)的成敗.飛行器總體設(shè)計(jì)就是對飛行器系統(tǒng)工程進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)管理，即創(chuàng)造產(chǎn)品概念、形成總體方案、實(shí)施技術(shù)協(xié)調(diào)；建模與仿真技術(shù)是保障系統(tǒng)方案的整體優(yōu)化、協(xié)調(diào)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵手段.
當(dāng)前階段，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)已在飛行器設(shè)計(jì)過程中得到眾多應(yīng)用，但在傳統(tǒng)研發(fā)模式下，數(shù)字仿真技術(shù)還沒有成為核心技術(shù)手段和研制流程的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)節(jié).數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)加快飛行器設(shè)計(jì)進(jìn)程，但許多設(shè)計(jì)師個人積累的研制經(jīng)驗(yàn)、模型和數(shù)據(jù)尚未得到有效管理，設(shè)計(jì)知識的傳承還沒有找到有效途徑.數(shù)字仿真技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)活動，在仿真建模、仿真模型確認(rèn)和仿真結(jié)果評估等環(huán)節(jié)需要進(jìn)行嚴(yán)格的過程管理，才能得到高質(zhì)量仿真結(jié)果，支持產(chǎn)品設(shè)計(jì).飛行器總體設(shè)計(jì)能力提升、知識積累和復(fù)用需要數(shù)字仿真技術(shù)，實(shí)施數(shù)字仿真技術(shù)需要在技術(shù)和資源保障等方面突破具體困難.
數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)代表當(dāng)前先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，國外在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)方面取得很大進(jìn)展，主要應(yīng)用領(lǐng)域涉及航天、航空和兵器等.相關(guān)研究工作如美國沃特公司建立導(dǎo)彈綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)[1]，美國軍方建立IHAT系統(tǒng)，集成幾何、氣動、推進(jìn)、彈道、熱、結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性與控制和費(fèi)用指標(biāo)等 [2]，美國NASA針對新一代運(yùn)載技術(shù)建立AEE設(shè)計(jì)集成環(huán)境[3].
國內(nèi)亦高度重視數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)諸多企業(yè)和研究部門正著手建立一批有代表性的導(dǎo)彈集成設(shè)計(jì)平臺，如國防科技大學(xué)航天與材料學(xué)院采用J2EE架構(gòu)建立導(dǎo)彈系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)通用平臺[45]，西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院建立導(dǎo)彈總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)[67]等.
本文針對復(fù)雜環(huán)境下高超聲速飛行器總體設(shè)計(jì)集成度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開發(fā)周期長和試驗(yàn)成本巨大等特點(diǎn)，通過二次開發(fā)，應(yīng)用SIMULIA SLM系統(tǒng)構(gòu)建飛行器協(xié)同設(shè)計(jì)仿真管理平臺，基本實(shí)現(xiàn)飛行器總體方案數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真、設(shè)計(jì)知識的積累和復(fù)用，為飛行器總體設(shè)計(jì)人員提供專業(yè)化設(shè)計(jì)、仿真分析和數(shù)據(jù)管理工具，研究成果對企業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)仿真管理平臺的構(gòu)建具有一定的參考價(jià)值.
1平臺架構(gòu)
高超聲速飛行器協(xié)同設(shè)計(jì)仿真管理平臺的架構(gòu)見圖1，分為基礎(chǔ)資源層、平臺服務(wù)層、仿真應(yīng)用層、設(shè)計(jì)應(yīng)用層和平臺門戶層等5層.
2平臺實(shí)現(xiàn)
為實(shí)現(xiàn)平臺框架中提到的各項(xiàng)功能，需要基于成熟的仿真數(shù)據(jù)管理平臺框架軟件進(jìn)行二次開發(fā)，本文選擇SIMULIA SLM系統(tǒng)作為基礎(chǔ)框架軟件進(jìn)行二次開發(fā).
圖 1平臺架構(gòu)
2.1平臺門戶層
各專業(yè)設(shè)計(jì)師與仿真工程師可通過統(tǒng)一的門戶界面登錄，在統(tǒng)一平臺網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中完成從預(yù)研論證、方案設(shè)計(jì)到工程設(shè)計(jì)等業(yè)務(wù)所需的飛行器全研制周期數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真工作.系統(tǒng)客戶端包括總體、制導(dǎo)控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和氣動等能力單元的人機(jī)交互操作界面.具體講，根據(jù)型號研制現(xiàn)狀，通過定制開發(fā)方式，平臺門戶層提供IE風(fēng)格的、支持插件的滿足不同設(shè)計(jì)階段、不同設(shè)計(jì)人員的人機(jī)交互界面.
平臺登錄界面見圖2.
圖 2平臺登錄界面
2.2設(shè)計(jì)應(yīng)用層
設(shè)計(jì)應(yīng)用層主要由總體、制導(dǎo)控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和氣動等能力單元的專業(yè)快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成.設(shè)計(jì)能力單元是按照飛行器研制流程工作需求組織的小規(guī)模多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境.專業(yè)快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)是按照型號作業(yè)需求、利用作業(yè)流程組織的單專業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng).專業(yè)的通用分析流程是專業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累、抽取、分解、標(biāo)準(zhǔn)化、組合配置串接出的復(fù)雜設(shè)計(jì)過程，數(shù)據(jù)、工具、過程與人員相互獨(dú)立，通過接口定制形成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流，用標(biāo)準(zhǔn)過程形式封裝各類分析軟件（商業(yè)軟件和自編程序）形成技術(shù)支撐能力；通過計(jì)算過程自動化降低人員數(shù)量需求、人機(jī)交互補(bǔ)充系統(tǒng)智能處理水平，形成能力驅(qū)動型的研發(fā)模式.具體講，根據(jù)型號研制現(xiàn)狀，通過定制開發(fā)，設(shè)計(jì)師在人機(jī)交互界面上完成設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入、查看設(shè)計(jì)結(jié)果輸出、反饋設(shè)計(jì)決策和獲得設(shè)計(jì)幫助支持等.
2.3仿真應(yīng)用層
仿真應(yīng)用層主要由總體、制導(dǎo)控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和氣動等能力單元的仿真系統(tǒng)組成，主要工作有：（1）將標(biāo)準(zhǔn)的自動化程度高的有精度保障的仿真流程添加界面，封裝成設(shè)計(jì)流程，供型號設(shè)計(jì)師使用.（2）將標(biāo)準(zhǔn)的有一定技術(shù)成熟度的仿真流程作為分析模版，供專業(yè)仿真工程師使用.（3）將企業(yè)共享的仿真工具、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)、專業(yè)模型和分析模版作為技術(shù)資源，供平臺上的專業(yè)研究師使用，創(chuàng)建作業(yè)分析流程.
仿真應(yīng)用層作為能力培養(yǎng)單位，具有仿真項(xiàng)目管理、專業(yè)知識管理、IT技術(shù)支持、仿真業(yè)務(wù)審核和仿真共享空間等交互工作界面.具體講，根據(jù)企業(yè)技術(shù)積累現(xiàn)狀和專業(yè)發(fā)展能力水平，通過二次開發(fā)定制，仿真應(yīng)用層能建立滿足產(chǎn)品研發(fā)所需的數(shù)字化仿真環(huán)境.
2.4平臺服務(wù)層
平臺服務(wù)層將實(shí)現(xiàn)對企業(yè)現(xiàn)有的知識數(shù)據(jù)、專業(yè)模型、分析流程、專業(yè)工具和IT工具等進(jìn)行有效的配置管理，通過IT技術(shù)能力有效實(shí)施系統(tǒng)工程思想的管理方法，在數(shù)據(jù)集成管理、工具集成及過程自動化、系統(tǒng)協(xié)同仿真和穩(wěn)健性優(yōu)化等信息處理能力方面通過大幅提高數(shù)據(jù)交互效率和質(zhì)量、仿真計(jì)算效率和數(shù)據(jù)處理能力、豐富決策手段和其科學(xué)性，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)人員的工作效率提高、研發(fā)周期縮短、設(shè)計(jì)質(zhì)量提升的目的.平臺服務(wù)層是數(shù)字仿真管理平臺建設(shè)的核心基礎(chǔ)條件，需要專業(yè)仿真數(shù)據(jù)管理平臺框架軟件的支持.
2.5基礎(chǔ)資源層
基礎(chǔ)資源層將產(chǎn)品研發(fā)中積累、總結(jié)、歸納所形成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，軟件分析工具，硬件計(jì)算設(shè)備等進(jìn)行有效的共享管理；分類存儲和積累產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)有利于設(shè)計(jì)信息的匯總、設(shè)計(jì)知識的提煉和設(shè)計(jì)幫助的實(shí)時支持；共享軟硬件技術(shù)資源并通過與資源管理和調(diào)度系統(tǒng)的集成，能為全體設(shè)計(jì)人員提供高性能計(jì)算資源，提高設(shè)計(jì)效率和可靠性，提高投資的效益.基礎(chǔ)資源層中的技術(shù)元素需要專業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等資源支持，接受平臺管理層的調(diào)度和管理.
3應(yīng)用實(shí)例
以方案階段導(dǎo)彈典型設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化和仿真驗(yàn)證為目標(biāo)，將總體、彈道、氣動和結(jié)構(gòu)等專業(yè)的仿真過程集成于數(shù)字仿真管理平臺，初步實(shí)現(xiàn)各專業(yè)的設(shè)計(jì)仿真工作的流程化.通過流程的運(yùn)行考核數(shù)字仿真管理平臺的數(shù)據(jù)管理、任務(wù)管理和流程管理功能.相關(guān)應(yīng)用成果見圖3～5.
圖 3飛行器總體參數(shù)初步設(shè)計(jì)圖 4氣動設(shè)計(jì)仿真
圖 5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真
通過某型號方案設(shè)計(jì)仿真在平臺中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈方案階段設(shè)計(jì)仿真工作的流程化，形成6大業(yè)務(wù)流程和21個仿真流程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法的靈活調(diào)用、積累、復(fù)用和更新；通過平臺化的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和管理實(shí)現(xiàn)專業(yè)間數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、過程數(shù)據(jù)版本的規(guī)范化管理和數(shù)據(jù)引用的可追溯性；通過4個專業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證數(shù)字仿真管理平臺的基本功能；驗(yàn)證知識積累和復(fù)用機(jī)制的可行性；驗(yàn)證業(yè)務(wù)流程模型的提煉和仿真過程的組織符合型號研制的工作實(shí)際.
4結(jié)束語
將SIMULIA SLM系統(tǒng)作為基礎(chǔ)框架軟件進(jìn)行二次開發(fā)，構(gòu)建飛行器總體協(xié)同設(shè)計(jì)仿真管理平臺的雛形，并得到初步應(yīng)用.研究成果對企業(yè)仿真數(shù)據(jù)管理平臺的構(gòu)建具有一定的參考價(jià)值.
雖然數(shù)字化仿真技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于產(chǎn)品全生命周期的各階段，并取得顯著效果，很多企業(yè)越來越認(rèn)識到仿真數(shù)據(jù)管理的重要性和必要性，但是構(gòu)建企業(yè)級的仿真數(shù)據(jù)管理平臺仍面臨著許多挑戰(zhàn).
（1）目前，市場上的商用仿真數(shù)據(jù)管理軟件都還處于發(fā)展和完善階段，并且仿真數(shù)據(jù)管理平臺需要根據(jù)企業(yè)自身的需求進(jìn)行大量的定制開發(fā)和實(shí)施工作；
（2）結(jié)合定制開發(fā)，企業(yè)自身業(yè)務(wù)流程、仿真流程的梳理是1個不斷迭代的過程，需要專業(yè)級主任設(shè)計(jì)師長期不懈的努力；
（3）需要企業(yè)進(jìn)行仿真數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)知識的積累，并使仿真應(yīng)用規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；
（4）仿真工具的開放性和易集成性對仿真數(shù)據(jù)管理平臺的構(gòu)建也有至關(guān)重要的影響.
因此，構(gòu)建真正的能適應(yīng)企業(yè)自身需求發(fā)展的數(shù)字仿真管理平臺還需要整體規(guī)劃、分布實(shí)施，本文所完成的工作只是萬里邁出的第一步.參考文獻(xiàn)：
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篇5
1.2數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真使用系統(tǒng)中的問題
數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真的使用系統(tǒng)面向的用戶面比較廣泛且個體之間差異較大，容易造成使用效果間的差異化。所以，在擴(kuò)大數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)使用范圍的同時，要合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面，安排適當(dāng)?shù)墓ぷ髋嘤?xùn)，提高數(shù)字化設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)的全面性、實(shí)用性。2.3缺少對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時采集和反饋現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與反饋可以為工作的開展提供便利的條件，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)程的實(shí)時監(jiān)控，制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃，合理安排生產(chǎn)進(jìn)度。但是，目前民用飛機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中缺乏該種功能，不能很好的實(shí)現(xiàn)作業(yè)完工進(jìn)程的數(shù)據(jù)采集。數(shù)字化的管理系統(tǒng)軟件還沒得到普及應(yīng)用，一般民航企業(yè)都存在紙質(zhì)的數(shù)據(jù)報(bào)表，缺乏對產(chǎn)品測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的采集分析。目前很多測量設(shè)備均可直接生產(chǎn)表格，將其輸入應(yīng)用系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久保存、為今后有效的控制質(zhì)量及安排生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
2數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的特點(diǎn)分析
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制方法主要包括概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)三個階段，并且各個階段都需要設(shè)計(jì)繪制模型，工作人員按照制作的樣機(jī)對飛機(jī)及內(nèi)部配置進(jìn)行準(zhǔn)確詳細(xì)的設(shè)計(jì)，主要表現(xiàn)為串行模式。然而在數(shù)字化的設(shè)計(jì)與制造環(huán)境下，模線的繪制以及實(shí)物樣機(jī)均可由數(shù)字化的形式及樣機(jī)取代，表現(xiàn)為并行模式的研制過程，促進(jìn)了各學(xué)科之間的交錯融合，將業(yè)務(wù)過程作為工作核心，實(shí)現(xiàn)了跨地域、多企業(yè)化的動態(tài)研制。利用連通的互聯(lián)網(wǎng)信息使分散的制造商之間加強(qiáng)了技術(shù)的溝通交流，互相協(xié)調(diào)合作，交換相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)民用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造中數(shù)據(jù)、人員設(shè)備及時間等資源的共享。隨著數(shù)字化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各行業(yè)中實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化與先進(jìn)技術(shù)的融合交錯。在民用飛機(jī)的發(fā)展制造過程中同樣存在這種融合技術(shù)，它充分發(fā)揮了當(dāng)前先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，改善了企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。
3數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造中的發(fā)展構(gòu)想
3.1加深對數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用
在民用飛機(jī)的開發(fā)研究過程中引入數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真技術(shù)。從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研制工作開始，利用并行的工作運(yùn)行模式，使各部門設(shè)計(jì)人員相互合作，利用數(shù)字化的工作設(shè)計(jì)研究平臺，提升產(chǎn)品的開發(fā)研制質(zhì)量。同時要建立相互集成的軟件系統(tǒng)平臺。單一的DELMIA軟件只能將可視化的設(shè)計(jì)信息表現(xiàn)為信息孤島。如果在產(chǎn)品研制過程中，利用相互集成的系統(tǒng)不僅可以改觀這一情況，還能夠?qū)ELMIA軟件與PDM軟件相互集成，通過直接的保存與調(diào)用，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字資料的及時性和有效性；將DELMIA與CAPP相互集成，可以實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的文本處理功能，提高了系統(tǒng)的實(shí)用性。
3.2建立數(shù)字化的組織管理體系
采用數(shù)字化的系統(tǒng)組織管理平臺，利用新型的管理方式，設(shè)置專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)，全面有效的利用各部門間的資源投資；采用產(chǎn)業(yè)鏈條的結(jié)構(gòu)形式利用數(shù)字化的信息平臺技術(shù)實(shí)現(xiàn)各企業(yè)間的連通協(xié)作，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)供應(yīng)商的管理工作；在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研制過程中，要適時地對項(xiàng)目工作進(jìn)行監(jiān)督審查，改變傳統(tǒng)的管理模式，實(shí)現(xiàn)制造商與使用商在項(xiàng)目實(shí)施初期的良好溝通，組成專業(yè)的項(xiàng)目管理小組，及時解決項(xiàng)目實(shí)施中的問題，為飛機(jī)的技術(shù)研制提供良好的技術(shù)支持，縮短工程周期，提高工作效率，利用低價(jià)的成本實(shí)現(xiàn)高額的經(jīng)濟(jì)效益。
3.3提高系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值
民航企業(yè)面向的客戶比較廣泛且不同客戶對工藝文件的格式與審簽流程也不盡相同，根據(jù)這一情況，民航企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)時要采用靈活的應(yīng)用系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)文件格式及審簽工作的自定義化，從而滿足廣大客戶的需求；在管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)物料資源的條碼管理，降低資源的勞動力度，盡量避免人工操作帶來的錯誤；同時要設(shè)置人性化的管理界面，實(shí)現(xiàn)人人可以上手操作，使系統(tǒng)的功能特點(diǎn)得到充分發(fā)揮。
3.4根據(jù)工作性質(zhì)，設(shè)置不同的數(shù)字化網(wǎng)頁
全球范圍的飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造人員表現(xiàn)為一種分布式的協(xié)作關(guān)系，數(shù)字化的信息平臺根據(jù)關(guān)系等級的不同，分別授予不同的操作權(quán)限，分屬于不同的操作設(shè)計(jì)界面，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的設(shè)計(jì)制造，對虛擬機(jī)進(jìn)行數(shù)字化操控，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)的改進(jìn)。截止目前為止，我國在飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造業(yè)的發(fā)展中均實(shí)現(xiàn)了自身的特色發(fā)展，例如，沈飛的鈦合金結(jié)構(gòu)及成飛的鋁合金等。對機(jī)制造發(fā)展的目標(biāo)是在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)上，建立一個虛擬化的數(shù)字化設(shè)計(jì)制造平臺，使飛機(jī)制造商之間通過網(wǎng)絡(luò)信息平臺實(shí)現(xiàn)完美的相互協(xié)作、技術(shù)溝通交流等工作。同時，制造廠商也可以不受地理區(qū)域的限制，利用自身的權(quán)限主動訪問虛擬飛機(jī)。同樣作為合作伙伴的供應(yīng)商也享有一定的權(quán)限，利用數(shù)字化信息平臺，實(shí)現(xiàn)各企業(yè)的信息資源共享。利用數(shù)字化開放式的信息技術(shù)平臺，可以有效及時的滿足合作伙伴的資源需求，提升了工作進(jìn)程及工作效率。
3.5民用飛機(jī)適航要求下的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研制平臺
民用飛機(jī)的研制開發(fā)要滿足適航管理的要求，在保障安全的同時也要維護(hù)大眾的整體利益。在信息技術(shù)及資源共享的技術(shù)環(huán)境下，改變傳統(tǒng)的研制模式，建立數(shù)字化的設(shè)計(jì)研制平臺，為民航企業(yè)在制造業(yè)的發(fā)展中獲得了良好的競爭力。同時，在利用數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺的發(fā)展中也要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有資源的充分利用，綜合聯(lián)系未來發(fā)展因素，實(shí)現(xiàn)清晰明了的數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺的層次結(jié)構(gòu)。在基于WEB的發(fā)展環(huán)境要求下，結(jié)合WEB的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的合作聯(lián)系，建立一個系統(tǒng)的數(shù)字化研制平臺，建立全面的數(shù)據(jù)資源結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)按要求分類、分別管理、進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控與審查全面提高信息資源的管理力度。綜合考慮項(xiàng)目中的各個工作環(huán)節(jié)，確保數(shù)字化研制平臺的全面參與。
3.6以優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量贏得發(fā)展市場
在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境的影響下，各企業(yè)的發(fā)展都存在一定程度上的不確定性。為了穩(wěn)定企業(yè)在發(fā)展中的堅(jiān)固地位，力求建立全能的公司企業(yè)。在民航企業(yè)的發(fā)展中，輔助服務(wù)市場在民用飛機(jī)市場的發(fā)展中占有很大比重，擁有廣闊的發(fā)展前景。所以，在民航企業(yè)發(fā)展中，要建立健全的服務(wù)體系和完善的服務(wù)流程結(jié)構(gòu)，以此提高民航企業(yè)在發(fā)展中的競爭力。優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量是贏得市場發(fā)展的前提，所以，售前要做到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量，售后要做到細(xì)致入微。做到專業(yè)迅速，及時處理解決服務(wù)問題，工作人員要盡自身最大限度降低產(chǎn)品給客戶帶來的損失。
4數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在民航企業(yè)制造業(yè)中發(fā)展的預(yù)期效果
目前，三維數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造業(yè)中。數(shù)字化的設(shè)計(jì)技術(shù)減輕了設(shè)計(jì)工程師的工作負(fù)擔(dān)、提高了工作效率，利用仿真得到的真實(shí)模型，方便了工程師對后期工作的處理設(shè)計(jì)，提高了工作質(zhì)量；利用數(shù)字化的樣機(jī)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了零件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)，同時改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造模式，縮短了研制周期，降低了費(fèi)用成本。數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)為民用飛機(jī)設(shè)計(jì)制造資源計(jì)劃系統(tǒng)的實(shí)施提供了便利條件，為資源計(jì)劃的實(shí)施提供了實(shí)時準(zhǔn)確的動態(tài)數(shù)據(jù)。在激烈的社會經(jīng)濟(jì)競爭環(huán)境下，由于網(wǎng)絡(luò)資源的擴(kuò)展，供應(yīng)鏈也逐漸形成了一種新的網(wǎng)鏈模式，利用數(shù)字化的設(shè)計(jì)技術(shù)提高了供應(yīng)商之間的運(yùn)作效率。從數(shù)字化的真實(shí)模型可以了解客戶的需求，加強(qiáng)了客戶與制造商的互動聯(lián)系，根據(jù)用戶需求，制造設(shè)計(jì)出符合客戶要求的產(chǎn)品，提高客戶的滿意程度。
篇6
一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的介紹
1.什么是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為近年來計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的一項(xiàng)新興技術(shù)。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的直觀性很強(qiáng)，能在電腦上進(jìn)行模擬仿真，比平面圖像更能說明問題，并且更具有經(jīng)濟(jì)性，即省時間由省人力，能夠廣泛的為各個領(lǐng)域所運(yùn)用。可以說虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)給社會發(fā)展帶來的便捷將使其能夠大顯其道，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用也是近年來的發(fā)展方向。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)按照維度虛擬程度的不同分為三維虛擬技術(shù)和全維度虛擬技術(shù)。全維度虛擬技術(shù)是目前國外在虛擬仿真領(lǐng)域的研究，其研究內(nèi)容是使虛擬技術(shù)完全脫離三位維度而向一個全立體虛擬環(huán)境發(fā)展。中國目前運(yùn)用最為廣泛的是三維虛擬技術(shù)。而三維虛擬技術(shù)的運(yùn)用正是本文重點(diǎn)論述的內(nèi)容。
三維虛擬技術(shù)屬于三維圖形技術(shù)行列。三維圖形技術(shù)分為兩大類，一是三維虛擬技術(shù)；二是三維動畫技術(shù)，兩者都用于模擬真實(shí)世界和想象世界。由于兩者的應(yīng)用原理不同，其應(yīng)用領(lǐng)域也大不相同。
三維動畫技術(shù)采用的是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)動畫，采用關(guān)鍵幀的方式制作，先進(jìn)行三維預(yù)渲染，得到了完整的三維動畫視頻之后利用播放器將動畫播放出來，所以三維動畫技術(shù)被廣泛運(yùn)用于電影、廣告等預(yù)先設(shè)計(jì)好的演示。
在此我將重點(diǎn)論述三維虛擬技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用和研究，之所以以此作為論題是由于三維虛擬技術(shù)在城市規(guī)劃上的應(yīng)用最為廣泛，隨著時代的不斷進(jìn)步，社會對城市建設(shè)、城市規(guī)劃的要求越來越高。網(wǎng)絡(luò)社會的概念不斷加強(qiáng)，三維虛擬技術(shù)能夠更好更便捷的為我們城市規(guī)劃建設(shè)服務(wù)。這種技術(shù)適應(yīng)了社會現(xiàn)代化的要求，使虛擬仿真技術(shù)很好地運(yùn)用在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)上，為我們的城市建設(shè)工作更加省時省力并且能更加全方位思考。在計(jì)算機(jī)平臺上進(jìn)行虛擬操作可以從各個方位多個角度思考規(guī)劃方案，能從早期發(fā)現(xiàn)問題解決問題。
由于三維虛擬技術(shù)的虛擬仿真性，使其更多運(yùn)用在城市規(guī)劃建設(shè)的工作中。這一技術(shù)的擴(kuò)充性和延展性很強(qiáng)，通過我們的不斷研究能使其在城市建設(shè)領(lǐng)域以及城市建設(shè)的其他領(lǐng)域起到的作用不斷加大，為城市建設(shè)事業(yè)帶來更多收獲。
2.三維虛擬技術(shù)的發(fā)展歷程
三維虛擬技術(shù)屬三維行業(yè)領(lǐng)域。三維行業(yè)在中國的起步時間是上世紀(jì)九十年代。自98年看是到現(xiàn)今其經(jīng)歷了一個擴(kuò)張時期，這是三維行業(yè)在中國市場大放異彩。目前在中國的三維行業(yè)可以分為以下幾個分支：1、電影、廣告；2、游戲；3、電視包裝；4、城市建筑，其中以城市建筑領(lǐng)域的運(yùn)用最早也最為廣泛。
最早的三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)平臺是由美國的Autodesk公司開發(fā)的3d Studio Max軟件。此軟件是一款基于PC系統(tǒng)的三維動畫渲染和制作軟件。早期的三維技術(shù)在中國建筑領(lǐng)域的運(yùn)用由于技術(shù)原因有很大的局限性，三維技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)建筑效果圖的繪制以及部分簡單的跑相機(jī)似的建筑動畫。隨著3D技術(shù)的不斷完善以及日益多元化的創(chuàng)作手段的出現(xiàn)，三維技術(shù)在建筑業(yè)所起的作用也日益增強(qiáng)。目前實(shí)現(xiàn)三維技術(shù)的主流軟件主要有：3ds Max、Maya、Softimage/XSI、Lightwave3D、Cinema4D、PRO-E、Rhino（Rhinoceros犀牛）等。由于三維技術(shù)的日益完善以及它所帶來的強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，三維虛擬技術(shù)的概念也日漸成熟。
三維虛擬技術(shù)是三維動畫技術(shù)的一種，與三維動畫技術(shù)的區(qū)別在于三維虛擬技術(shù)還具備三維動畫技術(shù)所沒有的實(shí)時性和交互性。三維虛擬技術(shù)是虛擬仿真技術(shù)的一種，是局限在三維空間之下的一種虛擬仿真，而虛擬仿真技術(shù)的另一種全維度虛擬仿真也被稱之為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。這種技術(shù)出現(xiàn)在20世紀(jì)末期，它的出現(xiàn)引起了人們的廣泛關(guān)注。目前國外正在對此領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，我將在國外研究部分做出論述。
3.國內(nèi)在虛擬仿真領(lǐng)域的研究以及存在問題
三維虛擬技術(shù)目前在建筑領(lǐng)域的運(yùn)用有城市漫游動畫、建筑漫游動畫、房地產(chǎn)漫游動畫、小區(qū)瀏覽動畫、樓盤漫游動畫、三維虛擬樣板房、樓盤3D動畫宣傳片、地產(chǎn)工程投標(biāo)動畫、建筑概念動畫、房地產(chǎn)電子樓書、房地產(chǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)等動畫制作。
三維虛擬技術(shù)在我國城市規(guī)劃、城市建設(shè)的發(fā)展前景是不可估量的。由于三維虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展，它既能帶給觀賞者身臨其境的感覺；又能模擬尚未實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備實(shí)施的項(xiàng)目的完成效果。從單一的幾何模型到復(fù)雜的動態(tài)形象，不論是道路、橋梁、隧道、立交橋、街景、夜景、景點(diǎn)、市政規(guī)劃、鄉(xiāng)村規(guī)劃、鄉(xiāng)村形象展示、數(shù)字化鄉(xiāng)村、虛擬鄉(xiāng)村、鄉(xiāng)村數(shù)字化工程、園區(qū)規(guī)劃、場館建設(shè)、機(jī)場、車站、公園、廣場、報(bào)亭、郵局、銀行、醫(yī)院、數(shù)字校園建設(shè)等都可以通過三維虛擬技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。
由三維虛擬技術(shù)和現(xiàn)代信息科學(xué)技術(shù)帶給中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展空間正在不斷壯大；由它們所帶來的科技化、信息化、智能化的城市虛擬空間將成為21世紀(jì)的信息主流源。
二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用
1.城市規(guī)劃簡述
城市規(guī)劃指的是一個城市在一段時期內(nèi)的發(fā)展計(jì)劃的設(shè)定，它研究的是一個城市在未來的一個發(fā)展動向，這其中包含了對城市地區(qū)的合理布局、城市的各項(xiàng)工程建設(shè)的合理部署。它是城市建設(shè)和城市管理的重要組成部分，也是城市建設(shè)和城市管理的重要依據(jù)。一個城市的三個重要管理階段是:城市規(guī)劃、城市建設(shè)和城市運(yùn)行，而城市規(guī)劃則是三個管理階段中的龍頭。
2.城市規(guī)劃領(lǐng)域使用三維虛擬技術(shù)的必要性
在這個以知識經(jīng)濟(jì)為核心的信息時代，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已成為全世界公認(rèn)的本世紀(jì)最主要和最核心的科學(xué)技術(shù)，它已滲透到社會生活的各個方面，影響和改變著人類的思維模式和行為模式。它在城市規(guī)劃和城市建筑領(lǐng)域的作用更是不容小覷，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步普及。
在城市規(guī)劃領(lǐng)域使用三維虛擬技術(shù)的必要性將從兩個方面進(jìn)行：①是從城市規(guī)劃建設(shè)方面來看對三維虛擬術(shù)應(yīng)用的必要；②是從城市規(guī)劃管理方面來看對三維虛擬技術(shù)應(yīng)用的必要。
①是從城市規(guī)劃建設(shè)方面來看對三維虛擬技術(shù)應(yīng)用的必要首先，我們必須要了解城市規(guī)劃建設(shè)在設(shè)計(jì)上的設(shè)計(jì)內(nèi)容。城市建設(shè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有：城市宏觀設(shè)計(jì)、城市中觀設(shè)計(jì)、城市微觀設(shè)計(jì)三個層次。
城市的宏觀設(shè)計(jì)指的是對城市的格局和形態(tài)的設(shè)計(jì)，具體為城市的整體分布、城市的功能組團(tuán)、環(huán)境保護(hù)、土地利用等。在設(shè)計(jì)上更加注重城市的關(guān)鍵性特征和自然景觀構(gòu)成。在進(jìn)行城市宏觀設(shè)計(jì)時，評估的重點(diǎn)是看能否創(chuàng)造高素質(zhì)城市環(huán)境和優(yōu)美的城市視野，以此來鑒定城市宏觀設(shè)計(jì)的成功與否。
城市中觀設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)城市空間與城市建筑之間的關(guān)系；具體內(nèi)容有：用地布局、建筑設(shè)計(jì)、地標(biāo)物建設(shè)、街道分等等，也就是城市的連接度與整體性、城市的體量與高度的設(shè)計(jì)。城市中觀設(shè)計(jì)的內(nèi)容與宏觀設(shè)計(jì)的內(nèi)容相輔相成，是中觀設(shè)計(jì)更加注重城市的視覺質(zhì)量、人工建造物的城市角度和適宜度、城市整體輪廓與體量的協(xié)調(diào)、具體環(huán)境的設(shè)計(jì)與美化等。
在計(jì)算機(jī)運(yùn)用上要解決城市建設(shè)視景的要求就必須要能再計(jì)算機(jī)上感官看見以上所說的宏觀、中觀、微觀三個層次的內(nèi)容，具體而言就是：一是三維地形的顯現(xiàn)；二是城市密度、容積率的顯現(xiàn)；三是大面積三維建筑的顯現(xiàn)。四是能速重繪畫面進(jìn)行實(shí)時仿真。而針對以上的要求，三維虛擬仿真技術(shù)都能夠一一實(shí)現(xiàn)，文章在前面具體分析了三維虛擬技術(shù)的技術(shù)性能。并且可以看出，目前來看運(yùn)用三維虛擬技術(shù)進(jìn)行城市規(guī)劃設(shè)計(jì)適應(yīng)了時代性和科技性的趨勢。
下面我們看看三維虛擬技術(shù)在城市規(guī)劃建設(shè)上的具體應(yīng)用。
三維虛擬技術(shù)在城市規(guī)劃建設(shè)上的具體應(yīng)用按地形而分可以歸為三類：一是局部地區(qū)城市設(shè)計(jì)研究；二是大范圍城市問題研究；三是區(qū)域規(guī)劃研究。
一是局部地區(qū)城市設(shè)計(jì)研究
城市設(shè)計(jì)的核心是研究建筑形體和空間要素之間的關(guān)系協(xié)調(diào)，從對城市的環(huán)境表現(xiàn)、具體建筑形體刻畫、整體模型處理和后續(xù)功能研發(fā)等方面來看運(yùn)用三維虛擬仿真技術(shù)在制作時再合適不過了。
我們針對城市商務(wù)中心區(qū)的設(shè)計(jì)研究來具體說明問題，城市商務(wù)中心區(qū)設(shè)計(jì)是屬于典型的城市局部地區(qū)設(shè)計(jì)，由于范圍不大，我們在選擇計(jì)算機(jī)種類時可以選擇中高檔PC機(jī)進(jìn)行制作。
然后，我們再根據(jù)現(xiàn)有照片、地形原有的平面、立面等圖紙資料進(jìn)行交通設(shè)施、環(huán)境小品的建模，在三維虛擬技術(shù)環(huán)境下能夠高仿真建模，并且設(shè)置VEGA的漫游環(huán)境、添加動態(tài)模型等工作，最后將制作出的模型文件調(diào)入VEGA完成漫游。
二是大范圍城市問題研究
以新城區(qū)建設(shè)為例，新城區(qū)的建設(shè)規(guī)劃范圍更加廣泛，在建立三維仿真時重點(diǎn)應(yīng)在規(guī)劃功能的設(shè)計(jì)開發(fā)上。
針對新城區(qū)三維仿真的主要功能應(yīng)該有：方案替換、模型修改（ 高度修改、位置調(diào)整等）、矢量規(guī)劃數(shù)據(jù)疊加分析、日照陰影分析。其中還包括目前的仿真軟件無法實(shí)現(xiàn)在漫游過程中的動態(tài)陰影的實(shí)現(xiàn)。
值得慶幸的是目前國內(nèi)的以遙感為基礎(chǔ)的仿真軟件彌補(bǔ)了技術(shù)上的不足，運(yùn)用此軟件不僅可以實(shí)現(xiàn)在固定觀測點(diǎn)上表現(xiàn)建筑在不同時間陰影變化的功能，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)地理屬性查詢。
三是區(qū)域規(guī)劃研究
在進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃的仿真時我們將遙感應(yīng)用和三維仿真技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，這樣我們就可以實(shí)現(xiàn)建立以衛(wèi)星影像為數(shù)據(jù)的城區(qū)漫游，在數(shù)字高程模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行區(qū)域地區(qū)漫游的制作，這樣既不影響對區(qū)域原有面貌的觀看，又能再此基礎(chǔ)上進(jìn)行區(qū)域建設(shè)和改造，并且能實(shí)時對比，運(yùn)作時即高效又準(zhǔn)確，這樣的技術(shù)結(jié)合給我們的城市規(guī)劃提供了直觀而又客觀的分析手段。
②是從城市規(guī)劃管理方面來看對三維虛擬技術(shù)應(yīng)用的必要
三維虛擬技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到城市建設(shè)的方方面面，城市規(guī)劃作為可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在其諸多方面有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景，三維虛擬技術(shù)提供了非常直觀、準(zhǔn)確、現(xiàn)時性強(qiáng)的城市規(guī)劃資料，這為城市建設(shè)發(fā)展、提高城市管理水平、提升城市規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)而有力的依據(jù)。
可以說，在城市規(guī)劃領(lǐng)域?qū)θS虛擬技術(shù)的應(yīng)用是時代的召喚、是技術(shù)的支持，三維虛擬技術(shù)是城市建設(shè)所必不可少的關(guān)鍵性技術(shù)。
三、從上海世博會對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用來看未來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的發(fā)展
1.上海世博會網(wǎng)上世博簡介
2010年的上海世博會區(qū)別于往屆世博會的最大不同就是此次上海世博會運(yùn)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)同步的網(wǎng)上世博會。通過2008年中國北京奧運(yùn)會場館的建設(shè)，中國的建筑漫游動畫創(chuàng)作的發(fā)展速度越來越快，并且在國內(nèi)得到了廣泛的傳播。2010年上海世博會再次使中國的建筑漫游動畫得到發(fā)展和創(chuàng)新的機(jī)會。世博會的主題是：“城市，讓生活更美好”，伴著世博會的推廣，中國的建筑漫游動畫引起了社會各界的廣泛重視，使其得到飛速發(fā)展。更由于此次世博會的一大亮點(diǎn)是首次舉辦網(wǎng)上世博會，通過網(wǎng)上媒介，全面引入互聯(lián)網(wǎng)的傳播方式，采用交互設(shè)計(jì)和多媒體技術(shù)等手段，這更加體現(xiàn)出當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)大以及建筑動畫漫游的進(jìn)步神速。
2.網(wǎng)上世博會的緣起與構(gòu)架
網(wǎng)上世博會，全稱網(wǎng)上中國2010年上海世博會，它是指通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、三維技術(shù)、多媒體技術(shù)，通過虛擬和現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的方式把上海世博會上展示的內(nèi)容呈現(xiàn)于互聯(lián)網(wǎng)上，搭建出一個能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)和實(shí)時互動的世博會網(wǎng)絡(luò)平臺。網(wǎng)上世博會是上海世博會的重要組成部分，是實(shí)體世博會的導(dǎo)引、補(bǔ)充與延伸，是上海世博會的兩大亮點(diǎn)之一。
能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)上世博會這樣的創(chuàng)舉是由于網(wǎng)絡(luò)科技時代的蓬勃發(fā)展以及三維數(shù)字技術(shù)的不斷進(jìn)步。網(wǎng)絡(luò)和三位數(shù)字技術(shù)的完美結(jié)合給予上海世博會全新的展現(xiàn)舞臺，使全球公眾突破了時空界限，使他們能夠全面參與世博，使我們中國的上海世博會實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全球化。
首屆網(wǎng)絡(luò)世博會的三大主要特色是：三維展示、互動體驗(yàn)以及全球共建。通過網(wǎng)上平臺吸引全球公眾參與世博會，使無法親臨食博會現(xiàn)場的觀眾借由網(wǎng)上平臺體驗(yàn)世博會的精彩以及希望將上海世博會的盛舉作為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)長期保留，是舉辦此界網(wǎng)上世博會的三大原因。
網(wǎng)上世博會的架構(gòu)由基礎(chǔ)平臺和網(wǎng)上展館兩部分構(gòu)成。基礎(chǔ)平臺由組織者搭建，內(nèi)容包括門戶網(wǎng)站、網(wǎng)上園區(qū)、基本功能等，網(wǎng)上展館則分為瀏覽型和體驗(yàn)型兩類展館。瀏覽館具備基本瀏覽和展示的功能，它是以實(shí)體展館為原型，通過文字、圖片、音頻、視頻、動畫等方式進(jìn)行三維展示，瀏覽型展館由組織者為需要援助的參展方免費(fèi)開發(fā)。體驗(yàn)館是瀏覽館的增強(qiáng)版，瀏覽型展館在以瀏覽和展示為基本功能的基礎(chǔ)上，可實(shí)現(xiàn)其它更加豐富的功能和特效，網(wǎng)上參觀者可以得到更生動的互動和體驗(yàn)。參展者還可以建設(shè)實(shí)體世博會中不具有的虛擬拓展空間和展項(xiàng)，利用更豐富的虛擬技術(shù)及手段延伸和拓展參展方網(wǎng)上展館所希望表達(dá)的意境和理念。二者相輔相成，完美呈現(xiàn)網(wǎng)上的世博會。
與普通網(wǎng)站相比，網(wǎng)上世博會的區(qū)別在于它能夠提供給觀眾全面的三維視覺體驗(yàn)，網(wǎng)頁游客能夠主動操控三維圖像的角度。網(wǎng)上世博會的整個展示內(nèi)容其中包括，世博園區(qū)、世博園片區(qū)、展館外觀、展館內(nèi)景以及主要展項(xiàng)等都將進(jìn)行三維數(shù)字化的制作。
與普通網(wǎng)站的最大區(qū)別在于網(wǎng)上世博會可以將組織者的建設(shè)內(nèi)容和參展者的建設(shè)內(nèi)容二者共存于一個平臺之上。也就是說網(wǎng)上世博會具有“全球共建”的特點(diǎn)。
3.三維數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上世博
由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的先進(jìn)性，使實(shí)體世博園區(qū)中的建筑、道路、綠化、設(shè)施等通過三維虛擬技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了虛擬再現(xiàn)。在網(wǎng)上模擬的天空、云彩、太陽、燈光、裝飾、材質(zhì)等效果通過CG技術(shù)在制作，使模擬效果很好地接近真實(shí)場館的場景。展現(xiàn)在網(wǎng)上游客眼中的每一個場景都是一個三維的空間，參觀者只需要通過鼠標(biāo)和鍵盤操作就能夠輕松實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、升高降低的操作，在進(jìn)行鳥瞰時也也可以通過放大、縮小來調(diào)整的場景范圍，獲得全方位的空間體驗(yàn)。展項(xiàng)展示是網(wǎng)上世博會的有一大亮點(diǎn)，通過網(wǎng)絡(luò)，游客能夠進(jìn)入場館和展項(xiàng)發(fā)生近距離的互動，游客可以多角度觀察或“觸摸”展項(xiàng)，特別是一些實(shí)體世博會現(xiàn)場不能觸碰的展項(xiàng)，在網(wǎng)絡(luò)上可以實(shí)現(xiàn)參觀者的觸碰愿望。參觀者還可以自由的旋轉(zhuǎn)縮放感興趣的物品，同時還可以通過圖片文字、動畫、FLASH等多種數(shù)字媒體形式了解到對展項(xiàng)的知識性介紹。不僅如此，游客可以在C/S上通過系統(tǒng)提供的部件，組裝個性化的展項(xiàng)，讓其它游客看到自己的作品，并且發(fā)表點(diǎn)評。
網(wǎng)上世博會的虛擬拓展空間可以由參展者根據(jù)自己的意念記性無限制的設(shè)計(jì)開發(fā)，由于不受現(xiàn)實(shí)空間的限制，參觀者可以延伸和拓展實(shí)體展館所希望表達(dá)的理念和意境，虛擬展項(xiàng)為參展者的主題演繹提供了進(jìn)一步發(fā)揮的空間。
網(wǎng)上世博會由于運(yùn)用了數(shù)字化技術(shù)作為包裝，它展示了數(shù)字化技術(shù)神奇的魅力，也使我們的實(shí)體世博會區(qū)別以往世博會的不同，使其大放異彩，網(wǎng)上世博會成為上海世博會乃至世博會歷史上的一個至高點(diǎn)。
四、結(jié)論和展望
從2000年的悉尼奧運(yùn)會場館設(shè)計(jì)到2008年北京奧運(yùn)會的成功舉辦再到2010年上海世博會的網(wǎng)上世博會亮點(diǎn)的產(chǎn)生，三維仿真虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在朝向越來越先進(jìn)的領(lǐng)域發(fā)展，特別是它在城市建設(shè)及城市規(guī)劃上的運(yùn)用可以說是越來越廣泛，所起作用也是越來越突出。以2000年悉尼舉辦奧運(yùn)會為例，悉尼在2000年時為了奧運(yùn)會的順利召開以及加強(qiáng)對城市的推廣，悉尼市建立了全市三維仿真平臺，目的用于城市的信息服務(wù)、交通分析指揮、城市建設(shè)管理等方面，由此取得了巨大的成功。為了能夠順利申辦2008年的奧運(yùn)會，加拿大的多倫多城市也使用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對城市進(jìn)行管理和規(guī)劃。
在我國，北京、上海、深圳等大型城市在利用三維虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于城市建設(shè)方面也已經(jīng)取得了一定的研究成果，而利用三維虛擬仿真技術(shù)的方面是輔助城市重要地段的建設(shè)以及大范圍的城市設(shè)計(jì)研究。例如在北京商務(wù)中心區(qū)、上海浦東開發(fā)區(qū)、深圳福田中心區(qū)的規(guī)劃中均進(jìn)行了城市三維仿真技術(shù)的初步嘗試，并取得了較好的效果。
三維虛擬仿真技術(shù)的主要作用在于以城市現(xiàn)貌為基點(diǎn)，融合規(guī)劃方案后模擬項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)后的城市景觀，并且能夠進(jìn)行多角度動態(tài)審視，全面評估城市設(shè)計(jì)的規(guī)劃方案，這為城市規(guī)劃建設(shè)和領(lǐng)導(dǎo)決策提供了更為直觀、可靠、科學(xué)的技術(shù)手段。
將三維虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于城市規(guī)劃建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)與好處在于：
①提高了城市設(shè)計(jì)規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)和修正效率；
②豐富了城市問題的研究角度；
③提高了城市建設(shè)項(xiàng)目的評估質(zhì)量；
④提高了城市建設(shè)項(xiàng)目的管理能力及效率；
⑤提高了為市民公開展示宣傳城市形象的效果。
目前，國外虛擬仿真技術(shù)顯出其極大的優(yōu)勢，國內(nèi)正在迎頭趕上。從目前我國對三維虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用而言，可以看出我國的三維仿真技術(shù)發(fā)展水平已經(jīng)有相當(dāng)不錯的程度。從三維仿真技術(shù)在我國城市規(guī)劃上的運(yùn)用的效果來看，三維仿真技術(shù)在我國城市規(guī)劃中的應(yīng)用前景是非常廣闊的，而且我們相信，三維仿真技術(shù)會使城市規(guī)劃產(chǎn)生技術(shù)性的革新，會極大地拓展和豐富城市規(guī)劃的工作思路。
參考文獻(xiàn)
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篇7
1.數(shù)字化晨示設(shè)計(jì)的時代特征
現(xiàn)代高科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展豐富了展示設(shè)計(jì)的各個領(lǐng)域。不用像傳統(tǒng)展示設(shè)計(jì)那樣通過展覽會、博覽會的現(xiàn)場陳列來展示產(chǎn)品，而是一種通過互聯(lián)網(wǎng)來自己的新產(chǎn)品的過程。展示企業(yè)形象可以用一種最簡單的方式如個人通過網(wǎng)頁來全面展示自己的個性和愛好。在不斷要求知識創(chuàng)新的信息大爆炸時代，現(xiàn)代數(shù)字化展示設(shè)計(jì)彰顯出“以人為本”的新時代特征。現(xiàn)代數(shù)字化展示設(shè)計(jì)理念中，人是主體來觀賞展品、展示內(nèi)容作為客體。要想使展品要傳達(dá)的意義和知識內(nèi)涵得到高效地傳遞給觀眾，讓他們從中獲得相關(guān)信息，需要設(shè)計(jì)師能夠?yàn)橛^眾創(chuàng)造一個舒適而實(shí)用的觀賞環(huán)境。
2.數(shù)字化展示設(shè)計(jì)的形態(tài)特征
沒有任何一種展示設(shè)計(jì)形式不受技術(shù)發(fā)展的影響，并且技術(shù)的潛力與優(yōu)勢發(fā)揮地越大，展示設(shè)計(jì)尤其是數(shù)字化展示設(shè)計(jì)的形態(tài)特征表現(xiàn)地就越充分，由此可見，數(shù)字化展示設(shè)計(jì)與技術(shù)性緊密相關(guān)，主要?dú)w納表現(xiàn)為三個“I”：Immersion即身臨其境)、Interaction(交互作用)、Imagination(想象天地)。首先，數(shù)字化展示設(shè)計(jì)具有“模擬仿真”的特點(diǎn)。它所構(gòu)成的情景很廣泛，包括當(dāng)前現(xiàn)實(shí)和已成廢墟的古跡的重建，甚至是虛幻空間。其次，數(shù)字化展示設(shè)計(jì)存在交互性。在數(shù)字的環(huán)境中，你可以充分發(fā)揮自身的想象力，根據(jù)自己的意愿行事而不會影響他人。這一點(diǎn)符合對代的個性化特征，而且它將給人們帶來一種全新的視角去觀察我們的環(huán)境和生活，并幫助我們刨造絢麗多彩的擬的環(huán)境合無數(shù)的數(shù)字化三維生命體。再次，數(shù)字化展示設(shè)計(jì)帶動觀者情感。三維數(shù)字的生命體走出了物質(zhì)世界的不可能達(dá)到的世界，更加自由和豐富發(fā)揮自己的優(yōu)勢，不能限制你想象力空間。
篇8
前言
隨著三維建模與可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是隨著虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality—VR)技術(shù)研究的不斷深入開展，當(dāng)前技術(shù)水平已能通過計(jì)算機(jī)整合圖像、聲音、動畫等將三維現(xiàn)實(shí)環(huán)境、物體等模擬成二維形式表現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)，再由數(shù)字傳媒通過視、聽、觸覺等作用于用戶，使之產(chǎn)生猶如身臨其境的交互式視景仿真，并可選擇任何一個角度，觀看任何一個范圍內(nèi)的虛擬現(xiàn)實(shí)場景。正是由于對身臨其境的真實(shí)感和對超越現(xiàn)實(shí)的虛擬性追求，以及個人能夠沉浸其中，超越其上進(jìn)出自如交互作用的多維信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，進(jìn)一步推動了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用與發(fā)展。
三維仿真技術(shù)的概述
三維仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)軟件模擬實(shí)際環(huán)境進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)，以模擬的方式為使用者創(chuàng)造一個實(shí)時反映實(shí)體對象變化與相互作用的三維圖形界面，使之在感知行為的逼真環(huán)境中，獲得一種身臨其境的感受。例如《重慶市三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)》，利用地理信息系統(tǒng)、三維空間建模、遙感等現(xiàn)代信息技術(shù)，以數(shù)字地形數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)以及三維城市要素模型等數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在三維虛擬空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)局部的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)方案與區(qū)域景觀的實(shí)時、多方案綜合分析與決策。
二、基本概念和意義
城市三維仿真是城市空間信息在計(jì)算機(jī)環(huán)境中的三維直觀表達(dá)，是數(shù)字城市概念城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域的延伸，同時也是數(shù)字城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。城市三維仿真技術(shù)在規(guī)劃中的應(yīng)用前景主要有以下幾個方面：
2.1 實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃精細(xì)化管理
實(shí)現(xiàn)從總規(guī)-控規(guī)-修規(guī)以及從項(xiàng)目的初步方案-正式方案-工程許可的全面三維數(shù)字化控制目標(biāo)，在以往基于控規(guī)的規(guī)劃電子政務(wù)管理平臺的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、深化和優(yōu)化規(guī)劃管理工作，運(yùn)用可視化的圖、表、文一體化界面配置工具，實(shí)現(xiàn)多個展示組件的互動包含：統(tǒng)計(jì)圖、表格、文書、GIS、三維仿真等內(nèi)容的綜合展示模型，使圖表展示工具、規(guī)劃業(yè)務(wù)文書展示工具、GIS展示工具、三維仿真展示工具之間通過配置實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)用和信息傳遞，完成從文到圖、從圖到表、從表到文的圖、表、文關(guān)聯(lián)互動，使各種統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果融為一體，使城市規(guī)劃管理進(jìn)入精細(xì)化管理階段。
2.2 提高規(guī)劃編制的科學(xué)水平
利用三維數(shù)字模型、GIS等信息化技術(shù)，為規(guī)劃編制過程中的信息采集、指標(biāo)分析、方案決策、成果展示等工作提供高效，直觀，便捷的新方法，實(shí)現(xiàn)控規(guī)編制的技術(shù)方法信息化和過程管理信息化，體現(xiàn)規(guī)劃編制“科學(xué)性”、“過程性”、“動態(tài)性”特點(diǎn)。
2.3 展示現(xiàn)狀及規(guī)劃情況
通過利用計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)形成的三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)，將現(xiàn)狀與規(guī)劃成果帶入城市景觀的電腦虛擬環(huán)境中，提供一個逼真的模擬環(huán)境，從而很好地向規(guī)劃管理者和市民展示該地區(qū)的現(xiàn)狀及規(guī)劃建設(shè)情況。此外，利用空間信息可視化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)分析、查詢大量數(shù)據(jù)信息并以直觀的方式顯示結(jié)果，將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫帶入到可視化空間中，以對各個方面的情況有一個全面的了解。
2.4 提高規(guī)劃項(xiàng)目的管理效率
通過制作項(xiàng)目模型或者提供靜態(tài)的三維效果圖來展示項(xiàng)目的整體規(guī)劃過程，這具有很大的局限性，無法完成規(guī)劃對象的修改和管理。城市三維仿真技術(shù)可以設(shè)計(jì)一個可操作的三維仿真系統(tǒng)，為開發(fā)機(jī)構(gòu)或城市規(guī)劃單位提供高精度的數(shù)據(jù)服務(wù)和視覺質(zhì)量。在需要修改或增減項(xiàng)目工程的過程中，可以直接導(dǎo)入或更新相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，可以及時做出方案調(diào)整和實(shí)施，提高規(guī)劃項(xiàng)目的整體管理質(zhì)量和效率。
2.5 多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù)
利用三維仿真技術(shù)進(jìn)行三維模擬和三維仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以利用三維仿真系統(tǒng)查詢相對對象的信息資料，為規(guī)劃管理者提供城市單位或部門的信息資料。在重慶市三維數(shù)字規(guī)劃管理系統(tǒng)中，運(yùn)用城市三維仿真、地理信息系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、工作流、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)，以現(xiàn)有的規(guī)劃電子政務(wù)平臺為框架，以分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多數(shù)據(jù)源海量精細(xì)化城市三維仿真數(shù)據(jù)的高效管理和服務(wù)，通過強(qiáng)大的三維仿真，GIS分析和輔助審批功能，為現(xiàn)狀調(diào)查、規(guī)劃編制、項(xiàng)目方案審批、行政決策提供了直觀、高效和科學(xué)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化建筑管理，提升了重慶市規(guī)劃局規(guī)劃管理技術(shù)水平。
三、仿真技術(shù)在重慶市規(guī)劃管理的應(yīng)用
3.1通過建立建筑物及周邊環(huán)境的三維仿真模型，規(guī)劃管理人員可以在三維可視化環(huán)境下觀察和研究建筑物與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)狀況，還可以通過模擬建筑物的日照陰影走向和計(jì)算陰影面積來研究建筑物的高度對周邊建筑物的日照的影響等（圖1）。對于規(guī)劃新區(qū)的建筑設(shè)計(jì)方案，由于沒有實(shí)際的周邊環(huán)境，可以用規(guī)劃的周邊環(huán)境來進(jìn)行仿真模擬，還可以通過三維空間環(huán)境下的實(shí)時建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來進(jìn)行多方案的比較(圖2)。此外，還可以進(jìn)行特定視點(diǎn)的景觀圖生成、空間坐標(biāo)查詢、距離量算、屬性數(shù)據(jù)管理、實(shí)時的規(guī)劃指標(biāo)統(tǒng)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)對建筑方案的全面的審查（圖3）。
（圖1）
（圖2）
（圖3）
3.2 城市景觀設(shè)計(jì)的應(yīng)用。城市景觀設(shè)計(jì)反映城市的整體風(fēng)貌，城市的整體風(fēng)貌依靠科學(xué)的環(huán)境資源布局來實(shí)現(xiàn)。利用仿真技術(shù)對城市景觀進(jìn)行設(shè)計(jì)和環(huán)境模擬，可以對城市建筑的空間形態(tài)、建筑形式、城市天際線、城市景觀、城市色彩等多方面進(jìn)行綜合考慮，做出更為準(zhǔn)確的、直觀的設(shè)計(jì)方案。仿真技術(shù)的應(yīng)用有助于城市規(guī)劃管理人員進(jìn)行多功能技能操作，從整體上把握城市空間形態(tài)的展示要點(diǎn)和亮點(diǎn)的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)出城市的整體風(fēng)貌和城市特色之處。同時，仿真技術(shù)利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)際景觀設(shè)計(jì)的環(huán)境模擬，創(chuàng)造一個實(shí)時反映實(shí)體對象變化與相互作用的三維圖形界面，將設(shè)計(jì)的內(nèi)容和效果展示在大眾面前，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，讓大眾和客戶有一種身臨其境的感受。對于城市規(guī)劃評審、公示、展覽、規(guī)劃項(xiàng)目的宣傳及招商引資等各方面都有著重要的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)效益。（圖4）
（圖4）
3.3城市規(guī)劃需要把握整個城市土地利用的決策動向，就需要對城市土地利用現(xiàn)狀信息資料進(jìn)行完整的把握，所以城市土地利用現(xiàn)狀信息資料尤為重要。規(guī)劃管理人員可以依靠當(dāng)?shù)氐暮娇招l(wèi)星影像、DEM 高程數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，構(gòu)建仿真三維模型，通過三維模型，可以更廣泛的了解和把握整個城市的土地利用范圍、現(xiàn)狀以及城市周邊的概況，對城市的整體信息資料的掌握和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的確定有著重要意義。仿真技術(shù)還可以通過模擬建筑物的日照陰影走向和計(jì)算陰影面積來研究建筑物的高度對周邊建筑物的日照的影響等，通過三維空間環(huán)境下的實(shí)時建筑物模型置換、建筑物紋理置換、建筑物高度調(diào)整等功能，來進(jìn)行城市土地利用現(xiàn)狀和規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的篩選。
四、小結(jié)
總而言之，三維仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用前景是廣闊的。我們有理由相信，三維仿真技術(shù)會使城市規(guī)劃的產(chǎn)生一次技術(shù)革新，會極大地拓展和豐富城市規(guī)劃的工作思路。三維仿真技術(shù)的應(yīng)用，明顯的提高規(guī)劃審批的效率和方案設(shè)計(jì)的科學(xué)科學(xué)性，避免了傳統(tǒng)規(guī)劃評審采用大量設(shè)計(jì)文稿的方式，極大提高了設(shè)計(jì)單位、業(yè)主單位和管理單位的溝通效率，協(xié)調(diào)了與周圍建筑群的空間、色彩、材料，有利于體現(xiàn)城市的特點(diǎn)，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
篇9
航空技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，使一些民用飛機(jī)逐漸露出弊端，其制造成本高、運(yùn)行效率低、人工技術(shù)差等問題提出了一些改進(jìn)設(shè)計(jì)，采用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，提高民用飛機(jī)的性能特點(diǎn)，加大了市場競爭力。
1 飛機(jī)制造中的問題分析
1.1 模擬技術(shù)在應(yīng)用中的問題
模擬仿真技術(shù)在飛機(jī)的研發(fā)中占據(jù)重要地位，需要從最開始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中便開始使用，并且需要在制作的整個過程中存在，但目前發(fā)現(xiàn)的問題多數(shù)都出現(xiàn)在運(yùn)用時間上。飛機(jī)的研發(fā)過程中與各環(huán)節(jié)出現(xiàn)了時間不協(xié)調(diào)，忽略了飛機(jī)設(shè)計(jì)初期對仿真的重要性，所以容易發(fā)生時間錯誤等問題。
在民用飛機(jī)的研發(fā)過程中，需要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)等方面的工作人員協(xié)調(diào)到互相合作模式，進(jìn)行流水工程，改善在工作時間上的浪費(fèi)。但就我國目前來看，并沒有做到以上相互合作模式，還需要從外國發(fā)展中吸取更多寶貴經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國企業(yè)情況，快速奠定飛機(jī)制造業(yè)的基礎(chǔ)。另外，我國飛機(jī)制造行業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真模擬技術(shù)的本身也具有一定程度的不足，還需重點(diǎn)關(guān)注，加大技術(shù)的創(chuàng)新力量。
目前國際上民用飛機(jī)使用最多的軟件是日本索尼公司的DELM IA軟件，此軟件應(yīng)用量大，但仍存在不足，比如，此軟件不具備實(shí)現(xiàn)重力仿真技術(shù)，在模擬仿真中的三維軟件都是模擬存在，在模擬仿真中，無法正面的反映出應(yīng)用部件的剛性及柔韌性。因此，在使用DELM IA軟件時，仍然需要對該軟件產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行分析，減少設(shè)計(jì)中的錯誤。
在實(shí)際工作中，通常只會通過技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)品來確定仿真模擬的情況，并沒有建立起數(shù)字化設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)應(yīng)用的統(tǒng)一，造成的結(jié)果不一致，嚴(yán)重影響了飛機(jī)模擬制造時的質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)制作過程中，需要制定一定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范體制，按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)計(jì)初期便統(tǒng)一執(zhí)行。
1.2 仿真使用系統(tǒng)的問題
飛機(jī)制造中，使用的系統(tǒng)之間相差較大，非常容易使效果產(chǎn)生變化，因此，在擴(kuò)大數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的使用范圍時，還需要對系統(tǒng)界面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并對工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)用性和安全性。
1.3 現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和反饋問題
設(shè)計(jì)中最主要的工作是對現(xiàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和反饋，能夠?yàn)榻酉聛淼墓ぷ魈峁┯行б罁?jù)，對現(xiàn)場生產(chǎn)過程的實(shí)時監(jiān)控，并制定合理的制造計(jì)劃、安排合理的制造進(jìn)度，但目前所應(yīng)用的民用飛機(jī)制造應(yīng)用系統(tǒng)中不具備這項(xiàng)功能，因此也無法全面的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)采集等工作[1]。
民航企業(yè)中還未普及數(shù)字化管理系統(tǒng)軟件，仍然采用紙質(zhì)數(shù)據(jù)報(bào)表，容易產(chǎn)生漏洞或信息錯誤，也無法對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的劃分。目前多家測量軟件均可以直接生成表格，應(yīng)用到系統(tǒng)中，可以將數(shù)據(jù)存儲，為以后的設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)控和安全生產(chǎn)做出指導(dǎo)意義。
2 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的意義
數(shù)字化設(shè)計(jì)是基于多種形式媒體的支持下產(chǎn)生的，能夠達(dá)到用戶的需求。將虛擬顯示、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和多媒體統(tǒng)一在一個系統(tǒng)下，為滿足用戶需求建立的一種數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造的系統(tǒng)。對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進(jìn)行統(tǒng)一分析、統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一組建等，達(dá)到快速生產(chǎn)出能夠滿足用戶需求的整個設(shè)計(jì)與制造的過程。民用飛機(jī)制造行業(yè)的大力發(fā)展也帶動了計(jì)算機(jī)技術(shù)、制造設(shè)計(jì)技術(shù)、信息管理技術(shù)的不斷發(fā)展，因此，數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造是現(xiàn)代民用飛機(jī)制造行業(yè)的發(fā)展趨勢。
民用飛機(jī)制造企業(yè)使用數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠有效提高企業(yè)競爭力，結(jié)合其他相關(guān)技術(shù)，使數(shù)字化設(shè)計(jì)融合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息，再采用數(shù)據(jù)庫平臺，完成飛機(jī)的設(shè)計(jì)制造。由此可見，民用飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展需要以科技技術(shù)為主，以提高飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造、管理、售后服務(wù)的目標(biāo)努力，全面實(shí)行數(shù)字化管理流程，建立起數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造體系，完全實(shí)現(xiàn)民用飛機(jī)制造業(yè)的真正數(shù)字化意義[2]。
3 數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的特點(diǎn)分析
飛機(jī)制造行業(yè)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法從概念設(shè)計(jì)到初步設(shè)計(jì)，最后到生產(chǎn)設(shè)計(jì)的三個階段，每一階段都有相關(guān)的設(shè)計(jì)繪制模型，工作人員需要按照相應(yīng)的繪制模型的樣機(jī)對飛機(jī)內(nèi)部配置進(jìn)行設(shè)計(jì)。飛機(jī)制造行業(yè)融合的各項(xiàng)技術(shù)，發(fā)揮了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，改善了企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)運(yùn)營[3]。
4 最新技術(shù)在民用飛機(jī)設(shè)計(jì)中的發(fā)展
4.1 加大對數(shù)字化設(shè)計(jì)仿真技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用
產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中，單一使用DELM IA軟件無法將信息傳遞到各個環(huán)節(jié)，因此需要引入不同的數(shù)字仿真設(shè)計(jì)技術(shù)，從最初的研發(fā)工作開始，各部門工作人員的高度配合，利用數(shù)字化的工作設(shè)計(jì)研究理論，提高研發(fā)的質(zhì)量，建立起一個集成系統(tǒng)軟件平臺。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，將DELM IA軟件與PDM軟件相結(jié)合，能夠?qū)?shù)據(jù)存儲和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資料的及時性和準(zhǔn)確性；若將DELM IA軟件與CAPP軟件相結(jié)合，可以具有較強(qiáng)的文本處理功能，使系統(tǒng)更加具有實(shí)用性[4]。
4.2 建立數(shù)字化的組織管理體系
采用最新的管理方式，建設(shè)專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)，將數(shù)字化系統(tǒng)的組織建立成為管理平臺，利用各部門之間的資源，將產(chǎn)業(yè)鏈條的結(jié)構(gòu)作為各企業(yè)間的鏈條，達(dá)到國際供應(yīng)商的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)中，需要對每一項(xiàng)工作進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督審查，改變傳統(tǒng)的管理方式，與制造商和使用商的良好溝通，組建管理小組，及時解決產(chǎn)品研發(fā)過程中的技術(shù)問題，爭取縮短工期、提高工作效率、降低成本、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
4.3 提高系統(tǒng)的價(jià)值
民用飛機(jī)的客戶群廣泛，民用飛機(jī)制造企業(yè)在制造過程中需要運(yùn)用系統(tǒng)軟件，將文件格式及簽訂模式個性化，滿足一些客戶對工藝文件的格式簽訂的需求。實(shí)際管理中，將物料資源進(jìn)行條碼管理，降低管理人員的勞動力度，也能防止人工帶來的錯誤操作，同時結(jié)合人性化的管理模式，將系統(tǒng)的功能特點(diǎn)得到充分發(fā)揮[5]。
5 結(jié)束語
綜上所述，民用飛機(jī)制造業(yè)的競爭力主要受控于時間、成本、質(zhì)量和服務(wù)四個方面，這幾方面已經(jīng)成為航空航天領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)。數(shù)字化的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)改善了航空制造業(yè)，提高了民用飛機(jī)的質(zhì)量、縮短了研制周期、降低了成本投入，達(dá)到了客戶的滿意度。民用飛機(jī)制造業(yè)的整體技術(shù)改革，領(lǐng)導(dǎo)者需要建立起專業(yè)的工作團(tuán)隊(duì)，全面提高企業(yè)在本行業(yè)中的競爭地位。
參考文獻(xiàn)
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篇10
1.1含義。農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)需要結(jié)合使用方向來進(jìn)行，優(yōu)化功能組成，這樣在使用階段可以降級故障發(fā)生幾率，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)也能夠高效完成。數(shù)字化設(shè)計(jì)理念在農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)中雖然應(yīng)用實(shí)踐較短，但卻取得了很好的成果，所設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)更能夠滿足使用需求，基于計(jì)算機(jī)設(shè)備完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，可以節(jié)省數(shù)據(jù)分析運(yùn)算所用時間。借助計(jì)算機(jī)中的功能軟件，能夠輕松的完成圖紙繪制工作，并通過系統(tǒng)模擬來觀察運(yùn)行期間的設(shè)備穩(wěn)定性，最終得到的產(chǎn)品生產(chǎn)方案更安全可行。
1.2特點(diǎn)。數(shù)字化技術(shù)是科技發(fā)生的成果，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)行業(yè)正在向自動化控制方向發(fā)展，要求設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)科學(xué)高效，必然會應(yīng)用到數(shù)字化技術(shù)。分析技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)可以了解到，在設(shè)計(jì)時間上有明顯的節(jié)約，可以同時完成多項(xiàng)任務(wù)，包括數(shù)據(jù)的錄入與運(yùn)算，幫助提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。數(shù)字化技術(shù)還能夠結(jié)合使用需求對設(shè)計(jì)方案做出優(yōu)化，并通過計(jì)算機(jī)軟件來完成設(shè)備的運(yùn)行模擬，這樣所確定的最終方案更安全可靠，有效的降低來生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，需要同時得出多種設(shè)計(jì)方案，增大了工作任務(wù)的難度，這一點(diǎn)在數(shù)字化技術(shù)中得到來解決。
2當(dāng)今數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究的熱點(diǎn)
2.1計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)（CACD）。新型技術(shù)的應(yīng)用離不開計(jì)算機(jī)設(shè)備，農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)過程中會涉及到大量的圖紙繪制，計(jì)算機(jī)繪圖軟件可以完成這一任務(wù)，在工作任務(wù)開展期間，技術(shù)人員將所得到的參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)中，選擇相應(yīng)的功能，便能夠?qū)C(jī)械圖形展現(xiàn)在其中。目前管理圖紙繪制的軟件也正在完善，功能也有明顯的增多，為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供來便捷性。
2.2知識工程（KBE）。知識工程在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)中的應(yīng)用愈來愈廣泛。現(xiàn)代設(shè)計(jì)之所以不同于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是由于市場、競爭和技術(shù)進(jìn)步形勢的變化，它比過去任何時候都更加依賴于對新知識的獲取，而不是依賴經(jīng)驗(yàn)。過去的一二十年間，在人工智能和知識工程等領(lǐng)域發(fā)展起來的基于框架、規(guī)劃、模型、本體等多種知識建模技術(shù)，主要是為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對知識的智能推理，提高計(jì)算機(jī)智能服務(wù)的。對于新知識的獲取，通常有以下幾個來源：已有知識；市場信息；數(shù)字仿真或虛擬現(xiàn)實(shí)；物理模型試驗(yàn)；樣機(jī)試驗(yàn)；已有產(chǎn)品運(yùn)行表現(xiàn)。
2.3虛擬原型（VP）。虛擬原型技術(shù)，近年來作為數(shù)字化設(shè)計(jì)的一個重要的分支，得到了人們的普遍關(guān)注。虛擬原型技術(shù)是在CAX（如CAD、CAM、CAE等）/DFX（如DFA、DFM、DFS等）等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它將信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)仿真技術(shù)等應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)全生命周期，并進(jìn)行綜合管理，從系統(tǒng)的層面來分析復(fù)雜系統(tǒng)，支持“由上至下”的復(fù)雜系統(tǒng)開發(fā)模式。虛擬原型是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息或產(chǎn)品概念產(chǎn)生的在功能、行為和感觀特性等方面和物理原型盡可能相似的可仿真的計(jì)算機(jī)模型。虛擬原型技術(shù)經(jīng)過近十年的發(fā)展，已經(jīng)可以部分替代物理原型，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。
3農(nóng)業(yè)機(jī)械數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢
農(nóng)業(yè)機(jī)械屬于制造業(yè)的范疇，門類廣、種類多，市場需求潛力巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品擁有14大類、95小類，3000多種產(chǎn)品。盡管我國能生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)裝備品種很多，但產(chǎn)品技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國家還存在相當(dāng)差距。在構(gòu)型設(shè)計(jì)方面除了利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)加速產(chǎn)品開發(fā)的同時，基于知識工程，利用計(jì)算機(jī)仿真對產(chǎn)品性能進(jìn)行預(yù)測以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也得到了人們的關(guān)注。在農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)方面的研究也有學(xué)者開始涉及。今后數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械中的發(fā)展趨勢，應(yīng)注重以下幾點(diǎn)。
3.1突出產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)突出產(chǎn)品的使用功能以及創(chuàng)新性，消費(fèi)者在購買機(jī)械設(shè)備時擁有更多的參考。應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)后，設(shè)計(jì)階段創(chuàng)新理念可以更好的展現(xiàn)，結(jié)合農(nóng)機(jī)設(shè)備使用階段容易發(fā)生的故障問題來進(jìn)行，將故障發(fā)生幾率降至最低，這樣才能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本投入，確保設(shè)備具有消費(fèi)市場。農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)企業(yè)有很多，只有突出設(shè)計(jì)階段的創(chuàng)新性，才能偶在激烈的市場競爭中占據(jù)有利位置。可以明確，產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)涉及到數(shù)據(jù)開采、知識發(fā)現(xiàn)及其重用技術(shù)、知識的表達(dá)與組織、知識數(shù)據(jù)庫的開發(fā)、基于知識的決策技術(shù)等。
3.2重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了一場新的革命，它集3D圖形、聲音等多媒體為一身，讓設(shè)計(jì)者/用戶身臨其境的感受產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，體驗(yàn)其性能，從而提高設(shè)計(jì)的成功率。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造中非常重要。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)困難、設(shè)計(jì)周期長的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既便于模擬產(chǎn)品的某些性能，又便于設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品的修改，更便于用戶針對產(chǎn)品的原型了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能等，提出反饋意見，加快了產(chǎn)品投入市場的速度。目前國外已提出了兩種基于VR的工程設(shè)計(jì)方法，一種是增強(qiáng)可視化，它利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)產(chǎn)生模型，然后將模型輸入到VR環(huán)境中，用戶充分利用各種增強(qiáng)效果設(shè)備如頭盔顯示器等產(chǎn)生臨境感。另一種是VR-CAD系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者直接在虛擬環(huán)境中參與設(shè)計(jì)。國內(nèi)相關(guān)的研究才剛起步，尤其是VR在工程上的應(yīng)用方面還缺乏一套較為完善的理論和方法。
3.3強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)。農(nóng)業(yè)機(jī)械制造企業(yè)面臨著新的商業(yè)環(huán)境，如產(chǎn)品定制需求的增多；跨部門甚至跨企業(yè)共同協(xié)作進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等，因此，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的協(xié)同是現(xiàn)代企業(yè)適應(yīng)全球經(jīng)濟(jì)的重要手段，也是我國發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)乃至整個機(jī)械行業(yè)所需要瞄準(zhǔn)的方向。據(jù)估計(jì)，發(fā)達(dá)國家制造企業(yè)在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中往往有40%~70%的工作是與其他企業(yè)和合作伙伴共同完成的。如何從浩瀚的產(chǎn)品資源中選擇合適的為己所用，這就提出了在已有知識庫中的搜索算法實(shí)現(xiàn)問題。PTC公司的Web服務(wù)器上保存了眾多世界領(lǐng)先的零件供應(yīng)商的百余萬個零件，且每月增加幾萬個新的零件。盡管象PTC公司這樣將所有資源都納入自己的服務(wù)器的做法在搜索算法實(shí)現(xiàn)上較為容易，但在我國目前采用是不現(xiàn)實(shí)的，并且從長遠(yuǎn)看也不是方向。一個可行的辦法就是由供應(yīng)商在自己的服務(wù)器上提供零件的資源信息，這樣采用什么特征及其參數(shù)引導(dǎo)在眾多的供應(yīng)商之間搜索，以及如何實(shí)現(xiàn)客戶端各種異構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)與服務(wù)器各種異構(gòu)數(shù)據(jù)庫之間信息的傳遞就成為研究的方向。農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展中始終處于十分重要的地位，將數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)是改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)方式，用新技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，支持新興農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)競爭力的重要手段。
參考文獻(xiàn)
篇11
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造過程是：飛機(jī)設(shè)計(jì)―工藝準(zhǔn)備―工裝設(shè)計(jì)―零件制造―裝配，由于設(shè)計(jì)過程不可避免的變更，最終導(dǎo)致研制周期長，成本高等缺點(diǎn)。但是，傳統(tǒng)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在經(jīng)過了上百年的開拓創(chuàng)新和經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)形成了一套成熟的設(shè)計(jì)體系。從設(shè)計(jì)輸入到產(chǎn)品輸出的整個過程中，每一步都考慮了防差錯，并能快速地解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題。數(shù)字化協(xié)同平臺正是借鑒傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)的工程經(jīng)驗(yàn)，并利用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等手段，使其更加系統(tǒng)化，規(guī)模化。數(shù)字化協(xié)同平臺在繼承了傳統(tǒng)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，充分運(yùn)用了高性能計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和高速網(wǎng)絡(luò)的快速傳輸能力，為飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了更加開闊的設(shè)計(jì)平臺。
1.數(shù)字化制造特點(diǎn)
1.1產(chǎn)品研制方法發(fā)生改變
傳統(tǒng)樣機(jī)研制過程和方法大體分為概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，各設(shè)計(jì)階段均需繪制模線和制作物理樣機(jī)來幫助技術(shù)人員準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)飛機(jī)和配置飛機(jī)的內(nèi)部空間，研制過程為串行，產(chǎn)品定義信息傳遞不連續(xù)。而在數(shù)字化環(huán)境下，其模線和物理樣機(jī)均由產(chǎn)品的數(shù)字化定義或數(shù)字樣機(jī)所替代，研制過程為并行表現(xiàn)形式，便于實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的協(xié)同設(shè)計(jì)。具有以業(yè)務(wù)過程為中心，具有跨地域／多企業(yè)的、動態(tài)的研制特征。從協(xié)同研制全局目標(biāo)看，產(chǎn)品數(shù)字化協(xié)同研制中有橫向（多學(xué)科協(xié)同研制MDO）和縱向（產(chǎn)品全生命周期的協(xié)同），即使制造商分布在世界各地，也可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，交換產(chǎn)品相關(guān)設(shè)計(jì)信息。使得設(shè)計(jì)制造的數(shù)據(jù)、設(shè)備、實(shí)施、人員、成果和時間變得更為透明、柔性，實(shí)現(xiàn)真正意義上的共享。
1.2數(shù)字化技術(shù)與其他先進(jìn)技術(shù)相融合
數(shù)字化技術(shù)與其他先進(jìn)理念（精益生產(chǎn)、并行工程）以及先進(jìn)技術(shù)（數(shù)控加工及成形技術(shù)、數(shù)字化測量技術(shù)、飛機(jī)裝配技術(shù)和質(zhì)量保證技術(shù)等）相結(jié)合，使它們能集成在一起、融合在一起，發(fā)揮先進(jìn)技術(shù)的整體效益。美國聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)（JSF）項(xiàng)目以洛克希德、馬丁公司為首的由30個國家的50家公司組成的團(tuán)隊(duì)，采用數(shù)字化的設(shè)計(jì)制造管理方式，以跨越航空工業(yè)的全球性虛擬企業(yè)為表現(xiàn)形式。其集成平臺采用產(chǎn)品全生命周期管理軟件，包括網(wǎng)絡(luò)平臺采用VPN，LAN，WAN，Internet和各種應(yīng)用系統(tǒng)組成的應(yīng)用平臺；業(yè)務(wù)平臺由各種應(yīng)用軟件構(gòu)成，如：文檔管理，虛擬現(xiàn)實(shí)，材料管理，零件管理，CAD設(shè)計(jì)軟件及相關(guān)接口，數(shù)字化工廠的設(shè)計(jì)仿真軟件包，企業(yè)資源計(jì)劃和工廠管理軟件；商務(wù)平臺包括為用戶提供訪問其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的各類接口。
2.數(shù)字化協(xié)同平臺為工藝制造提供了方便
工藝設(shè)計(jì)處于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工制造的中間環(huán)節(jié)，它是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的第一步。其中的任何一個因素發(fā)生變化，都可能導(dǎo)致工藝設(shè)計(jì)方案的更改，另外制造業(yè)特有的傳統(tǒng)的串行工作方式，使得工藝設(shè)計(jì)成為產(chǎn)品制造的瓶頸，并且占用了很長的產(chǎn)品研制周期。目前工藝設(shè)計(jì)的不足之處：
2.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工藝性審查周期較長
要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)打佯出圖后，工藝部門才能對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性審查，針對可加工性和經(jīng)濟(jì)性對設(shè)計(jì)提出更改意見，一般周期都較長。然后，設(shè)計(jì)針對工藝提出的意見對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修改，若改動較大則大大延長設(shè)計(jì)周期，這是一個反復(fù)迭代過程。
2.2不能及時發(fā)現(xiàn)工藝方案、工藝路線以及工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)中的錯誤
工藝設(shè)計(jì)中隱藏的錯誤難以在設(shè)計(jì)過程中被人為的發(fā)現(xiàn)，裝配工藝的優(yōu)化基本上是憑工藝員的經(jīng)驗(yàn)，工藝設(shè)計(jì)中存在的問題往往要在產(chǎn)品實(shí)際裝配過程中才被發(fā)現(xiàn)，但此時工藝設(shè)計(jì)錯誤已帶來了產(chǎn)品、周期、人力和費(fèi)用的損失。
有了數(shù)字化協(xié)同平臺工藝工作可以有效的貫穿于整個飛機(jī)生產(chǎn)流程當(dāng)中，為工藝設(shè)計(jì)提供了充足的準(zhǔn)備時間。工藝制造部門隨時登陸數(shù)字化協(xié)同平臺網(wǎng)絡(luò)，了解設(shè)計(jì)進(jìn)展和更改情況，及時的貫徹到工藝準(zhǔn)備之中，同時進(jìn)行并行產(chǎn)品數(shù)字化定義，建立全機(jī)數(shù)字樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化模塊化設(shè)計(jì)與柔性制造，大大縮短了研制周期，減少了工裝，降低了成本，取得了明顯的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)也隨著數(shù)字化協(xié)同平臺的發(fā)展取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步，一些著名的飛機(jī)制造公司開始應(yīng)用專用軟件系統(tǒng)如DELMIA等進(jìn)行裝配工藝設(shè)計(jì)與仿真，利用車間執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場可視化裝配。
我國的飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)現(xiàn)處于起步階段，設(shè)計(jì)部門建立全機(jī)數(shù)字樣機(jī)的工作已經(jīng)取得實(shí)質(zhì)性的成果，因此如何在數(shù)字樣機(jī)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的國情通過協(xié)同工作平臺建立三維數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和裝配過程仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配工藝設(shè)計(jì)、裝配工裝設(shè)計(jì)的并行工作方式，是我們需要急切解決的課題。數(shù)字化協(xié)同平臺是一個很好的多人協(xié)同工作平臺，為飛機(jī)設(shè)計(jì)師提供了廣闊的舞臺，能將設(shè)計(jì)員的思想更快地轉(zhuǎn)變成一個個精美的飛機(jī)零件，為飛機(jī)早日翱翔藍(lán)天提供了可行性，使我們的夢想能更快地成為現(xiàn)實(shí)，同時也吸引著我們編織更加美麗的夢。
3.結(jié)束語
數(shù)字化飛機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)加快了現(xiàn)代飛機(jī)研制的整體進(jìn)程。數(shù)字化技術(shù)迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)飛機(jī)產(chǎn)品的研制過程發(fā)生了根本性的變革，將對工廠的技術(shù)改造、技術(shù)和生產(chǎn)管理、人才的培養(yǎng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。民機(jī)公司雖然在數(shù)字化制造技術(shù)方面擁有一些經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)，但是與國際上先進(jìn)的航空制造公司相比，還有很大的差距。民機(jī)公司必須在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷總結(jié)，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善自己的數(shù)字化制造技術(shù)，提升民用飛機(jī)的研制水平。■
【參考文獻(xiàn)】
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［2］郭春英.數(shù)字化制造技術(shù)在ARJ21飛機(jī)吊掛研制上的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù),2009,(18).
［3］金卯,曉立.大飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2009,(14).
篇12
0 引言
起始于上個世紀(jì)，有科學(xué)家提出了“數(shù)字校園”的概念。這一概念源于1990年的一項(xiàng)科研項(xiàng)目――“信息化校園計(jì)劃”，此項(xiàng)目的發(fā)起人是美國克萊蒙特大學(xué)的凱尼斯?格林（Kenneth Green）教授，自此“數(shù)字校園”這一概念被提出來。在后期發(fā)展過程中，逐步地改進(jìn)和擴(kuò)展了“數(shù)字化校園”的概念。數(shù)字校園（digital campus）是一種集數(shù)字化、信息化、可視化等多種技術(shù)為一體的計(jì)算機(jī)管理應(yīng)用系統(tǒng)[1]。從數(shù)字校園的發(fā)展來看，人們逐步地將目光從二維數(shù)字校園轉(zhuǎn)移到三維數(shù)字校園，二維數(shù)字校園主要給人以引導(dǎo)和指示的作用，而三維數(shù)字校園的整體效果更為震撼，它不光是能夠利用強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能將整個校園的風(fēng)貌展現(xiàn)出來，而且可以通過三維漫游的形式讓觀眾仿佛置身其中。這種三維功能的實(shí)現(xiàn)，對校企合作交流、學(xué)校對外展示校貌、招生等方面都有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。就目前看來，構(gòu)建三維數(shù)字化校園模型的軟件有不少，并且能夠創(chuàng)建出相當(dāng)好的三維場景，在本文中，使用AutoCAD、PS圖像處理
軟件、3DMAX、Creator等軟件建立三維數(shù)字校園模型
方法。
1 三維數(shù)字化校園的建模
1.1 建模平臺的選擇 隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）這一行業(yè)的迅速崛起，各種GIS的產(chǎn)品逐漸被使用和商業(yè)化，人們的認(rèn)識也逐步從使用二維產(chǎn)品轉(zhuǎn)向?qū)θS產(chǎn)品的需求，隨之而來的是開發(fā)各種制作三維產(chǎn)品的軟件，國外的GIS軟件如美國ESRI公司的ArcGIS、ERDAS公司的Imagine Virtual GIS模塊；國內(nèi)主要有：適普公司的
IMAGIS、北京靈圖公司的VRMap、北京超圖的Supermap等都具可以完成三維可視化的效果。
1.2 基本數(shù)據(jù)的收集 該項(xiàng)目的數(shù)據(jù)包括兩部分，一部分是使用差分GPS、全站儀等儀器設(shè)備采集的外業(yè)數(shù)據(jù)；另一部分是校園規(guī)劃數(shù)據(jù)來自于學(xué)校基建處。所用的數(shù)據(jù)一般分為具有空間性的和不具有空間性的，前者例如各種貼圖數(shù)據(jù)，地形圖數(shù)據(jù)；而后者如各種屬性信息，建筑物高度等信息[2]。使用的數(shù)據(jù)主要有三種：一是地表數(shù)據(jù)，即蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院主校區(qū)平面圖，包括主要建筑物、校園道路、學(xué)校操場、花壇草地等信息，通過對學(xué)院的地形進(jìn)行測量，在AutoCAD軟件環(huán)境下進(jìn)行輸入和編輯，一般采用CAD（*.DXF）格式、ArcGIS使用的Shape格式的地形圖；二是實(shí)體屬性數(shù)據(jù)，也就是建筑物模型數(shù)據(jù)，收集整理建筑物相關(guān)的屬性數(shù)據(jù)，即建筑物的名稱、高度及外觀信息等；三是紋理數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)主要是對校園內(nèi)的建筑物各個不同紋理的表面、對紋理不同的道路、鋪設(shè)有不同板磚的地面、種植有不同植被的草坪和樹林等根據(jù)實(shí)際情況拍攝照片，利用PS等圖像處理軟件對拍攝的照片進(jìn)行裁剪、變換等處理，為了方便三維建模過程中進(jìn)行實(shí)物的貼圖。
1.3 三維模型的建立 使用所收集的外業(yè)測量數(shù)據(jù)和經(jīng)PS處理的紋理貼圖數(shù)據(jù)，利用Creator軟件構(gòu)建三維模型，對主要建筑物、道路、草地等進(jìn)行紋理貼圖和映射，使用地形圖提供的坐標(biāo)，逐個對不同的地物進(jìn)行建模，由于所使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都利用了原坐標(biāo)，所以對于所有模型的整合有很大作用。再添加花園、草地、林地等。最后在建立完成的場景下調(diào)整好燈光、像素等，在3DMAX下面進(jìn)行渲染烘焙。
2 三維數(shù)字建模實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵步驟
2.1 貼圖采集和處理 紋理質(zhì)量和大小直接影響到存儲空間，速度和真實(shí)程度的模擬。利用PS圖像處理軟件進(jìn)行貼圖處理，處理工作包括自由變換、裁剪、對比度的調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)貼圖真實(shí)，外觀漂亮，數(shù)據(jù)量小的結(jié)果。處理墻紋、柵欄等圖片使其更具有對稱性并成為無縫平鋪的紋理，以保證其在三維場景中進(jìn)行繪制和漫游時不發(fā)生變形和缺失，圖片的像素一般要達(dá)到2的N次方，分辨率為
72dpi，紋理圖像存儲為一個高壓縮比的PNG格式或JPG格式。
2.2 實(shí)體建模和優(yōu)化 整個數(shù)字化校園的主要內(nèi)容為三維模型的建立，建筑物模型的建立是重點(diǎn)，考慮到渲染烘焙速度、仿真效果、交互難度和實(shí)時的響應(yīng)速度，應(yīng)當(dāng)盡量減少模型的數(shù)量，為了減少數(shù)據(jù)量和工作量，使模型更簡單。
2.2.1 校園分區(qū) 按整個場景的空間位置進(jìn)行分割，根據(jù)學(xué)校的整個布局，將校區(qū)分成5個部分，分別是主要建筑物、花園、草地、后山林地、大片的水泥地，之后利用校園主要的通行道路來確定別的目標(biāo)的方位來整合模型。
2.2.2 模型的簡化 構(gòu)建模型需要的面有1100個，復(fù)雜程度不同的建筑物要分別處理，對形狀規(guī)則的建筑物而言，需要降低精度，將建筑物的頂部和底部等不需要的面刪除；對于外形相似的建筑物，選擇有相似性的模型，對其進(jìn)行簡單修改，即可得到相應(yīng)的模型；對于復(fù)雜的模型，用簡單的模型結(jié)合構(gòu)建面片來完成。
2.3 紋理映射 紋理是指映射到三維物體表面的二維圖像[3]。獲取的貼圖都是利用相機(jī)實(shí)際拍攝，并利用
Photoshop處理過的圖片，使得貼圖效果更加仿真，為了使貼圖效果更加細(xì)膩，盡量使用小紋理的貼圖，并且可以重復(fù)使用貼圖和延伸；貼圖種類也不可過多，應(yīng)盡量統(tǒng)一。利用Creator軟件紋理貼圖、修改功能給實(shí)物賦紋理；加載紋理貼圖要注意次序的安排，避免重復(fù)加載數(shù)據(jù)造成冗余[4]。
3 小結(jié)
本文采用1：500數(shù)字化地形圖和CAD數(shù)據(jù)，以及各種地物的紋理數(shù)據(jù)，利用ArcGIS，Photoshop，AutoCAD，3DMAX和Creator等軟件制作數(shù)字地圖，獲取和編輯各種地物的屬性信息和位置信息，對地表數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和處理，并將紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行映射，利用原坐標(biāo)地形數(shù)據(jù)構(gòu)建三維數(shù)字模型，如圖1所示。
隨著招生宣傳競爭步伐的加速膨脹，簡單的導(dǎo)航功能已不能滿足校園信息化的要求，利用三維數(shù)字化模型系統(tǒng)，呈現(xiàn)校園的整體校容校貌、展現(xiàn)校園的風(fēng)采，對學(xué)校的整體形象和招生工作等方面有很大的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]李芳，肖洪，楊波，周亮，劉宇鵬.三維數(shù)字校園的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].系統(tǒng)仿真技術(shù)，2010，6（1）.
[2]張鵬林，胡文敏.基于Vega的三維GIS開發(fā)技術(shù)研究[J]. 測繪信息工程，2006，31（4）：36-37.
篇13
一、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的概述
1.多媒體的概念
所謂多媒體，就是融合了兩種或兩種以上媒體的一種人機(jī)交互式信息交流和傳播的媒體，其使用的媒體包括文字(Text)、圖像(Image)、圖形(Graph)、動畫(animation)、音頻(audio)、視頻(video)。各種媒體表現(xiàn)形式各不同。但都為數(shù)字化形式存在，即計(jì)算機(jī)二進(jìn)制數(shù)字文件。
2.多媒體的內(nèi)容
多媒體包括：
(1)文本：由語言文字和符號字符組成的數(shù)據(jù)文件。
(2)圖像：通過描述畫面中各個像素的亮度和顏色等組成的數(shù)據(jù)文件。也叫點(diǎn)位圖或位圖圖像。
(3)圖形：矢量圖形的簡稱。即生成一幅圖形由數(shù)學(xué)方法組成的數(shù)據(jù)文件。一般可將圖形看作是圖像的抽象。
(4)動畫：將靜態(tài)的圖像、圖形及連環(huán)圖畫等按一定時間順序顯示而形成連續(xù)的動態(tài)畫面。
(5)音頻：聲音信號，即相應(yīng)于人類聽覺可感知范圍內(nèi)的頻率。
(6)視頻：可視信號，即計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出來的動態(tài)信息，如動態(tài)圖形、動態(tài)圖像、動畫等。而多媒體技術(shù)。是指采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將各種媒體以數(shù)字化的方式集成在一起。從而使計(jì)算機(jī)具有了能同時獲取、處理、編輯、存儲和展示多種媒體信息的能力。
3.計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)主要特性
計(jì)算機(jī)化至少對終端用戶來說媒體信息的播放是由計(jì)算機(jī)控制的。集成化涉及的設(shè)備的類型與數(shù)量盡可能地單一。包括存儲集成化、捕捉集成化、播放集成化、網(wǎng)絡(luò)集成化(ISTN與ISPN)。
二、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用
1.多媒體數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)是處理文字、數(shù)據(jù)、圖像、聲音、視頻及各種感知、測量等信息的技術(shù)。它集合了數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化、存儲和傳輸。數(shù)字化了的各種信息的數(shù)量是非常之大的，多媒體數(shù)據(jù)處理目前嚴(yán)重依賴處理器的能力、存儲器的存儲容量、通信傳輸?shù)哪芰σ约斑@些系統(tǒng)的處理效率。多媒體數(shù)據(jù)處理技術(shù)涉及音頻技術(shù)、視頻技術(shù)、圖像技術(shù)、壓縮與編碼和虛擬現(xiàn)實(shí)等。
(1)視頻技術(shù)。視頻技術(shù)包括視頻數(shù)字化和視頻編碼技術(shù)兩個方面。視頻數(shù)字化是將模擬視頻信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換和彩色空間變換轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)字信號，使得計(jì)算機(jī)可以顯示和處理視頻信號。視頻編碼技術(shù)是將數(shù)字化的視頻信號經(jīng)過編碼成為視頻信號，從而可以錄制或播放。
(2)音頻技術(shù)。音頻技術(shù)主要包括4個方面：音頻數(shù)字化、語音處理、語音合成及語音識別。音頻技術(shù)發(fā)展較早，一些技術(shù)已經(jīng)成熟并產(chǎn)品化。越來越多的聲像信息以數(shù)字形式存儲和傳輸，這為人們更靈活地使用這些信息提供了可能性。隨著計(jì)算機(jī)的普及，如何給不熟悉計(jì)算機(jī)的人提供一個友好的人機(jī)交互手段，是人們感興趣的問題，而語音識別技術(shù)就是其中最自然的一種交流手段。目前，世界上已研制出漢、英、日、法、德等語種的文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，并在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
(3)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)包括圖像、視頻和音頻信號的壓縮，文件存儲和利用。圖像壓縮一直是技術(shù)熱點(diǎn)之一，是計(jì)算機(jī)處理圖像和視頻以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾A(chǔ)，目前ISO制訂了兩個壓縮標(biāo)準(zhǔn)即JPEG和MPEG，同時使計(jì)算機(jī)實(shí)時處理音頻、視頻信息，以保證播放出高質(zhì)量的視頻、音頻節(jié)目。
(4)虛擬現(xiàn)實(shí)。多媒體計(jì)算機(jī)和仿真技術(shù)結(jié)合可以產(chǎn)生一種仿佛使人置身其中的虛擬世界中，對其真實(shí)毫不懷疑，通常把這種技術(shù)稱之為“虛擬現(xiàn)實(shí)”(Virtual Reality，簡稱VR)。換句話說，虛擬現(xiàn)實(shí)是由多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合而生成的一種交互式人工世界，在這個人工世界中可以創(chuàng)造一種身臨其境的完全真實(shí)的感覺。 轉(zhuǎn)貼于
2.多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)多媒體通信是指能同時提供多種媒體信息———聲音、圖像、圖形、數(shù)據(jù)、文字等的新型通信方式。它是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。
目前的通信方式只有兩種物理形式：一是有線通信方式，二是無線通信方式。這兩種通信方式目前都在廣泛使用，只是在中間插入計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)就形成了計(jì)算機(jī)多媒體通信。和電話、電報(bào)、傳真、計(jì)算機(jī)通信等傳統(tǒng)的單一媒體通信方式相比，利用計(jì)算機(jī)多媒體通信，相隔萬里的用戶不僅能聲像圖文并茂地交流信息，分布在不同地點(diǎn)的多媒體信息，還能步調(diào)一致地作為一個完整的信息呈現(xiàn)在用戶面前，而且用戶對通信全過程具有完備的交互控制能力。這就是多媒體通信的分布性、同步性和交互性特點(diǎn)。今天，隨著多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，兩者相結(jié)合形成的多媒體通信和分布式多媒體信息系統(tǒng)較好地解決上述問題。多媒體通信技術(shù)涉及多媒體數(shù)據(jù)的壓縮編碼、多媒體數(shù)據(jù)的同步、多媒體數(shù)據(jù)庫、多媒體通信網(wǎng)等。
三、多媒體技術(shù)的發(fā)展前景
由于計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體技術(shù)無論是在硬件上還是在軟件上都已經(jīng)是很成熟的技術(shù)了。但是，隨著社會的不斷進(jìn)步，通信技術(shù)的發(fā)展和人們的需求的多樣化，多媒體技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化，成為人們的期待。
計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展主要取決于通信技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)滲透到了人們生活的方方面面，其中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)是促進(jìn)信息世界全面實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，使多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線化、小型化。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化可以描述成是一個決定性(關(guān)鍵)技術(shù)的集成，這些技術(shù)可以通過訪問全球網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)對多媒體資源的使用，可以肯定是未來發(fā)展的主題。
總而言之，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展正處于高速發(fā)展的過程中，隨著各種觀念、技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，并且融入多媒體技術(shù)中未來將出現(xiàn)豐富多彩的、耳目一新的多媒體現(xiàn)象，它注定要改變?nèi)祟惖纳罘绞胶陀^念。多媒體技術(shù)在模式識別、全息圖像、自然語言理解(語音識別與合成)和新的傳感技術(shù)等基礎(chǔ)上，利用人的語音、書寫、表情姿勢、視線、動作和嗅覺等多種感覺通道和動作通道，通過數(shù)據(jù)傳輸和特殊的表達(dá)方式與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行交互在未來有著最為廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)
