有限元分析计算结果的计算机图形可视化显示

科学计算结果的计算机图形可视化显示是提高计算效率，减少劳动强度，保证设计正确的有效方法，本文将计算机图形可视化技术应用于有限元分析中，开发了一个有限元分析结果的可视化显示系统，介绍了该系统所采用的、数据管理和实现的功能。重点介绍了有限元分析的网格、计算结果的位移和应力的可视化显示方法。     

基于OpenGL的战斗部结构可视化系统

该文首先建立三种不同头部形状的半穿甲战斗部特征模型，通过这些模型能够实现战斗部参数化设计，然后结合OpenGL技术，分析了半穿甲战斗部可视化系统的设计和实现，包括可视化系统的总体框架和可视化建模技术，特别给出了旋转结构体的可视化建模技术。最后，利用数值积分方法，对半穿甲战斗部的特征参数进行计算，其特征参数主要包括壳体和炸药的质量、质心和体积。并实现了系统可视化，给出了某一种战斗部的可视化示例和相应的验证模型。     

利用多线程实现实时可视化仿真计算

描述了如何利用多线程技术在三峡升船机整体动态仿真软件中实现实时可视化仿真计算，分析了多进程技术在实现实时可视化仿真计算中的一些缺点，提出了多线程技术的解决方案。     

基于Open Inventor的航天可视化系统

基于场景的可视化仿真是航天系统仿真研究一个重要的方面和有效策略；该文对可视化及其应用作了深入的研究，并分析了一般意义的可视化系统的布局和建构，并结合航天器飞行目标的运动特性，参照STK软件的相关实践经验，将航天任务仿真计算和航天场景的可视化进行了分离，构建一套以场景仿真为核心的、具有可扩展特性的分布式航天任务仿真可视化的系统框架．最后利用Open Inventor实现了相应的三维可视化仿真系统；结果表明，该文提出的航天可视化仿真的框架及实现途径是有效的和可操作的，不但能够满足常规的航天任务可视化仿真，而且可以在此基础上设计实现比较专业的航天任务可视化仿真。     

面向云计算环境的CFD数据可视化分析服务

针对目前CFD(Computational Fluid Dynamics)软件数据可视化分析所需计算量大且操作不灵活的问题，面向CFD数据可视化分析需求，实现了一个CFD数据可视化分析服务原型软件。在该原型软件中，研究了自适应客户端的服务自适应QoS(Quality of Service)优化技术，降低不同客户端计算环境对服务质量的影响；研究设计了基于消息中间件的服务集成接口，提高了服务使用的灵活性。面向云计算环境的CFD数据可视化分析服务发挥了云端服务器的性能优势，应用了“云+端”的开发新模式，具备灵活性和可扩展性。     

基于GIS与遥感技术的某水电站库区蓄水淹没分析

水电站库区蓄水淹没分析是水电建设中不可缺少的一个环节。本文基于GIS与遥感技术,运用ArcGIS系列桌面软件,以金沙江某库区流域为研究对象,实现了库区蓄水淹没分析与三维模拟。首先,应用ArcMap的三维分析模块、水文分析模块与空间分析模块进行库区流域的DEM提取：然后,在DEM的基础上,提取蓄水淹没范围并计算淹没区面积;最后,结合库区的DEM与遥感影像,使用ArcScene平台分别建立了库区蓄水淹没前后的三维模拟效果图。     

Microsoft Excel药学计算可视化的应用

目的：探讨电子表格程序MS Excel的主要技术和方法,实现药学计算可视化的应用。方法：研究Excel数据和图表处理的方法,分析药学计算的基本规律和技术,将Excel应用于药学计算可视化。结果：采用Excel数据计算技术、图表技术、图形动画技术和模拟技术等能可视化地表达计算中所涉及的概念、方法、过程、结果及所产生的数据信息等,以实现人机交互的药学计算。结论：Excel数据计算技术、图表技术、图形动画技术和模拟技术,是实现药学计算可视化的有效工具。     

基于GOS的远程实时可视化系统设计与实现*

提出了一个并行计算程序的远程实时可视化系统.通过实时可视化处理计算程序在计算过程中输出的数据文件,实现了对计算程序计算过程的可视化跟踪和实时分析;同时该系统采用GOS作为网格中间件,屏蔽了复杂的异构环境.     

基于服务架构的OpenFOAM求解客户端设计

针对OpenFOAM解算软件缺乏GUI功能用户交互体验性差问题，研究设计了一个OpenFOAM求解客户端软件。设计了基于服务的“云+端”计算架构，设计开发了一个OpenFOAM求解器服务，GUI客户端远程调用访问求解器服务，并集成可视化服务实现了数据可视化分析功能，实现了云端协同的求解计算功能；研究设计了基于界面模板的动态GUI界面生成方法，实现了客户端软件界面用户自定义配置功能。该软件支持基于服务的功能扩展集成，支持用户界面自定义、求解器用户设置界面自定义功能，用户界面友好，可扩展性强。通过实际的算例进行解算，验证表明了客户端软件能够通过远程调用云端求解服务、可视化服务实现完整的求解计算流程。     

有限元分析计算中的可视化技术及其实现

有限元分析计算中经常产生大量的数据，如何利用计算机设备对所产生的数据进行快速有效的分析。这成为有限元分析领域中得要的研究方向。本文主要在简要介绍可视化概念及其可视化软件基本能要求的基础上，讨论有限元分析计算中的可视化技术及其在ＩＮＦＥＧＡＳ系统中的实现。     

基于机载LiDAR 技术的典型水库水量变化估算

针对传统外业测量水库库容估算方法易受地形、气象条件影响,存在危险性高、效率低等问题,以仑山水库为研究对象,采用机载 LiDAR 技术估算水库面积及水量变化。通过实地数据采集,利用 KD- 树算法剔除点云中的粗差点,并采用渐进加密不规则三角网(PTIND)滤波分离出地面点,完成 LiDAR 点云数据的预处理;根据点云数据建立精细化数字高程模型(DEM),提取不同水位的水库水面面积;最终利用积分和传统棱台体积估算方法对比分析不同水位水量差值变化。结果表明：与高程实测值相比,DEM 高程反演值满足高程精度要求,基于机载 LiDAR 的水量估算受库底坡度变化的影响,估算值低于传统估算方法的估算值,估算结果更为精确,可为监测水库水量变化提供科学依据。     

基于虚拟现实技术的流域仿真系统实现

讨论了基于MultiGen_CreatorPro和Vega的流域仿真系统的实现方法。通过采用密云官厅水库上游地区DEM数据及15m分辨率ETM＋遥感数字影像数据进行三维地形建模,开发了一个基于MFC的密云官厅水库上游流域仿真系统,实现了流域仿真系统的基本功能,并探索了多级LOD、多线程调度及虚拟纹理等相关技术。该文通过建立流域三维实时、交互的地形仿真环境,提出了基于虚拟现实技术的一种建设流域仿真系统的解决方案。     

基于SRTMv4的异龙湖流域地形因子提取

以最新SRTMv4版DEM作为基础数据,选择异龙湖流域为研究区域,利用ArcGIS 10平台中的水文分析扩展模块提取异龙湖流域的流域边界和流域水文特征两方面的流域地形因子。根据提取结果与获取到的实测数据进行有效性检验:①与实际调查数据的水系网和1∶5万水系图对照比较,发现基于SRTM DEM所提取出的流域地形因子等信息是合理有效的。②与1∶5万DEM所提取流域水网进行对比发现基于SRTM DEM所提取的数据精度较为满意,在相同河网密度情况下,基于SRTM的DEM与1∶5万DEM的水网细节表现高度一致,具有可靠性。     

基于CUDA的汇流分析并行算法的研究与实现*

针对基于数字高程模型（DEM）生成流域等流时线的快速运算问题,提出了一种基于统一设备计算架构（CUDA）平台同时可发挥图形处理器（GPU）并行运算特性的汇流分析的快速并行算法。采用改进后的归并排序算法进行数据排序及新的内存分配策略和改进的并行算法进行汇流分析。用该并行算法和CPU上的串行算法, 对生成基于DEM的等流时线运算时间和矩阵乘法运算时间进行分析验证。实验结果表明,基于CUDA的汇流分析并行算法能提高系统的计算效率,具有较好的效果。     

基于WorldView-2制备大野口流域高分辨率DEM及精度分析

在全野外GPS地面控制点基础上,对WorldView-2影像自带RPC文件进行校正,利用数字摄影测量软件系统在立体模型上通过影像自动匹配技术快速提取黑河流域上游大野口子流域1∶5 000比例尺数字高程模型(DEM)。由于区域地形复杂、交通不便,研究区南部无地面控制点覆盖。基于立体模型交互式操作,匹配60个均匀分布高精度影像连接点,提高了DEM自动提取精度。并在对阴坡森林覆盖区、大野口水库等重点区域进行DEM编辑基础上,辅助地形特征点和线数据提高了成果精度。由15个外业控制点、12个模型保密点组成的检查点进行定量DEM验证,结果表明:两组高程中误差最大为1.9 m,达到该比例尺山地一级精度2.5 m的要求。
     

Dynamic material parameter inversion of high arch dam under discharge excitation based on the modal parameters and Bayesian optimised deep learning

Vibration-based dam safety monitoring methods have increasingly become a research hotspot for assessing dam safety. The accurate material parameters of a high arch dam and its foundation are critical for monitoring vibration safety. Accordingly, a dynamic material parameter inversion framework for an arch dam is developed based on modal parameters and deep learning. Firstly, an determined-order stochastic subspace identification method with adaptive variational modal decomposition is proposed based on the prototype vibration signal obtained under the discharge excitation, which can effectively identify the modal parameters. Secondly, the sensitivity of the dynamic elastic modulus (DEM) in different regions to the modal parameters of the arch dam was analysed using the orthogonal test method and variance analysis method, and it was utilised to ascertain the DEM to be inverted. Finally, a Bayesian optimised multi-output long short-term memory neural network is used to establish a nonlinear mapping relationship between the DEM and the modal parameters as an alternative to finite element calculations, and the identified modal parameters are employed as network inputs to inverse the actual DEM of each zoning. An engineering example shows that the proposed DEM inversion method for high arch dams is effective and accurate, providing a good basis for the vibration safety analysis of arch dams. This study overcomes the limitations of difficult to effectively extract modal parameters of arch dams under discharge excitation, and advances the application of deep learning technology in hydraulic engineering by combining modal parameters.     

由矢量等高线数据生成DEM数据的简易方法

当前由等高线数据生成DEM数据的方法大部分都存在算法复杂,实现困难等特点。文章描述了一种通过矢量等高线生成DEM数据的简易方法。通过将等高线网格化然后再进一步进行横向和纵向的插值,生成DEM数据。该方法具有简单易行,适用于精度要求不高的场合。而且对硬件的要求也不高。生成的DEM数据很容易转换成三维模型。     

基于三维GIS的地形可视化研究及实现

给出了一个适用于水利领域的三维可视化系统的组成,介绍了解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,将地物在地形中进行显示,研究了基于三维场景空间分析的理论,最后对系统的实现作了简要介绍。实践表明该系统能在PC机上流畅地运行,图形的生成速度和质量令人满意。     

基于AutoCAD数据构建DEM的应用研究

基于AutoCAD格式的数据在数字测图系统中非常普遍,它来源广泛,资料丰富,而DEM数据相对来说比较珍贵,高精度的DEM数据更加稀少,而DEM是纠正单张遥感影像所必须的数据。针对以上问题,本文提出基于AutoCAD格式数据,利用遥感影像处理软件EDRAS构建DEM,并将得到的DEM数据应用于实践制作正射影像,经实验证明此方法可行、实用,尤其适合大范围遥感影像DEM的制作。     

基于复杂地形高分辨率卫星编程规划方法研究与仿真

针对当前航天遥感平台普遍采用的统一高程规划地表,对工作在凝视扫描模式下的高分辨率卫星会产生的诸如目标漏扫、目标重复扫描等问题进行了分析,提出在有效载荷参数范围内,结合低精度DEM来控制卫星姿态变化的方法,并且基于NASA的World Wind三维地球数据浏览软件进行了二次开发,直观地模拟了基于DEM进行姿态控制的卫星在轨运行状况,为获得高精度数据提供了一种新思路。
