通信车天线布局仿真设计模型的可视化研究

通信车天线布局仿真设计模型的可视化是几何建模、模型验证和电磁兼容分析的重要手段。该文提出了由面单元着色、面单元外法矢量显示、面单元及线单元编号显示构成的模型可视化的模式。针对面单元着色，提出了余数配色法；针对面单元外法矢量显示，推导出面单元质心、外法矢量方向、外法矢量终点三个要素的计算公式；针对单元编号的显示，提出了面单元及线单元编号显示的方法。实践表明，该文提出的方法具有满意的可视化效果并可推广应用于其他领域。     

纳米切削分子动力学仿真可视化研究

为了更好的理解纳米切削的机理，陔文使用C＋＋和OpenGL技术构建了纳米切削分子动力学仿真可视化系统MDView。MDView根据仿真模型特点采用面向对象技术动态建立与仿真结果对应的原子集合类，应用显示列表和显示细节技术优化可视化性能。实现的三维数据显示、剖视显示和交百操作功能可用于仿真结果观察和程序调试。最后利用MDView对金刚石刀具切削单晶铝材料的纳米切削分子动力学仿真进行了可视化。可视化结果对于调试纳米切削分子动力学计算程序和观察切削变形起到了良好的作用。     

基于第5代HTML标准的拱坝工程三维可视化网络平台

拱坝工程的科学计算可视化是拱坝科学研究的重要辅助工具.针对传统可视化方法存在的问题,提出了面向第5代HTML标准的网络平台可视化方法.通过外部面提取与拓扑转化等算法将有限元模型转化为WebGL模型,并利用Blinn算法实现光照渲染,搭建的网络可视化平台具有兼容性、用户体验性以及开发灵活性的优势.文中详细阐述了有限元模型向WebGL的转化算法以及网络平台的建设方法.针对溪洛渡拱坝工程开发了自动化程序与网络平台,直观、科学地实现了工程三维可视化,并在多种客户端下取得了良好的浏览效果与用户体验,进一步验证了文中方法的可行性;同时也对这种网络平台的发展方向进行了讨论.     

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。     

基于UE的水下机器人动态仿真平台设计与实现

仿生水下机器人需要大量的训练数据来模仿水下生物的各种任务；然而，真实物理环境中的高成本使得仿真成为应对这一挑战的可行工具；目前，多数的仿真平台对于仿真环境的设计较为简单，缺乏在保证模拟真实性的条件下构建大型复杂场景的能力；为了解决仿真平台环境建模能力的不足，提高仿真效果的可视化程度，采用虚幻引擎（Unreal Engine，UE）、AirSim和分布式算法仿真平台（Distributed Algorithm Simulation Platform, DASP）相结合的方案，设计了一款应用于仿生水下机器人的动态交互仿真测试平台；并通过LQR控制器控制仿生机器鱼跟踪目标轨迹对仿真平台的可视化和有效性进行了测试；仿真结果表明该仿真平台在交互性、真实性、可视化和仿真效果等方面表现出较高的优势。     

基于ConvLSTM的改进雷达回波外推方法研究

海上大风及其引发的次生灾害是导致海洋气象灾害的主要因素；雷达观测数据是临近预报主要参考数据之一，准确的雷达外推数据对于提升海上强对流大风临近预报能力极为关键；面向海上大风预报需求，从输入数据格式和损失函数两方面对ConvLSTM进行改进，构建了基于自编码的ConvLSTM网络，利用4年的沧州历史雷达回波数据对其进行训练，得到了可基于历史1h雷达数据预测未来1h雷达回波的雷达回波外推模型；测试集及个例检验结果表明，改进模型在强回波预测方面具备更好效果。     

基于MATLAB/SimMechanics的起重机并车的PID参数整定

本文介绍了利用SimMechanics环境搭建起重机并车模型,通过仿真对控制回路PID参数进行整定,部件的速度加速度位移等数据能够以检测曲线显示结果,同时仿真环境能够实现并车运行的可视化效果,使起重机与重物负载的运行状态观察更为直观。使用模型进行仿真的参数整定方法相比于传统方法,节省了大量的计算和工作量,同时省略了实际工程中启机停机,编辑程序重复写入等工序,提高了工程效率。     

施工总布置三维可视化数字模型研究

为直观准确地描述施工总布置中各施工环节之间复杂的变化时空关系，以水利水电工程为基础，借助GIS特有的空间数据组织结构和可视化表达功能，构造了施工总布置三维可视化数字模型，其中包括施工场地地表三维数字模型(DTM)和施工总布置建筑物实体三维数字模型，并根据需要对地形数字模型进行了填挖处理。在此模型基础上实现了施工过程的三维动态演示、三维场景沿河流巡航、施工总布置可视化信息查询和局部观察。工程实际中的应用表明该模型可为工程施工组织设计提供一个科学有效的可视化分析和辅助决策手段。     

基于Plant Simulation的装配车间仿真优化研究与应用

针对纺机装配车间装配线不平衡的问题，通过使用Plant Simulation仿真软件建立符合纺机装配车间实际情况的仿真模型，以车间实际生产数据为输入验证仿真模型的可信性，建立方便交互的可视化交互界面，方便模型复用和生产参数的调整。通过仿真模型结合启发式算法优化各工位的装配工序，装配线生产节拍缩短10.7%，提供了一种使用仿真软件进行装配线优化的可行方案。     

基于BP神经网络的电力施工进度预警方法研究

随着能源互联网战略的逐步推进,电力施工逐年增多,电力施工进度管理的重要性日益增加。为解决电力施工进度中存在的风险预警准确率低的问题,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络的电力施工进度预警方法。通过对比三维模型仿真进度与实际施工进度,提高施工进度预计的准确性。首先,采用尺度不变特征算法建立电力施工现场三维模型,并将三维模型与实际施工任务进行绑定。其次,建立电力施工进度预警库,并通过熵权法调整指标权重。然后,通过BP神经网络对电力施工进度进行评估,对存在的进度风险进行预警。最后,将所提方法应用到某省电力施工作业现场,其预警的成功率为99.73%。该结果验证了所提方法的有效性。     

对三种常用视景仿真软件的功能比较研究

该文首先对OpenGL，DirectX，OpenGVS三种图形仿真技术的概况进行了简单的介绍；然后对它们的主要功能进行了叙述；最后根据多年从事图形仿真的经验，分析了每种仿真技术的优缺点及适用范围，给出了如何选择图形仿真软件的基本原则：即如果做游戏和交互式多媒体开发多选择DirectX；如果做某一过程的图形可视化仿真应首选OpenGVS，因为该技术相对OpenGL简单，易学、易用；而如果要求高精度的图形应用程序时，虽然应用比较麻烦也应使用OpenGL；或者根据实际情况可将OpenGVS和OpenGL或OpenGVS与DireetX综合应用以达到逼真、形象、实时的仿真效果。     

深水锚缆水下运动三维优化仿真研究

深水锚缆在波浪、海流等环境载荷的作用下在三维空间内产生运动,形成较为复杂的运动轨迹构形,对锚缆浮式结构产生了较大的作用力,存在锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性干扰.传统的基于悬链线理论的三维运动仿真方法在非线性干扰的情况下,无法准确仿真三维浮动特征点,仿真效果较差.为此提出一种新的锚缆三维运动仿真的方法.针对锚缆在环境载荷作用下的大位移、大转动的几何非线性问题,采用细长杆模型和拓展的拉伸方程进行时域三维数值计算仿真;结合三维图形库VPython解决缆索的三维模型的可视化抖动问题,并借助多线程方法提高仿真效率.以数据文件作为数值计算程序和可视化仿真程序进行仿真.结果表明新方法较为完善地联接了锚泊系统运动仿真的核心计算模块和后处理模块,锚泊运动仿真过程计算准确快速、可视化仿真效果流畅.     

基于Open Inventor的可视化三维激光光路布局设计和传输仿真

为解决传统二维光路设计和传输仿真中三维可视化不足的问题,通过增强光路设计的三维交互能力,提出基于Open Inventor的可视化三维激光光路布局设计和传输仿真. 借助Pro/ENGINEER完成光学元件和光路模型的建模,以Open Inventor为三维可视化仿真开发平台进行光学元件和光路模型及模型定位功能的管理,实现光学元件和光路模型的三维可视化布局,建立传输仿真场景数据库,并采用基于粒子的方法仿真激光传输过程. 初步应用表明,可根据设计要求对光路中的光学元件进行布局,调整光路模型,直观展示光路走向,对光路传输路线进行可视化仿真.     

基于BIM轻量化模型的电力工程物资可视化评审方法

传统的电力工程物资可视化评审方法在不同浏览器加载中很难保持高兼容性，为此提出基于BIM轻量化模型的电力工程物资可视化评审方法。所提方法利用BIM轻量化模型构建出4D电力工程物资供应计划模型，模拟出电力工程物资供应计划执行情况，从中筛选出合适的物资可视化评审指标，构建物资可视化评审指标体系，在指标体系的支持下，利用TOPSIS法搭建评审矩阵，计算出理想物资可视化评审的解，将其与实际解做相对贴合度计算，达到物资可视化评审的目的。实验结果表明提出的基于BIM轻量化模型的电力工程物资可视化评审方法在不同的浏览器中资源开销小、可视化数据加载速度快，其兼容性得到了提高。     

基于三维GIS技术的电网可视化展示研究

由于现有对电网覆盖范围界定不准确，导致可视化结果与实际数据信息结果有所出入，影响可视化效果。因此本文提出基于三维GIS技术的电网可视化展示研究。通过Beakers对有功功率进行测量，计算出电网各个供电区域的负荷，采用三维GIS技术将电网覆盖区域内的负荷数据转化为带有位置标签的三维信息，利用Apache Zeppelin将数据库中的电网信息转化为目标可视化效果。测试结果表明，设计方法可以实现对电网耗电类型、整体耗电量以及峰电量、谷电量、平电量的准确可视化展示，可视化结果与实际数据信息结果一致，可视化效果较好。     

基于深度学习的可视化仪表板生成技术研究

仪表板是支持制造企业开展数据可视化分析和经营决策的重要手段。为解决可视化仪表板设计与实现过程中用户对专业知识依赖性强及流程迭代繁杂的问题，提出了一种基于深度学习技术YOLOv5s算法的可视化仪表板自动识别与生成方法。首先，基于YOLOv5s算法对仪表板图像及手绘草图中包含的可视化图表组件进行检测，并针对在检测过程中出现的手绘草图中不规则线条对识别图表的干扰及误检等问题，引入CA注意力机制来增强模型对重要特征的关注及目标精确定位能力，从而提高模型的识别精度；其次，将图表检测模型部署在Web中，服务器根据模型检测结果调用封装好的可视化图表组件代码，生成多组件组合的初始仪表板；最后，基于此Web设计，开发了一款数据可视化仪表板构建平台，为用户提供可修改配置仪表板样式及数据的详细选项，以方便用户快速构建完整的仪表板。通过收集Tableau, Power BI等可视化工具产生的仪表板图像及企业应用过程中手绘仪表板草图形成数据集，基于该数据集进行实验验证，改进的模型识别精度比原YOLOv5s模型提升了2.1%,mAP为98.4%,并通过系统部署应用验证了图表识别方法及开发的平台可有效识别及生成相应...     

基于OpenGL的卫星在轨运行可视化仿真系统设计与实现

针对如何构建一个卫星在轨运行可视化平台的现实问题,设计出一种基于OpenGL的卫星运行可视化仿真系统;介绍了该仿真系统的逻辑结构和网络结构,采用ADO技术实现了对卫星运行数据库的访问,利用3DS MAX构造了卫星模型和地球模型,实现了卫星在轨运行、覆盖效果、通信链路情况的可视化;实践证明,该仿真系统能够实时仿真卫星在轨运行的全过程,为卫星在轨实时管理提供了辅助决策支持平台;同时,该系统为航天部队网络化练兵提供了虚拟训练平台;对构建信息化条件下的虚拟战场仿真系统具有一定的借鉴意义。     

基于数据库和可视化技术的翅片管换热器仿真

构建了翅片管换热器的性能仿真系统的整体框架，通过引入数据库技术和可视化技术，结合换热器分布参数仿真模型，实现了该仿真系统。该系统具有分工明晰的输入、仿真和输出模块，能方便用户输入仿真参数，准确快捷地对翅片管换热器性能进行仿真，并以各种形象直观的方式输出仿真结果。     

基于Agent的直升机海上救助任务仿真与效能评估

直升机是常用的海上救助力量之一，通常在实际救助行动开展前，需要对救助任务进行预先仿真推演及效能评估，这能够有效提升救助效率与成功率。该文面向该任务场景，开展任务流程与建模需求分析，基于Agent构建直升机海上救助任务仿真模型；同时基于对各方面专家的调研，从指标体系构建、指标获取及处理、指标权重计算等方面构建救助任务效能评估模型；基于仿真数据开展救助任务效能综合评估，从而有效支撑直升机海上救助决策过程。     

OpenGL在弹射救生过程可视化仿真中的应用

该文根据弹射救生系统的实际工作过程，在VC＋＋编程环境下利用OpenGL开发工具和三维建模软件开发了仿真软件，实现了弹射救生过程的可视化，用于在数值计算结果的驱动下演示弹射救生过程，辅助数学模型的验证与改进，分析弹射系统性能以及指导座椅的改进。该文采用粒子系统模拟椅箭火焰，建立了观察者视角和飞行员视角，并根据过载值同飞行员黑视症状的关系实现了飞行员视角下的黑视效果模拟，再现飞行员在弹射过程中的视场。这些方法改善了可视化仿真软件中虚拟场景的真实感，增强了演示效果。