洪水演进模拟的三维可视化研究

洪水资源利用的关键在于了解洪水的发生过程及其运动规律,再现洪水的演进状态。通过对流域三维地形仿真、洪水演进模拟的三维可视化研究,以GIS数据为基础,采用VC++结合OpenGL的可视化开发环境建立了洪水演进模拟系统,实现了以给定洪水水位的方式再现洪水演进的动态模拟,为洪水资源化的研究奠定了基础。     

基于OSG的水利工程三维可视化系统研究与应用

结合虚拟现实技术在水利工程三维可视化系统中的应用,通过对流域地形仿真、洪水演进模拟的三维可视化研究,以等高线数据为基础,使用VPB及ArcGIS构建地形模型,采用VC＋＋结合OSG的可视化开发环境建立了水利工程可视化模拟系统,实现了三维场景漫游、空间信息查询、洪水演进模拟等功能。该系统能在PC机上流畅地运行,图形的生成速度和质量较高。     

VR技术在扎龙湿地三维洪水仿真系统中的应用

洪水可以补充湿地水源,但是如果利用不当,也会造成危害。因此将VR(虚拟现实)技术应用于扎龙湿地的洪水管理对于湿地的保护非常重要。使用VRML(虚拟现实建模语言)构建了湿地三维地形场景,采用水力学模型计算了扎龙湿地的洪水淹没数据,通过JavaApplet实现了基于网络的三维漫游、洪水信息查询、洪水淹没仿真等功能,建立了交互三维可视化仿真系统。结果表明,该系统可以取得较好的扎龙湿地三维显示效果,较准确地模拟洪水演进过程,对于湿地保护、湿地洪水管理与远程决策有着重要的意义。     

基于OpenGL的湿地洪水演进模拟仿真系统的研究

作为松嫩平原洪水资源利用与湿地生态环境3S 系统中一个重要的组成部分湿地洪水演进模拟仿真系统的研制是一项复杂的专题。通过对系统目标以及可视化需求的分析, 对开放式的国际图形标准OpenGL 进行了阐述, 并以GIS 技术为基础, 采用面向对象的编程语言VC ++ , 结合OpenGL 的编程环境来实现扎龙湿地地形、地貌和洪水演进动态模拟的三维可视化效果。     

基于ArcGIS的洪水演进三维动态可视化系统设计

由于未考虑洪水演进过程的离散性和不稳定性，导致洪水演进模拟精确度较低。为此，提出一种基于ArcGIS的洪水演进三维动态可视化系统。引入ArcGIS进行洪水演进三维动态可视化研究，以二维浅水方程为基础组件，用于干河床的平面二维洪水演进计算模型，使用有限差分法进行离散分析。以ArcGIS为基础平台，组建基于ArcGIS的洪水演进三维动态可视化系统，实现洪水演进计算模拟和可视化的无缝结合。仿真实验结果表明系统能够有效提升洪水演进模拟精确度，同时有效加强系统的稳定性以及运行效率。     

水利水电工程施工系统三维建模与仿真

该文基于GIS平台，采用三维可视化技术，提出了实现水利水电工程施工系统三维可视化数字模型的构造与施工过程动态仿真的方法。文中首先阐述了基于GIS的三维可视化原理，接着探讨了三维可视化数字模型的构造方法，然后详细介绍了地形数字化技术，静态地物实体建模技术，动态实体模拟方法，以及施工过程动态仿真途径，最后给出了几个应用实例，表明本方法具有较好的实用性。     

基于MULTIGEN和VEGA的虚拟现实技术

该文提出了利用工具软件MULTIGEN、VEGA来实现虚拟现实技术，介绍了Multigent和Vega软件的特点，探讨了利用Multigent和Vega软件创建实时仿真程序的过程，最后，结合高校校园三维景场漫游与清江流域地形仿真的实例介绍了基于Multigen和Vega的虚拟现实技术在数字城市和数字流域中的具体应用。     

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。     

GRASP建模与仿真可视化环境的设计与实现

该文首先引入GRASP建模与仿真方法,分析了GRASP建模与仿真原系统的一些不足,简要介绍了为解决这些不足而进行可视化环境开发的设计思路。然后从软件的体系结构、功能实现等角度,重点阐述了GRASP建模与仿真可视化环境的详细设计与实现过程。最后采用一个预防性维修过程进行实例研究。     

基于Web的通用效能评估仿真架构实现研究

为实现复杂系统效能评估、多方案对比,构建了基于Web的通用效能评估仿真架构。对评估模式进行了创新,基于评估流程化管理方式,实现任务驱动执行、任务导航和数据的自动流转。针对指标体系建模的复杂性,利用树状、网状或环状等视图对指标模型进行可视化展示,并实现多专业协同指标分解和指标完整性专业审核,确保了指标分解的客观性。基于数据采集挖掘、统计分析等多种先进的智能技术,将仿真系统产生的海量数据引入效能评估仿真分析环节,使得效能评估过程可有效利用仿真真实数据,提高效能评估结果的可信性。构建基于脚本引擎调用实现效能评估算法集成与扩展,提升了效能评估仿真框架的通用性和扩展性。最后,通过多样本、多方案评估结果对比分析工具的实现,提升了效能评估工具实用性。     

基于EnSight的数值仿真可视化系统设计与实现

为提高数值仿真后处理的效率,满足分布式仿真系统在数值仿真数据方面的可视化需求以及实现仿真试验过程的可视化,基于EnSight的二次开发开展数值仿真可视化系统设计.提出基于Qt开发框架的系统集成、基于Python的功能开发和基于Socket的通信接口开发,实现具有协同功能的数值仿真可视化系统.该系统采用模板化技术实现带场景的可视化和快速后处理功能.给出系统架构、组成、实现效果及应用案例.应用结果表明：该系统能够适应多仿真类型结果分析,实现动态仿真过程的协同可视化.     

基于XEDB机制的Web仿真实现

XML技术的发展为Web仿真的构架和实现提供了新的思路，该文以新兴的支持XML的数据库系统(XEDB)为基础，对XEDB技术的实现机制进行分析，并针对当前Web仿真的趋势提出了基于XEDB机制和B／S结构的Web仿真方法，充分利用XML技术在数据表现、数据交换和数据存储方面的优势，建立起一个具有XML管理机制的易集成、可重用的Web仿真系统，并对该仿真系统的体系结构、关键技术和应用实现进行了详细阐述。     

HARTS: a distributed real-time architecture

The design, implementation, and evaluation of a distributed real-time architecture called HARTS (hexagonal architecture for real-time systems) are discussed, emphasizing its support of time-constrained, fault-tolerant communications and I/O (input/output) requirements. HARTS consists of shared-memory multiprocessor nodes, interconnected by a wrapped hexagonal mesh. This architecture is intended to meet three main requirements of real-time computing: high performance, high reliability, and extensive I/O. The high-level and low-level architecture is described. The evaluation of HARTS, using modeling and simulation with actual parameters derived from its implementation, is reported. Fault-tolerant routing, clock synchronization and the I/O architecture are examined     

基于STAGE对抗仿真的水面舰艇作战能力评价

对水面舰艇使命任务和作战能力构成进行分析，提出了基于作战想定和其仿真结果的评价体系，构建了水面舰艇作战仿真模型体系。指出基于STAGE的对抗仿真关键是将仿真模型体系与STAGE模型框架的接口统一设计。在STAGE平台以舰艇防空作战想定为背景进行对抗仿真实现，说明了添加用户模型和脚本用语言开发方法，建立了基于仿真统计结果的方面作战能力计算模型。最后，以一组我国服役驱逐舰作战能力分析的仿真实例验证了基于对抗仿真的水面舰艇作战能力评价方法，结果表明该评价方法是合理的。     

A second-order finite volume scheme for three dimensional truncated pyramidal quantum dot

Three dimensional truncated pyramidal quantum dots are simulated numerically to compute the energy states and the wave functions. The simulation of the hetero-structures is realized by using a novel finite volume scheme to solve the Schrödinger equation. The simulation benefits greatly from the finite volume scheme in threefold. Firstly, the BenDaniel-Duke hetero-junction interface condition is ingeniously embedded into the scheme. Secondly, the scheme uses uniform meshes in discretization and leads to simple computer implementation. Thirdly, the scheme is efficient as it achieves second-order convergence rates over varied mesh sizes. The scheme has successfully computed all the confined energy states and visualized the corresponding wave functions. The results further predict the relation of the energy states and wave functions versus the height of the truncated pyramidal quantum dots.     

Massively parallel adaptive mesh refinement and coarsening for dynamic fracture simulations

We use the graphical processing unit (GPU) to perform dynamic fracture simulation using adaptively refined and coarsened finite elements and the inter-element cohesive zone model. Due to the limited memory available on the GPU, we created a specialized data structure for efficient representation of the evolving mesh given. To achieve maximum efficiency, we perform finite element calculation on a nodal basis (i.e., by launching one thread per node and collecting contributions from neighboring elements) rather than by launching threads per element, which requires expensive graph coloring schemes to avoid concurrency issues. These developments made possible the parallel adaptive mesh refinement and coarsening schemes to systematically change the topology of the mesh. We investigate aspects of the parallel implementation through microbranching examples, which has been explored experimentally and numerically in the literature. First, we use a reduced-scale version of the experimental specimen to demonstrate the impact of variation in floating point operations on the final fracture pattern. Interestingly, the parallel approach adds some randomness into the finite element simulation on the structured mesh in a similar way as would be expected from a random mesh. Next, we take advantage of the speedup of the implementation over a similar serial implementation to simulate a specimen whose size matches that of the actual experiment. At this scale, we are able to make more direct comparisons to the original experiment and find excellent agreement with those results.     

分布式网络流量生成与测量系统

介绍了一种带有测量支持的网络流量生成系统．该系统采用分布式结构，由一个控制端、多个发送端和接收端组成，具有良好的可扩展性；系统的另一个特性是在生成网络流量的同时能够进行网络性能的实时测量与可视化．分析介绍了系统的组成结构、各功能模块的实现及控制协议．定义了系统测量丢包率和传输时延的算法和公式，并进行了相关讨论，最后给出了流量生成的性能指标．     

分布并行模拟平台DPSIM的设计与实现

针对大规模复杂硬件系统设计的模拟验证需求,本文设计实现了一种基于分布并行环境的模拟验证平台DP-SIM。重点介绍了DPSIM系统结构及实现关键技术,并对某大规模复杂设计进行了模拟验证。实验结果表明,DPSIM具有良好的模拟加速比。     

基于HLA的电力市场仿真系统设计

以HLA为计算机仿真标准，针对单一买方电力市场模式，构建了电力市场仿真系统模型，设计了整个系统的实现框架。在分析电力市场的体系结构基础上，开发了仿真系统中的对象类、交互类以及联邦成员，设计了联邦运行的整个流程。整个电力市场仿真系统是一个联邦，由3个水电公司、一个火电公司以及一个电网公司5个联邦成员组成，各联邦成员之间通过公布／订购对象属性和发送交互仿真了整个电力市场的运行。利用HLA技术对电力市场进行仿真研究是一种可行的方法。