面向对象的交互式在线图形化仿真机建模系统开发

针对传统交互式仿真机建模方法存在的建模操作复杂,模型内部的连接关系可读性差,不便于分析和维护等缺点,运用面向对象的编程思想,在交互式模块化仿真机建模支撑系统基础上开发了在线图形化仿真机建模系统。实际应用表明,在线图形化仿真机建模系统功能完善,系统可靠,界面友好,使用方便,建模速度显著提高。同时,该建模系统的图元库具有开放性和重用性的特点,可对图元库进行扩展,从而适用于各种生产过程的仿真。

基于隐式意图脑电解码的人机交互多任务建模研究

在短期内具有完全自主水平的机器智能无法实现的情况下,人仍是人机系统的重要组成部分。智能系统感觉并预测用户的意图,有助于实现人机之间自然动态地协同,提高人机系统安全和效率。然而,人机交互的过程中充斥着大量模糊、隐蔽的隐式意图,传统的心理或行为分析方法解析意图无法保证时效性和准确性。随着传感技术发展,基于生理信号识别用户意图成为主流方法,但现有关于隐式意图的研究存在可分模式少、识别精度低、面向领域实境研究不足等问题。面向工控复杂系统领域,在生理视域下基于被动脑机接口技术,提出一种将人自然地纳入到智能人机系统回路中的方法。首先,抽取操作者与工业软件交互过程中的典型任务,在多属性任务组(MATB)多任务范式基础上设计意图生理信号诱发实验程序;接着,采用共空间模式(CSP)算法提取多任务意图脑电空域特征;最后,通过被试间交叉验证和5折参数寻优,构建机器学习意图模型,实现对隐式交互意图的自动识别。研究发现,相比传统特征提取方法,基于改良后的多分类CSP算法对意图特征提取更为有效,结合三维空间特征可视化进一步证实了特征的有效性;脑电信号能够作为判断人机交互隐式意图的依据,CSP SVM算法模型能够有效提高人机交互隐式意图脑电的解码性能。对隐式意图信息的转译对构建基于意图的高效人机交互模型,以及发展人机系统、提高人机协作效率具有重要意义。

虚拟现实环境下的协同式三维建模方法

三维建模技术在各个领域发挥着重要作用,但以桌面交互为主的三维建模方式仍复杂、抽象且不支持在线协作。为此,借助虚拟现实(VR)技术的沉浸性、交互性、想象性等优点,提出一种VR环境下的网络协同三维建模方法,使得用户以沉浸式的交互方式建立三维模型,并支持多人实时在线可视化协作。首先,提出了一种VR环境下的三维模型绘制交互方式;其次,将三维模型进行分类,提出一种分层构建式的三维模型网格生成算法,用于建立平面模型和立体模型;最后,设计了一种VR环境下的三维建模网络协同模块,并基于Socket通信实现了网络同步。通过与传统三维建模软件的三维建模方法进行对比实验表明,该方法更加简捷、直观和高效,且易于普通用户掌握。

轴流转桨式水轮机组模块化建模研究

以浙江省某水电站双调节轴流式转桨式机组为例,基于SCT3000仿真平台,按模块化建模的基本原则和方法将水轮发电机组层层剖分为若干相对独立又相互联系的模块,并对本体部分建模,研究了双调节水轮机导叶和桨叶协联及非协联时的运动规律,采用图形化模块构建了数学模型,实现了模块化建模。

嵌入式装置图形化编程工具软件设计与应用

嵌入式图形编程工具软件采用组件化设计,以图形化、层次化、面向对象的编程方式组织整个装置的程序结构。该软件主要包括符号库编辑组件、资源管理器组件、图形编辑组件、代码生成组件、编译链接等组件。介绍了相关组件的设计要点,提出了基于可扩展属性的符号库建模方法、类IEC61131-3标准的层次结构数据模型、基于MVC模型的图形编辑器、基于改进AOV网拓扑排序的代码生成方法、基于可配置模板的Makefile形成方法。基于该软件开发的程序已经在电力系统保护控制装置中应用,实践表明图形化编程工具软件能形成高效紧凑的代码,符合程序运行效率的要求,提高了装置开发集成效率。

笔式三维建模系统的隐式映射机制

笔式三维建模系统支持用户基于纸笔隐喻自由勾画以表达三维模型,系统根据用户的交互意图完成相应的三维建模.针对笔式三维建模技术的交互特征,提出一种隐式映射机制.通过分析二维笔划以及交互的上下文,动态建立2个相互垂直的、虚拟的投影平面,从而将二维笔划信息平滑转换成三维空间信息.针对极限位置无法正常映射的情况,提出了一种坐标增量置换法来实现三维映射,不仅解决了极限位置的坐标映射,而且支持用户自由勾画更加复杂的三维模型.隐式映射机制将用户从繁琐、复杂的操作中解脱出来,集中精力关注创作灵感的表达.该方法已经在自主开发的笔式三维建模系统的原型系统PenSketch3D中得到验证,并取得了良好效果.

一种面向嵌入式实时软件的需求建模语言

针对嵌入式实时系统复杂动态交互行为和严格实时的领域特征,提出了一种软件需求规约语言RTRSM。该语言以扩充的层次并发有穷状态机HCA为核心,以支持合成的模板为基本组成单元。利用转换有效期和事件预定机制来描述时间限制,既具有较强的时间限制描述能力,又能自然而直接地支持交互行为的建模,可执行且具有良好的形式语义。给出了该语言的形式化语法,举例说明了其时间描述机制,并通过执行步算法和基于HCA项的结构化操作规则定义了该语言的形式化操作语义。

交互流建模语言到PHP开发环境的映射

为了把交互流建模语言(IFML)建模模型平滑过渡到PHP所在的开发环境中,提出了从IFML模型映射到该环境下的映射方法。首先介绍IFML模型建模的概念,其次给出从IFML模型映射到PHP开发环境的具体方法,最后以实例说明了该方法的可行性。

电动公交更换式充电站的优化设计

更换式充电站具有提高车辆利用率、电池充电温度可控和电池维护便利等优点,成为国内纯电动公交车最主要的能源补给模式,同时更换式充电站也具有使用电池数量大、占地面积大、投资规模大等缺点.本文建立了基于高峰发车间隔、平峰发车间隔、高峰持续时间、平峰持续时间、电池回站SOC等参数的更换式充电站的车辆数量、电池数量和更换工位数量计算方法,建立了基于锂离子电池充电曲线的充电站总充电功率的计算方法,通过实际充电站的运行数据测试,验证了本文提出的相关方法的可行性和准确性.

深水半潜式钻井平台动力定位实时交互仿真系统

为了模拟深水半潜式钻井平台在复杂海况下的动态响应,对动力定位平台的低频运动与环境载荷进行了数学建模.根据深水钻井平台海上作业的安全等级要求,设计并搭建了DP-3级动力定位实时交互式仿真系统,该交互系统主要包括DP-3级动力定位控制系统与视景仿真系统.给出了DP-3级动力定位控制系统的体系结构.详细阐述了视景仿真系统与DP-3级动力定位控制系统实时交互时的信息流.对981平台在作业工况和待机工况进行了仿真试验,仿真结果表明所设计的交互仿真系统可以实现动力定位的动态模拟,可用于DP-3级动力定位控制系统的软、硬件的构建与调试.

沉浸式虚拟海底仿真系统构建及关键技术研究

近年来,随着计算机技术的不断发展,与之相关的人机交互技术、虚拟现实技术以及场景建模技术迅速发展。人类生存的地球上海洋面积占比巨大,对地球海洋世界的模拟和探索一直都备受关注。沉浸式虚拟现实技术以其良好的沉浸感、交互体验感为人类认识海洋,学习海洋知识提供了便利条件。该文利用虚拟场景建模、虚拟场景交互等数字化技术设计实现沉浸式海底世界交互系统,并通过Oculus Rift DK2设备进行验证。实验结果表明,基于沉浸式虚拟现实技术能构建出高度真实的海洋交互环境,增强体验者对真实环境的感知能力和交互效果。相较于传统的海洋世界探索,该系统能帮助体验者更好地获得学习体验和交互方式,为海洋知识的传播提供更多的渠道选择和更为立体的展示空间。

铁路客站设备健康管理知识图谱构建与应用研究

知识图谱作为认知智能领域的主要技术,具有丰富的语义表示能力和灵活的数据关联结构。针对铁路客站设备以“人工维护、故障维修”为主的垂直化管理现状,基于知识图谱技术,构建铁路客站设备健康管理知识图谱,为设备智能化管理提供技术支撑。研究提出设备健康管理知识图谱架构及构建流程,选取京张高速铁路某客站各类设备作为研究对象,基于Protégé梳理分析设备相关本体并进行本体知识建模,结合客站设备多源信息实现对设备知识的抽取与融合处理,构建面向客站设备健康管理的领域知识图谱,并通过Neo4j进行图形化展示,以研究探索设备领域知识图谱在实际客站设备健康管理业务中的应用,进一步提高铁路客站设备管理水平,保障设备安全稳定运行。

面向反应堆设计的快速建模平台研发与应用

面向反应堆设计的快速建模平台设计一套应用于反应堆设计与分析的人机交互平台,主要功能包括计算流程设计、图形化建模、作业调度、一体化测试与发布、自动化生成报告等。平台实现了反应堆物理、热工水力和安全分析等软件的集成与交互,融合标准化的数据输入输出,有效解决上下游数据接口问题,并具备模块集成、界面定制、程序调用、数据传递和无人干预自动计算等功能。与传统反应堆设计软件对比,平台的应用能够显著提高反应堆设计与分析的效率和质量。

基于Petri网的电子政务系统建模与分析

针对电子政务系统中事件是随机并行发生的特点,结合Petri网描述并发系统的强大能力,提出了利用Petri网理论来建立电子政务系统模型。给出了一个已实现工程项目的建模实例,并对模型的正确性和有效性进行了分析。

PowerDesigner 12.0提供一站式解决方案

Sybase最新版本的Power Designer 12．0是一个一站式企业建模与设计的解决方案，可以帮助企业快速、高效地开发或再次开发业务应用系统，并保证整个建模与设计过程的一致性。

沉浸式虚拟维修仿真系统及其实现

给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究 提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其所要求功能,而交互技术则主要集中在抓取和防穿越处理上建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统。

沉浸式虚拟维修仿真及其应用

文中给出了沉浸式虚拟维修仿真系统的框架,从样机建模和交互技术两个方面对其关键技术进行了研究。提出了虚拟维修样机的概念,通过定义样机部件的约束运动和交互特征来实现其要求的功能。而交互技术则主要集中在抓取、运动控制和防穿越处理上。对系统在维修性设计分析(核查)、维修程序确认和辅助维修训练中的应用进行了说明。建立了基于Jack系统的沉浸式虚拟维修仿真原型系统,并以某机构的拆装为例对其进行了初步的应用验证。

敏捷BPM的可视化流程模型研究与实现

为满足用户自定义流程的服务需求,实现敏捷BPM的业务驱动,提出一种面向用户操作的可视化流程模型。该模型采用BPM与SOA组合作为系统底层架构,并利用数据库建模进行节点编排与逻辑控制。在此基础之上,引入TWaver Flex+JSON+J2EE技术,将JSON作为数据传输格式,通过Java对象的后台处理以及Flex界面的自动布局,完成模型的图形化交互。以此构建的BPM系统,用户深度参与、动态协同,实现了流程的灵活定制与管理。河北某矿业集团的应用证实了系统的实用性和敏捷性。

安徽师范大学三维虚拟校园系统建设研究

随着虚拟现实和三维地理信息系统技术的日趋成熟,三维虚拟校园建设已成为数字校园建设的新热点.本文结合安徽师范大学三维虚拟校园建设的实际需求,分析了三维虚拟校园建设的主要内容和系统实现的总体框架,探讨了数据源的获取和处理、建模软件的选取和应用、三维模型的建立和优化等校园三维建模的技术细节,并研究了模型的快速加载与实时漫游、二三维动态交互、基于插件技术的集成应用框架等系统实现的关键技术.根据本文提出的建设方案和技术方法,采用3DMAX建模软件制作了安徽师范大学三维校园模型,并在VisualStudio 2008平台下,基于OpenGL和.NET类库,采用插件式技术编程实现了安徽师范大学三维虚拟校园原型系统,系统在运行效率、独立性、真实感和可扩展性等方面取得了较好的效果.

沉浸式虚拟校园仿真系统开发及关键技术研究

虚拟现实技术可以给人带来身临其境之感,传统的虚拟现实系统大多采用桌面式虚拟现实方式,沉浸感不强,交互性差,不能让体验者沉浸在虚拟系统中。综合这些因素,文章根据三维虚拟校园仿真系统需求,设计实现了基于Unity3D平台的沉浸式虚拟校园漫游系统,并研究沉浸式虚拟校园开发中所使用的关键技术。实验表明,该系统能克服虚拟漫游沉浸感不足的缺点,用户可以体验到与真实校园相近的虚拟环境,并且可以与虚拟环境进行交互。该系统具有简单和易实现等特点,拥有广阔的应用前景。