基于虚拟现实的虚拟仿真建模及渲染技术

虚拟现实技术能够创造出逼真的虚拟环境,为能够更加快速地建立模型,该文结合相关工具和Unity3D平台开发仿真建模及渲染技术。通过工具收集真实地形的数据,然后进行相关的数据处理并生成数据集合。通过使用Unity3D中地形工具进行数据读取和快速制作三维场景模型,为提高模型的渲染逼真度使用高清渲染管线对场景模型进行光照等渲染处理。通过对该技术的研究,该技术能够使三维场景的逼真度提高及渲染程度非常好,模型细节也能观察,同时该技术也能被运用到毁伤评估仿真、虚拟训练等方面。

基于Spline算法经编间隔织物的仿真建模

现阶段大多建模方法得到的模型保形性差,且缺少光照处理。文章提出一种基于Spline插值算法的建模方法,该方法保证曲线经过所有控制点,在三维空间上建立与实际织物基本相同的空间曲线,解决了以往所得模型保形性差的问题,并且通过VC++以及OpenGL开发工具,可以加上环境光照渲染、纹理处理等,使仿真模型更为写实,得到的仿真模型可以节省人力和物力及时间,能够在短时间内为设计人员提供更为准确的设计思路和方案。

仿真建模工具内存分配优化

在一体化仿真建模工具的性能优化时,内存分配优化方面提出内存池式分配方式,该分配方式特采用全局内存池基础实现并加上并行线程内存管理的方法来较好地匹配仿真工具的系统多临时对象和多动态分配内存的应用特点,性能测试表明,该内存池具有良好的空间特性和效率,比传统的操作系统直接分配内存节省约50.7%的分配时间。

美一款高级仿真建模技术及其应用发展

本文介绍了美国仿真技术的发展概况,特别是美军开发的一款仿真、集成和建模高级框架。阐述了该技术的起源、平台组件和功能,并以“直升机引导舰载弹道导弹打击陆上目标”为案例,说明该框架模拟仿真作战程序的过程。基于其技术特点和仿真实例,本文总结出该技术的优势和发展前景:利用该技术,美军可以模拟复杂战场环境,提高作战规划、训练和评估的综合能力。

基于遥感图像的虚拟地形仿真建模方法

传统虚拟地形建模通常采用基于人工设计的过程化生成方法,无法满足军事仿真等需要对真实环境进行还原的仿真建模任务.针对此类任务,提出了一种基于遥感图像的虚拟地形仿真建模方法,其核心是地形混合纹理生成网络(landscape blended texture generation network, LBTG-Net).该方法利用地形混合纹理生成器(blended texture generator, BTG),在风格鉴别器(style discriminator, SD)以及多级分类损失的约束下生成地形混合纹理贴图,基于该混合纹理贴图生成结果对地形环境进行程序化构建.该方法包含2个核心特点:(1)对输入遥感图像进行准确的地表覆盖类型分类,以保证对输入遥感图像环境的还原;(2)生成高质量地形混合纹理贴图,以提高虚拟地形建模质量. LBTG-Net使用Sentinel-2多光谱遥感图像数据集进行训练和验证.实验结果表明,该方法在各地表覆盖类型分类评价指标下均有良好表现,能够在准确还原输入遥感图像的环境分布的同时完成高质量虚拟地形仿真建模.

架空配电线路电杆抗倾覆能力仿真建模与分析

架空配电线路电杆使用数量大、分布范围广,在极端天气条件下易发生倾覆,对局部区域甚至整条配电线路的供电产生威胁。如何借助科学有效的方法对电杆的抗倾覆能力进行仿真建模与分析,现已成为配电网建设与改造过程中的关键技术问题。针对该问题,以10 kV钢筋混凝土电杆为例,首先,结合气象条件对其荷载及内力情况进行计算;其次,基于FLAC3D软件,提出一种架空配电线路电杆抗倾覆能力仿真建模与分析方法;最后,结合河南某地区土体参数开展算例分析,详细分析极端天气条件下地基基础的变形破坏过程并绘制荷载—位移曲线,可为架空配电线路电杆的安装和加固提供技术支撑。

适用于大电网动态仿真的电化学储能电站多场景仿真建模及应用

新型电力系统中储能装机规模的大幅提升,为电化学储能电站参与电网多样化调控功能提供了基础。针对储能电站缺乏一套完善可靠的适用于大电网的仿真模型问题,开展了储能电站机电暂态及中长期动态仿真的建模研究及程序开发,覆盖了正常工况、故障穿越工况、频率支撑以及参与自动发电控制系统(automatic generation control,AGC)二次调频等储能参与大电网调控的典型应用场景。提出了故障穿越期间的功率控制策略模型以及储能参与AGC二次调频模型,并基于实际工程录波曲线及某省级电网案例完成了仿真模型的正确性对比及功能性验证。仿真结果表明,所构建的仿真模型可以适用于大电网多场景的动态仿真,并具有较高的准确性。

柔性直流变压器油箱的仿真建模与振动特性分析

振动特性是变压器结构的重要性能。考虑套管与油枕对振动分析的影响,对柔性直流变压器油箱结构建立了3种有限元仿真分析模型,通过对油箱结构振动特性进行分析,给出了固有频率、模态振型以及谐响应结果与规律。结果表明:变压器油箱箱体振动分析中可以忽略套管与油枕建模;油箱箱体的低阶模态振型以长侧面与顶面的振动为主;谐响应在低频范围幅值最大;长侧面和顶面的谐响应最大幅值为短侧面的1.5倍以上;50、100、200 Hz的谐响应可能引起明显的噪声。

基于数字仿真建模的船闸液压系统故障诊断

液压系统是船闸闸门运行的重要动力机构。系统回路之间耦合性强,故障机理各不相同,导致其故障诊断困难重重。针对以上问题,提出了一种基于数字仿真建模的船闸液压系统故障诊断方法,通过AMEsim仿真平台模拟液压元件故障状态,生成故障数据,结合偏最小二乘法(PLS)建立过程变量与故障类型的回归方程,对液压系统故障类型进行判别分析。结果表明,偏最小二乘法能够实现过程变量数据融合,提取故障特征,完成故障类型的检测、分离与识别。

基于多智能体的医院船护理人力资源配置仿真建模研究

目的 对计算机仿真方法在战时医院船护理人力资源配置测算中的应用可行性和优化方案进行探究。方法 采用多智能建模方法描述和分析不同主体行为对系统效果的影响,采用离散事件仿真对伤员在医院船的流转过程进行描述和呈现。结果 在5 d伤员流入400人情况下:0级海况下,54人护士编配方案可满足伤员护理需求;4级海况下,89人护士编配方案可满足伤员护理需求。结论 本研究开发的具有开放面板、可视化的仿真模拟系统,为我军医院船护理人力资源管理提供了全新方法和实验平台。护理管理者应综合考虑多主体的交互影响,通过对多主体指标参数预判,确定护理人力资源配置的最优方案。

基于仿真建模的不确定工时条件下的转向架产能评估方法

由6个车间数百个工位和若干种物流方式组成的A公司转向架生产系统,因部分工序工时不确定,且产线常有小规模改造,传统产能评估方式误差较大,缺少较准确的产能数据辅助决策手段来制定生产计划。基于仿真软件Factory Simulation进行车间仿真建模,对现实转向架车间生产同步仿真,再对不确定工时的工序进行历史数据分析,建立拟合模型,并将分析所得参数导入仿真模型中,最后对仿真模型进行1 000次并行仿真,分析仿真输出数据,实现准确产能评估。

高速公路桥梁长期服役性能退化仿真建模方法

为了准确地对高速公路桥梁长期服役性能进行评估及预测,基于传统的结构行为方程,提出一种改进的高速公路桥梁长期服役性能退化仿真建模方法。该方法相较传统的结构行为方程能更好地对高速公路桥梁长期服役性能退化进行仿真。

高速公路路面长期服役性能退化仿真建模方法

为了实现现有路网的精细化、信息化管养工作,基于传统的结构行为方程,提出一种改进的高速公路路面长期服役性能退化仿真建模方法。通过采集河北省京张高速公路年度路面定期检测数据及公路历史养护数据,对数据进行分类分级,运用传统结构行为方程建模,利用专家经验法,对传统的结构行为方程建模法进行改进。结果表明,面对目前交通激增、养护频繁的高速公路路面,该方法较传统的结构行为方程能更好地对长期服役性能退化情况进行仿真预测。

计算机技术在新能源领域仿真建模与数据分析中的应用

从新能源发电机组的建模技术、新能源场站的模型聚合技术、电网级储能系统的建模技术,到直流输电系统的建模技术、柔性电力电子装备的建模技术、柔性可控负荷的建模技术,再到灵活性资源的模型聚合技术、交直流电网仿真技术,关于计算机技术作为重要支撑在新能源领域仿真建模方面的探讨一直在持续进行。但计算机仿真技术、计算机数据分析能力在新能源领域仿真建模与数据分析中具体应用的相关研究还比较少。

基于仿真建模的单跑道机场五边间距优化研究

单跑道机场五边间距优化可利用数学建模、软件模拟仿真和模拟机验证的方法,对航空器飞行参数、气象条件、管制指挥等影响机场运行效果的因素进行模拟仿真建模分析,在保证管制员工作负荷保持不变或降低的情况下,得出符合航空器安全高效运行的最优间隔,以达到提升机场运行效率和管制指挥效率的目的。

吊桥索夹——模拟仿真建模计算

悬索吊桥和张力索桁吊桥主索在吊杆巨大重力作用下,索夹对钢丝之间内力的挤压、传递、分布和变形情况复杂。索夹内主索上下部要失圆变形成为异形椭圆形断面,索夹内弧应该是椭圆形,索夹外圆形主索对异形椭圆形索夹具有抗滑作用。索夹按异型椭圆形设计,设计计算有困难,故索夹常简化为圆形。采用实用工程数值模拟“仿真”建模,作网状平面饺接刚架“仿真”建模计算,是简单实用的计算方法,使复杂计算问题获得简单解决。

张力索桁—拱组合高速管道桥——模拟仿真建模计算

高速管道是未来发展的交通形式,采用低压管道减小行车阻力,速度可达1 000 km/h,一般都为架空管道,对桥梁结构的安全、稳定要求很高。将“张力索桁”新结构与钢桁架拱肋组合形成“张力索桁—拱组合桥”,发挥两者优点、克服弱点,材料强度、结构刚度、稳定都获得加强。再悬吊公路桥、铁路桥面系,结合形成“张力索桁—拱组合公、铁桥”,亦可作成“张力索桁—拱组合高速管道桥”。从塔顶索鞍向两端钢桁拱加设斜拉索,加强结构抗风稳定。采用型钢组合钢—混凝土组合高速管道作大、中、小桥梁,使高速管道建设容易解决。采用实用工程数值模拟“仿真”建模计算,可使复杂计算解决方便。

张力索桁-拱组合(公、铁)桥——模拟仿真建模计算

大跨径铁路桥梁的载重量大,“高铁”桥梁的稳定刚度需要大,一般都是用加大结构刚度和重力平衡刚度解决,钢材用量大和工程造价高。新研究的“张力索桁-拱组合桥”,是张力索桁、斜拉与桁架拱相结合的“三合一”组合结构技术,具有跨径大、重量轻、刚度大、结构稳定、施工方便、经济合理和架设自张拉特点。“张力索桁”是新结构,有材料强度高、重量轻、结构稳定、刚度大、施工方便优点。拱桥有外形美观、结构稳定、刚度大特点。将“张力索桁”与钢桁拱肋组合,再悬吊桥面系,形成组合结构,发挥两者优点、克服弱点。张力索桁外形纤细,钢桁拱形体刚强,板桁组合桥面抗扭刚度大,整体结构稳定、壮美。从塔顶索鞍向钢桁拱两端加设斜拉索,加强结构抗扭和抗风稳定。采用实用工程数值模拟“仿真”建模计算,使复杂新结构计算解决方便。可用作公路桥梁,结构刚度很大,亦可作“张力索桁-拱组合公、铁桥”。

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真,从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此,需要以CAS理论为依据,研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法,以适应信息化战争模拟的需要。为此,我们在分析体系对抗仿真需求的基础上,从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略,基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手,探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题,并结合体系对抗仿真实验,研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构,提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。

基于Matlab无刷直流电机系统仿真建模的新方法

在分析无刷直流电机(BLDC)数学模型的基础上,提出了无刷直流电机系统仿真建模的新方法。在Matlab/Simulink中,建立独立的功能模块,如BLDC本体模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等,再进行功能模块的有机整合,搭建无刷直流电机系统的仿真模型。为保证仿真快速性和有效性,模型采用分段线性法生成梯形波反电动势,系统采用双闭环控制:速度环采用PI控制,电流环采用滞环电流控制。仿真结果证明了该方法的有效性,同时也适用于验证其他控制算法的合理性,为实际电机控制系统的设计和调试提供了新的思路。