矿体三维实体构建子系统的UML模型设计
基于特征库的矿山三维实体建模
关键 词 : 实体模型: ' ̄ ed建模; - 特征技术 中图分类 号 :D 5 T 3 1 文 献标识码 : T - : P 9. 0 9 A
1 问题 的提 出
计算机矿 山建模 技术 有 多种 类 型 : 段模 型、 块 线
尽管实 体矿 山模 型有如 上诸 多 的好 处 ,但是 当 前矿 山建 模 工作仍 然 以矿 山专 用软 件平 台如 Mie n—
基于特 征库 的矿 山三维 实体 建模
游安弼 . 嗣经 蔡
(. 1北京科技大学 , 北京 10 8 ;2江西理工大学 , 003 . 江西 赣州  ̄ 1o ) o o
摘 要 : 为了促进实体建模技术在矿山行业的应用, 提出了一种基于特征库的矿山三维建模策略。 首先介绍了建立
矿 山三维实体模型的通常步骤 , 然后介绍 了基于特 征库 的矿 山三维实体建模步骤。可 以看出 , 于特征库 的矿 山三 基 维实体建模策略能显著地简化矿 山建模的过程 , 提高矿 山三维建模 的速度。
库 的矿 山三 维建 模技 术”在 建立 矿 山模 型之前 首先 .
开发出一个“ 采矿特征库”然后使用此特征库进行 ,
矿 山三维建 模 I q 。
笔者 开 发 的特 征库 主 要用 于 地下 金属 矿 山, 特 征 库既包 含 地表 、 围岩 、 体 、 矿 断层 等 主要 天然 地下 结构 , 也包 括平巷 、 竖井 、 溜井 等简 单人 工地下结构 , 对 于采场 这样 有 多种类 型 的复杂地下 结构 ,针对特 定 的矿 山再 设计特 定 的采场特 征 。
Hale Waihona Puke 模 型[1 维实 体矿 山模 型 的应 用前 景 非 常广泛 ,  ̄。三 - 2 最有现 实意义 的应用 有 以下几 个方 面 。
uml建模与设计模式绘制流程图实训步骤及内容
uml建模与设计模式绘制流程图实训步骤及内容
UML(Unified Modeling Language)建模和设计模式绘制流程图的实训步骤及内容可以分为以下几个部分:
1. 确定需求:首先,明确需要建模和设计的系统或软件的需求。
了解系统的功能、特性和约束条件,明确需求背景和使用场景。
2. 选择适当的UML图:根据需求和实际情况,选择合适的UML图,例如用例图、类图、序列图、活动图等。
每个UML图都有不同的用途和表达能力,根据需求选择合适的图形。
3. 绘制用例图:根据需求,绘制用例图来描述系统的功能需求和角色之间的关系。
用例图是用来描述系统功能和用户之间的交互关系的图形。
4. 绘制类图:根据需求,绘制类图来描述系统中的类、属性和方法之间的关系。
类图是用来描述系统中静态结构的图形。
5. 绘制序列图:根据需求,绘制序列图来描述系统中对象之间的交互流程和时间顺序。
序列图是用来描述系统中动态行为的图形。
6. 绘制活动图:根据需求,绘制活动图来描述系统中的业务流程和操作步骤。
活动图是用来描述系统中流程的图形。
7. 应用设计模式:根据需求和问题的性质,应用合适的设计模式来解决问题。
设计模式是一种被广泛接受的、可重复使用的解决方案,可以提高系统的可维护性和扩展性。
8. 优化和评估:根据建模和设计结果,进行优化和评估。
检查模型的准确性和一致性,找出潜在的问题和改进空间。
在整个实训过程中,需要遵循良好的建模和设计规范,确保模型的清晰和可理解性。
并且在绘制流程图时,要注重细节的准确性,保证图形的易读性和可操作性。
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法研究
未来展望
随着科技的不断发展,煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法 将进一步完善和提高。未来研究可从以下几个方面展开:
1、数据模型优化:进一步优化三维数据模型的构建方法和技术,提高数据 的精度和完整性,以更好地反映煤矿井上、下环境。
2、可视化技术升级:研究更为先进的数据可视化和图像处理技术,提高可 视化效果和质量,为用户提供更为真实、直观的沉浸式体验。
结论
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法在煤矿安全生产、管理 和决策等方面具有重要意义。本次演示介绍了煤矿虚拟现实系统的三维数据模型 构建方法及可视化技术与算法的实现方法,并探讨了其应用场景和优势以及未来 的研究方向。为了进一步提高煤矿生产和管理水平,未来还需进一步优化三维数 据模型和可视化技术算法研究,并加强跨领域合作,共同推进煤矿虚拟现实系统 的应用和发展。
1、数据可视化:利用图形学、计算机视觉等技术将煤矿井上、下环境的三 维数据模型以图像、视频等形式呈现出来,以便用户进行观察和分析。
2、图像处理:为了提高可视化效果,需要对获取的图像进行处理,如增强、 滤波、色彩调整等,以突出重要信息,提高图像质量。
应用场景与优势
煤矿虚拟现实系统三维数据模型和可视化技术与算法在煤矿安全生产、管理 和决策等方面具有广泛的应用前景。具体来说,其应用场景和优势如下:
1、安全生产:通过模拟煤矿生产过程中的各种复杂情况,可以训练矿工的 操作技能,提高安全生产意识。同时,可视化技术与算法还可以实时监控矿井环 境,发现安全隐患,预防安全事故的发生。
2、生产计划:通过对煤矿井上为合理、高效的生产计划,优化资源配置,提高产量和效益。
3、智能化应用:将人工智能等技术引入煤矿虚拟现实系统,实现智能化决 策和管理,提高煤矿生产和管理水平。
UML建模的基本流程与步骤解析
UML建模的基本流程与步骤解析UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件系统设计的标准建模语言。
它提供了一套丰富的图形符号和规范,帮助开发人员更好地理解和描述软件系统的结构、行为和交互。
本文将解析UML建模的基本流程与步骤,帮助读者更好地掌握UML建模的方法和技巧。
1. 确定建模目标与范围在开始UML建模之前,首先需要明确建模的目标和范围。
建模目标可以是一个系统的整体结构,也可以是系统中的某个模块或功能。
范围则是指建模所涉及的对象和关系。
明确建模目标与范围有助于提高建模的准确性和效率。
2. 选择合适的UML图形UML提供了多种图形符号,用于表示不同的系统结构和行为。
在进行建模之前,需要根据建模目标选择合适的UML图形。
例如,如果要表示系统的类结构,可以使用类图;如果要表示系统的行为流程,可以使用活动图。
选择合适的UML图形有助于清晰地表达系统的结构和行为。
3. 绘制UML图形在选择了合适的UML图形之后,就可以开始绘制UML图形了。
绘制UML图形需要按照一定的规范和语法,以确保图形的准确性和可读性。
例如,在绘制类图时,需要使用矩形表示类,使用箭头表示类之间的关系。
绘制UML图形时,需要注重细节和准确性,以保证建模的质量。
4. 添加图形的属性和操作在绘制UML图形的基础上,可以进一步添加图形的属性和操作。
属性是指类的成员变量,操作是指类的方法。
添加属性和操作有助于完善系统的结构和行为描述。
例如,在类图中,可以为类添加属性和操作,以描述类的状态和行为。
添加属性和操作时,需要考虑系统的需求和设计约束,以确保建模的准确性和完整性。
5. 定义类之间的关系在绘制类图时,需要定义类之间的关系。
UML提供了多种关系符号,用于表示不同的关系类型。
常见的关系类型包括继承、关联、聚合和组合等。
定义类之间的关系有助于描述系统的结构和行为。
例如,在类图中,可以使用关联关系表示类之间的关联,使用继承关系表示类之间的继承。
UML建模与系统设计
UML建模与系统设计UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)是一种用于软件系统设计和开发的标准建模语言。
它提供了一套可视化的工具和方法,帮助开发者更好地理解和描述系统的结构和行为。
在本文中,我们将探讨UML建模和系统设计的重要性,并介绍一些常用的UML建模图。
一、UML建模的概念与意义UML建模是一种用图形化的方式来描述软件系统的结构、行为和与环境的交互。
它帮助开发者将复杂的系统问题分解为可理解的模块和关系,从而更好地理解和设计系统。
UML建模具有以下几个重要的意义:1. 沟通和共享:UML建模提供了一种标准的图形化语言,使得开发者能够更好地交流和共享设计思想。
通过使用统一的符号和图示,不同的开发者能够更容易地理解和解释系统设计。
2. 可视化设计:与纯文本描述相比,图形化的UML建模更直观和易于理解。
通过在图形上绘制类、对象、关系等元素,开发者可以更好地捕捉和表达系统的结构和行为。
3. 系统分析与设计:UML建模提供了一种系统分析和设计的方法论。
通过使用不同的UML图来描述系统的不同方面,开发者可以更好地理解系统需求,并进行逐步的系统设计。
二、常用的UML建模图在UML建模中,有几种常用的图形符号和图表,用于描述系统的结构和行为。
1. 用例图(Use Case Diagram):用例图用于描述系统的功能需求。
它展示了系统与外部用户(称为参与者)之间的交互关系,以及系统的各个功能模块之间的关系。
2. 类图(Class Diagram):类图用于描述系统的静态结构。
它展示了系统中的各个类以及它们之间的关系,包括继承关系、关联关系、聚合关系等。
3. 对象图(Object Diagram):对象图是类图的实例化表示,用于描述系统中对象之间的关系。
它展示了系统在某个特定时间点的对象状态和关联关系。
4. 时序图(Sequence Diagram):时序图用于描述系统中对象之间的动态交互。
三维矿业软件Surpac构建实体模型的不同方法及原理
三维矿业软件Surpac构建实体模型的不同方法及原理目前,在矿业界主要应用Surpac和Micromine两款软件,但两者侧重点不同,其中Micromine软件广泛应用于地质勘查工程,而Surpac软件则广泛应用于矿山的生产和设计,在国内很少使用其他同类软件。
随着矿业在工业发展中愈发受到重视,在国民生产总值中所占比重越来越大,国家对矿山三维可视化技术愈加重视,投入大量财力、物力,极大的促进了我国矿山三维建模的发展。
1.Surpac软件的介绍1981年,Supace MINEX GROUP(简称:Surpac)成立于澳大利亚,是主要研究采矿规划及管理和矿产资源开发的软件系统,在不断的发展中向全球推广了自己的研究结果(XinJieChu,2016)。
Surpac矿山数字化软件可以导入地质数据建立地质数据库、构建实体模型、块体模型、晶位模型、进行地质解译、体积运算、对钻孔数据进行显示、矿体圈定等。
而使用块体模型可以描述矿体空间分布、内在属性分布规律、品味分布等;矿体的实体模型则比较方便进行任意轴线和角度的剖切、描绘出实体空间位置、地表形态、报告实体体积和表面积等,通过模型的建立可以精确合理的对未来矿区的采矿计划进行安排,对采矿过程进行设计,还可以对矿区矿藏资源量进行估算、Surpac主要应用于初期矿产的勘探工程、中期矿区开采以及后期矿山采矿完毕之后进行的复垦设计(吕英英,2009)。
Surpac软件主要具有以下特点:(1)Surpe软件需要新建坐标文件、工程测斜文件、品位文件、岩性文件,以上四个文件是后续建模的基础,而这些文件也可以在EXCEL或ACCESS中完成,因此在整理资料的过程中,用EXCEL或ACCESS便可以新建软件建模所需要的原始数据;(2)Surpac软件在建立地质数据库的过程中可根据文本文件或EXCEL文件中的数据,十分方便地建立地质数据库,并对数据库中的数据进行校检,如重叠样品、代码许可格式、整数的最小值和最大值的校验等;(3)Surpac软件在地质数据库的使用过程中可用不同的方式在钻孔上标注岩性、品味等信息,可查询钻孔的坐标与孔号;(4)Surpac软件可通过交互式解译生产轮廓线,是比较强大的功能;(5)Surpac软件能够将MapGIS格式的剖面图和平面图转换为DXF的格式,十分快捷方便;(6)就创建块体模型而言,Supac软件在创建块体模型方面的功能十分的完善以及强大,可利用普通克里格、最近距离、指示克里格、距离反比、部分百分比、连续指示模拟、连续高斯模拟等估值方法对块体进行插值;(7)就剖面分析而言,Supac软件可以进行任意轴线和任意剖面的切割,还能形成切割后剖面体;(8)就储量估算而言,Surpac软件可根据不同的储量级进行估算;(9)就二次开发而言,Surpac软件提供基于TCL脚本语言的二次开发工具,方便用户访问Surpac软件内部函数以及对外部的开发程序进行调用;(10)就国家政策的支持而言。
UML系统建模与分析设计--系统体系结构建模
7.2.5 构件图建模的方法和技巧
1.构件描述的方法与技巧
(1)一个结构良好的构件应具备的特点
从物理结构上对软件系统进行抽象; 从物理结构上对软件系统进行抽象; 提供一组小的、定义完整的接口实现; 提供一组小的、定义完整的接口实现; 构件应包含与其功能有关的一组类,以便满足接口要求; 构件应包含与其功能有关的一组类,以便满足接口要求; 与其它构件相对独立, 与其它构件相对独立,构件之间一般只有依赖和实现的关 系。
( 1
二者都有名称; 都可以实现一组接口; 都可以参与依赖、继承、 关联等关系和交互; 都可以被嵌套; 都可以有实例。
( 2 抽象的方式不同; 抽象的级别不同; 访问方式不同; 与包的关系。
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UML系统建模与分析设计
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3.软件构件的特点
(1)接口。 (2)操作。 (3)实例化。 (4)与配置环境的亲合性。 (5)能与同环境下其它构件进行交互。 (6)构件可以是可执行代码、二进制代码和源代码形式。 (7)可替换的物理实体。 (8)系统的组成部分。 (9)构件是软件复用的基本单元。
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7.2
软件系统体系结构模型
7.2.1 软件构件的图符表示和特点
1.软件构件的图符表示:
图7-2 构件的图符表示
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2.构件与类的比较
7-3 构件与包含的类有依赖关系
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UML系统建模与分析设计
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“诊疗管理 诊疗管理” 图7-14 “诊疗管理”子系统源代码到执行代码过程的构件图
软件工程中的UML建模和设计模式
软件工程中的UML建模和设计模式在软件工程领域中,UML(统一建模语言)建模和设计模式是两个重要的概念。
UML建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化语言,而设计模式则是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
UML建模是软件开发过程中必不可少的一环。
它提供了一种通用的语言和符号,使得开发团队能够更好地理解和沟通软件系统的结构和行为。
UML建模包括用例图、类图、时序图等多种图形表示方式,每种图形都有其特定的用途和表达能力。
通过使用UML建模,开发团队可以更好地理解用户需求,设计合理的软件架构,并将其转化为可执行的代码。
设计模式是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
它们是在实际开发中被证明有效的解决方案,可以帮助开发人员避免重复造轮子,提高代码的可维护性和可扩展性。
设计模式包括创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。
创建型模式用于创建对象,结构型模式用于描述对象之间的关系,行为型模式用于描述对象之间的交互和通信方式。
常见的设计模式有单例模式、工厂模式、观察者模式等。
UML建模和设计模式在软件工程中的应用是相辅相成的。
UML建模提供了一种描述和设计软件系统的通用语言,而设计模式则提供了一种解决软件设计问题的方法。
通过使用UML建模,开发团队可以更好地理解和沟通软件系统的结构和行为,而设计模式则可以帮助开发人员遵循一种经过验证的最佳实践,提高代码的质量和可维护性。
举个例子来说,假设我们正在开发一个电子商务网站。
通过使用UML建模,我们可以绘制用例图来描述用户和系统之间的交互,类图来描述系统中的各个类和它们之间的关系,时序图来描述用户操作和系统响应的时序关系。
这些图形可以帮助开发团队更好地理解用户需求,并将其转化为可执行的代码。
在设计阶段,我们可以运用设计模式来解决一些常见的软件设计问题。
比如,我们可以使用单例模式来确保系统中只有一个购物车实例,使用工厂模式来创建不同类型的商品对象,使用观察者模式来实现用户对商品的关注和通知功能。
基于UML的矿产资源管理系统分析与设计
目前, 我国信息技术 正在迅猛发展 , 产资源信息化建 设正处在 前所 矿 未有的发展时刻 。然而 , 要在“ 十一五 ” 期间进一步使矿产资源信息化深入 进行 , 提高矿产资源保护 和开发利用水平 , 还需要进一 步加 大信息化建设 的进程 。在这关键时刻 , 如何对 数据、 业务等进行整合重组 , 从而完成对 已 有系统的集成; 如何建立信 息化发展 的统一 的标准 ; 如何制 定适合本地 区 矿产资源信息化发展的规划和 实施 方案 ; 这些 是我们 所面临的急需解决的 问题。这就迫切需要改进软件 的设计模式 、 软件 重构 、 向服务架构, 面 从而 进一步促进矿产资源的科学有效管理 [] 1。 1统一建模语言 删L . 1 1M . U L及其特 点 u 是一种标 准的图形化建模语言 。它是面 向对象分析与设计的一种 地 标准表示 , 它不是 一种可视化 的程序 设计语言 , 是一种可视化 的建 模语 而 言; 不是工具或知识库的规格说 明, 而是一种建模语言规格 说明, 是一种表 示 的标准; 它不是过程也不是方法 , 但它允许任何一种过程和方法使用它 。 它是可 以被上述 以及其 他方法的使用者广 泛采用 的一 门简单、 一致 、 通用 的建模语言。 UL M 统一 了 B o h o T o S 等方法 中的基本概念 。 M 还 吸取 了面 o c 、M 和 o E UL 向对象技术领域 中其他流派的长处, 其中也包括 非 o o方法 的影响 。U L符 M 号表示考虑了各种方法 的图形表示, 删掉 了大 量易引起混乱 的、 多余 的和 极少使用 的符号, 也添加了一些新符号。 因此, U L中汇入 了面 向对象领 在 M 域中很多人的思想 。这些思想并不是 UL的开发者们发明的, M 而是开发者 们依据最优秀 的 o o方法和 丰富 的计 算机科学 实践经验 综合 提炼而 成的
简述uml的建模过程
简述uml的建模过程UML(UnifiedModelingLanguage)是一种具有通用性的建模语言,它可以用来描述、构建和文档化一个系统或软件的架构。
UML用来建模图形化和文本化表达式作为一个系统或软件,以便清楚地理解和维护。
UML是一种完整的、建模系统方面的术语。
它是一种实现高级数据模型的通用语言,用于解释和表达复杂系统的特性。
它可以用来建立可重复使用的组件和模型,提高团队间的沟通效率,简化团队的设计流程,便于系统的设计、开发和部署。
二、UML的建模过程UML的建模过程包括以下几个步骤:(1)识别和收集需求:主要是收集用户对系统的要求,把用户的需求收集整理成一个由若干子要求构成的总体需求清单。
(2)分析需求:分析收集的用户需求,深入认识需求的本质,对用户需求进行功能,结构,性能等方面的分析,分析需求的可行性。
(3)设计系统:根据分析的结果,设计系统的功能模块,以及模块之间的交互关系,设计系统的输入输出界面,设计系统的系统架构,设计系统的数据库结构等。
(4)使用UML工具建模:运用UML工具对功能模块,模块间交互关系,输入输出界面以及数据库结构等系统设计的部分进行图形化的建模,以便更加清晰地表达系统设计的内容。
(5)验证模型:验证建模结果,检查建模结果是否符合需求,以及是否满足系统的需求。
三、UML的作用UML有助于快速捕获系统的构建规范,定量化系统的需求,加速系统开发,减少系统开发成本,增强项目的可控性,简化团队的沟通难度和通信开销,实现软件系统的标准化,提高系统的可维护性。
UML 的建模过程也可以帮助UML用户更加清晰地了解其交互的流程,使UML建模更加容易,从而更好地进行系统开发和软件部署。
四、结论UML(Unified Modeling Language)具有重要的意义,它可以用来解决复杂系统的构建工作。
UML的建模过程主要包括:识别和收集需求、分析需求、设计系统、使用UML工具建模和验证模型等步骤。
解析UML中五类UML模型图
解析UML中五类UML模型图本文和大家学习一下UML模型图的相关知识,UML模型图大致可分为五类,共有十种,这里和大家分享一下,相信通过本文的学习,你对UML模型图一定会有所了解的。
UML模型图标准建模语言UML定义了下列5类、共10种UML模型图:第一类是用例图用例图从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者。
第二类是静态图(Staticdiagram)静态图包括类图、对象图和包图。
UML模型图中其中类图描述系统中类的静态结构。
不仅定义系统中的类,表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等,也包括类的内部结构(类的属性和操作)。
类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期都是有效的。
对象图是类图的实例,几乎使用与类图完全相同的标识。
他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例,而不是实际的类。
一个对象图是类图的一个实例。
由于对象存在生命周期,因此对象图只能在系统某一时间段存在。
包由包或类组成,表示包与包之间的关系。
包图用于描述系统的分层结构。
第三类是行为图(Behaviordiagram)UML模型图中行为图描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。
其中状态图描述类的某一对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。
通常,状态图是对类图的补充。
在实用上并不需要为所有的类画状态图,仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。
而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并行活动。
第四类是交互图(Interactivediagram)交互图描述对象间的交互关系。
其中顺序图显示对象之间的动态合作关系,它强调对象之间消息发送的时间顺序,同时显示对象之间的交互;协作图描述对象间的协作关系,合作图跟顺序图相似,显示对象间的动态合作关系。
除显示信息交换外,合作图还显示对象以及它们之间的关系。
如果强调时间和顺序,则使用顺序图;如果强调上下级关系,则选择协作图。
这两种图合称为交互图。
矿体三维实体构建子系统的UML模型设计
件 . 即 可 以用 更 先 进 的 算 法 替 代 原 组 件 ,而 不 必 修 改 第 三方 软 件 .完 全 符 合 软 件 工 程 中 的 “ 低 耦 合 ,高 内 聚 ” 原 则 。组 件 图 描 述 组 件 及 组 件 问 的关 系 ,表 示 组 件 之 间 的 组 织 和 依 赖
之 间存 在 的种 种 关 系 。
将 系 统 功 能 进 行 封 装 ,制 成 组 件 ,供 第 三 方 软 件 系 统 调
轮 廓 线 顶 点 的 个 数 ,动 态 分 配 数 组 存 储 空 间 ,并 依 次 记 录 每 条矿体剖面轮廓线上各顶点三维 坐标 ( x , Y , z ) 。 例 如 ,某 条 轮 廓 线 顶 点 坐 标 按 下 列格 式 存 储 到 二 维 数 组 p o l y g o n N o d e s『 ] 【 3 1
际 上 就 是 由这 些 编 号 与 矿 体 编 号 相 同 的一 系 列 矿 体 剖 面 轮 廓 ,
按 照 高 程 从 小 到 大 或 从 大 到 小 的顺 序 ,依 次 重 构 而 成 。 笔 者 采 用 数 组 作 为 二 维 矿 体 剖 面 轮 廓 线 的 数 据 存 储 结 构 , 即 根 据
图 6中 件 接 口函
数B u i l d 3 D Mo d e l 即可 实 现 矿 体 三 维 实体 建 模 。
, / 矿体表面三角面片链表 其 中矿体剖面轮廓类基本结 构如下 :
c l a s s P o l y g o n C o n t o u r{
G L l f o m ( * p o l y g o n N o d e s )[ 3 1; / / 轮廓线顶点 坐标 / / 数组指针 G L i n t n o d e C o u n t ; , / 轮廓线顶点个数 G L i n t O r e I D ; } , / 所属矿体编号
使用UML状态图进行系统状态建模
使用UML状态图进行系统状态建模在软件开发过程中,对系统进行状态建模是非常重要的一步。
状态建模可以帮助开发人员更好地理解系统的行为和状态转换,从而更好地设计和开发软件。
而UML状态图作为一种常用的状态建模工具,可以清晰地描述系统的状态及其之间的转换关系。
本文将介绍如何使用UML状态图进行系统状态建模。
1. 系统状态的定义系统状态是指系统在特定时间点上的属性和行为。
一个系统可以有多个状态,每个状态都具有一些特定的属性和行为。
在进行系统状态建模之前,我们首先需要明确系统的状态定义。
例如,对于一个电梯系统来说,可以定义以下几个状态:停止、运行、开门、关门等。
2. 状态的表示在UML状态图中,状态通过一个矩形框来表示。
矩形框中包含状态的名称,以及状态的属性和行为。
状态的属性和行为可以通过附加的标签来表示。
例如,对于停止状态,可以在矩形框中添加一个“停止”标签。
3. 状态之间的转换系统的状态不是静止的,而是会根据一定的条件和事件进行转换。
在UML状态图中,状态之间的转换通过箭头来表示。
箭头表示状态之间的转换条件和事件。
例如,对于电梯系统来说,可以通过箭头表示从停止状态到运行状态的转换,以及从运行状态到开门状态的转换。
4. 转换条件和事件的表示在UML状态图中,转换条件和事件可以通过标签来表示。
标签可以包含转换条件和事件的描述。
例如,对于从停止状态到运行状态的转换,可以在箭头上添加一个“按下上行按钮”标签,表示需要按下上行按钮才能进行状态转换。
5. 并发状态有些系统可能存在多个并发的状态,即多个状态同时存在。
在UML状态图中,可以使用水平的分支线来表示并发状态。
分支线从一个状态中分出多个状态,表示这些状态是并发的。
例如,对于电梯系统来说,可以使用分支线将停止状态和开门状态分开,表示这两个状态是并发的。
6. 子状态和超状态有时候,一个状态可以进一步细分为多个子状态。
在UML状态图中,可以使用嵌套的矩形框来表示子状态。
矿体三维实体构建子系统的UML模型设计
矿体三维实体构建子系统的UML模型设计
张瀚瑞;张春明;王青;杨继东
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】在露天金属矿优化设计系统三维实体建模过程中,从需求分析、总体设计,再到详细设计,全部采用UML语言进行可视化建模,取得较好效果.
【总页数】3页(P67-69)
【作者】张瀚瑞;张春明;王青;杨继东
【作者单位】东北大学,沈阳110006;东北大学,沈阳110006;东北大学,沈阳110006;辽宁创铭电子工程有限公司,沈阳110004
【正文语种】中文
【相关文献】
1.印度尼西亚某金矿矿体三维实体建模及资源量估算 [J], 汪昌亮
2.基于Micromine软件的矿体模型构建及矿体资源评价与动态管理——以祁雨沟矿区J4角砾岩型金矿体为例 [J], 赵露露;黄绍锋;薛明环;任芳远
3.三维实体转子系统热-结构耦合响应分析 [J], 李岩;袁惠群;梁明轩;贺威
4.利用UML模型构建基于RFID技术的智慧型图书馆馆员工作站平台 [J], 潘呈昀
5.建立矿体三维实体模型的研究 [J], 孙豁然;许德明;于培言
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矿井三维模型可视化系统的设计与实现
矿井三维模型可视化系统的设计与实现摘要:巷道包含了复杂的拓扑信息和空间信息,是矿井其他信息的空间载体,其建模尤为重要。
本文针对矿井三维模型可视化的需要,设计并实现了一套基于Java语言的矿井三维可视化模型。
系统主要包括不同断面巷道模型的分类和参数化构建、矿井液压支架模型的实现、巷道纹理材质库的选择、光照选择,巷道漫游等。
关键词:矿井三维可视化,JOGL,Java,巷道1引言数字矿山作为一种复杂的三维空间信息系统,不仅能够存储、分析和表达真实矿山中各种空间实体对象的属性信息,而且涉及大量复杂的空间定位特征及可能拓扑关系的组织和管理。
因而,数字矿山的三维空间数据模型是联结真实矿山世界和计算机中抽象的矿山世界的桥梁[1]。
本研究就是对矿井三维模型可视化系统进行设计与实现。
通过数字矿山建设至少可以在以下几个方面给矿山企业带来好处:1、提高矿山企业的生产效率和资源优化;2、加强矿山的安全管理,积极的预防矿难事故;3、降低决策的风险性,提高企业快速反应能力。
本文针对煤矿井下环境抽象出各类图元,在空间上模拟真实井下系统,实现了矿井三维模型可视化系统[2-3]。
2 JOGL图形库JOGL是Java对OpenGL API绑定的开源项目并设计为采用Java开发的应用程序提供2D/3D图形硬件支持。
JOGL对OpenGL 2.0[4-5]规范中的API和几乎所有第三方开发商的扩展提供完整访问,而且集成了AWT和Swing界面组件。
JOGL函数库的简单抽象要比高度抽象如Java 3D函数库执行起来高效的多,因为其大部分代码是自动生成的,所以JOGL的升级可以迅速的与OpenGL升级相统一[6-8]。
3矿井三维模型可视化的设计3.1巷道图元三维模型分析巷道由于存在于地下,其数据提取不像地表实体一样简单。
巷道图元与巷道图元间采用非直线形式,以实际角度进行弧形连接。
根据巷道的不同用途,其断面形状,宽度,高度也都不一样,所以可以从巷道断面形状入手抽象出几例模型。
UML建模课程设计报告[史上最全]
UML建模课程设计目录1 引言 (4)2 UML概述 (5)2.1 UML简介 (5)2.2 UML模型图的构成 (5)2.3 UML事物 (5)2.3.1 构件事物 (6)2.3.2 行为事物 (6)2.3.3 分组事物 (6)2.3.4 注释事物 (7)2.4 UML图及特征 (7)2.4.1 用例图 (7)2.4.2 类图 (7)2.4.3 对象图 (7)2.4.4 时序图 (8)2.4.5 协作图 (8)2.4.6状态图 (8)2.4.7活动图 (8)2.4.8组件图 (9)2.4.9配置图 (9)3 UML结合实例分析 (10)3.1 需求分析 (10)3.1.1系统开发需求 (10)3.1.2系统功能需求 (10)3.2 UML建模分析 (10)3.2.2类图 (11)3.2.3 活动图 (13)3.2.4 顺序图 (14)3.2.5 协作图 (15)3.2.6 状态图 (16)3.2.7 组件图 (17)3.2.8 部署图 (17)4 总结 (18)1 引言建模是开发优秀软件所有活动的核心部分。
在开发中利用UML来编制系统蓝图,并与仓库管理系统开发的特色相结合,提出了自己的一套UML的建模过程。
基于这个过程来进行系统的分析,设计,实现与测试。
运用UML建模思想与各种模型对仓库管理系统进行详细的描述。
2 UML概述2.1 UML简介UML (Unified Modeling Language)为面向对象软件设计提供统一的、标准的、可视化的建模语言。
适用于描述以用例为驱动,以体系结构为中心的软件设计的全过程。
UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。
UML语义:UML对语义的描述使开发者能在语义上取得一致认识,消除了因人而异的表达方法所造成的影响。
UML表示法:UML表示法定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。
2.2 UML模型图的构成事物(Things):UML模型中最基本的构成元素,是具有代表性的成分的抽象关系(Relationships):关系把事物紧密联系在一起图(Diagrams ):图是事物和关系的可视化表示2.3 UML事物UML语言的事物,包括四类:结构事物:语言的静态构成要素,有7种:类和对象、接口、主动类、用例、协作、构件、节点。
uml建模方法论
uml建模方法论UML建模方法论是指使用UML进行系统建模的一套方法和原则。
它提供了一种规范和标准化的建模语言,使得软件开发人员能够在不同的开发阶段和不同的开发团队之间进行有效的沟通和协作。
UML建模方法论的基本概念包括模型、视图、图和元素。
模型是对系统的抽象表示,可以包含多个视图。
视图是模型的一个特定方面的展示,可以通过图来表示。
图是视图的具体表现形式,包括类图、时序图、用例图等。
元素是构成模型和视图的基本单元,如类、对象、关系等。
在UML建模方法论中,类图是最常用的图形表示方式之一。
它用于表示系统中的类、对象、属性和方法之间的关系。
类图可以帮助开发人员理解系统的静态结构,包括类的继承关系、关联关系和依赖关系等。
时序图是另一个常用的图形表示方式,它用于描述系统中的对象之间的交互过程。
时序图可以帮助开发人员理解系统的动态行为,包括消息的传递和对象之间的时序关系等。
UML建模方法论可以应用于软件开发的各个阶段。
在需求分析阶段,开发人员可以使用用例图和活动图来描述系统的功能和行为。
用例图可以帮助开发人员理解系统的功能需求和用户角色之间的关系。
活动图可以帮助开发人员理解系统的流程和操作步骤。
在设计阶段,开发人员可以使用类图和时序图来描述系统的结构和行为。
类图可以帮助开发人员定义系统的类和对象之间的关系。
时序图可以帮助开发人员描述系统的交互过程和时序关系。
除了软件开发,UML建模方法论还可以应用于系统分析、系统集成和系统维护等领域。
在系统分析中,开发人员可以使用UML建模方法论对现有系统进行分析和评估。
在系统集成中,开发人员可以使用UML建模方法论来定义系统的接口和数据交换方式。
在系统维护中,开发人员可以使用UML建模方法论来理解和修改现有系统的结构和行为。
UML建模方法论是一种有效的软件建模方法,可以帮助开发人员更好地理解、设计和交流系统的结构和行为。
通过使用UML建模方法论,开发人员可以提高软件开发过程的效率和质量,减少开发过程中的沟通和协调成本。
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系描述类之间“一般”与“特殊”的关系:关联关系描述对 象问的结构关系:实现关系描述规定协议的元素和遵守协议 的元素之间的关系.例如接口与实现接口的类或组件之间的 关系、用例和协作之间的关系。从本系统类图中可以看到类 之间存在的种种关系。 将系统功能进行封装,制成组件,供第三方软件系统调 用。组件是一系列其他逻辑单元(类和协作)的物理实现。 组件可以是图形界面.也可以是非图形界面。接口是操作的 集合,规定类和组件的服务。虽然组件和类均可实现接口, 但它们之间有明显区别。例如,制成组件以后,服务只能通 过接口来访问。用什么组件实现接口不会影响使用接口的组 件,即可以用更先进的算法替代原组件,而不必修改第三方 软件,完全符合软件工程中的“低耦合,高内聚”原则。组 件图描述组件及组件间的关系,表示组件之间的组织和依赖
TECHNIQUES
人工智能及识别技术
顶点三维坐标数据及该轮廓所属矿体编号。每个三维矿体实 际上就是由这些编号与矿体编号相同的一系列矿体剖面轮廓, 按照高程从小到大或从大到小的顺序,依次重构而成。笔者 采用数组作为二维矿体剖面轮廓线的数据存储结构,即根据 轮廓线顶点的个数,动态分配数组存储空间,并依次记录每 条矿体剖面轮廓线上各顶点三维坐标(x,Y,z)。例如,某条轮 廓线顶点坐标按下列格式存储到二维数组polygonNodes口[3】 中: {{50305.660,50621.55Z 406.000},{50305.660,50615.314, (2)三维矿体数据结构 采用不规则三角形网模型描述矿体表面的空间形态,即 用三角面片来近似模拟三维矿体表面。因这些三角面片是在 用二维矿体剖面轮廓线重构矿体三维实体的过程中生成,故 三维矿体数据结构中既要包括一系列相关的二维矿体剖面轮 廓数据,又要包括在三维重构过程中生成的三角面片数据。 采用两个双向链表分别作为一系列二维矿体剖面轮廓线和矿 体表面三角面片的数据存储结构.即:
图4 “构建矿体三维实体”用例对应的活动图
活动图描述了发生了什么,但没有说明该项活动由谁来 完成。泳道解决了这一问题,它将活动图的逻辑描述与时序 图、协作图的责任描述结合起来。泳道用矩形框表示,属于 某个泳道的活动放在该矩形框内.将对象名放在矩形框的项 部,表示泳道中的活动由该对象负责。
O斗j八
在处理复杂问题时.通常使用分类方法来有效地降低问 题的复杂性。在面向对象建模技术中,也可采用同样方法将 客观世界的实体映射为对象,并归纳成类。类、对象以及它 们之间的关系是面向对象技术中最基本的元素。类模型(类 图)和对象模型(类的实例)揭示系统结构,是面向对象系 统建模常用的图。描述了类集、接口集、协作及它们之间的 关系。类图为系统的静态方面建模,是定义其他图的基础。 此外,还可为逻辑数据库模式建模。本系统类图如图5所示。
图6中用户接口组件只需调用三维实体重构组件接口函 数Build3DMode中矿体剖面轮廓类基本结构如下:
class
PolygonContour{
3系统数据结构模型
数据结构模型是构建矿体三维实体模型的基础.重要性 不言而喻。数据结构可采用类图建模,如图5所示。 由于本系统采用由多种单一模型(如矿体剖面模型和不 规则三角网模型等)构成的混合数据模型来为矿体三维实体 建模,因此,必须设计出与之相适应的数据结构模型。以下 为本系统采用的几种数据结构模型。 (1)二维矿体剖面轮廓数据结构 一般可以通过坐标投影变换将相邻轮廓线上的顶点坐标 (三维)投影到当前轮廓线所在的平面(各点高程相同,故可视 为二维),以降低处理的复杂程度。即:先计算当前轮廓线任 意不共线三点的法向量.再通过计算平均值求得所在平面的 法向量。然后将轮廓线上的点投影到该平面。因文中涉及的 矿体剖面之间相互平行,故无需进行坐标投影变换。 二维矿体剖面轮廓数据结构相对简单,主要包括轮廓各
ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND IDENTIFICATION
TECHNIQUES
人工智能及识别技术
矿体三维实体构建子系统的UML模型设计
张瀚瑞1,张春明-。王青1,杨继东2
(1.东北大学,沈阳110006;2.辽宁创铭电子工程有限公司,沈阳110004)
摘
要:在露天金属矿优化设计系统三维实体建模过程中,从需求分析、总体设计,再到详细设计,全部采用UML
UML模型概述
UML语言为系统建模提供了9种不同的图,分别从不同
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早
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方面和不同角度为软件系统分析、设计到实现提供有力支持。 其中类图、对象、用例图、组件图和配置图为系统的静态方 面建模,而时序图、协作图、状态图和活动图则为系统的动 态方面建模。 在不同的阶段需要建立不同的模型,同样类型的图在不 同的阶段其侧重也不同。例如.在软件开发的不同阶段虽都 使用类图,但这些类图描述了不同层次的抽象。在需求分析 阶段,类图是所研究的问题域中的概念,即处于概念层;在 设计阶段,类图描述类与类之间的接口,即处于说明层;在 实现阶段,类图描述软件系统中类的实现,即处于实现层。 类图还可以为数据库建模。
语言进行可视化建模,取得较好效果。 关键词:UML语言;模型;系统
UML Model
Design of
Metal Mine
3D Orebody Reconstruction Subsystem
ZHANG Han—ruil,ZHANG
Chun—IIliIl91,WANG
Qin91。YANG
Ji-don92
Node2【3】3;//三角面片第二个顶点的坐标 Node3【3】;} ,,三角面片第三个顶点的坐标 矿体两端表面采用从尖灭点到两端的剖面轮廓逐个边线 连成的三角面片进行描述。
系统用户
少■一(墨殴
图1
轮矗数拓库
\、、十
入
第三方软件系统
系统用例图
用例捕捉系统行为。但未规定怎样实现行为。系统分析 是规定行为,而不是规定怎样实现这些行为。因用例图没有 显示不同的场景或称脚本,故在迭代开发细化阶段,需建立 事件流文档,为用例图配上结构化叙述的文本,且随着分析 的深入,不断添加更多细节。事件流例子如图2所示。 基金项目:国家自然科学基金(50974041),教育部博士点基 金(20090042120040),辽宁省自然科学基金(20093910)资
1
行为的类和其他元素总称。每个用例都有一个相应的协作来 实现。故不必显式为其建模。通过需求分析,建立系统用例 图。如图1所示。用例图包括用例、参与者(代表特定功能 的角色)以及依赖、类属和关联关系。先画参与者。再列出 每个参与者的用例。参与者代表角色,而不是职位。图1中 的系统用户可以是采矿工程师、技术人员和管理人员。参与 者可以是人,也可以是系统外部的软件系统、硬件乃至数据 库系统,如剖面轮廓数据库等。
图3
“构建矿体三维实体”用例对应的时序图
时序图和协作图一样都属于交互作用图。两者以不同的 方式表达了类似的信息,时序图描述了消息的时间顺序,协 作图描述了对象间的关系,它们之间可以相互转换。时序图 存在两个轴,水平轴表示不同的对象,垂直轴表示时间。时 序图中的对象用一个有垂直虚线的矩形表示。并标有对象名 和类名。垂直虚线是对象的生命线,用于表示在某段时间内 该对象是存在的。对象间的通信通过在对象的生命线间画上 消息来表示。 活动图主要是一个流图,描述了从活动到活动的流,还 可以用来描述对象在控制流的不同点从一个状态转移到另一 个状态时的对象流。活动图用于为系统的动态方面建模,包 括系统中任意一种抽象(包括类、接口、组件、节点)的活
关系(图6)。
406.000},{50305.660,50550.328,406.000),…)。
刷面轮廓线链表
图6组件图
list<PolygonContour>polygonContourLinkedList;
//矿体
list<TriangularPlane>triangularPlaneLinkedList;
臌组指针
GLfloat(*polygonNodes)[3】;
GLint nodeCount; GLint OrelD;l
//轮廓线顶点坐标
,,轮廓线顶点个数
,,所属矿体编号
三角面片类基本结构如下:
class GLfloat GLfloat GLfloat
TriangularPlane{ Nodel【3】3;//三角面片第一个顶点的坐标
(1.Northeastern University,Shenyang 110004,China;
2.Liaoning Chuangming Electronic Engineering Co.,Ltd,Shenyang 1 10004,China) Abstract:In three-dimensional orebody reconstruction Model process of Open-pit Metal Mine Optimization&Designing System,including requirement analysis,general
收稿日期:2013—11埘
万方数据
电脑编程技巧与维护
1“构建矿体三维实体”用倒的事件流 1.1前置条件:矿体剖面数据采集完毕。 1.2后置条件:矿体三维实体构建完成。屏幕显示构建完成的三维实体模型。 因构成实体表面的数据(三角面片)已存储到相应的双向链表中,故以后显 示三维实体模型时可直接调用,不必重建。如构建失败.则系统状态无变 化。 1.3扩充点:无 1.4事件流 1.4】基流 (1)从数据库或数据文件中获取矿体二维剖面数据。 (2)将剖面轮廓保存到剖面轮廓双向链表中。 (3)利用本文提出的新算法,依次对相邻剖面上的一对剖面轮廓线进行 三维表面重构(E—l、E-2)。 (4)将实体表面的数据(三角面片)存储到相应的双向链表。 (5)根据用户设置,显示构建完成的矿体三维实体模型。 1.4.2分支流:无 1.4.3替代流 E一1若矿体剖面数据不存在、数据格式错误或数据库连接失败。则用例 终止。 E.2若仅有】个剖面数据,则用例终止。