计算机仿真技术在生产系统中的应用

计算机仿真技术在生产系统中的应用

孙迪1，王昊2

（1.法库县总工会，辽宁法库110400；2.辽宁工业大学，辽宁锦州121000）

【摘要】当前计算机技术在高速发展中不断前行，目前越来越多的先进的计算机技术已经应用在各个领域。在目前的应急通信平台中已经开始应用一种仿真技术，这种仿真技术在实践中能够极大节省反应时间，提升工作效率，从而在根本上提升了整个应急平台的管理水平，这就使得应急通信平台能够发挥更重要的作用，并能开拓以往没有所涉及到的领域，使其发展前景愈发光明。本文设计主要是运用仿真技术，利用当前硬件设备和网络设备从而实现。这种技术对推动应急通信平台的发展有着重要的技术支撑，因此具备很现实的意义。

【关键词】仿真技术；3D技术；应急平台

【中图分类号】TP391.9【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）06-0082-03

1前言

目前我国的应急通信平台在近些年得到了显著的发展和提升，并主动运用各种先进的管理办法和先进技术，其中仿真技术就是其中的一种，通过使用仿真技术，可以利用计算机网络和设备带来的便捷性发挥更重要的作用，可以对日常应急通信平台实现各种信息储备的完善㊁监督机制的建立㊁信息的深度发掘和分析等，这样对完善应急平台工作有着很重要的意义，通过这种先进的技术，可以保证应急通信平台更加安全和迅速㊂

2仿真技术

仿真技术基于计算机硬件设备和操作系统以及网络环境存在的，并采用交互式模式模拟一种仿真环境，从而对真实的物体和信息加以虚拟分析和规划㊂简单来说，仿真技术实际上能够将真实客观的事物转变成一种虚拟的环境，从而帮助使用者达到能够能听㊁能碰㊁能看的效果㊂

在仿真技术环境中，使用者可以非常方便的同计算机实现虚拟空间的互动，从而让使用者能够感受到一种身临其境的良好感受㊂

目前较为成熟的仿真技术有很多种，密码处理㊁多媒体技术㊁人体工程㊁计算机技术等都是虚拟实现表现形式㊂使用仿真技术，能够帮助人们更清晰的理顺需要分析的数据或信息，通过构建出一种虚拟㊁交互性强的使用环境，从而帮助使用者高效率完成工作，这就是虚拟交互技术所要实现的目的㊂这种技术有一个最主要的特点，那就是构想性，构想性能够通过仿真技术将人们所难以理解的抽象东西变得具体，并通过三维立体的形式表现出来，这样就使得之前的抽象事物通过仿真技术变得 具体 ，那么使用者就能更好的理解其意义㊂

3仿真技术在应急通信平台中应用的意义在传统的应急通信平台中，由于每天要处理非常多的信息，因此不仅工作量巨大，而且也非常容易出错，工作人员在长时间高负荷的工作中也很容易疲惫，这就导致了工作效率不高㊁反应速度迟缓，甚至会做出错误的指令㊂但是采用仿真技术就可以有效的提升平台工作人员的工作效率，并提升工作人员整体业务水平，同时能够有效的帮助工作人员分析当前信息，降低使用者工作强度，从而提升应急通信平台整体的服务质量㊂不仅如此，通过仿真技术还可以帮助应急通信平台提升整体技术水平和完善通信机制，提升应急平台计算机中心的应用率和整体效率，从而能在很大程度降低硬件的损耗和硬件投入支出㊂

4仿真技术系统阐述

本次设计的系统是一套综合性系统，结合了仿真技术㊁网络技术㊁3D图像技术以及包括数据库在内的多种计算机技术综合一体的系统㊂这套系统能够在应急通信平台良好的运行㊂该系统具有能够在虚拟环境中进行多用户共同操作的特点，这就使得工作效率大为提升，并且该系统能够通过3D技术生动形象勾勒各种真实环境状况，这样使用者就能在这种仿真环境中，使用各种沟通工具来完成各种操作㊂同时，这套系统还能够根据不同要求来进行相关的提示，还能够记录所有使用者的使用过程，为日后的检索提供了必要的帮助㊂该系统还具有了多用户协同㊁知识库匹配等先进技术，这样用户在操作时就具有很强的现场感以及良好的可操作性，该系统可以帮助整个应急通信平台协同操作，大幅度提升平台的工作效率和工作质量㊂

本系统还专门构建了各种不同的虚拟环境，通过使用系统的传输接口和各种功能模块来组成一个功能强大的操作系统㊂例如装入了火灾现场的虚拟场景，这样就可以使得应急平台所有操作人员能模拟真实的情景进行各种练习，为今后更顺利完成相关工作打下了良好的基础㊂

仿真技术在应用中还具有很多特点，例如：

（1）在系统中可以模拟真实场景，便于提升使用者能快速提升面对突发性事件的反应能力和协同处理的能力，这样不仅能提升使用者的业务水平，也极大的提升了使用者的心理素质㊂便于在今后的应急突发时间中能够从容不迫，做到调度有序的目的㊂

（2）使用仿真技术能够大量降低应急通信平台工作人员培训成本，在传统的平台人员培训中，很难模拟出一个真实的场景帮助平台工作人员进行培训练习㊂但是通过使用仿真技术就可以模拟各种真实场合，并针对不同模拟场合制定不同的培训计划，从而大量节省了培训成本和培训时间㊂同时也能有效减少设置传统培训场所带来的环境污染，同时也非常适合平台通信人员能够进行各种各样的培训计划，例如远程专家通信㊁医疗部队的网络指挥等㊂

（3）通过现代计算机技术的支撑，能够达到相对完美的训练模拟，并通过3D动画的形式表现出来，由于这些高科技带来的真实效果，能够激发平台工作人员的兴趣和使用㊁培训的

热情㊂不论是在培训㊁工作中都能以较高的热情进行，因此投入度大为提升㊂

5系统实现原理

整套仿真系统实现是通过三层结构来完成的㊂在系统的底层也就是支撑环境，主要是开发API构成的，通常使用者是接触不到这一底层㊂其次是中间层，这是由大量的程序和各种不同的接口完成的㊂最后是顶层，这一层是由各种3D模型和相关系统驱动构成的应用平台，使用者就在应用平台进行相关的各种工作㊂

仿真系统平台由3D场景系统㊁通信系统和训练管理系统构成㊂该系统特点就是利用了计算机技术的多用户协同操作的理念，将仿真技术完美的结合，并利用了3D动画技术㊁数据库技术共同组成㊂

5.13D场景系统

3D场景系统是由各种3D模型构成，通过大量多种的3D 模型来模拟出各种不同的真实场景，从而帮助使用者有良好的代入感㊂该系统模块主要包括了模块的导入㊁导出㊁场景设置㊁运动仿真等㊂

3D场景系统是由各种3D制作软件完成的，包括了非常流行的3D动画制作软件MAYA，MAYA能够制作出各种精致的3D纹理和动画，并且能够将这些动画导入到仿真系统中，还能够对动画的坐标以及比例进行各种调整㊂运动仿真是对场景中各种物体的物理控制，例如人的行走㊁站立等㊂场景设置就是提供了各种改变场景的参数，例如可以调整街道的长宽㊁房屋的结构等㊂作用就是能够模拟出更为真实的场景，便于使用者有非常良好的代入感㊂

5.2通信系统

该通信系统主要由语音通信㊁场景通信构成㊂

语音通信就是使用者之间进行通信的工具，通过语音㊁文字都可以实现实时在线的通信㊂这些通信方式主要是点对点来完成的，系统对每一个点即可实现语音数据的搜集和处理㊁播放等功能，而且系统可以同时将其他点发出的语音数据接收和处理㊂系统主要是利用了低层音频服务，这种服务能够提供良好的音频数据和驱动接口，这样既可在系统中完成各种录音的回放和编辑㊂通过这种服务，系统即可检测到在通信过程中，声音的连续性和清晰度㊂

场景同步功能功能也是通信系统中重要的组成部分，它是提供不同用户切换不同场景中保持一致的功能，该功能的组成主要由服务器㊁用户㊁网络㊁通信以及分布式对象构成㊂通信平台同时也是一个多用户服务器的架构，该架构是基于服务器/用户基数，将整个系统中的所有使用者的通信都连接到服务器㊂当一个使用者与另外一个使用者进行通信的时候，就必须连接到服务器，并且一个用户只能同时连接一个用户，并不支持多人同步在线㊂这时的用户在通信时有两个必要条件，必须要有用户名和使用ID，也就是说用户要想使用通信功能前，必须要设置相关的用户名和ID，当系统接收用户的申请后，方可进行通信操作㊂网络消息是通信系统中用户进行通信的方式之一，这种方式类似于常用的网络聊天工具，都是由窗口发送消息，同时也可以在发送消息的同时利用附件发送文件等数据㊂分布式对象是用户之间传送数据和通信的传输机制，分布式对象它对场景中某一个实体能够按照相关的通信规则发送到所有使用通信服务的用户终端中，分布式对象在设计时可以理解成是类的一个实例，这个实例有自己的各种属性，在各种环境中通过调整属性来达到能适应环境的要求，同时也可以随时更新网络通信环境㊂同步通信技术是参考了国外先进的分布式交互系统和高层架构系统后设计产生的㊂

5.3训练管理系统

训练管理系统主要功能是处理各种模拟训练中出现的事务㊂该管理系统主要包括了训练库㊁训练场景库㊁实时跟踪以及冲突解决机制等㊂

训练库包括了训练规则㊁匹配规则以及训练课程的制定㊁评判和使用者的各种信息㊂训练评判包括了使用者的动作标准和动作间的逻辑关系是否正确，同时也包括了对施加对象的选择和施加次数等㊂匹配策略包括了有序㊁无序㊁随机等标准㊂训练场景库包括了各种仿真的场景库，这些场景库都是通过3D动画软件制作完成，可以随时进行调用㊂但只能使用并不能修改㊂

实时跟踪是对每个使用者的操作进行监控和记录㊂主要包括了对使用者的操作信息的收集㊁接受和发送㊁触发事件和记录器构成㊂

冲突解决机制的作用是解决多用户在使用中发生的冲突的解决机制㊂例如对使用者进行禁言㊁踢出或者关闭相关使用者若干权限等㊂

6系统应用

火灾突发事件处理是应急通信平台最为典型的实例㊂本仿真系统就可以模拟各种场景下失火救援的场景㊂

例如可以模拟载客大巴中，乘客都在休息，但此时大巴出现了着火源，这时司机看到车厢内有浓烟冒出，并马上停车靠边，并用车载语音大声告知休息的乘客马上有序下车㊂并立刻打开车内的消防灭火器找到着火源加以扑灭㊂如果个人无法解决，就需要马上呼救消防人员进行灭火工作㊂如果出现了车门打不开的情况，就必须要拿救生锤，强行把门打开，从而让乘客有序下车㊂

该应用实例就包括了一个3D场景和实例驱动模型，同时包括了汽车㊁浓烟㊁救生设备等㊂驱动模型需要对这些情节进行编辑设置，并由灭火操作㊁救生操作㊁平台规则等标准构成㊂7结语

在当前的应急通信平台中使用仿真技术可以通过这种先进的技术有效的对平台人员进行培训，同时也可在这种平台上进行高效率的工作，同时也能减少大量通信平台的运行成本㊂不仅于此，仿真技术还有很多潜力可以挖掘，这就需要应急通信平台在工作中不断总结仿真系统的优点和缺点，最终推动应急通信平台更好的发展㊂

参考文献

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