计算机仿真技术介绍

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计算机仿真技术的应用与优势

计算机仿真技术的应用与优势

计算机仿真技术的应用与优势计算机仿真技术是指利用计算机模拟真实对象、过程或系统的技术手段。

它通过建立数学模型,运用计算机的算法和运算能力,模拟实际世界中的各种情况和过程,从而对复杂的系统和现象进行研究和预测。

随着计算机技术的不断发展和突破,计算机仿真技术已经被广泛应用于工程、医学、军事等各个领域,并取得了显著的成效。

一、应用范围广泛计算机仿真技术的应用范围非常广泛,涉及到工程领域、医学领域、军事领域等各个领域。

在工程领域,计算机仿真技术可以用于飞机、汽车、建筑等产品的设计与制造,可以快速理解和分析产品的性能及特点,提高产品研发的效率。

在医学领域,计算机仿真技术可以用于模拟人体的解剖结构和生理过程,辅助医生进行手术操作的训练和规划。

在军事领域,计算机仿真技术可以用于战场环境模拟和战斗模拟,提高军事行动的效果和安全性。

二、准确性高相比传统的实验和观测方法,计算机仿真技术具有更高的准确性。

通过建立精确的数学模型和算法,在计算机中进行仿真模拟,可以对具体系统或对象进行详细的模拟和计算。

仿真结果的准确性往往受限于模型的准确性和输入的数据精度,但通过不断完善和验证模型,可以提高仿真结果的准确性,为研究和决策提供可靠的依据。

三、节省成本和时间计算机仿真技术可以帮助减少实际试验和观测的成本和时间。

传统的实验需要经过设计、准备、操作、数据采集等多个环节,不仅费时费力,而且成本较高。

而计算机仿真技术通过模拟计算代替实际操作,可以大大缩短研究和开发的时间周期,降低试验和观测的成本。

特别是对于一些复杂的系统和过程,计算机仿真技术可以提供一种经济、高效的解决方案。

四、风险可控性强利用计算机仿真技术,可以对复杂系统和过程进行全面的模拟和分析,帮助人们准确理解系统的结构和行为规律。

在实际操作中,人们可以对不同参数进行调整和优化,模拟出多种不同的情景,并预测可能的风险和问题。

通过不断调整和改进,可以找到最佳的解决方案,并提前规避潜在的风险。

计算机仿真技术

计算机仿真技术

计算机仿真技术计算机仿真技术(Computer Simulation Technology)是指利用计算机模拟系统或过程的方法,通过数学模型和仿真软件来探索和研究实际系统的行为。

在计算机仿真技术的支持下,研究者可以通过对虚拟系统的模拟和观察,对真实世界中的复杂系统进行分析、测试和验证,以获取数据并获得新的洞察力。

一、计算机仿真技术的发展历程计算机仿真技术的发展可以追溯到20世纪早期,当时计算机的出现为仿真技术提供了强大的计算能力,但由于硬件设备和软件工具的限制,计算机仿真技术的应用受到了一定的限制。

随着计算机技术的迅猛发展和计算能力的不断提高,计算机仿真技术得到了广泛应用,并在各个领域取得了显著成果。

二、计算机仿真技术的应用领域1. 工程领域计算机仿真技术在工程领域的应用非常广泛。

例如,在建筑工程中,可以利用计算机仿真技术对建筑物的结构进行模拟,以确保其稳定性和安全性;在电力系统中,可以利用计算机仿真技术模拟电力网络的运行情况,进行负荷分析和故障诊断等。

2. 制造业计算机仿真技术在制造业中的应用也非常重要。

通过对生产线、工艺流程等进行仿真模拟,可以提高生产效率、降低成本,并优化生产过程。

3. 医学领域计算机仿真技术在医学领域的应用也越来越广泛。

例如,在手术模拟中,医生可以使用计算机仿真技术进行手术前的演练,以提高手术的准确性和安全性;在药物研发中,也可以利用计算机仿真技术进行药物分子的模拟,以加快研发过程。

4. 交通运输计算机仿真技术在交通运输领域的应用可以帮助人们更好地规划交通路线、优化交通模型,并提高交通的效率和安全性。

5. 军事领域计算机仿真技术在军事领域中的应用也非常重要。

通过对战场环境的模拟和训练,可以提高士兵的训练质量和作战能力,同时减少因真实演习而产生的风险。

三、计算机仿真技术的优势和挑战1. 优势(1)降低成本和风险:利用计算机仿真技术可以在虚拟环境中进行实验和测试,降低了成本和风险,同时减少了对实际系统的依赖性。

计算机仿真技术综述

计算机仿真技术综述

计算机仿真技术综述Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!随着计算机技术的飞速发展,计算机仿真技术作为一种重要的工具在各个领域得到广泛应用。

计算机仿真技术是通过模拟实际系统、过程或者事件的计算机程序来实现对这些系统、过程或事件的模拟和分析。

它可以帮助我们对复杂的系统进行理解、预测和优化,从而节约时间和成本,提高效率和精度,减小风险和损失。

计算机仿真技术在各个领域都有广泛的应用,比如航空航天、汽车工程、医学、电力系统、交通运输、环境保护等。

计算机仿真技术研究及其应用

计算机仿真技术研究及其应用

计算机仿真技术研究及其应用随着计算机技术的不断发展,计算机仿真技术已经成为一种重要的研究工具和应用手段。

计算机仿真技术可以用来模拟和预测许多系统的运行和行为,包括工业、建筑、交通、医疗等领域。

在本文中,我们将探讨计算机仿真技术的研究和应用。

一、计算机仿真技术的基本概念计算机仿真技术是一种利用计算机模拟各种系统的行为和运行的技术。

它包括数学模型、计算方法、数据处理等多个方面,可以用来模拟和研究各种系统的行为和运行,比如物理系统、化学系统、物流系统、交通运输系统、人机交互系统等。

计算机仿真技术的基本流程包括以下几个步骤:首先建立系统的数学模型,然后利用计算机进行模拟和计算,最后对模拟结果进行分析和评估。

计算机仿真技术可以从各种角度对系统进行研究和分析,有利于预测和改进系统的运行和行为。

二、计算机仿真技术的应用计算机仿真技术在各个领域都有着广泛的应用,下面我们将分别介绍一些典型的应用方向:(1)工业制造。

在工业制造领域,计算机仿真技术可以用于分析和优化生产流程、优化机械设备的设计和性能等,有助于提高生产效率和降低成本。

(2)建筑工程。

在建筑工程领域,计算机仿真技术可以用于建筑设计、结构分析、施工过程模拟等,有助于提高建筑质量和安全性,减少建筑成本和延误时间。

(3)交通运输。

在交通运输领域,计算机仿真技术可以用于交通拥堵模拟、交通规划等,有助于提高交通安全和效率。

(4)医疗健康。

在医疗健康领域,计算机仿真技术可以用于模拟和优化疾病治疗方案,对病人的健康和生命安全有着重要的意义。

(5)人工智能。

在人工智能领域,计算机仿真技术可以用于机器学习、智能检索等方面,有助于提高机器智能化程度和效率。

三、计算机仿真技术的发展趋势随着计算机技术和软件工具的不断进步,计算机仿真技术的应用领域和方式也在不断扩展和发展。

以下是计算机仿真技术发展的几个趋势:(1)多物理场仿真。

多物理场仿真是指利用计算机仿真技术模拟多个物理场之间的相互作用和影响。

计算机仿真技术

计算机仿真技术

计算机仿真技术计算机仿真技术⼀.计算机仿真技术基础1.什么叫系统?试举例说明。

系统:为实现规定功能以达到某⼀⽬标⽽构成的相互关联的⼀个集合体或装置(部件)。

例如:数控机床伺服系统等。

2.系统具有哪些特点?系统具有以下四个特点:①系统是由部件组成的,部件处于运动状态;②部件之间存在着联系;③系统⾏为的输出也就是对⽬标的贡献,系统各主量和的贡献⼤于各主量贡献之和,即系统的观点1+1>2;④系统的状态是可以转换的,在某些情况下系统有输⼊和输出,系统状态的转换是可以控制的。

3.系统性能好坏的评价指标有哪些?判断⼀个系统的好坏可以由以下四点观察:1.⽬标明确。

每个系统(部件)均为⼀个⽬标⽽运动。

系统的好坏要看它运⾏后对⽬标的贡献。

因⽽⽬标明确是评价系统的第⼀指标。

2.结构合理。

⼦系统的联接⽅式组成系统的结构。

联接清晰,路径通畅,冗余少等,以达到合理实现系统⽬标的⽬的。

3.接⼝清楚。

⼦系统之间有接⼝,系统和外部的联接也有接⼝,好的接⼝其定义应⼗分清楚。

4.能观能控。

通过接⼝,外界可以输⼊信息,控制系统的⾏为,可以通过输出观测系统的⾏为。

只有系统能观能控,系统才会有⽤,才会对⽬标作出贡献。

4.简述系统模型的定义、类型及特征?系统模型的定义:是指以某种确定的形式(如⽂字、符号、图表、实物、数学公式等),对系统某⼀⽅⾯本质属性的描述。

系统模型的分类:物理模型、数学模型系统模型的特征:(1)它是现实系统的抽象或模仿;(2)它是由反映系统本质或特征的主要因素构成的;(3)它集中体现了这些主要因素之间的关系。

5.简述计算机仿真的定义、类型、作⽤及总体流程图?计算机仿真(Computer Simulation )定义:借助⾼速、⼤存储量数字计算机及相关技术,对复杂真实系统的运⾏过程或状态进⾏数字化模拟的技术。

计算机仿真的分类:①根据计算机分类:模拟计算机仿真、数字计算机仿真、模拟数字混合计算机仿真②根据仿真时钟与实际时钟的⽐例关系:实时仿真、⽋实时仿真、超实时仿真③根据系统模型的特性:连续系统仿真、离散事件系统仿真6.什么叫系统仿真?系统仿真(System Simulation)定义:是以相似原理、系统技术、信息技术及其应⽤领域有关专业技术为基础,以计算机、仿真软件、仿真器和各种专⽤物理效应设备为⼯具,利⽤系统模型对真实的或设想的系统进⾏动态研究的⼀门多学科的综合性技术。

计算机仿真技术在产品设计中的应用

计算机仿真技术在产品设计中的应用

计算机仿真技术在产品设计中的应用一、计算机仿真技术的概述计算机仿真技术是指利用计算机以及计算机软件来对某一物理系统进行数字化仿真,以获取该物理系统在特定条件下的行为、状况、性能等方面的信息。

它可以有效地预测出产品在设计前的性能,为制造商提供一个安全、经济、高效的方案,降低生产成本和制造难度,提高产品适应市场的能力和用户满意度。

二、计算机仿真技术在产品设计中的应用1. 产品外观设计产品外观设计是影响客户购买意愿和品牌知名度的一个重要因素。

利用计算机仿真技术,可以模拟产品的三维外观图像,并通过人机交互实现视角变换、颜色变化等,提高设计效率和准确度。

另外,仿真技术还可以进行虚拟展示,提升产品的展示效果。

2. 产品结构设计在产品结构设计阶段,计算机仿真技术可以预测产品的力学性能、耐用性、温度分布等重要参数,为产品改善和优化提供有力支持。

例如,汽车行业可以利用仿真技术模拟车身受力情况、气动效果和燃油经济性,从而提高车辆整体性能和安全性。

3. 产品加工制造在产品加工制造领域,仿真技术可以模拟制造过程中的加工参数、工艺流程和产品变形等情况,减少试错成本和设备损坏风险。

例如,有铸造企业利用仿真技术优化铸造工艺,实现铸件质量提升和生产效率的提高。

4. 产品测试评估在产品测试评估阶段,仿真技术可以模拟产品在正常使用条件下的行为、寿命等信息,以评估产品的可靠性、耐久性和安全性等,为产品的改进提供关键数据。

例如,飞机制造商可以利用仿真技术测试机翼加载和失速情况,以确定飞机的安全性和稳定性。

5. 产品升级维护在产品升级维护领域,仿真技术可以模拟产品成分、性能和结构等方面的变化,从而提高产品的可维护性和耐用性。

例如,电子产品制造商可以利用仿真技术模拟物理变化、化学变化等,以预测产品的养护周期和维护方式。

三、计算机仿真技术在产品设计中的优势利用计算机仿真技术,在设计阶段可以对各种因素进行基于数字化的设计与快速仿真,可极大地缩短产品设计与开发周期,提高效率和精确度。

计算机的仿真技术有哪些详解仿真的基本原理与应用

计算机的仿真技术有哪些详解仿真的基本原理与应用

计算机的仿真技术有哪些详解仿真的基本原理与应用计算机的仿真技术是指通过使用计算机系统模拟或重现实际物理对象、系统或过程的技术。

它利用计算机的强大计算能力和图形处理能力,在计算机中构建仿真模型,来模拟和模仿现实世界中的各种情况和场景。

下面将详细介绍计算机仿真技术的基本原理和应用。

一、基本原理计算机仿真技术的基本原理包括四个方面:建模、数值计算、可视化和实验验证。

1. 建模建模是仿真技术的第一步,也是最关键的一步。

建模是指将仿真对象抽象为计算机能够识别和处理的数学模型或物理模型。

模型可以是几何模型、物理模型、逻辑模型、控制模型等,根据仿真对象的不同而有所区别。

建模的质量和准确性直接影响到仿真的可靠性和精度。

2. 数值计算数值计算是仿真技术的核心内容,通过数值计算可以模拟仿真对象在不同条件下的行为和变化规律。

数值计算方法包括有限元法、有限差分法、有限体积法等,根据仿真对象和仿真需求的不同而灵活选择。

数值计算的正确性和效率是评价仿真技术好坏的重要指标。

3. 可视化可视化是将仿真结果以图形、动画或视频等形式呈现给用户,提供直观、直观的观察和分析工具。

可视化技术主要包括计算机图形学、动画技术、虚拟现实技术等,能够为用户提供真实、逼真的感觉和交互体验。

4. 实验验证实验验证是通过对仿真结果与实际数据进行对比和分析,验证仿真的准确性和可靠性。

实验验证通常采用对比实验、实验数据分析等方法,比较仿真结果与实际观测结果之间的差异,从而评估仿真模型和仿真方法的优劣。

二、应用领域计算机仿真技术在各个领域都得到广泛应用,以下是几个常见的领域。

1. 工程领域在工程领域,计算机仿真技术可以模拟和预测物理系统的行为,帮助工程师设计、测试和优化产品或工艺。

例如,在汽车工程中,可以使用仿真技术模拟汽车的碰撞、行驶和燃油消耗等情况,为汽车设计提供指导和优化。

2. 医学领域在医学领域,计算机仿真技术可以模拟和分析人体内的生理过程,帮助医生和研究人员了解疾病的发展过程和治疗效果。

计算机计算机仿真基础知识了解计算机模拟与仿真的原理与应用

计算机计算机仿真基础知识了解计算机模拟与仿真的原理与应用

计算机计算机仿真基础知识了解计算机模拟与仿真的原理与应用计算机仿真基础知识:了解计算机模拟与仿真的原理与应用计算机仿真技术是通过计算机模拟与仿真的手段来对真实世界进行复杂的建模、分析和预测的一种方法。

它在各个领域都有广泛的应用,如航空航天、汽车工业、医学研究等。

本文将介绍计算机仿真的基础知识,包括其原理和应用。

一、计算机仿真的原理1. 模拟的概念模拟,即对一个系统或对象进行逼真的复制,使之在某些方面与原对象相似。

在计算机仿真中,通过建立模型来模拟真实世界的系统或过程。

2. 计算机模型计算机模型是对真实系统进行抽象和描述的数学或逻辑模型。

它可以是物理模型、逻辑模型或数学模型。

通过计算机模型,可以对真实系统进行仿真。

3. 仿真的过程计算机仿真是通过模拟大量的实验数据和场景,运用数学、物理和仿真软件来模拟真实系统的运行过程。

仿真过程可分为建模、求解和验证三个阶段。

- 建模:选择合适的数学或逻辑模型来描述真实系统,并将其转化为计算机程序。

- 求解:使用计算机程序对模型进行求解,得到仿真结果。

- 验证:通过与真实系统的实际数据进行对比,验证仿真结果的准确性和可信度。

4. 仿真的优势计算机仿真具有以下优势:- 成本低廉:相比真实实验,仿真技术可以大大降低成本。

- 安全性高:在危险或高风险环境下,可以通过仿真技术进行模拟,避免可能的伤害。

- 时效性强:仿真技术可以大大缩短实验周期和时间成本,提高效率。

- 灵活性:可以对系统参数进行灵活调整,以研究和优化系统性能。

二、计算机仿真的应用1. 航空航天领域航空航天领域是计算机仿真的主要应用领域之一。

通过计算机模拟飞行器的飞行过程,可以评估设计的性能、飞行特性和燃料效率等。

同时,还可以对飞行器进行故障检测和故障诊断。

2. 汽车工业在汽车工业中,计算机仿真技术可以对汽车的车身结构、碰撞安全性、燃油经济性等进行评估和分析。

通过模拟不同道路条件和驾驶行为,可以优化汽车的设计,提高安全性和性能。

计算机仿真与模拟技术

计算机仿真与模拟技术

计算机仿真与模拟技术是一种在计算机上运用各种数学模型进行仿真和模拟的方法,模拟实际系统的行为。

这种技术广泛应用于工程、科学、医疗和教育等领域,对解决实际问题和提高生产力具有重要的意义。

一、计算机仿真技术计算机仿真技术是一种通过计算机程序模拟实际系统的方法。

计算机仿真技术主要有连续系统与离散系统两种类型。

连续系统是指系统的输入、输出和状态都是连续的,如物理系统、电路系统、生物系统等。

连续系统的仿真主要采用微分方程或偏微分方程进行的。

离散系统则是指系统的输出和状态是离散的,而输入是连续的。

离散系统的仿真主要采用差分方程或状态转移矩阵进行的。

计算机仿真技术应用广泛,如在工程领域中可以应用于汽车、飞机、工程结构等的模拟,通过对这些系统的仿真测试,可以提高设计效率,减少现场测试的成本。

二、计算机模拟技术计算机模拟技术是一种利用计算机对实际系统进行模拟的方法。

与计算机仿真技术不同的是,计算机模拟技术主要应用于离散事件系统中,如金融、城市交通等。

在离散事件系统中,系统变化的瞬间是离散的,仿真难度较大。

计算机模拟技术的主要应用领域在金融领域中,如股票价格的模拟、银行业务的模拟、交易市场的模拟等。

三、的应用广泛应用于各行各业。

在医疗领域中,计算机模拟技术应用于手术操作的模拟,能够大大提高医生的手术技能;在教育领域中,计算机仿真技术应用于物理、化学、生物等课程中,能够帮助学生更好地理解抽象的知识。

在游戏领域中,计算机仿真技术同样是非常重要的。

如《模拟城市》,利用计算机仿真技术模拟了城市建设与管理的过程,使玩家可以在虚拟的城市中体验现实生活中的种种问题。

四、的局限性虽然广泛应用,但仍有一些局限性。

首先是仿真模型的精度问题,模型过简单会导致精度不高,而复杂过度会导致仿真效率低下。

其次是模型的不确定性问题,如数据不确定性和模型参数不确定性等,都会对仿真产生影响。

以上是本文对于的一些简单介绍。

虽然该技术目前还存在一些局限性,但在未来的应用中,它必将得到更加广泛的运用,为人类的生产生活带来更多的便利和创新。

计算机仿真技术的发展与应用

计算机仿真技术的发展与应用

计算机仿真技术的发展与应用计算机仿真技术是一种通过对现实世界中的系统或过程进行建模和模拟,以预测其行为和性能的技术。

它广泛应用于各个领域,包括科学研究、工程设计、医疗保健、交通运输、娱乐等。

以下是计算机仿真技术的发展与应用的详细介绍:一、计算机仿真技术的发展1.起源与发展:计算机仿真技术的起源可以追溯到20世纪初,当时主要用于军事领域的研究和训练。

随着计算机技术的快速发展,仿真技术也得到了极大的推动。

2.建模与仿真方法:计算机仿真技术的核心是建模和仿真方法。

建模是指通过对现实系统的抽象和简化,构建出数学模型或计算机模型;仿真是指利用计算机对模型进行运行和模拟,以观察和分析系统的行为和性能。

3.硬件与软件:计算机仿真技术的发展离不开硬件和软件的支持。

高性能计算机、图形处理单元(GPU)等技术的发展,为仿真计算提供了强大的计算能力;仿真软件则提供了用户友好的操作界面和功能强大的建模工具。

二、计算机仿真技术的应用1.科学研究:计算机仿真技术在科学研究中扮演着重要角色,可以用于模拟复杂的物理现象、生物过程等,帮助科学家深入理解和探索自然界的奥秘。

2.工程设计:计算机仿真技术在工程设计领域中广泛应用,可以对产品进行虚拟测试和验证,提高设计的可靠性和性能,减少实际试验和生产的成本。

3.医疗保健:计算机仿真技术在医疗保健领域中有着重要的应用,可以用于模拟人体组织和器官的行为,辅助医生进行诊断和治疗,提高医疗水平和效率。

4.交通运输:计算机仿真技术在交通运输领域中也有着广泛的应用,可以用于模拟交通流量、优化交通规划、提高交通安全性等,为解决交通问题提供科学依据。

5.娱乐:计算机仿真技术在娱乐领域中也有着重要的应用,可以用于创建虚拟现实(VR)和增强现实(AR)等游戏和娱乐体验,为用户提供身临其境的感觉。

综上所述,计算机仿真技术的发展与应用涵盖了各个领域,为科学研究、工程设计、医疗保健、交通运输、娱乐等提供了强大的技术支持。

计算机仿真(虚拟样机)技术讲解

计算机仿真(虚拟样机)技术讲解
从广义上说,计算机辅 助工程包括很多,它可 以包括工程和制造业信 息化的所有方面。
工程设计中的计算机辅助 工程CAE (Computer Aided Engineering),指 用计算机辅助求解分析复 杂工程和产品的结构力学 性能,以及优化结构性能 等。
CAE软件可作静态结构分 析,动态分析;研究线性、 非线性问题;分析结构 (固体)、流体、电磁等。
参考书
参考书
1.2 计算机辅助设计 Computer-Aided Design
在当代,广义的CAD则是指 CAD/CAE/CAM/PDM的高度集成
CAD 侧重于产品的设计与开发 CAE (Computer Aided Engineer)
侧重于产品的优化与分析 CAM (Computer Aided Manufacture)
3D Screen
・3D Glasses ・Headphonydraulic Servo Valve Drive Unit
Frame Buffer Camera Pan
Control A/D D/A
Computer for Slave Side
LAN Cable Joystick
熊光楞:是一种基于产品的计算机仿真模型的数 字化设计方法,这些数字化模型就是虚拟样机, 能从视觉、听觉、触觉以及功能、性能和行为上 模拟真实产品。
4、虚拟样机技术的内容
数字化物理样机(DMU)-装配过程
型态特性 装配特性
功能虚拟样机(FVP:Functional Virtual Prototyping )-分析过程
目前CAD技术已在电子和电气、科学研究、机械设 计 、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自 动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到 广泛应用。

计算机仿真技术利用计算机进行系统仿真和建模

计算机仿真技术利用计算机进行系统仿真和建模

计算机仿真技术利用计算机进行系统仿真和建模计算机仿真技术:利用计算机进行系统仿真和建模计算机仿真技术是一种利用计算机进行系统仿真和建模的方法。

它通过对实际系统的数学模型进行计算机仿真,以评估系统的性能、预测系统的行为,并为系统的优化提供支持。

在各个领域中,计算机仿真技术都起到了关键的作用,如交通运输、航空航天、医学、经济等等。

本文将介绍计算机仿真技术的基本概念、应用领域以及一些具体案例。

一、计算机仿真技术的基本概念计算机仿真技术是一种数学模型在计算机上进行计算和模拟的方法。

它包括以下几个主要的概念:1. 数学模型:数学模型是对实际系统的抽象描述。

通过使用数学公式和方程,可以将实际系统中的各种因素和变量表示出来。

数学模型可以是线性的或非线性的,可以包含随机因素或确定性因素。

2. 系统仿真:系统仿真是将数学模型在计算机上进行计算和模拟,以获得系统的行为和性能。

在仿真过程中,可以通过改变模型的参数和输入条件,观察系统的响应和输出结果。

系统仿真可以是连续的或离散的,可以是静态的或动态的。

3. 建模:建模是将实际系统转化为数学模型的过程。

建模可以通过观察实际系统的行为和特征,并将其转化为数学表达式。

建模的过程中,需要确定模型的假设和限制,并进行适当的简化和抽象。

二、计算机仿真技术的应用领域计算机仿真技术在各个领域中都具有广泛的应用。

下面将介绍一些常见的应用领域。

1. 交通运输:在交通运输领域,计算机仿真技术可以用于模拟交通流量、研究交通网络的拥堵情况,并优化交通信号配时系统。

通过仿真,可以评估不同的交通管理策略,并提供决策支持。

2. 航空航天:在航空航天领域,计算机仿真技术可以用于飞机设计和飞行模拟。

通过仿真,可以评估飞机的气动性能、结构强度和飞行特性,提高飞机的安全性和性能。

3. 医学:在医学领域,计算机仿真技术可以用于人体生理模拟、疾病模拟和药物研发。

通过仿真,可以预测药物对人体的作用和副作用,优化药物剂量和治疗方案。

计算机仿真技术的原理和应用范围

计算机仿真技术的原理和应用范围

计算机仿真技术的原理和应用范围计算机仿真技术是利用计算机进行模拟和演示的一种技术,它的原理是基于数学模型和计算机算法来模拟实际物理、化学、生物、社会等系统的运行过程。

通过计算机仿真技术,可以对各种系统进行虚拟实验和演示,从而预测和分析系统的行为。

这项技术在各个领域有着广泛的应用,比如工程设计、医学研究、经济决策等。

以下是计算机仿真技术的应用范围和步骤:1. 工程设计与制造:计算机仿真技术可以用于物理建模和虚拟测试,以减少实际制造过程中的成本和时间。

工程师可以利用仿真软件进行设计验证,从而提前发现和解决潜在的问题。

2. 医学研究与治疗:计算机仿真技术在医学领域的应用非常广泛。

例如,它可以用于模拟人体器官的运行情况,帮助医生更好地理解疾病的发展机制;还可以用于优化手术方案,提高手术成功率。

3. 城市规划与交通管理:计算机仿真技术可以模拟城市的交通流量,预测交通拥堵状况,并提供优化的交通管理方案。

这有助于提高城市的运行效率和居民的出行体验。

4. 金融和经济决策:计算机仿真技术可以用于模拟金融市场的运行情况,预测股票价格的波动,并提供投资建议。

在经济决策方面,它可以用于评估政策的影响以及市场竞争的结果。

5. 航天与航空领域:计算机仿真技术在航天与航空领域的应用非常重要。

它可以用于模拟飞机的飞行过程,评估飞行安全性和燃料效率。

此外,它还可以用于模拟星际飞船的轨迹计算和空间站的运作等。

计算机仿真技术的步骤:1. 确定仿真目标:首先,需要明确仿真的目标和需求,确定要模拟的系统以及所关心的参数和指标。

这样可以为后续的建模和仿真提供方向。

2. 数据收集与验证:根据确定的仿真目标,需要收集和验证模型所需的数据。

这可能包括物理参数、实验数据、市场情报等。

数据的准确性和可靠性对于仿真结果的精确性非常重要。

3. 建立数学模型:一旦数据收集完毕,需要利用数学模型来描述系统的行为。

根据具体的问题,可以选择不同的建模方法,如微分方程模型、统计模型等。

计算机仿真(共63张PPT)

计算机仿真(共63张PPT)

计算机仿真(共63张PPT)计算机仿真是一种通过软件实现对现实世界进行模拟的技术,通过计算机的运算能力和数据处理能力,将现实世界的大量数据输入到计算机中,通过模拟计算得到与现实世界相关的结果。

计算机仿真技术在各个领域都有广泛应用,例如汽车行业、航空航天领域、化工领域、金融行业、人工智能等领域都在使用计算机仿真技术来提高生产效率、降低成本、提高产品质量和减少风险。

计算机仿真技术包括基于物理模型的仿真、基于控制系统的仿真、基于机器学习的仿真等多种技术。

其中,基于物理模型的仿真是最常用的一种仿真技术,它使用数学模型来描述实际系统的运行规律,然后把这些规律通过计算机程序转换成数值计算,最后通过图表展示出来。

基于物理模型的仿真通常包括各种工具,例如MATLAB、Simulink、ANSYS等,这些工具具有强大的数值计算功能和可视化功能,能够帮助工程师准确预测系统的运行情况,从而在设计和生产过程中提高效率和质量,并降低成本和风险。

基于控制系统的仿真技术主要是用于测试和优化控制算法,例如PID控制算法和模糊控制算法等。

基于控制系统的仿真通常使用Simulink等工具,可以对控制系统进行快速测试和优化,并能够解决一些实际中难以测试的问题,例如系统的稳定性、抗干扰能力等。

基于机器学习的仿真技术主要用于回归分析、分类和聚类分析等领域,例如用于金融行业的股票预测和风险预测。

基于机器学习的仿真通常使用Python等工具,可以帮助金融分析师更好地分析历史数据、了解市场动态,并通过预测模型生成更准确的预测结果,从而帮助投资者更准确地投资。

计算机仿真技术在各个领域中发挥着重要的作用。

它可以帮助工程师更好地解决问题,提高生产效率和质量,降低生产成本和风险,还可以帮助决策者制定更准确和更有效的决策,从而推动社会经济的发展。

《计算机仿真技术基础》计算机仿真技术

《计算机仿真技术基础》计算机仿真技术
总结词
适合进行经济和金融领域的数据分析
详细描述
EViews适用于经济和金融领域的数据分析,可以处理各 种类型的数据,包括时间序列数据、面板数据等,并提供 了丰富的图表和可视化工具。
总结词
支持多种编程语言和数据库连接
详细描述
EViews不仅支持EViews自身的脚本语言,还支持其他编 程语言的接口,如C、C、Java等,同时可以连接多种数 据库,如MySQL、Oracle等。
汽车工业领域仿真案例
01
车辆动力学仿真
通过计算机仿真技术模拟车辆的 动力学性能,如加速、制动、操 控稳定性等,优化车辆设计。
02
汽车碰撞安全仿真
03
发动机性能仿真
利用仿真技术模拟汽车碰撞过程, 评估车辆的安全性能,降低开发 成本和风险。
通过仿真技术模拟发动机的工作 过程,预测其性能和排放,优化 发动机设计。
MATLAB/Simulink
总结词
功能强大、应用广泛的仿真软件
详细描述
MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析和 数值计算的编程语言和开发环境。Simulink是MATLAB 的一个组件,提供了一个交互式的图形界面来进行系统建 模和仿真。
总结词
适用范围广泛
详细描述
MATLAB/Simulink适用于多种领域的系统建模和仿真, 包括控制系统、信号处理、通信系统、图像处理等。
Arena
总结词
专注于离散事件系统仿真的软件
详细描述
Arena是一款专注于离散事件系统仿真的软件,如制造系 统、物流系统等。它提供了一个图形化的界面来进行系统 建模和仿真,支持多种类型的离散事件仿真模型。
总结词
适用于离散事件系统的性能分析和优化

计算机仿真技术介绍

计算机仿真技术介绍

计算机仿真技术介绍计算机仿真技术是一种模拟、复制和预测真实系统行为的方法。

它模拟复杂系统的运作,通过数值计算和现实的物理模型,可以在计算机环境中快速评估系统的性能和效果。

计算机仿真技术广泛应用于多个领域,包括工程、科学、医学、经济等。

本文将介绍计算机仿真技术的基本原理、分类及应用领域。

一、基本原理1.数值计算:仿真模型将真实系统抽象成数学方程,并通过数值计算方法求解这些方程来模拟系统的行为。

这些方程可以是微分方程、代数方程或差分方程等。

2.离散事件仿真:将系统分解成一系列离散的事件和决策,依次模拟每个事件的发生和处理,以评估系统整体的效果。

这种方法常用于复杂的交互式系统中,如交通流、供应链等。

3.物理模型:通过物理模型来模拟真实系统的运作,将系统的各个部分抽象成适当的物理元素,并模拟其相互作用。

这种方法可以更直观地理解系统的行为。

二、分类1.离散事件仿真:主要用于模拟具有离散、非连续事件的系统,如交通流、供应链、队列系统等。

离散事件仿真方法可以模拟系统中每个事件的发生和处理,以评估系统整体的效果。

2.连续仿真:主要用于模拟具有连续变化的系统,如风洞试验、液体流动、电子电路等。

连续仿真方法通过对系统在一段时间内的变化进行连续的观察和计算,以评估系统的行为。

3.混合仿真:将离散事件仿真和连续仿真结合起来,可以同时模拟具有离散事件和连续变化的系统,如控制系统、机械系统等。

三、应用领域1.工程领域:计算机仿真技术可以用于模拟和评估新产品的设计和性能,如飞机设计、汽车碰撞测试、建筑结构耐久性等。

2.科学研究:计算机仿真技术可以用来解决科学问题,如天体模拟、气象预测、分子模拟等。

通过建立适当的数学和物理模型,可以模拟和预测自然系统的行为。

3.医学领域:计算机仿真技术可以用于医学图像处理、手术模拟、药物研发等。

通过模拟和分析医学数据,可以帮助医生做出更准确的诊断和治疗方案。

4.经济领域:计算机仿真技术可以用于模拟和研究经济系统,如股市波动、金融风险评估、市场供需模拟等。

计算机仿真技术课件

计算机仿真技术课件

梯形法
将函数图像与坐标轴所围成的面 积划分为若干个小梯形,计算每 个小梯形的面积并求和,得到函 数在指定区间内的定积分近似值。
辛普森法
基于牛顿-柯特斯公式的一种数 值积分方法,通过选取合适的节 点和权系数,构造出具有高阶代 数精度的求积公式,从而提高数
值积分的精度。
蒙特卡罗方法
随机抽样
通过生成随机数或伪随机数的方式,从待求解问题的概率分布中进行抽样,得到一组样本数据。
生物医学领域的应用
人体生理系统仿真
利用计算机仿真技术,可以对人体生 理系统进行模拟和预测,为医学研究
和治疗提供支持。
药物研发
通过仿真技术,可以对药物在人体内 的代谢过程进行模拟和预测,加速药
物研发过程。
生物组织工程仿真
利用仿真技术,可以对生物组织工程 的设计方案进行虚拟验证,评估工程
对生物体的影响和治疗效果。
05
计算机仿真技术的挑战与发展趋 势
面临的主要挑战
复杂系统建模
对于复杂系统的仿真,如气候、生态、经 济等,建模过程极具挑战性,需要处理大
量的数据和变量。
高性能计算需求
高精度的仿真需要强大的计算能力,对计 算机硬件和算法提出了更高的要求。
多领域交叉融合
计算机仿真技术涉及多个学科领域,如计 算机科学、数学、物理等,实现多学科知
设计实验方案
选择合适的仿真模型、算法和参数,构建实验 环境,设定实验步骤和流程。
遵循可重复性原则
确保实验设计具有可重复性,以便他人能够验证和重现实验结果。
实验数据分析与处理
数据收集与整理
按照实验设计,收集仿真过程中产生的数据,并进行整理和 分类。
数据分析方法
运用统计学、机器学习等方法对实验数据进行处理和分析, 挖掘数据中的规律和趋势。

计算机仿真技术介绍

计算机仿真技术介绍

计算机仿真技术介绍一、视景仿真及其相关技术的概念1前言作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了50多年的发展,以广泛应用于国民经济和社会生活中。

而作为计算机技术重要组成部分的计算机三维视景仿真技术,因其有效性、经济性、安全性、直观性等特点而受到广泛的应用。

它是在计算机图形学基础上发展起来的一种仿真应用技术。

据最新统计资料表明,计算机仿真技术是当前应用最广泛的实用技术之一,虚拟现实(VR,Virtual Reality)是计算机世界最热门的一个词汇。

视景仿真技术是计算机仿真技术的重要分支,是计算机技术、图形图像处理与生成技术、多媒体技术、信息合成技术、显示技术等诸多高新技术的综合运用。

2计算机图形学人认识自然首先是靠眼睛观察事物的外表形象,人脑擅长形象思维,而计算机擅长逻辑思维。

例子:孩子认识妈妈和学会1+1=2。

让计算机观察、认识表达物体是比较困难的。

计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科,它的发展、成长、普及滞后于计算机发展很多年。

但目前随着硬件(光栅扫描式显示器)和图形软件(如cad、3dmax等)的发展,使得计算机图形学进入了发展的广阔天地。

计算机图形学的任务:是用计算机从无到有生成景物的数字模型,并将它显示在计算机屏幕上,或者绘制成纸张和胶片上的图形。

它所研究的主要对象是:景物的几何建模方法,数字模型的绘制技术,图形输入和控制的人机交互界面,以及计算机动画。

3计算机图形学的应用计算机图形学的应用可以说无处不在,计算机动画和科学计算可视化成为计算机图形学最为成功的两大应用领域。

(1)科学计算可视化计算机的飞速发展,使得科学家与工程师们可以处理滚滚而来的信息洪流,每天从地面、海上、空间传来大量数据,远远超过人脑分析解释这些数据的能力,由于缺乏对大量数据的有效分析手段,大约95%的信息被浪费掉,严重阻碍了科学研究的进展,科学家们惊呼"我们能够做到的仅仅是收集部分数据。

计算机仿真技术的原理与应用案例

计算机仿真技术的原理与应用案例

计算机仿真技术的原理与应用案例计算机仿真技术是指利用计算机模拟真实系统的运行过程,通过计算机程序的运行来模拟实验、观察和研究系统的行为。

它广泛应用于各个领域,如工程、医学、交通等,以提供更好的决策支持、减少成本、提高效率和保障安全等方面的需求。

原理与步骤:1. 模型建立:仿真技术的第一步是建立模型。

模型是对真实系统进行简化和抽象的表示,它包含了系统的各个部分和它们的相互关系。

在建立模型时,需要明确系统目标和关键参数,并选择合适的数学方法和算法。

2. 数据采集与分析:在建立模型之前,需要进行数据采集和分析。

数据采集是收集和整理系统的相关信息,包括系统的输入、输出和各个部分之间的关系。

数据分析是对数据进行处理和统计,以了解系统的特征和行为规律。

3. 模型验证与验证:模型验证是验证模型的准确性和可信度。

验证是通过实验和观测来检验模型和真实系统的一致性。

模型验证和验证是保证模型精确性和可靠性的关键步骤。

4. 模拟实验和观测:在验证模型之后,可以进行模拟实验和观测。

模拟实验是指通过计算机程序对模型进行运行和测试,以观察系统的行为和效果。

观测是对模拟实验结果进行分析和解释,以提取有用的信息和结论。

5. 结果分析与应用:最后一步是对模拟实验结果进行分析和应用。

分析是对实验结果进行统计和评估,以评估系统的性能和效果。

应用是基于实验结果,对系统进行优化和改进,以提高系统的功能和性能。

应用案例:1. 工程领域:在工程领域,计算机仿真技术广泛应用于产品设计、工艺优化、结构分析等方面。

例如,在汽车设计中,可以通过仿真技术来模拟车辆的行驶过程,以评估车辆的性能和安全性。

在建筑领域,可以通过仿真技术来模拟建筑物的结构和材料的行为,以评估建筑物的稳定性和耐久性。

2. 医学领域:在医学领域,计算机仿真技术可以用于模拟人体器官的运行和疾病的发展过程。

例如,在心脏病诊断中,可以通过仿真技术来模拟心脏的运动和血液流动,以观察心脏的功能和血液循环的情况。

计算机仿真技术动态仿真集成环境

计算机仿真技术动态仿真集成环境
领域兼容性。
未来研究方向与展望
人工智能与机器学习在动态仿真中的应用
01
利用人工智能和机器学习的技术,提高动态仿真的自
适应性和智能化水平。
高性能计算与图形渲染技术
02 研究更高效的高性能计算和图形渲染技术,以提升动
态仿真的实时性和逼真度。
标准化与互操作性研究
03
推动动态仿真集成环境的标准化和互操作性研究,促
对仿真模型进行详细设计,包括 各个组成部分的具体实现和相互 之间的交互方式。
仿真环境集成
选择集成方法
根据仿真模型的特点和需求,选择合适的集 成方法,如基于中间件、基于插件或基于服 务等方式。
集成仿真模块
将各个独立的仿真模块集成到一个统一的仿真环境 中,实现模块之间的数据交换和协同工作。
配置仿真环境
进不同系统之间的协同工作。
THANKS
感谢观看
人工智能技术在仿真中的应用
人工智能技术在动态仿真集成环境中发挥着越来越重要的作用,它能够提高仿真的智能化水平,实现自适应、自学习的仿真 。
人工智能技术包括机器学习、深度学习、智能控制等技术,能够优化仿真模型和参数,提高仿真的准确性和可靠性。
05
动态仿真集成环境的发展前景与 挑战
动态仿真集成环境的发展前景
根据仿真需求,配置仿真环境的相关参数和 设置,确保仿真实验的准确性和可靠性。
系统测试与验证
01
单元测试
对每个独立的仿真模块进行单元 测试,确保每个模块的功能正确 性和性能满足要求。
集成测试
02
03
验证与确认
对整个集成后的仿真系统进行集 成测试,检查模块之间的协同工 作是否正常。
通过对比仿真结果与实际数据或 实验结果,验证仿真系统的准确 性和可靠性。
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计算机仿真技术介绍一、视景仿真及其相关技术的概念1前言作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了50多年的发展,以广泛应用于国民经济和社会生活中。

而作为计算机技术重要组成部分的计算机三维视景仿真技术,因其有效性、经济性、安全性、直观性等特点而受到广泛的应用。

它是在计算机图形学基础上发展起来的一种仿真应用技术。

据最新统计资料表明,计算机仿真技术是当前应用最广泛的实用技术之一,虚拟现实(VR,Virtual Reality)是计算机世界最热门的一个词汇。

视景仿真技术是计算机仿真技术的重要分支,是计算机技术、图形图像处理与生成技术、多媒体技术、信息合成技术、显示技术等诸多高新技术的综合运用。

2计算机图形学人认识自然首先是靠眼睛观察事物的外表形象,人脑擅长形象思维,而计算机擅长逻辑思维。

例子:孩子认识妈妈和学会1+1=2。

让计算机观察、认识表达物体是比较困难的。

计算机图形学是研究怎样用数字计算机生成、处理和显示图形的一门学科,它的发展、成长、普及滞后于计算机发展很多年。

但目前随着硬件(光栅扫描式显示器)和图形软件(如cad、3dmax等)的发展,使得计算机图形学进入了发展的广阔天地。

计算机图形学的任务:是用计算机从无到有生成景物的数字模型,并将它显示在计算机屏幕上,或者绘制成纸张和胶片上的图形。

它所研究的主要对象是:景物的几何建模方法,数字模型的绘制技术,图形输入和控制的人机交互界面,以及计算机动画。

3计算机图形学的应用计算机图形学的应用可以说无处不在,计算机动画和科学计算可视化成为计算机图形学最为成功的两大应用领域。

(1)科学计算可视化计算机的飞速发展,使得科学家与工程师们可以处理滚滚而来的信息洪流,每天从地面、海上、空间传来大量数据,远远超过人脑分析解释这些数据的能力,由于缺乏对大量数据的有效分析手段,大约95%的信息被浪费掉,严重阻碍了科学研究的进展,科学家们惊呼"我们能够做到的仅仅是收集部分数据。

",这样,一门全新的技术"可视化"(visualization)应运而生。

可视化的本质是"用图形与图象表征数据"。

直观地讲,是研究:如何把科学数据,无论是通过计算还是从测量获得的数值,或是从卫星传回来的图象,或是医学CT(计算机层面X 射线照相)和MRI(核磁共振成像)转换成可视的、能帮助科学家理解的信息的计算方法。

简而言之,科学计算可视化是把计算机图形学与图象处理技术应用于计算科学的学科。

它研究两方面的内容:(a)如何把科学数据-数值与图像,转变成可视的图形(图象)与可理解的信息的工具。

(b)研究把可视化工具应用于科学和工程的各个学科。

天气数据可视化(2)计算机动画在计算机引入动画制作的初期,动画技术只是用于自动控制动画制作的机械设备,如摄像机和动画控制台。

随着计算机图形图象处理技术的迅速发展,计算机在动画制作中的应用范围越来越广,目前应用分两类:计算机辅助动画(即二维动画)和计算机生成动画(即三维动画)。

三维动画其三维数据在计算机内部生成,其运动轨迹也是在计算机内部以三维数据确定。

动画技术作为一种表达第四维信息的技术,不仅可以用来表达时间的变化,也可以用于表示其它参数的变化。

计算机图形学中的三维图形知识应用在可视化技术中,使得人们能够利用计算机在三维图形世界中直接对具有形体的信息进行操作,并和它们直接交流,可视化技术赋予人们对物体进行仿真并且实时交互的能力。

把人和机器以一种直观自然的方式加以统一,可以在三维图形世界里以前所未有的手段获取信息并发挥自己思维得创造性。

如设计三维机械零件模型。

三维图形应用于动画技术,生成三维动画,可以使得设计师随心所欲发挥自己得想象力。

如设计高难度的影视片断和广告,电影《泰坦尼克号》、《侏罗纪公园》、《终结者II》等精彩得电影镜头就是计算机动画和实景无缝结合的产物。

侏罗纪公园4、仿真的发展根据国际标准化组织(ISO)标准中得《数据处理词汇》部分的名次解释,"模拟"(Simulation)与"仿真"(Emulation)两词含义分别为:"模拟"即选取一个物理的或抽象的系统的某些行为特征,用另一系统来表示它们的过程。

"仿真"即用另一数据处理系统,主要是用硬件来全部或部分地模仿某一处理系统,以至于模仿的系统能象被模仿的系统一样接受同样的数据,执行同样的程序,获得同样的结果。

目前"模拟"和"仿真"两者所包含的内容都归于"仿真"的范畴,用"Simulation"来代表。

仿真又称蒙特卡罗方法,它是一种通过用随机数做实验来求解随机问题的技术。

蒙特卡罗(Monte Carlo)方法,又称随机抽样或统计试验方法,属于计算数学的一个分支,它是在本世纪四十年代中期为了适应当时原子能事业的发展而发展起来的。

蒙特卡罗方法的基本思想是:当所要求解的问题是某种事件出现的概率,或者是某个随机变量的期望值时,它们可以通过某种"试验"的方法,得到这种事件出现的频率,或者这个随机变数的平均值,并用它们作为问题的解。

蒙特卡罗方法通过抓住事物运动的几何数量和几何特征,利用数学方法来加以模拟,即进行一种数字模拟实验。

它是以一个概率模型为基础,按照这个模型所描绘的过程,通过模拟实验的结果,作为问题的近似解。

可以把蒙特卡罗解题归结为三个主要步骤:构造或描述概率过程;实现从已知概率分布抽样;建立各种估计量。

蒙特卡罗方法起源于1876年,但是直到75年后才被命名,原因是直到数字计算机出现之前,这种方法在许多重要问题上都不能加以利用,从1946年到1952年,数字计算机在一些科研机构得到发展,使得冗长的计算成为可能,这种计算正是蒙特卡罗方法所要求的。

5、系统仿真仿真界的专家和学者对仿真下过不少定义,综合国内外仿真学界对系统仿真的定义,可做如下定义:系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术等理论基础之上的,以计算机和其它专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实或假想的系统进行试验,并借助于专家经验知识、统计数据和信息资料对试验结果进行分析研究,进而作出决策的一门综合性的和试验性的学科。

要进行仿真试验,系统和系统模型是两个主要因素,同时由于复杂系统的模型处理和模型求解离不开高性能的信息处理装置,计算机就责无旁贷地充当了这一角色,所以,系统仿真实质上应包括三个基本要素:系统、系统模型和计算机,基本活动则包括:模型建立、仿真模型建立和仿真实验。

如图:物理仿真:按照实际系统的物理性质构造系统的物理模型,并在物理模型上进行试验研究。

直观形象,逼真度高,但代价高,周期长。

在没有计算机以前,仿真都是利用实物或者它的模型来进行研究的。

半物理仿真:即物理数学仿真,一部分以数学模型描述,并把它仿真计算模型,一部分以实物方式引入仿真回路。

针对存在建立数学模型困难的子系统的情况,必须使用此类仿真,如航空航天、武器系统等研究领域。

数字仿真(计算机仿真):首先建立系统的数学模型,并将数学模型转化为仿真计算模型,通过仿真模型的运行达到对系统运行的目的。

现代计算机仿真由仿真系统的软件/硬件环境,动画与图形显示、输入/输出等设备组成。

6计算机仿真由分类表可见,计算机仿真已成为系统仿真的一个重要分支,系统仿真很大程度上指的就是计算机仿真。

计算机仿真技术的发展与控制工程、系统工程及计算机工程的发展有着密切的联系。

一方面,控制工程、系统工程的发展,促进了仿真技术的广泛应用;另一方面,计算机的出现以及计算机技术的发展,又为仿真技术的发展提供了强大的支撑。

计算机仿真一直作为一种必不可少的工具,在减少损失、节约经费开支、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥着重要的作用。

从上面分析可以得出计算机仿真的定义:计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。

它集成了计算机技术、网络技术、图形图象技术、面向对象技术、多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等多个高新技术领域的知识。

计算机仿真的用途非常广泛已经渗透到社会的各个领域。

如在核领域,未来的核试验不用核弹而是用计算机仿真模拟来进行。

1996年9月10日联合国通过了《全面禁止核试验条约》,但是条约只是说明核试验在实爆方面的结束,俄罗斯军事专家说:"许多西方发达国家,即使不进行核试验,也能运用高速大规模计算机,在三维空间对核爆炸全过程进行全方位模拟。

"这是目前的现实,据外界估计,到目前为止,能进行计算机模拟仿真核试验的国家和地区有:美国、俄国、英国、法国、中国、日本及台湾地区。

高威慑力地面核爆炸仿真7仿真可视化从20世纪90年代以来,随着复杂系统仿真应用需求的不断提高和应用领域的不断扩展,计算机仿真已经从纯数字仿真,发展到人在回路中的虚拟环境仿真技术的新阶段。

现在的仿真系统已经是综合的仿真系统,并且网络化。

仿真可视化是仿真与可视化技术的结合,就是把仿真中的数字信息变成直观的、以图形图象表示的、随时间和空间变化的仿真过程呈现在研究人员面前,使研究人员能够知道系统中变量之间、变量与参数之间、变量与外部环境之间的关系,直接获得系统的静态和动态特性。

并且提供了观察数据交互作用的手段,可以实时地跟踪并有效地驾驭数据模拟与实验过程。

仿真可视化的内涵有两层:仿真结果可视化与仿真计算过程可视化。

8、仿真动画仿真动画是仿真技术和动画技术相结合,利用动画把仿真过程描述的更直观更形象。

是最为直接地表现模型行为的图形技术方法。

动画技术应用于仿真有两种方式:--非实时仿真动画:即后处理动画输出,先运行仿真程序,并存储仿真数据,结束后作为动画的驱动数据,不具备动画与仿真的交互能力(分离的),广泛应用于仿真不需要交互和处理的领域,如建筑设计、城市规划、影视制作等。

这时可以把模型做得更逼真一些。

--实时仿真动画:即与仿真同步的实时动画,成为实时仿真动画。

主要侧重仿真过程和结果的实时表现和交互,而把仿真动画的逼真性放在次要位置。

广泛应用于要求仿真实时处理和交互的领域,如航空航天、测绘、建筑、化学分子建模、军事训练等领域。

2005年7月4日深度撞击的仿真动画9视景仿真视景仿真是仿真动画的高级阶段,也是虚拟现实技术的最重要的表现形式,它是使用户产生身临其境感觉的交互式仿真环境,实现了用户与该环境直接进行自然交互。

视景仿真采用计算机图形图像技术,根据的仿真的目的,构造仿真对象的三维模型或再现真实的环境,达到非常逼真的仿真效果。

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