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摘要 有效结合计算机可视技术以及系统仿真,就形成了一种新仿真模式一一可视仿真技术。可是仿真理论扣具体实践方法有:动态仿真理论、图形辅助建模、可视技术以及GIS三维动态建模等,最终实现仿真建模以及成果可视化。水利水电工程中应用这种可视仿真技术能够在施工的时候依据具体可视结果来合理布置施工。本文主要对水利水电工程具体施工水流控制整个过程的仿真进行分析探讨,提出笔者的思考扣建议,仅供参考。
关键词 水利水电工程 水流控制 仿真
因为水利水电工程实际施工过程具有很高的难度,并且投资比较多,所以选择比较合理的具体施工方案对确保工程建设质量具有非常大的意义。在施工的时候,应该充分考虑工程特点以及实际施工条件。施工方案主要包含有:工程进度以及工程布置和蓄水等方面。水流控制属于动态过程,简单模型难以对其进行分析,所以必须应用这种可视动态技术。该技术的产生给水利水电施工过程中出现的这种问题提供了一个全新的解决思路,同时在我国很多重点水利工程施工中获得了比较理想的应用效果。
一、可视仿真技术简介
这种可视仿真技术是一种现代化仿真技术,其是建模技术以及计算机可视技术的有效结合,利用图形、图像等方式跟踪仿真计算,并对结果进行后期处理,最后把结果通过可视化图像这种形式清楚展示在屏幕上,让工程能够第一时间得到高效以及直观的详细建模信息。
二、以GIS为基础的可视仿真技术的构建和在水流控制中的实际应用
(一)面向对象的图像辅助优化仿真建模
建模的过程中采取面向对象这种方式,能够让结果更加的自然以及直观,用户能够把所有活动均当作直观对象,同时依据对象具体类属关系以及自身特性建立仿真模型,该过程和人类对可视世界里面的事件进行分类所用的习惯模式是相似的。所以,仿真操作用户很快适应物理模型变成计算机模型,同时该方式也非常便于扩充。除此之外,利用对象层次结构这种方式来设计,能够显著提升代码实际利用率。在子系统里面,可以利用图形建模,描述一些很难用语言表达出来的相应信息,同时面向对象这种建模系统是不同子系统组成的,子系统能够被分解成原始子系统。所以这种以及建模方式是利用不同系统子模型建立一个整体模型,这和施工系统规律是相符的,能够利用子系统所具有的属性以及发生的改变反映实际整体状况。
(二)以动态实体参数化为基础的优化仿真建模
依据仿真对象所具有的特点以及属性,利用点、线、面以及体具体数据结构把其表达出来,动态实体模型能够将对象具体属性信息非常直观的反映出来,利用几何图形以及属性相对性关系建立以GIS为基础的数据和图形结构,同时反映出不同时间段具体水流动态,所以数据和图形不仅要描述几何特征以及属性,同时还应该表达时间特征,仿真时效性。如果实体建模的时候应用参数化模型,就能够使该过程得到简化。所谓参数化建模,就是利用几何相关关系建立不同参数化具体特征部件,同时建立整体几何结构,可是以水流控制为基础的动态性,各个部件具有不同参数。
(三)以GIS为基础的可视仿真系统结构优化
该可视仿真系统首先接受GIS信息,同时在动态可视化的时候通过GIS动态信息实现可视展现。由于GIS具备相应的空间信息具体组织机制,所以早展示仿真结果的时候具有很大优势。在仿真系统里面,操作用户能够利用展示图像这种方式使仿真阶段能够交互控制,直到完全理解具体仿真信息。该过程中,相关操作用户能够依据系统操作界面以及仿真系统的反馈结果,达到水流同步交互具体仿真控制的目的。
(四)以GIS为基础的动态仿真演示方法
由于该动态仿真演示方法利用三维立体形态对所有时间段的相应仿真对象进行真实再现,所以利用该方法可以量仿真系统里面的所有数据动态变化全部体现出来,同时通过直观方式将其展现出来,及时获得水流控制具体动态信息,展现相应环节里面的动态单元。动态展示的时候,具备时间特征信息的相应水流几何形状将会在时间的变化下发生改变,所以水流控制时,应该把整体动态面貌全部存在图形库里面,同时对数据、属性以及图形构建相互对应关系,这样用户就能够依据意愿调取动态仿真信息。
(五)在水利工程水流控制过程中应用可视仿真技术
对水利工程进行导流设计以及管理是工程重点,涉及的数据以及图形信息非常多,比如,地质、坝区地形以及水文等,同时必须和施工布置、导流方案以及枢纽设计等不同数据和图形相结合,提高工程效率以及施工质量的关键就是高效搜集以及管理上述各种信息。而导流方案设计非常复杂,水流控制具有动态性,所以,利用可视仿真技术能够将具体数据以及图像直观表现出来,这对优化设计相应的导流方案非常重要。在这一基础上,建立和水电工程导截流相适应的具体动态可视化方案,同时利用导流可视信息实现三维演示以及管理。导流系统里面所有动态环节均能够被分成线形以及非线性,所谓线性环节,就是将某一典型动态环节当做运算基本部件,而非线性环节就是利用不同典型动态环节不可以组成环节的相应模型构成,这两种动态环节的输入以及输出变量均有固定函数关系:。
三、结束语
以GIS为基础的具体可视化仿真技术能够进行高科技仿真建模以及成果可视化,利用可视成果,能够为工程施工提供比较有价值的参考。本文所研究的这种可视仿真系统是通过三维图形以及数字等形式给工程水流控制提供了所有时刻的参数状况,产生的可视效果非常好,具有比较强的动态性。将可视仿真技术应用于水电工程里面,能够使工程管理方案变得可视化、数字化以及智能化,有效提升水利水电工程所获得的经济效益以及社会效益,防止产生不必要的损失,具有非常大的推广应用价值。
关键词 水利水电工程 水流控制 仿真
因为水利水电工程实际施工过程具有很高的难度,并且投资比较多,所以选择比较合理的具体施工方案对确保工程建设质量具有非常大的意义。在施工的时候,应该充分考虑工程特点以及实际施工条件。施工方案主要包含有:工程进度以及工程布置和蓄水等方面。水流控制属于动态过程,简单模型难以对其进行分析,所以必须应用这种可视动态技术。该技术的产生给水利水电施工过程中出现的这种问题提供了一个全新的解决思路,同时在我国很多重点水利工程施工中获得了比较理想的应用效果。
一、可视仿真技术简介
这种可视仿真技术是一种现代化仿真技术,其是建模技术以及计算机可视技术的有效结合,利用图形、图像等方式跟踪仿真计算,并对结果进行后期处理,最后把结果通过可视化图像这种形式清楚展示在屏幕上,让工程能够第一时间得到高效以及直观的详细建模信息。
二、以GIS为基础的可视仿真技术的构建和在水流控制中的实际应用
(一)面向对象的图像辅助优化仿真建模
建模的过程中采取面向对象这种方式,能够让结果更加的自然以及直观,用户能够把所有活动均当作直观对象,同时依据对象具体类属关系以及自身特性建立仿真模型,该过程和人类对可视世界里面的事件进行分类所用的习惯模式是相似的。所以,仿真操作用户很快适应物理模型变成计算机模型,同时该方式也非常便于扩充。除此之外,利用对象层次结构这种方式来设计,能够显著提升代码实际利用率。在子系统里面,可以利用图形建模,描述一些很难用语言表达出来的相应信息,同时面向对象这种建模系统是不同子系统组成的,子系统能够被分解成原始子系统。所以这种以及建模方式是利用不同系统子模型建立一个整体模型,这和施工系统规律是相符的,能够利用子系统所具有的属性以及发生的改变反映实际整体状况。
(二)以动态实体参数化为基础的优化仿真建模
依据仿真对象所具有的特点以及属性,利用点、线、面以及体具体数据结构把其表达出来,动态实体模型能够将对象具体属性信息非常直观的反映出来,利用几何图形以及属性相对性关系建立以GIS为基础的数据和图形结构,同时反映出不同时间段具体水流动态,所以数据和图形不仅要描述几何特征以及属性,同时还应该表达时间特征,仿真时效性。如果实体建模的时候应用参数化模型,就能够使该过程得到简化。所谓参数化建模,就是利用几何相关关系建立不同参数化具体特征部件,同时建立整体几何结构,可是以水流控制为基础的动态性,各个部件具有不同参数。
(三)以GIS为基础的可视仿真系统结构优化
该可视仿真系统首先接受GIS信息,同时在动态可视化的时候通过GIS动态信息实现可视展现。由于GIS具备相应的空间信息具体组织机制,所以早展示仿真结果的时候具有很大优势。在仿真系统里面,操作用户能够利用展示图像这种方式使仿真阶段能够交互控制,直到完全理解具体仿真信息。该过程中,相关操作用户能够依据系统操作界面以及仿真系统的反馈结果,达到水流同步交互具体仿真控制的目的。
(四)以GIS为基础的动态仿真演示方法
由于该动态仿真演示方法利用三维立体形态对所有时间段的相应仿真对象进行真实再现,所以利用该方法可以量仿真系统里面的所有数据动态变化全部体现出来,同时通过直观方式将其展现出来,及时获得水流控制具体动态信息,展现相应环节里面的动态单元。动态展示的时候,具备时间特征信息的相应水流几何形状将会在时间的变化下发生改变,所以水流控制时,应该把整体动态面貌全部存在图形库里面,同时对数据、属性以及图形构建相互对应关系,这样用户就能够依据意愿调取动态仿真信息。
(五)在水利工程水流控制过程中应用可视仿真技术
对水利工程进行导流设计以及管理是工程重点,涉及的数据以及图形信息非常多,比如,地质、坝区地形以及水文等,同时必须和施工布置、导流方案以及枢纽设计等不同数据和图形相结合,提高工程效率以及施工质量的关键就是高效搜集以及管理上述各种信息。而导流方案设计非常复杂,水流控制具有动态性,所以,利用可视仿真技术能够将具体数据以及图像直观表现出来,这对优化设计相应的导流方案非常重要。在这一基础上,建立和水电工程导截流相适应的具体动态可视化方案,同时利用导流可视信息实现三维演示以及管理。导流系统里面所有动态环节均能够被分成线形以及非线性,所谓线性环节,就是将某一典型动态环节当做运算基本部件,而非线性环节就是利用不同典型动态环节不可以组成环节的相应模型构成,这两种动态环节的输入以及输出变量均有固定函数关系:。
三、结束语
以GIS为基础的具体可视化仿真技术能够进行高科技仿真建模以及成果可视化,利用可视成果,能够为工程施工提供比较有价值的参考。本文所研究的这种可视仿真系统是通过三维图形以及数字等形式给工程水流控制提供了所有时刻的参数状况,产生的可视效果非常好,具有比较强的动态性。将可视仿真技术应用于水电工程里面,能够使工程管理方案变得可视化、数字化以及智能化,有效提升水利水电工程所获得的经济效益以及社会效益,防止产生不必要的损失,具有非常大的推广应用价值。