碾压混凝土坝施工智能仿真原理与应用

章节摘录

版权页：   插图：   （1）改变了人机接口的内容，计算机提供环境而不再只是数据和图像。计算机的应用经历了几个阶段：处理计算有关的数值；处理数值、字符串、文本等各类数据；再扩大到处理图像、图形、声音、语言等多种媒体的信息。虚拟现实系统则以环境作为人机交互的内容和计算机处理的对象，开拓了计算机应用的新思路。 （2）改变了人机接口的形式。传统意义上的计算机人机接口是面向机器的。终端，键盘，鼠标，打印机等接口设备，都是适应计算机的专用设备。虚拟现实中的人机接口，则是面向用户的。虚拟现实系统中，用户以自然的方式（视觉，听觉，触觉）与虚拟环境交互，使用户身临其境。同时，用户可以通过在真实环境中的行为去干预虚拟环境。这是虚拟现实技术中最有特色的内容。 （3）改变了人机接口的效果。这个特点体现了计算机人机接口的新要求。用户通过人机接口与虚拟环境交互的结果，是使用户产生身临其境的虚幻感，沉浸感。利用沉浸功能，使用户暂时与现实环境隔离，沉浸于数据空间，可以从数据空间向外观察，从而可以使用户能以更自然、更直接的方式与数据交互。 3.4.2基于虚拟现实的工程施工仿真可视化 在水利水电工程中的可视化技术正是采用计算机图形学原理来直观的展示工程设计条件和施工过程，给工程设计人员提供人性化的、直观的、可感知的可交互环境，反映真实的施工场景，让决策者最快的掌握施工条件和状况，高效准确地作出决策。水电工程中可视化技术的最早应用应该归属于数字地图。数字化地图采用基本的点、线、面以及专业的图形标示符，来表达地形地貌以及地质构造等。随着行业的发展，传统的、单调的二维空间图形已经不能满足现代工程领域设计理念的要求。新的计算机技术如信息高速公路、多媒体技术、虚拟现实技术、地理信息系统等都逐渐成为了工程可视化的应用技术基础。 虚拟现实和多媒体技术的应用对传统的地图学交流传输理论模型产生了重要的影响，近年来，有学者进行了大量的相关研究，将虚拟现实技术成功运用到工程施工可视化中。虚拟现实可视化仿真的核心技术包括两部分：①将数据及结果转换为图形图像的技术，该部分主要实现可视化模块根据仿真模块提供的数据及仿真结果实时绘制工程场景，展现工程信息；②面向对象技术的图形用户界面的设计，也即为可视化界面设计，该部分实现用户对可视化仿真结果的实时查询，提供修改仿真模块参数的接入口，体现了可视化仿真系统的可交互性。软件技术再结合虚拟现实硬件交互设备，即构建出具有身临其境般感觉的交互式仿真和实施控制环境，用户不仅可以直观地观看工程施工过程三维动画，而且可以实时控制仿真系统，进行方案参数的修改。目前基于虚拟现实的可视化技术已有应用到工程设计领域的成功案例，极大提高了工程设计水平。

书籍目录

前言 第1章综述 1.1碾压混凝土筑坝技术的发展及施工特点 1.2碾压混凝土坝施工可视化仿真研究的发展 1.3系统仿真技术的最新进展 1.4本书的主要内容 第2章碾压混凝土坝快速施工的关键技术 2.1 概述 2.2碾压混凝土的快速施工技术 2.3高温多雨季节的施工 2.4变态混凝土的施工 2.5碾压混凝土筑坝技术的发展趋势 第3章基于人工智能的面向对象可视化仿真原理 3.1计算机仿真技术 3.2人工智能仿真技术 3.3面向对象的仿真建模技术 3.4基于虚拟现实的可视化仿真技术 3.5规划与调度 第4章碾压混凝土坝的施工仿真建模与实现 4.1 概述 4.2仿真建模的基本要求和原则 4.3施工仿真的一般步骤 4.4碾压混凝土坝施工仿真系统的分析 4.5碾压混凝土坝施工仿真参数的设计 4.6碾压混凝土坝施工仿真模型的设计 4.7碾压混凝土坝施工仿真模型的组成 第5章施工系统行为及施工工艺模拟模型的建立 5.1仓面作业系统模拟及优化 5.2混凝土运输系统模块 5.3混凝土生产系统模块 5.4施工工艺模拟 第6章施工系统内外约束的动态作用机制 6.1 概述 6.2系统约束分析 6.3系统约束模拟 6.4系统约束加（卸）载模型的建立 第7章基于人工智能的碾压混凝土坝施工仓面规划模型 7.1碾压混凝土坝仓面规划特点分析 7.2仓面规划智能仿真模型 7.3仓面分割方案优选的次协调机制 第8章系统耦合模型及资源配置与生产调度优化 0 1 混凝土生产、运输、仓面作业之间的作用机理 8.2碾压混凝土施工质量控制 8.3仓面规划与混凝土生产系统的耦合 8.4仓面规划与混凝土运输系统的耦合 8.5坝面浇筑循环网络模型 8.6基于系统耦合的资源配置与生产调度优化 第9章基于动态仿真的混凝土生产系统优化设计方法 9.1 概述 9.2混凝土供求矛盾的协调模型 9.3混凝土生产系统的生产能力设计 9_4应用实例 第10章基于虚拟现实技术的碾压混凝土坝施工仿真可视化 10.1基于0GRE／C++的虚拟现实技术 10.2虚拟场景几何建模 10.3基于虚拟现实技术的大坝施工仿真可视化的实现 第11章仿真模型的有效性分析 11.1概述 11.2仿真模型有效性的影响因素分析 11.3仿真模型的校验与验证 11.4仿真模型有效性分析的程序 第12章工程实例Ⅰ 12.1工程概况 12.2大坝混凝土施工仿真的边界条件 12_3仿真计算的基本假设 12.4敏感性分析 12.5方案比较分析 12.6仿真结果分析 第13章工程实例Ⅱ 13.1工程概况 13.2大坝混凝土施工仿真的边界条件 13.3仿真计算的基本假设 13.4模型验证 13.5方案比较分析 13.6仿真结果分析 第14章工程实例Ⅲ 14.1工程概况 14.2大坝混凝土施工仿真的边界条件 14.3仿真计算的基本假设 14.4方案比较分析 14.5结论 结语 参考文献

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