计算机仿真技术的应用趋势
2020-01-14张天明
张天明
(重庆科创职业学院,重庆 402160)
1 计算机仿真技术概述
仿真技术主要通过模型创建,模拟事物发展的过程。计算机仿真技术是利用计算机技术,对系统的结构、功能、行为、过程等进行模拟。计算机仿真技术模拟过程更加精准,过程中行为动态更为真实,数据准确性较高,能够作为指导实践的依据。计算机仿真主要分为以下部分,即建模、数据模型程序化、仿真实验等3个阶段。除此之外,本文对于计算机仿真技术类型进行了列举,内容如下。
1.1 智能仿真
智能仿真是在原有的计算机仿真系统基础上,融入了知识以及人类思维。将人工智能与仿真技术相融合,构造出基本知识的开发途径,从而提升仿真效果。
1.2 面向对象的仿真
面向对象的仿真是现阶段计算机仿真技术进一步发展的重要标志。把系统看作相互作用的对象组成,借助功能设计的研究,让构建的模型更容易被理解,能够从层次来观察模型。
1.3 分布交互的仿真
分布交互方式是一种多仿真器交互合作,构成合成环境的仿真技术。主要应用到层次结构、标准、协议以及数据库技术等,将各个不同位置的仿真器相互连接,对于虚拟事物进行仿真模拟。
2 计算机仿真技术的应用
2.1 军事领域的应用
为了更好地满足军事发展需求,计算机仿真技术概念首次被提出。随着对于技术研究的进一步深入,在军事领域使用越来越广泛。计算机仿真技术在军事领域主要应用于虚拟战场、技术训练、项目测试、武器研制等方面。
2.2 教育领域的应用
近年来,计算机仿真技术应用成果凸显,逐渐被人们熟知,吸引了各个行业的关注。计算机仿真技术在教育行业的应用,主要体现在虚拟教学方面。由于院校教师资源、实验室资源以及时间有限,给学生提供的实验机会有限,虚拟教学实验有效弥补了这个缺陷,打破了传统实验教学时间、空间的限制,从而提升学习效果。
2.3 交通运输领域的应用
交通系统涉及人、机动车、非机动车以及交通信号灯等多种因素,这也给交通系统的仿真模拟带来了难度。近年来,交通事故发生率呈不断上升趋势,严重威胁着人们的出行安全。评估交通安全情况是非常必要的,对于交通系统安全进行评价,要将人、车、环境等多种因素相结合,综合分期交通潜在的安全问题,从而加强监控,降低安全事故发生率。计算机仿真技术在交通运输领域的应用主要体现安全仿真系统方面。利用计算机仿真技术模仿不同路段、不同的交通工具,预估交通事故发生率。作为一种信息仿真技术,利用计算机仿真技术具有虚拟性、直观性等特征。通过虚拟的场景,观察者能够充分考虑到多种信息,从而找出交通事故发生的原因,进一步分析整合出人类的交通意识以及交通行为,及时有效地进行干预,从而降低交通安全事故发生风险。除此之外,工作人员将变量数据输入到仿真模型后,还能够模拟交通运营情况,从而对交通系统进行跟踪监测,促使交通良性运营。
2.4 制造领域的应用
计算机仿真技术的应用为制造领域提供新的发展机遇,尤其是在产品设计与研发过程中,更离不开计算机仿真技术。计算机仿真技术的应用,能够有效地缩短产品设计以及研发过程,为企业降低成本,特别是对于一些研究成本投入较大、制造难度高的项目。
3 计算机仿真技术的发展趋势
3.1 网络化
由于现阶段计算机仿真技术产品无法实现产品兼容、转移以及共享,导致产品潜能没有完全被开发,无法充分体现出其价值。然而计算机仿真技术网络化为共享提供了可能,给企业节约开发成本的同时,还能够获取经济收益,促使企业实现经济效益最大化。
3.2 虚拟制造技术
虚拟技术是在计算机仿真技术的基础上,融合了虚拟现实技术。虚拟制造技术的应用有助于实现从产品设计到管理、控制、产品改进的等形成完整的闭环,通过技术对产品进行多维度预测。
4 结束语
近年来,计算机仿真技术被广泛应用于各个领域,例如,教育、交通运输、制造业等,并取得了一定成果。但是计算机仿真技术还有着巨大的应用潜能有待挖掘,相信在不久的将来,计算机仿真技术能够创造出巨大的价值。