計算機技術工程碩士論文
計算機技術工程碩士論文
指出了隨著計算機技術的發(fā)展，現(xiàn)代的科技也變得越來越高。下面是小編為大家整理的計算機技術工程碩士論文，希望對大家有幫助。
計算機技術在復合式制圖的應用方式
摘要:隨著計算機技術的發(fā)展，其在建筑復合式制圖中的應用也越來越廣泛，提高了建筑圖紙的設計效率，降低了設計成本。主要論述了應用于復合式制圖的計算機制圖軟件的作用及AutoCAD、3DSMax、SketchUp、BIM在建筑制圖中的具體應用過程。
關鍵詞:計算機技術;制圖;BIM復合式
制圖是一種將建筑師的場景表現(xiàn)、設計方案及理念構思等各種內(nèi)容整合在一起，通過多種形式滿足設計師需要的一種建筑制圖方式，可以從多個角度傳達出設計師的信息。隨著計算機技術的發(fā)展，計算機輔助設計為復合式制圖中的信息采集、存儲、整理、發(fā)現(xiàn)、選擇等提供了有力的支撐。在信息技術時代，建筑圖的繪制除了作為技術資料之外，其更為重要的作用是一種具有片段性的圖紙，因此，需要搭建出一個平臺，形成溝通設計媒介，同時貫徹更加先進的建筑設計理念，并將這種理念有條理的傳達給觀眾，使建筑從一個抽象的概念成為一個實際的建造成果、作品，完整的呈現(xiàn)出建筑的概念和形態(tài)。
1應用于復合式制圖的計算機制圖軟件及作用
1.1軟件
當前應用在建筑復合式制圖中的軟件主要包括AutoCAD、SketchUp、3DSmax、Photoshop、BIM等，這些軟件可以幫助設計師進行輔助設計，在計算機上形成模擬模型，實現(xiàn)模型的分析、比較、修改等，達到展示與傳達信息的作用。
1.2作用
AutoCAD:該軟件的應用極大的促進了設計信息的流動，促進了設計人員同受眾之間的交流[1-2]。SketchUp:該軟件是專門針對配合設計過程而設計的，建筑各個設計階段的要求都可以通過該軟件滿足，建筑師可以通過它實現(xiàn)設計的模型的直觀構思和比較[3-4]。3DSMax:一種功能非常齊全的三維建模效果圖處理軟件，可以實現(xiàn)建筑的建模、光影處理、材質(zhì)、動畫、渲染等，操作迅速、快捷，可以多角度展示設計作品的效果，作品表現(xiàn)形式包括靜態(tài)形式和動畫形式兩種，為計算機輔助復合式動態(tài)制圖的展現(xiàn)提供了可能[5-6]。“PS”(Photoshop):是一種功能非常強大的圖像后期處理軟件，通過該軟件可以實現(xiàn)建筑圖像的深層次的修改和完善，調(diào)節(jié)圖像的處理顏色的飽和度、明度、對比度及圖像的色彩等。BIM可以實現(xiàn)建筑的能量、防火安全、規(guī)范檢驗等分析，使建筑師的大部分時間放于設計上，可以在任意階段生成建筑需要的文檔、圖紙等，降低了繪制中的錯誤，還可以自由展示生成的三維模型，節(jié)省建筑設計中的成本[7-8]。
2AutoCAD和3DSMax在復合制圖中的應用分析
2.1建筑矢量圖
在AutoCAD中，繪制建筑立面圖的常見步驟:設置繪圖環(huán)境;繪制定位軸線、外墻的輪廓線、地坪線、各層的樓面線;繪制外墻面構件輪廓線;各種建筑構配件的可見輪廓;繪制建筑物細部，例如門窗、陽臺、雨水管等;添加尺寸標注;添加圖框、標題欄，并填寫標題。設置圖形單位和繪圖邊界，設置圖層打開“圖層特性管理器”對話框，在該對話框中單擊“新建圖層”按鈕，為隔墻創(chuàng)建一個圖層，然后在列表區(qū)的動態(tài)文本框中輸入“隔墻”，最后單擊“確定”按鈕完成“隔墻”圖層的設置。采用同樣的方法，依次創(chuàng)建“窗”、“門”、“陽臺”、“圖框”、“輪廓線、地坪線”等圖層，得到建筑線框圖。
2.2建立三維模型
在將建筑線框圖導入之前，需要設置3DMax單位參數(shù)，使其系統(tǒng)單位比例和顯示單位比例相一致，單位全部設置為毫米。然后將模型圖.DWG文件直接導入到3DMax中，導入時，需要在“層”選項中導入需要的3DMax中的層級，過濾掉不需要的CAD中的標注層、輔助線等，除了幾何體選項中的“焊接”之外，其他選項不需要改動。導入3DMax后，需要對圖形進行重新設置，第一，重組全部圖形并將其旋轉至合適的位置，達到與視圖平行一致的效果，便于圖形的編輯和建模;第二，運用矩形和畫樣條線等操作，選擇擠出功能實現(xiàn)線條的拉伸，對裝飾物、門窗等進行建模，建好之后將附件合并到主體建筑物的模型中，然后進行紋理映射。紋理映射有三種方法:轉換每個表面為每表面一個紋理，重新使用已存在的紋理，投影所有選擇的幾何圖形到一個紋理。如<轉換每個表面為每表面一個紋理>:選擇工具菜單下的<網(wǎng)格映射紋理>出現(xiàn)如下對話框，紋理生成之后，用紋理替換目標幾何圖形，修改，最后渲染輸出效果圖，見圖1[9]。一個網(wǎng)格面被轉化成紋理貼圖后，系統(tǒng)會生成一個相應的紋理貼圖被保存在指定或是默認的路徑中，同時在材質(zhì)面板中也生成一個相應的材質(zhì)，可以通過調(diào)整這個材質(zhì)改變它的屬性。
3SketchUp在復合制圖中的應用分析
建筑物采用SketchUp制圖，通常先獲取建筑物的輪廓，將建筑輪廓構成封閉的面，根據(jù)具體參數(shù)將面拖拽成三維的體，修改模型細節(jié)，細化模型結構，最后模型貼圖，賦予建筑物模型紋理信息。1)獲取建筑物輪廓使用SketchUp軟件進行復合制圖中，需要首先獲取建筑物輪廓，有兩種方法:一是，以建筑物的正射影像圖為參考依據(jù)，采用該軟件中的繪圖工具實現(xiàn)建筑物輪廓圖的繪制并自動閉合形成建筑物平面，得到的輪廓要和影像圖相符合。二是，導入CAD繪制的建筑物矢量圖，這樣也可以得到建筑物的輪廓圖。2)創(chuàng)建初始模型初始模型的創(chuàng)建主要是對屋頂和墻體進行建模，以第一步獲得的建筑物輪廓為準。屋頂:通過“直線”工具，沿著兩條屋檐繪制相交的兩條射線，繪制完成后，通過“選擇”工具選擇沒用的短線后delete鍵刪除，繪制出屋頂?shù)慕?，通過“環(huán)繞觀察”工具旋轉到另外一面，同樣的方法繪制出另一個屋頂?shù)慕?，通過“直線”工具連接兩個屋頂?shù)慕?，選中無用的兩條線段，將其刪除，這樣屋頂?shù)臉邮交窘ê?。墻體:利用SketchUp中的推拉工具拉升可以生成準確墻體。各個組件設計好之后進行拼接，得到初始模型。3)細化模型結構第二部模型設計好之后，還要對模型進行細化，體現(xiàn)出建筑物中的各個細節(jié)，比如添加門窗、樓梯等組件。4)模型貼圖模型貼圖就是對建筑物的頂部和側面進行紋理貼圖，貼圖之前，需要首先實現(xiàn)原始圖片的適當處理，去除其中的不相關的元素，獲得清晰的紋理圖像，在SketchUp中，可以對實際的紋理圖像進行導入。SketchUp建筑制圖見圖2。
4BIM軟件在復合制圖中的應用
BIM軟件平臺的配套軟件為RevitStructure、RobotStructureAnalysis、Affinity軟件、Rhino軟件等，結構分析中也有RobotStructural的突出表現(xiàn)[9-12]。通過RevitStructure可以實現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化設計、協(xié)同工作及三維檢查碰撞等，降低設計成本，提高設計效率。RobotStructureAnalysis通過非線性計算、網(wǎng)格自動劃分等實現(xiàn)復雜模型的計算等?；贐IM平臺的建筑工程設計流程，見圖3。
4.1方案階段
建筑方案階段主要側重于建筑的主體格局和外形的藝術設計，主要是建筑師分析建筑的主體布局，確定建筑設計復合式制圖的方案。
4.2初步設計階段
初步設計階段包括加載BIM建筑模型、布置受力構件、檢查模型并導入有限元分析軟件三個方面。加載BIM建筑模型主要通過核心的建模軟件Revit，將建筑方案設計的CAD文件導入到結構樣板中。BIM模型通過結構基本構件，梁、結構柱、結構板等為基本元素來進行結構模型的創(chuàng)建。建模基本步驟如下:選擇結構樣板文件;鏈接建筑專業(yè)BIM模型;創(chuàng)建軸網(wǎng);創(chuàng)建標高;選擇合適族樣板文件并制作相關構件族;布置混凝土柱;布置梁;創(chuàng)建混凝土樓結構板;檢查模型。布置受力構件主要建筑師根據(jù)設計的初級模型布置豎向抗側力構件、水平構件、承重構件，以建筑模型作為參照進行建筑構件和結構構件之間的碰撞檢測，降低沖突的發(fā)生。BIM平臺中避免沖突的方法有兩種:一是多個窗口同時顯示布置結構構件，結果實時顯示在三維模型中，及時發(fā)現(xiàn)并避免。二是通過BIM平臺碰撞檢測軟件，檢測碰撞沖突[13]。檢查模型并導入有限元分析軟件，是在BIM核心建模軟件中完成建筑模型之后，合理選擇結構有限元計算軟件實現(xiàn)試算，結構有限元分析軟件應基于以下幾點:一是，具有與BIM核心建模軟件對應的數(shù)據(jù)交換接口，結構模型中的邊界約束條件、載荷工況及幾何尺寸等可以轉換成有限元軟件中的分析數(shù)據(jù)，提高結構設計過程中結構分析的效率。二是，軟件將計算調(diào)整后的模型反應到BIM核心建模軟件中，實現(xiàn)原始模型的更新和修改。
4.3施工圖階段
施工圖階最終的成果文件是完成滿足設備材料采購、非標準設備制作和施工要求的建筑、結構、設備各專業(yè)的圈套圖紙。施工圖階段主要是將獲得的最終模型反映到二維圖紙中，整理施工圖之前還需要綜合各種的水暖電、結構及建筑要求，對獲得建筑模型進一步深化[14]。復雜吊裝環(huán)節(jié)的施工模擬可以通過剛結構和裝配式建筑完成。施工圖階段最終的成果文件是一套專業(yè)的復合式制圖圖紙。BIM核心建模軟件RevitArchitecture軟件和RevitStructure軟件可以實現(xiàn)建筑模型的參數(shù)化設計，結構模型制圖完成之后可以轉變成平面的施工圖，且如果后期需要對圖紙進行修改，只需直接修改Revit項目瀏覽器的施工圖或者是三維模型，其他視圖相應結構構件也會隨之相應修改。
5結語
隨著計算機技術的發(fā)展，會出現(xiàn)更多的功能更加完善的建筑制圖軟件應用在復合式制圖中，未來的復合式制圖將逐漸形成規(guī)劃、設計、施工、運維一體化發(fā)展，還有可能與3D打印技術的結合更加緊密，期望這些軟件都可以顯著提高建筑設計效率和設計質(zhì)量的提高。
參考文獻:
[1]包欣，王諾.基于3DMAX的三維虛擬校園建模的方法研究[J].數(shù)字技術與應用，2012(12):56+59
計算機技術對環(huán)境監(jiān)測的運用
摘要：指出了隨著計算機技術的發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測工作也得到更好地完善。計算機技術在促進環(huán)境監(jiān)測工作發(fā)展中充分利用了自身優(yōu)勢，是值得推廣的方式之一。概述了環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容，探討了計算機技術在環(huán)境監(jiān)測信息管理中的應用現(xiàn)狀及應用。
關鍵詞：環(huán)境監(jiān)測信息管理;計算機技術;應用
1引言
環(huán)境監(jiān)測站長期以來為改善當?shù)丨h(huán)境、治理污染源、環(huán)境執(zhí)法、宏觀管理決策和環(huán)境質(zhì)量信息的分布提供了有力支持。環(huán)境監(jiān)測站承擔了大量的基礎性工作，是各級環(huán)保部門的技術支撐單位。環(huán)境監(jiān)測站的重要財富有監(jiān)測數(shù)據(jù)和環(huán)境統(tǒng)計結果兩種，在環(huán)境質(zhì)量發(fā)展變化趨勢預測、環(huán)境綜合決策管理和治理污染中，長期累積的監(jiān)測數(shù)據(jù)為相關工作打下了扎實的基礎。因此，如何把計算機技術利用到環(huán)境監(jiān)測工作中，利用和管理好這些監(jiān)測數(shù)據(jù)，提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取、整理、分析的能力，提高監(jiān)測工作的效率，是每個基礎環(huán)境監(jiān)測站需要思考解決的問題。
2環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容
隨著人們對環(huán)境意識的提高，保護環(huán)境和加快環(huán)境監(jiān)測成為了共識。環(huán)境監(jiān)測是對環(huán)境質(zhì)量狀況進行監(jiān)視性的測定，以了解環(huán)境質(zhì)量的最新發(fā)展，為制定環(huán)保決策提供了可靠依據(jù)。環(huán)境監(jiān)測指標可分為化學和物理兩種，化學指標是指各種化學物質(zhì)水平的監(jiān)測，尤其是空氣、水體、生物體、土壤。而物理指標則是噪音、電磁波、振動、放射性等監(jiān)測。對生態(tài)系統(tǒng)的整體監(jiān)測及城市環(huán)境的污染監(jiān)測是兩項重要內(nèi)容。由于人們過度放牧及砍伐森林等行為引起的溫室效應、臭氧層的破壞、水土流失等問題都需要及時的進行監(jiān)測，保證環(huán)保部門能夠了解本土的環(huán)境質(zhì)量狀況，對不符合標準的指標進行針對性整改，以改善環(huán)境。環(huán)境部門對城市生活中大量的污染物進行有效監(jiān)測，控制好這些破壞環(huán)境的因素。環(huán)境監(jiān)測工作的積極意義大致有兩方面，首先，可以切實改善城市居民的生活環(huán)境，通過監(jiān)測工作避免人為的破壞環(huán)境。例如隨意排放污水等，也可以避免部分城市建設工程對自然環(huán)境的過度破壞，例如水利工程、房屋建設等。其次，可以保護一些珍貴的自然資源，維護生態(tài)環(huán)境和生物多樣性的平衡。對人類走可持續(xù)發(fā)展道路至關重要。所以，加強環(huán)境監(jiān)測工作對環(huán)保有積極地作用。
3當前環(huán)境監(jiān)測信息管理中計算機技術的運用現(xiàn)狀
電子計算機快速處理各種信息的技術手段這種方式簡稱為計算機信息技術，其能實現(xiàn)獲取信息、傳遞信息、信息分析、信息保存、信息展示、信息調(diào)配以及信息分享等。在當前的環(huán)境監(jiān)測領域中，計算機的各項優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，高效率、精確性以及簡單快捷的作用完全得以體現(xiàn)。盡管環(huán)境監(jiān)測站多年應用計算機信息技術開展監(jiān)測數(shù)據(jù)管理工作，但是這項工作還是沒有大的進步，仍處于起步階段。當前，計算機技術在環(huán)境監(jiān)測站中的主要應用形式和現(xiàn)狀如下。
3.1監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理
計算機技術在環(huán)境監(jiān)測信息管理中主要是實現(xiàn)對收集到的相關信息進行數(shù)據(jù)的修改、錄用、查詢及處理等，形成對環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的備份、恢復等存儲管理，在對數(shù)據(jù)進行初級的處理時，形成自帶軟件的數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計以及簡單的數(shù)據(jù)分析，從而為數(shù)據(jù)準確計算提供了幫助，從而提高了環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)應用的整體效率。
3.2監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享
數(shù)據(jù)共享的管理模式是通過融入計算機技術。尤其是在建立局域網(wǎng)的情況下，通過內(nèi)部網(wǎng)絡系統(tǒng)，把監(jiān)測到的環(huán)境數(shù)據(jù)與指標，以遠程控制和文件共享等方式，增強數(shù)據(jù)共享的使用能力。不同部門之間也可以形成數(shù)據(jù)共享模式，增加數(shù)據(jù)的交流和處理能力，以實現(xiàn)計算機操作模式下的無紙化的辦公模式。
3.3監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸
把從各監(jiān)測人員處接收的監(jiān)測分析數(shù)據(jù)或各業(yè)務室收錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析、總結，生成格式統(tǒng)一的文件，通過網(wǎng)絡技術向上級監(jiān)測部門傳送，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性及費效比。這種形式已慢慢的成為了匯報監(jiān)測總計成果與監(jiān)測單位之間遠程數(shù)據(jù)信息傳遞的重要手段。通過這種方式的運用能極大的降低上級部門單位對數(shù)據(jù)信息的輸入量度，還能減小報錯數(shù)據(jù)的幾率.
3.4監(jiān)測數(shù)據(jù)的發(fā)布
隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高，人們的環(huán)保意識在逐漸增強的同時，對環(huán)境信息的需求也日趨強烈。為了滿足要求，國家環(huán)保機構單位利用網(wǎng)站與媒體新聞對空氣質(zhì)量的最新監(jiān)測報告以及與環(huán)境先關的各項信息公布出來，且對曾經(jīng)公布的環(huán)境信息給大眾提供查詢的途徑。而這些相關環(huán)境信息的應用通常情況下都是通過對監(jiān)測到的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)信息，通過計算機技術進行分析整理，按期向環(huán)保主管部門傳送最新的環(huán)境數(shù)據(jù)。
4環(huán)境監(jiān)測過程中計算機的各項應用
4.1辦公手段智能化
現(xiàn)今信息管理系統(tǒng)對于運行平臺的選擇一般都是利用新創(chuàng)的系統(tǒng)與群監(jiān)網(wǎng)絡，同時裝設較為先進的信息管理數(shù)據(jù)庫存、電子信箱軟件與信息設密等相關計算機技術，同時根據(jù)實際情況的需要，讓辦公的信息管理實現(xiàn)信息自動化與智能化，達到降低成本與提高工作效率的目的，進而提升信息管理人員靈活運用計算機技術的能力。提高辦公效率，提升辦公智能化發(fā)展，不僅能促進環(huán)境監(jiān)測作業(yè)智能化與信息化，還能促進學習數(shù)據(jù)共享平臺的全面設立，將管理環(huán)境一起進行檢測，讓監(jiān)測出的數(shù)據(jù)信息其總體性與共享性特點得到有效展現(xiàn)。通過這樣的方式，不僅能提升環(huán)境監(jiān)測管理工作效率，還能促進環(huán)境監(jiān)測人力、物資分配得到改良。
4.2技術
4.2.1網(wǎng)絡技術應用伴隨網(wǎng)絡與科技的飛速進步，人們?nèi)粘５姆椒矫婷娑紳B透了互聯(lián)網(wǎng)通訊技術，現(xiàn)今網(wǎng)絡技術以及轉化成了一種日常的生活形式。利用技術對環(huán)境實施監(jiān)測與信息管理，并對技術與網(wǎng)絡技術深入研究，特別是的靈活運用已變成了互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的技術工具。4.2.2模擬手段與空間模型管理伴隨模擬手段與空間模型管理的產(chǎn)生，讓環(huán)境的監(jiān)測逐步走向了全面、整體的發(fā)展趨勢，其監(jiān)測形式由點向網(wǎng)發(fā)展，從而提高了監(jiān)測人員監(jiān)測能力，并能夠及時的作出應對污染有效的防治方案。從而健全了環(huán)境監(jiān)測評估機制和環(huán)境突發(fā)預防機制。4.2.3遙感技術現(xiàn)在信息系統(tǒng)的基礎是遙感圖像和數(shù)據(jù)，它們可以有效地展現(xiàn)出區(qū)域空間的狀況和地理地貌的特征，還能通過準確定位環(huán)境特征還原出真實的虛擬地形影像。由此可見，遙感技術是一門利用了地理信息體系、地位系統(tǒng)以及計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的綜合性的技術，是一種通過創(chuàng)建虛擬真實的地貌進行動態(tài)的環(huán)境監(jiān)測。而在對環(huán)境的監(jiān)測中，對大氣層的化學氣體分散與輻射情況需要進行全面認識，尤其是CO、CO2等。當前在環(huán)境監(jiān)測范疇中，利用數(shù)值標識進行監(jiān)測時，得到的平均數(shù)值需要達到當前的數(shù)據(jù)。借助多種計算機技術運用到環(huán)境監(jiān)測信息管理，能對監(jiān)測信息數(shù)據(jù)進行分享，還能將文字、表格等信息進行整合，以充分體現(xiàn)出地理信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用。4.2.4傳感器技術它能實現(xiàn)監(jiān)測工作由地面相對的平面向立體化轉變，還能讓監(jiān)測地理位置更得立體形象且非常完善，得到的數(shù)據(jù)也非常具有連續(xù)性，同時還能為預測污染狀況以有力憑據(jù)。
4.3改變監(jiān)測形式
在環(huán)境監(jiān)測信息管理中應用計算機技術，可以有效地促進環(huán)境監(jiān)測工作的效率提升，也沖擊了傳統(tǒng)時間和空間的理念。所以，環(huán)境監(jiān)測單位和機構必須整頓、協(xié)調(diào)、結合現(xiàn)有的資源，加強交流與合作，加大投入和研究計算機技術，使環(huán)境監(jiān)測更加規(guī)范和科學。
4.4有關技術
技術可以看作是由許多專家形成的決斷判斷系統(tǒng)。將技術運用于環(huán)保監(jiān)測中，則環(huán)保專家能通過相關的監(jiān)測信息通過知識和邏輯判定進行研究，從而為環(huán)保工作提供真實可靠的分析結果。例如對一固定范圍內(nèi)的大氣進行檢測，時長3d，由檢測數(shù)據(jù)判斷大氣質(zhì)量以及大氣質(zhì)量產(chǎn)生變化的原因。
4.5有關多媒體技術
能對圖片、音頻、文字等信息進行科學的整合，給人們以更加直接的感知是當前多媒體技術的主要優(yōu)勢。將多媒體技術運用于環(huán)境保護信息體系中，其能將信息的處理結果運用不同的形式體現(xiàn)出來。例如環(huán)境保護信息系統(tǒng)中的交互界面就能通過多媒體技術實現(xiàn)將一固定范圍近3年的空氣質(zhì)量通過文字與柱狀圖的對比展示出來。
5結語
對于生活環(huán)境的改善、自然生態(tài)的保護中，環(huán)境監(jiān)測工作具有不可小覷的作用。而進行環(huán)境監(jiān)測信息管理時，應用計算機技術能夠提高收集和分析信息的時效性和準確性。所以，環(huán)保部門應該完備監(jiān)測體系，著重信息安全，并培養(yǎng)專業(yè)的技術型人才隊伍，重視創(chuàng)新融合監(jiān)測技術，以全面提高環(huán)境監(jiān)測工作的成效。
參考文獻：
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