仿真技術(shù)論文
仿真技術(shù)是以多種學(xué)科和理論為基礎(chǔ)，通過虛擬實(shí)驗(yàn)的方法來分析和解決問題的一門綜合性技術(shù)。學(xué)習(xí)啦小編整理的仿真技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
仿真技術(shù)論文篇一
淺談現(xiàn)代仿真技術(shù)
[摘要]仿真技術(shù)是以多種學(xué)科和理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件為工具，通過虛擬實(shí)驗(yàn)的方法來分析和解決問題的一門綜合性技術(shù)。目前，仿真技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于大部分的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
[關(guān)鍵詞]仿真理論 仿真技術(shù) 仿真應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，系統(tǒng)仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密的融合在一起。目前，有的高校采用多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)仿真的教學(xué)。
仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)并通過建立模型進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。它具有經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用、安全、可多次重用的優(yōu)點(diǎn)，是利用模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行研究的一門多學(xué)科綜合性技術(shù)。
現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展是與控制工程、系統(tǒng)工程及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)聯(lián)的?？刂乒こ毯拖到y(tǒng)工程的發(fā)展促進(jìn)了仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，而計(jì)算機(jī)技術(shù)則為仿真提供了強(qiáng)有力的手段和工具。因此，計(jì)算機(jī)仿真在仿真中占有越來越重要的地位。
一、仿真學(xué)科的理論體系
1.相似理論
相似理論是研究事物之間相似規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)，是仿真科學(xué)的基本理論。其基本內(nèi)容包括相似定義、相似定理、相似類型和相似方法。
2.模型論
模型論是以各應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)理論為基礎(chǔ)，建立符合仿真應(yīng)用要求的、通用的、各領(lǐng)域?qū)Ｓ玫母鞣N模型的理論和方法。
3.仿真系統(tǒng)理論
研究和論述構(gòu)建符合應(yīng)用需求的仿真系統(tǒng)理論和技術(shù)。包括仿真系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其公共關(guān)鍵技術(shù)，仿真系統(tǒng)的研制和運(yùn)用仿真系統(tǒng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。
4.仿真方法論
結(jié)合各應(yīng)用領(lǐng)域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理論、面向?qū)ο蠓抡娣椒?智能仿真方法等。
5.仿真的可信性理論
表述仿真過程及結(jié)果評(píng)價(jià)、控制的概念和方法的基本理論、研究仿真環(huán)境和真實(shí)環(huán)境的相似性理論和方法，研究提高仿真可信性的各種方法、技術(shù)和規(guī)范。
6.仿真科學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用理論
論述仿真運(yùn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真管理、仿真過程的可視化、仿真及其結(jié)果綜合分析的理論。
二、幾種主要的仿真技術(shù)
1. 仿真建模
仿真建模是一門建立仿真模型并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。建模活動(dòng)是在忽略次要因素及不可測(cè)量變量的基礎(chǔ)上，用物理或數(shù)學(xué)的方法對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行描述，從而獲得實(shí)際系統(tǒng)的簡化或近似反映。
2.面向?qū)ο蟮姆抡?/p>
面向?qū)ο蠓抡媸钱?dāng)前仿真研究領(lǐng)域中最引人關(guān)注的研究方向之一，面向?qū)ο蠓抡婢褪菍⒚嫦驅(qū)ο蟮姆椒☉?yīng)用到計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域中，以產(chǎn)生面向?qū)ο蟮姆抡嫦到y(tǒng)。
3.智能仿真
智能仿真是把以知識(shí)為核心、人類思維行為作背景的智能技術(shù)引入整個(gè)建模與仿真過程，構(gòu)造智能仿真平臺(tái)。智能仿真技術(shù)的開發(fā)途徑是人工智能與仿真技術(shù)的集成化。仿真技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合，即所謂的智能化仿真;仿真模型中知識(shí)的表達(dá)。
4.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是現(xiàn)代仿真技術(shù)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，是在綜合仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、傳感技術(shù)等多種學(xué)科技術(shù)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，其核心是建模與仿真，通過建立模型，對(duì)人、物、環(huán)境及其相互關(guān)系進(jìn)行本質(zhì)的描述，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
5.分布仿真技術(shù)
分布仿真技術(shù)作為仿真技術(shù)的最新發(fā)展成果，它在高層體系結(jié)構(gòu)上(HLA，high level architecture)，建立了一個(gè)在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)分布在不同地域上的各種仿真系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互操作和重用的框架及規(guī)范。HLA的基本思想就是使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計(jì)，開發(fā)及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同層次和粒度的對(duì)象模型，來獲得仿真部件和仿真系統(tǒng)高層次上的互操作性與可重用性。
三、仿真的一般步驟
仿真過程的三個(gè)主要活動(dòng)是“系統(tǒng)建模”、“仿真建模”、“仿真實(shí)驗(yàn)”，而聯(lián)系這些活動(dòng)的要素是“系統(tǒng)”、“模型”、“計(jì)算機(jī)”。其中：系統(tǒng)是研究的對(duì)象，模型是系統(tǒng)的抽象，仿真是通過對(duì)模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來達(dá)到研究的目的。
要對(duì)一個(gè)系統(tǒng)或?qū)ο髮?shí)施計(jì)算機(jī)仿真，首先必須把握系統(tǒng)的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的參量，提出合理的假設(shè)，進(jìn)行科學(xué)的抽象，分析各參量間的相互關(guān)系，選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，然后在此基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。仿真建模的過程是在已有的一些先驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上，試探地寫出研究對(duì)象所滿足的或近似滿足的數(shù)學(xué)規(guī)律，再結(jié)合實(shí)際的研究目的，對(duì)猜測(cè)性的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行反復(fù)修改和優(yōu)化，從而得到既符合客觀實(shí)際又易于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型。
四、仿真技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展
仿真技術(shù)來自于軍事領(lǐng)域，但它不僅用于軍事領(lǐng)域，在許多非軍事領(lǐng)域也到了廣泛的應(yīng)用。例如：在軍事領(lǐng)域中的訓(xùn)練仿真;商業(yè)領(lǐng)域中的商業(yè)活動(dòng)預(yù)測(cè)、決策、規(guī)劃、評(píng)估;工業(yè)領(lǐng)域中的工業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃、研制、評(píng)估及模擬訓(xùn)練;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃、研制、評(píng)估，災(zāi)情預(yù)報(bào)、環(huán)境保護(hù);在交通領(lǐng)域中的駕駛模擬訓(xùn)練和交通管理中的應(yīng)用;醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的臨床診斷及醫(yī)用圖像識(shí)別等。
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，仿真技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，在軍用和民用領(lǐng)域中更深更廣的應(yīng)用也促進(jìn)了仿真技術(shù)的進(jìn)步。分布仿真技術(shù)作為仿真技術(shù)發(fā)展的最新成果，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)中發(fā)揮了更大的作用。目前，國際上許多國家在“仿真是迄今為止最有效的綜合集成方法，是推動(dòng)科技進(jìn)步的戰(zhàn)略性技術(shù)”這一觀點(diǎn)上已達(dá)成了共識(shí)。21世紀(jì)仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用將取得更大的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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仿真技術(shù)論文篇二
仿真技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
仿真復(fù)制技術(shù)是以原件為基礎(chǔ)，按照全等原理，通過手工臨摹、染舊作殘等技術(shù)手段，原本地重新映現(xiàn)在新的載體上，使之從文字圖形和外觀形態(tài)酷似原物的一種復(fù)原技術(shù)。
仿真復(fù)制技術(shù)自古有之，從文化傳承看，許多重要的文化遺產(chǎn)保留至今，正是得益于仿真技術(shù)這門古老的傳統(tǒng)技藝。從歷史檔案的保護(hù)與利用看，仿真技術(shù)既保護(hù)檔案又拓展利用。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)仿真技術(shù)開始向現(xiàn)代仿真技術(shù)方向發(fā)展，呈現(xiàn)出“古樹”開花，欣欣向榮的局面。
一、仿真復(fù)制技術(shù)的發(fā)展
傳統(tǒng)仿真技術(shù)使用臨摹、照相制版、石印、膠印、木刻水印等多種方式，其中檔案仿真復(fù)制是多采用臨摹仿手工的方法，在將檔案上的文字圖飾等內(nèi)容形象、原本地重新映現(xiàn)在新的載體上。然后經(jīng)過仿舊作殘等技術(shù)處理，再現(xiàn)檔案流轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的諸多歷史痕跡，使復(fù)制品從載體質(zhì)地、字跡圖案、筆觸風(fēng)格、顏色飽和程度、形狀構(gòu)造、殘舊破損狀況等，與原件不存在明顯區(qū)別。雖然這樣的制作仿真程度較高，但是仿真工作周期長，效率低，對(duì)制作者的繪畫技巧要求又高。因此，傳統(tǒng)仿真復(fù)制技術(shù)很不適應(yīng)檔案信息化建設(shè)的需求。
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)仿真復(fù)制技術(shù)帶來革命性的變化，使得仿真復(fù)制工作進(jìn)入了一個(gè)新的里程碑時(shí)代。計(jì)算機(jī)技術(shù)與手工仿真技術(shù)的“聯(lián)手”合作，各司其職，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，克服了傳統(tǒng)仿真復(fù)制技術(shù)的局限，提高了仿真工作效率，促進(jìn)了檔案珍品價(jià)值的延伸和開發(fā)。
檔案仿真復(fù)制流程就是運(yùn)用現(xiàn)代高科技手段將檔案原件轉(zhuǎn)化為數(shù)字文件，再經(jīng)過相關(guān)應(yīng)用軟件處理和后續(xù)處理，得到檔案仿真品的過程。其過程為圖像輸入、色彩管理、圖像處理、打印輸出、后續(xù)處理。
圖像輸入是檔案仿真復(fù)制的首要環(huán)節(jié)和重要基礎(chǔ)。圖像輸入的主要工作是使用掃描儀或照相機(jī)等輸入設(shè)備對(duì)檔案原件進(jìn)行掃描或拍照。掃描可以更準(zhǔn)確地體現(xiàn)畫面細(xì)節(jié)，圖像大小比例不變形，色彩還原能力強(qiáng)。在檔案不便于移動(dòng)時(shí)，可采用拍照方式進(jìn)行圖像輸入。
色彩管理和圖像處理是檔案仿真復(fù)制的重要環(huán)節(jié)。在得到所需圖像數(shù)字文件后，由于掃描儀、計(jì)算機(jī)顯示器及打印設(shè)備之間都存在著不可避免的色差問題。所以還必須利用色彩管理軟件對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行色彩校正和管理。色彩管理是檔案仿真復(fù)制過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，工作做得越細(xì)，得到產(chǎn)品質(zhì)量就越高，越逼真。同時(shí)，在檔案的產(chǎn)生和保存過程中，會(huì)存在霉變、破損，甚至有多張檔案粘貼在一起等現(xiàn)象，所以還需要利用photoshop等軟件對(duì)圖像進(jìn)行去污、修補(bǔ)、拼接等處理。
在完成了檔案數(shù)字圖像的處理之后，就要選擇適當(dāng)?shù)拇蛴C(jī)，將圖像打印在紙張。此時(shí)，需要根據(jù)檔案實(shí)際情況，選擇盡可能接近原件的紙張。
后續(xù)處理是原件仿真復(fù)制的最終環(huán)節(jié)，包括仿舊、作殘、裝裱等重要步驟。它直接影響著仿真品的質(zhì)量與靈魂。
二、檔案仿真復(fù)制的實(shí)踐運(yùn)用
當(dāng)前，檔案仿真復(fù)制已成為檔案信息化工作的重要內(nèi)容。為適應(yīng)檔案數(shù)字化建設(shè)的深層次發(fā)展需要，現(xiàn)在越來越多的檔案館購置了檔案仿真復(fù)制設(shè)備，把檔案仿真復(fù)制工作擺上了重要的位置，使得檔案仿真技術(shù)煥發(fā)出了勃勃生機(jī)。檔案仿真技術(shù)與其他復(fù)制技術(shù)根本不同之處在于“還原檔案的本源性”，因此，它在館藏的充實(shí)、珍品檔案的保護(hù)以及檔案的展示與交流等方面，具有重要作用。目前檔案仿真技術(shù)主要運(yùn)用在以下四個(gè)方面。
1、對(duì)館藏本應(yīng)具有而實(shí)際又缺失的重要特色檔案，可采用仿真技術(shù)，將此類檔案復(fù)制進(jìn)館，充實(shí)館藏
2006年，大連市檔案局啟動(dòng)了“城市記憶工程”，將以城市歷史變遷與發(fā)展為脈絡(luò)，搶救性地收集反映大連城市110年發(fā)展并具有永久保存價(jià)值的文字、照片、錄音、錄像和實(shí)物等檔案資料。然而據(jù)檔案館工作人員介紹，目前保存在市檔案館的明清及以前的歷史檔案、資料幾近空白，其他散見于地方志中的明清史料，不成系統(tǒng)，難以還原歷史本來面貌。歷史檔案的缺乏使大連歷史文化脈絡(luò)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展留下了一段空白。
為了豐富館藏，做好檔案館展室陳列工作，大連市檔案館于2007年和2008年先后組織人員赴中國第一歷史檔案館等處查閱相關(guān)明清檔案資料。在一史館專業(yè)人員的幫助下，利用半年時(shí)間，查找到了300多件非常有價(jià)值的明清時(shí)期的大連檔案。2008年，市檔案局(館)在特別重要的70余件涉及大連的明清檔案中又精選了15件制作了仿真件，其中包括清官輿圖――海防圖表全冊(cè)、中日馬關(guān)新約等。這些檔案文件(仿真件)不僅填補(bǔ)了大連地區(qū)明清檔案的空白，更為研究打造大連文化名城提供大量可靠、可考的珍貴史料依據(jù)。
2、對(duì)館藏珍品檔案進(jìn)行仿真技術(shù)復(fù)制，以滿足檔案交流與饋贈(zèng)的需求
2005年4月26日至5月3日，國民黨主席連戰(zhàn)率領(lǐng)的國民黨訪問團(tuán)訪問了大陸，新聞媒體稱這是1949年以來，象征開啟兩黨交流的“破冰之旅”和具有歷史意義的“和平之旅”。在此期間，胡錦濤贈(zèng)送給國民黨連戰(zhàn)先生一份十分珍貴禮物，這就是二史館提供的連戰(zhàn)祖父連雅堂先生為洗刷“黑籍”要求恢復(fù)中國國籍檔案的手工高仿真復(fù)制品。連戰(zhàn)先生對(duì)這份“檔案”十分珍視，激動(dòng)而自豪地稱：“胡送給的這份檔案，證明我們一家?guī)状际菒蹏?。通過這份檔案也印證了兩岸人民都是中華民族的炎黃子孫，同根同源。
又如，中華南粵名校――廣東廣雅中學(xué)，被譽(yù)為“中國近現(xiàn)代教育史活的見證”，其前身廣雅書院為中國近代著名書院之一，1888年由清代名臣、兩廣總督張之洞創(chuàng)建。2004年11月7日是廣東廣雅中學(xué)建校116周年，中國第一歷史檔案館特別制作了具有廣雅中學(xué)“出生證”意義的檔案仿真品，即張之洞的《創(chuàng)建兩廣諸生合課書院奏折》和軍機(jī)處抄錄的張之洞的原件《請(qǐng)頒廣雅書院御書匾額折》兩件珍品檔案制作成的仿真品，贈(zèng)給廣雅中學(xué)永久收藏。廣雅中學(xué)副校長黃永光表示，這二份檔案的“回歸”，對(duì)于廣雅中學(xué)來說具有十分重要的意義。廣雅中學(xué)現(xiàn)為廣東省級(jí)文物保護(hù)單位，校內(nèi)古樹、古橋、古碑等文物俯首可拾，唯獨(dú)缺少了古文本。兩份折子重新回到學(xué)校，無疑是對(duì)廣雅中學(xué)這所百年名校悠久歷史的有力支撐，也是對(duì)其文化底蘊(yùn)的有力詮釋和豐富，更為學(xué)校將來開展名校優(yōu)良傳統(tǒng)教育提供極具價(jià)值的載體。
3、對(duì)館藏瀕臨損毀的重要特色檔案，應(yīng)在先行修補(bǔ)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行仿真復(fù)制
據(jù)了解，民國時(shí)期紙張的壽命一般是50-100年，大大低于“紙壽千年”的宣紙。民國時(shí)期正是手工造紙向近代機(jī)械造紙和印刷階段過渡的時(shí)期，造紙材料混雜，制漿工藝落后，用紙多為酸性化學(xué)漿紙，質(zhì)量差，極易老化。因此，從某種程度來說，民國檔案的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于明清檔案。例如，二史館個(gè)人全宗中，有名人手跡、重要人物親筆來往信函以及張大千等名人的書畫等。這部分檔案年代久遠(yuǎn)，影
響廣泛，是民國檔案之精華，有極高的史料價(jià)值和收藏價(jià)值。為防止不可預(yù)測(cè)的不利因素對(duì)檔案原件造成的損害，要對(duì)其制定全面周密的預(yù)案，規(guī)劃好館藏珍品仿真復(fù)制的路徑圖。對(duì)其中有破損脆變跡象的檔案，應(yīng)盡快搶救并得到妥善性保護(hù)。特別是對(duì)列入《中國檔案文獻(xiàn)遺產(chǎn)名錄》的國家珍品檔案，如孫中山先生手書“博愛”、“應(yīng)為雄鬼”以及《孫文致犬養(yǎng)毅信》手卷等，應(yīng)本著“憂安思危”的安全意識(shí)，制作仿真復(fù)制件以作備份，進(jìn)行雙套制保管，原件封存。以仿真復(fù)制替代原件利用，防微杜漸，防患未然。
4、舉辦公益展覽、傳播檔案文化，最大限度發(fā)揮珍品檔案的利用價(jià)值
仿真復(fù)制品替代檔案真品做展品，使得檔案原件不直接陳列在展覽的第一線，消除了原件的安全隱患，起到保護(hù)檔案和傳播檔案文化的良好作用。
2007年起，《中國檔案珍品展》在全國開展巡回展出，參展展品有150余件檔案，全系高仿真復(fù)制品。這些仿真檔案均來自于中央檔案館、中國第―歷史檔案館、中國第二歷史檔案館及省級(jí)檔案館等20多家，原件大部分為其鎮(zhèn)館之寶，并收錄于《中國檔案文獻(xiàn)遺產(chǎn)名錄》。它上起唐代，下至民國，時(shí)間跨度達(dá)1200多年，全面展示了中國歷史文明長河的滄桑與輝煌，具有“跨越千年時(shí)空，印證歷史結(jié)論”的特點(diǎn)。展品中有館藏最早的唐開元二年(公元714年)紙質(zhì)公文檔案以及元朝中央政府為管理西藏頒布的圣旨和文告，可證明西藏700多年前就已隸屬中央政府等。
由于這次展品全部為精心制作的高仿真復(fù)制品，達(dá)到“酷似真品，無異于真品”的境地。因此，此次展覽被媒體譽(yù)為中國檔案展覽史上“展覽規(guī)格之高，展品價(jià)值之珍，展出地域之廣”，同時(shí)又稱為“千年中國第一展”。這次展覽獲得如此轟動(dòng)，說明了檔案仿真技術(shù)在舉辦展覽方面具有其他復(fù)制技術(shù)無法替代的作用。
仿真技術(shù)是再現(xiàn)檔案原生性和本源性的一種方法，是傳播和展示檔案優(yōu)秀文化的一種手段，是保護(hù)珍貴檔案“長存久安”的重要舉措。而縮微技術(shù)在不可更改性、穩(wěn)定性、法律作用及成本等諸多方面有著一定優(yōu)勢(shì)。光盤技術(shù)在檢索速度、存儲(chǔ)容量、遠(yuǎn)距離傳輸、文獻(xiàn)處理能力等方面有著極大優(yōu)勢(shì)。我們應(yīng)該充分發(fā)揮這三大技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長避短，相互補(bǔ)充，相互結(jié)合，引領(lǐng)檔案保護(hù)與利用的未來。
參考文獻(xiàn)：
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