計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用探析

滑 濤（商丘師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000）

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用探析

滑 濤
（商丘師范學(xué)院 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000）

隨著信息技術(shù)的不斷快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)作為信息技術(shù)的核心在經(jīng)歷了完善過(guò)程之后，廣泛應(yīng)用于社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中去。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一門嶄新的信息綜合技術(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)與仿真技術(shù)的結(jié)合。本文就計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用做簡(jiǎn)要的分析，對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的概念、原理等方面做簡(jiǎn)要的介紹和展望。

計(jì)算機(jī)仿真；發(fā)展；應(yīng)用

1　計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的概念

仿真技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)有五六十年的發(fā)展了，在這半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展過(guò)程中，仿真技術(shù)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從理論到實(shí)踐，逐漸形成一門交叉型的科學(xué)技術(shù)。融合發(fā)展了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)多媒體技術(shù)等等相關(guān)技術(shù)與理論。仿真技術(shù)最早是應(yīng)用于我國(guó)的軍事領(lǐng)域，在航天器和航海模擬等重要領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，仿真技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到迅速發(fā)展，是系統(tǒng)工程的最有力的工具。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一門綜合性的信息技術(shù)，通過(guò)專門的軟件以及整合圖像、聲音和動(dòng)畫等將三維的現(xiàn)實(shí)環(huán)境和物體等形式進(jìn)行計(jì)算機(jī)的仿真，再通過(guò)數(shù)字作為載體傳播給人們，給人們身臨其境的感覺(jué)，人們?cè)谌我獾慕嵌群腿我夥秶鷥?nèi)選擇觀看視角。計(jì)算機(jī)仿真是系統(tǒng)仿真技術(shù)的一個(gè)分支學(xué)科，在很大程度上系統(tǒng)仿真指的就是計(jì)算機(jī)仿真，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展與系統(tǒng)工程和計(jì)算機(jī)工程有著密切的聯(lián)系，呈現(xiàn)相輔相成的關(guān)系，系統(tǒng)工程的發(fā)展促進(jìn)仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，給仿真技術(shù)的發(fā)展提供堅(jiān)強(qiáng)的后盾，同時(shí)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短工程周期、提高產(chǎn)品的質(zhì)量等方面發(fā)揮著重要作用。

2　計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

（1）教育領(lǐng)域。隨著黨的“十六大”提出的“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”的方針的出臺(tái)。各大高校紛紛將計(jì)算機(jī)學(xué)科作為學(xué)校發(fā)展的重點(diǎn)學(xué)科，越來(lái)越重視學(xué)生的動(dòng)手操作能力，計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生學(xué)習(xí)與考核的重要手段和工具。計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)是近年來(lái)高校研發(fā)出來(lái)的最新教學(xué)科研項(xiàng)目，是利用信息技術(shù)將教學(xué)設(shè)施、教學(xué)實(shí)踐與課程內(nèi)容相結(jié)合，從而構(gòu)建一個(gè)可供教師和學(xué)生操作的模擬實(shí)驗(yàn)室，多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室打破了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式，與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合，突出教學(xué)過(guò)程中的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想和思路。不僅有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)入教育領(lǐng)域?qū)?huì)給高校的計(jì)算機(jī)教程帶來(lái)更大的革新和發(fā)展。在提高高校的多媒體網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)水平的同時(shí)，整體提高我國(guó)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，為社會(huì)發(fā)展輸送更多高科技人才。

（2）交通領(lǐng)域。隨著近年來(lái)交通工具的逐漸增多，高速公路和高速度交通工具的出現(xiàn)，交通事故頻頻出現(xiàn)。在交通運(yùn)輸復(fù)雜的系統(tǒng)中，人、車、路是三個(gè)最基本的要素，交通仿真技術(shù)是現(xiàn)代交通安全分析的重要工具和手段，交通安全仿真技術(shù)是通過(guò)構(gòu)建模擬的交通路段，在這個(gè)模擬的交通路段中分析導(dǎo)致交通事故發(fā)生的原因和因素，可以再現(xiàn)交通發(fā)生的過(guò)程。而且可以任意的選擇交通工具，任意設(shè)置路段的環(huán)境，用一個(gè)旁觀者的視角對(duì)交通事故進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與分析，對(duì)交通安全水平進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)和分析，是交通安全事故評(píng)估的一個(gè)相當(dāng)可靠的方法。

（3）物流規(guī)劃。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用在物流的發(fā)展中，是在沒(méi)有實(shí)際系統(tǒng)的情況之下，通過(guò)仿真的運(yùn)行模型把系統(tǒng)規(guī)劃轉(zhuǎn)化成仿真模型。仿真模型可以較準(zhǔn)確的反應(yīng)未來(lái)物流系統(tǒng)的運(yùn)行效果，從而使得設(shè)計(jì)者在規(guī)劃物流系統(tǒng)中更加有把握，規(guī)避不合理的設(shè)計(jì)，避免造成資金、人力、物力的浪費(fèi)。物流過(guò)程是個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，物流成本包括運(yùn)輸、庫(kù)存以及裝卸成本，物流系統(tǒng)仿真是對(duì)整個(gè)物流過(guò)程的模擬，建立運(yùn)輸系統(tǒng)的模擬，用動(dòng)畫的形式將道路的情況和物料的供應(yīng)情況生動(dòng)形象的呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)運(yùn)輸調(diào)度的仿真模擬，調(diào)度人員可以對(duì)調(diào)度策略進(jìn)行詳細(xì)的檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)，進(jìn)而采取合理的調(diào)度策略。

3　計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展變化而不斷發(fā)展，在新的歷史發(fā)展條件下，發(fā)展趨勢(shì)主要呈現(xiàn)以下的發(fā)展方向：

（1）網(wǎng)絡(luò)化。就目前來(lái)看，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品，還不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移和兼容，實(shí)現(xiàn)共享具有一定的難度，沒(méi)有做到物盡其用。而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享。可以避免二次開(kāi)發(fā)的投資成本，又可以得到一定的共享費(fèi)用。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化未來(lái)發(fā)展前景是相當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)大的。

（2）虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的另外一個(gè)重要方向。是在計(jì)算機(jī)上對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、出品等進(jìn)行控制和管理的過(guò)程。虛擬制造技術(shù)使得現(xiàn)代的制造業(yè)不再只是簡(jiǎn)單的依賴生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，在某些方面就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)制造的三維控制。虛擬制造技術(shù)是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的一個(gè)重大的變革，為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展前景。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需要通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的結(jié)合與磨合。從而可以更好的推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

（3）軍事領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)最早是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。隨著軍事技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)是各項(xiàng)復(fù)雜的工作中不可少的工具，在我國(guó)的航空航天領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用在研制和定形的各個(gè)過(guò)程。并且在新武器的裝備和發(fā)展過(guò)程中、部隊(duì)作戰(zhàn)訓(xùn)練過(guò)程中、高層的規(guī)劃設(shè)計(jì)中以及軍事作戰(zhàn)理論和戰(zhàn)爭(zhēng)計(jì)劃中都發(fā)揮著重要的作用。沒(méi)有計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展，這些先進(jìn)的軍事發(fā)展史不可能實(shí)現(xiàn)和發(fā)展的。

4　結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為一種重要的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，從開(kāi)始出現(xiàn)有充分的證據(jù)證明它在各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。不僅可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行總體的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，還可以通過(guò)仿真模擬的技術(shù)減少各行業(yè)中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在交通、教育、物流以及醫(yī)學(xué)、通信等行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)是相當(dāng)巨大的，未來(lái)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展將會(huì)迎來(lái)更大的發(fā)展前景，仿真技術(shù)將變大的更加強(qiáng)大和科學(xué)化。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.101