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摘要：針對于機械產品，把零部件視為設計對象，充分融合硬軟件，在三維可視化場景之下，達到高度仿真目的，促使平臺更加流暢，最后實現設計目的。通過結果得知，所建立的平臺有著較快的運行時間，可以符合具體運用需求，存在理想的時間以及性能優勢。
關鍵詞：機械零部件；可視化技術；三維建模；系統仿真；約束范圍
0 引言
在產品供應鏈中存在中較多的因素，尤其是開放式零部件資源，不過在一般平臺操作中，所需運行時間相對長，需要基于一定載荷環境，方可符合產品性能以及幾何尺寸關系，難以結合運用需要，對有關參數進行修改。對于上述問題，通過基礎代碼設置了操作平臺，對零件開展規范化處理，即便降低了操作時間，不過適用面并不廣，有礙于推廣與運用。利用跨 CAD 平臺，也建立了相應的操作平臺，然而標準件數量并不多，難以結合具體需求的改變，來對零部件進行增改。對此，文章給出三維可視化設計平臺。在對硬軟件進行融合的基礎上，把零部件視為設計對象，采用三維建模技術，達到高度仿真目的，促使實驗平臺更加流暢，進而實現設計目標。
1 可視化技術概述
對于大量數據的解釋，可視化是一種可行的手段，起初被推廣于科學以及工程計算方面，同時成為現如今熱門的研究領域，也就是科學可視化。通過采用可視化技術，能夠對數據進行轉換，從而形成相應的圖形，在諸多的領域，促使人們的研究方式出現了改變。該項技術既可運用于分子結構演示，也能推廣于飛行模擬，可以說是無處不在?；诨ヂ摼W的背景，可視化和網絡進行有效的融合，有助于實現遠程可視化服務，由此，促進可視區域網絡的誕生，這是一種新的概念，最早出現于 2003 年，可視化服務器硬軟件，屬于其關鍵技術。
2 系統仿真
何謂系統仿真，指結合系統分析目標，基于對要素性質與彼此關系的分析，構建可以描述結構的仿真模型，同時存在相關的邏輯以及數量關系，據此開展實驗，以便能夠獲取決策所需要的信息。系統仿真屬于一項計算技術，特別在系統難以通過構建模型進行求解時，在有效利用仿真技術的基礎上，能夠很好完成處理。仿真屬于一項實驗手段，相比于系統實驗有著一定的不同，對于仿真實驗來講，其并不結合具體環境，而是基于人造環境和系統模型，進一步來開展的，這屬于仿真的核心功能。通過仿真技術，能夠很好描述系統的運轉與演變等。我國研究人員提出：系統仿真就是基于實體，構建系統的模型，同時據此開展系統實驗[2]。仿真系統構成見圖 1。對于仿真過程來講，其也屬于實驗過程，同時也是采集以及歸納信息的過程，特別針對部分復雜的隨機問題，通過采取仿真技術，有助于獲取所需要的信息。部分不易構建模型的目標系統，能夠借助仿真模型，有效處理一系列系統問題，比如預測。采取系統仿真，能夠實現對復雜系統的降價，從而有助于進行分析。在系統仿真之下，可以形成新的策略，有利于找到隱藏的問題，進而可以第一時間處理。
3 平臺硬件結構設置
平臺建立標準根據功能需要劃分，可以分成多個模塊，比如核心層以及定制層等。①核心層。在整個平臺成分中，核心層是非常關鍵的。針對三維可視化技術來講，其運行于平臺上的數據交換，大部分出現于該層，對此，這一模塊有著一系列的功能，比如故障診斷。對于三維可視化設計平臺，其可以向數據庫提供支持，綜合分析安全性需求，當開展認證時，應該提供有關的硬件信息，比如個人信息，方可開展有關操作。值得一提的是，平臺對應著多種場景文件時，應該對文件進行更換處理，需要找到主頁面，加入頁面鏈接，通過如此的操作，就可以跳轉至有關的平臺頁面。②應用層。這一模塊的主要功能是，對提交請求進行處理。使用者進到人機界面之后，應該開展實例查詢。當檢測至實例時，通過樹結構形式，進一步來體現產品性能，任何一個節點都和零部件信息相關，在點擊節點之后，可以體現使用者需求的型號，同時采取樹的形式，保存于相應的文檔，通過這樣的方式，使用者就能夠直接下載至客戶端。如果未檢測到實例，能夠讓廠家添入，完成對產品信息的上傳。③數據層。三維可視化設計中，需要考慮較多的細節，以下為這一模塊的研發步驟。首先，數據中心獲得需求，和使用者交流，針對機械零部件，對其每一項數據進行編寫，為將來進行做準備。其次，通過對開發工具的使用，建立零部件的模型，當構建場景時，一般包含材質以及要求，結合模型交互需要，進一步來搭建場景，在此之后，調試運用于平臺。再次，針對三維運用的實際功能，開展相應的測試，歸納問題，接著開展調試，確保應用功能可以符合硬件設置的要求。④處理層。對于機械零部件，由于其總體參數相對小，需要認真分析細小特點，基于有限元模型，對細節特征實行刪除，開展標準化處理。另一方面，當建立細節處理模塊，根據簡化標準，對以往模型開展刪除處理。為了確保自適應過程，應該遍歷零件的所有特點，借助特征辨別技術，以針對全部特征，提取與之有關的參數信息，同時根據簡化原則開展簡化。⑤定制層。該模塊可以分成多種定制，比如功能定制以及外觀定制等。對于功能定制來講，就是基于零件功能模塊進行設置的。平臺會結合使用者給出的零件功能以及屬性參數，進一步來開展實時渲染，或基于已存在的部件，自行完成裝配。對于外形定制，需要面向一些可見部分，比如圖案，通過借助三維可視化，顯示產品的外型，對外部色彩進行合理調配，以滿足使用者需求。⑥實例庫。此模塊構建功能，就是基于零部件資源，達到信息集成管理，以便能夠對資源信息進行共享。建立零件實例庫，有助于更好借鑒以及采集外在資源，同時針對平臺所采集的信息，在開展有關處理之后，便于記錄以及共享[3]。⑦平臺硬件配置。為了實現設計目標，在設好上述模塊之后，還應該完成硬件配置，具體而言，對于CPU，其配置大于或等于 Pentium 2 GHz；可以支持 Ps 的顯卡；主板是 ASUSP4B 533-X；網卡為主板集成；WindowsXP 為操作系統；RAM 是 512MB。該硬件設計屬于平臺的關鍵部分，在進行轉換之后，能夠接收輸入信息，通過有關操作，就能夠針對機械零部件，對其開展三維可視化，基于每一層的轉換，發送至程序由此開展操作。
4 平臺流程設置
對于平臺工作環境管理，其流暢以及便捷，對場景操作存在關鍵作用，為切實設好平臺運行環境，給出了用例規格說明，達到平臺建立的有關功能。由此實現平臺工作的構建。在使用者對平臺存在使用需要時，第一，先要開展認證，在填好注冊信息之后，使用者能夠選取進行登錄，然后按下模塊按鈕，把使用者給出的零部件信息，傳到服務器，在服務器端的作用下，和有關的注冊信息實行匹配，比如登錄密碼。若正常匹配，系統將跳轉至平臺；若沒有登錄成功，則要再次進行登錄。在頁面跳轉至管理頁面時，就能夠顯示有關的場景模型[4]。這個時候，使用者應該導進第三方數據，向零件提供信息服務，基于數據中心，開展三維可視化。第三，平臺運用加載結束之后，應該借助模塊功能選取，達到操作這一應用的目的，整個過程中，對于實驗資源以及數據，應當開展總結以及篩選，在有效排查的基礎上，才能開展測試。由此，完成對平臺的建立。
5 仿真實驗
為確保平臺運行通暢，通過仿真系統，對平臺開展實驗。以隨機的形式，選擇數十個開放式機械零部件，將這樣的零部件視為樣本，對其開展平臺測試。包含多個實驗平臺，比如根據基礎代碼，從而建立的操作平臺，文章所設置的平臺等。①測試指標。對于測試指標信息，應該符合下述的條件?；谌S可視化環境，當開展測試時，應該顯示出零部件的結構，呈現出場景的真實感。當開展仿真實驗時，需要準備好一定的方案，以更好應對不一樣的情況，要體現出各個方案的優勢。對于視頻傳輸功能，應該結合使用者的需要，開展科學化的安排，保證所獲得的圖像具備可用性。整個測試中，對于不正確的行為，要第一時間提醒，防止發生問題。符合上述要求的零部件信息，就可以看成有效信息，對其開展分析，如果不符合，則屬于沒有價值的信息，不對其開展分析。②仿真分析。針對樣本檢測，在測試運行時間以及效果的基礎上，對平臺功能開展比較與評估。伴隨檢測數目的變多，對于可視化渲染時間來講，也隨之在持續延長。在零部件數量不超過 10 時，這幾種方法運行消耗時間，所形成的偏差相對小。在零部件數量大于 40之后，相比于基礎代碼軟件平臺，本體驅動平臺所消耗的時間較少，發生此情況的因素，是因為基礎代碼平臺所含的信息庫，已無法符合檢測需要，因此，消耗時間會逐漸增加。這一次測試中，與其余兩種方式進行對比，通過采用三維可視化平臺，所需消耗的時間較小，伴隨數目的變多，效果變得更加突出。比較分析能夠得知，文章所提出的三維可視化設計平臺，運行時間較快，可以有效符合具體運用需求，存在較為理想的時間以及性能優勢。
6 結論
搭建三維可視化設計平臺，就是為了針對機械零部件，達到高度仿真的目的，獲取最為理想的技術經濟指標。這一平臺的設置，選用了 B/S 架構，設置該平臺硬件結構，為了切實處理運行時間問題，給出了用例規格，在有效校驗以及驗算的基礎上，滿足使用者需求。同時針對實例計算，把其和硬件結構實行充分的結合，便于后續工作者第一時間使用。綜合考慮配置規格不統一，設計過程中應該通過全面的測試，達到無限制范圍的平臺構建。在本文的最后，實行仿真實驗，對平臺的可行性進行驗證，結果顯示其運行時間較快，可以有效符合具體運用需求，存在較為理想的時間以及性能優勢。
作者：龐潤弘 單位：青島理工大學臨沂校區