Ⅰ 3D建模有什麼步驟
"3D建模"通俗來講就是通過三維製作軟體通過虛擬三維空間構建出具有三維數據的模型。
國內流行3D建模製作軟體有:3Dmax、Maya、zbrush等
步驟主要有前期製作、3D建模製作模型、3D建模製作模型、製作貼圖、燈光、動畫、渲染和後期製作,渲染和後期製作對電腦的CPUGPU顯卡要求很高
一般都是建議使用雲桌面配置雲端解算製作建模,雲端渲染速度快。
前期製作
我們以游戲中那些用於宣傳動畫的角色的製作舉例,我們首先肯定要給出方案,知道要製作什麼樣的一款游戲?給出人物設定,概念設計師給出一個大概念,然後原畫根據概念設計開始製作細化出人物的三視圖。在這些任務完成後,我們就要開始將原畫給予3D製作人員。
3D建模製作模型
在從原畫師手中拿到原畫後,建模師的工作是採用這些原畫並將其轉化為3D模型,稍後再將其提供給動畫師。在當今的生產流程中,建模師工具集中有兩種主要技術:多邊形建模和數字雕刻,每種方法都有其獨特的優點和缺點,盡管兩者有很大的區別,但這兩種方法卻是相輔相成的,使用ZBrush之類的軟體雕刻更適合生物模型,3DMax之類的軟體製作的時候更適合機械、建築的建模。
製作貼圖
在建模完成之後,我們就要開始進行貼圖的製作了。在此階段,將材料、紋理和顏色添加到3D模型中。
模型根據模型師的UV分割後烘培法線以及CV和AO貼圖。
進入Substance Painter等軟體開始貼圖的製作,不光從顏色還原原畫,還要在質感上做出各個材質的質感,這樣就會做出不一樣的效果而顯得更加真實。
燈光
為了讓3d角色顯得更加栩栩如生,我們可以在場景上放置數字燈來照亮模型,就像電影布局當用照明設備照亮演員一樣。這可能是製作流程當中第二技術性最高的階段,但是依然涉及到很多的技巧。
來回:燈光和紋理藝術家之間存在大量的聯系,這兩個部門緊密合作,以確保材料和燈光合理地配合在一起,並且保證陰影和反射看起來令人信服。
動畫
眾所周知,動畫是製作階段的重要階段,3D角色通過虛擬骨架與裝備進行控制,該虛擬骨架或裝備使動畫師可以控制模型的手臂,腿部,面部表情和姿勢。動畫是通過姿勢到姿勢****完成,換句話說,動畫師將為動作的開始和結束姿勢都設置一個關鍵幀,然後對其之間的所有內容都是微調,以使動作流暢並正確地計時。
渲染和後期製作
3D模型的最終製作階段稱為渲染,它的實質上是指將3D的場景和角色結合轉化為最終的二維圖像。 完成照明:必須計算陰影和反射 特殊效果:通常是將景深模糊,霧氣、煙霧和爆炸等效果整合到場景中時 後處理:如果需要調整亮度顏色和對比度,則這些更改將在渲染時間之後在圖像處理軟體中完成
Ⅱ MATLAB建模方法有哪些
首先,Matlab是一個工具,它不是一個方法。
其次,我給你推薦一本書
《MATLAB 在數學建模中的應用(第2版)》
然後它的目錄可以回答你的問題:
第1章 數學建模常規方法及其MATLAB實現
1.1 MATLAB與數據文件的交互
1.1.1 MATLAB與Excel的交互
1.1.2 MATLAB與TXT交互
1.1.3 MATLAB界面導入數據的方法
1.2 數據擬合方法
1.2.1 多項式擬合
1.2.2 指定函數擬合
1.2.3 曲線擬合工具箱
1.3 數據擬合應用實例
1.3.1 人口預測模型
1.3.2 薄膜滲透率的測定
1.4 數據的可視化
1.4.1 地形地貌圖形的繪制
1.4.2 車燈光源投影區域的繪制(CUMCM2002A)
1.5 層次分析法(AHP)
1.5.1 層次分析法的應用場景
1.5.2 AHPMATLAB程序設計
第2章 規劃問題的MATLAB求解
2.1 線性規劃
2.1.1 線性規劃的實例與定義
2.1.2 線性規劃的MATLAB標准形式
2.1.3 線性規劃問題解的概念
2.1.4 求解線性規劃的MATLAB解法
2.2 非線性規劃
2.2.1 非線性規劃的實例與定義
2.2.2 非線性規劃的MATLAB解法
2.2.3 二次規劃
2.3 整數規劃
2.3.1 整數規劃的定義
2.3.2 01整數規劃
2.3.3 隨機取樣計演算法
第3章 數據建模及MATLAB實現
3.1 雲模型
3.1.1 雲模型基礎知識
3.1.2 雲模型的MATLAB程序設計
3.2 Logistic回歸
3.2.1 Logistic模型
3.2.2 Logistic回歸MATLAB程序設計
3.3 主成分分析
3.3.1 PCA基本思想
3.3.2 PCA步驟
3.3.3 主成分分析MATLAB程序設計
3.4 支持向量機(SVM)
3.4.1 SVM基本思想
3.4.2 理論基礎
3.4.3 支持向量機MATLAB程序設計
3.5 K均值(KMeans)
3.5.1 KMeans原理、步驟和特點
3.5.2 KMeans聚類MATLAB程序設計
3.6 樸素貝葉斯判別法
3.6.1 樸素貝葉斯判別模型
3.6.2 樸素貝葉斯判別法MATLAB設計
3.7 數據建模綜合應用
參考文獻
第4章 灰色預測及其MATLAB實現
4.1 灰色系統基本理論
4.1.1 灰色關聯度矩陣
4.1.2 經典灰色模型GM(1,1)
4.1.3 灰色Verhulst模型
4.2 灰色系統的程序設計
4.2.1 灰色關聯度矩陣的程序設計
4.2.2 GM(1,1)的程序設計
4.2.3 灰色Verhulst模型的程序設計
4.3 灰色預測的MATLAB程序
4.3.1 典型程序結構
4.3.2 灰色預測程序說明
4.4 灰色預測應用實例
4.4.1 實例一長江水質的預測(CUMCM2005A)
4.4.2 實例二預測與會代表人數(CUMCM2009D)
4.5 小結
參考文獻
第5章 遺傳演算法及其MATLAB實現
5.1 遺傳演算法基本原理
5.1.1 人工智慧演算法概述
5.1.2 遺傳演算法生物學基礎
5.1.3 遺傳演算法的實現步驟
5.1.4 遺傳演算法的拓展
5.2 遺傳演算法的MATLAB程序設計
5.2.1 程序設計流程及參數選取
5.2.2 MATLAB遺傳演算法工具箱
5.3 遺傳演算法應用案例
5.3.1 案例一:無約束目標函數最大值遺傳演算法求解策略
5.3.2 案例二:CUMCM中多約束非線性規劃問題的求解
5.3.3 案例三:BEATbx遺傳演算法工具箱的應用——電子商務中轉化率影響因素研究
參考文獻
第6章 模擬退火演算法及其MATLAB實現
6.1 演算法的基本理論
6.1.1 演算法概述
6.1.2 基本思想
6.1.3 其他一些參數的說明
6.1.4 演算法基本步驟
6.1.5 幾點說明
6.2 演算法的MATLAB實現
6.2.1 演算法設計步驟
6.2.2 典型程序結構
6.3 應用實例:背包問題的求解
6.3.1 問題的描述
6.3.2 問題的求解
6.4 模擬退火程序包ASA簡介
6.4.1 ASA的優化實例
6.4.2 ASA的編譯
6.4.3 MATLAB版ASA的安裝與使用
6.5 小結
6.6 延伸閱讀
參考文獻
第7章 人工神經網路及其MATLAB實現
7.1 人工神經網路基本理論
7.1.1 人工神經網路模型拓撲結構
7.1.2 常用激勵函數
7.1.3 常見神經網路理論
7.2 BP神經網路的結構設計
7.2.1 鯊魚嗅聞血腥味與BP神經網路訓練
7.2.2 透視神經網路的學習步驟
7.2.3 BP神經網路的動態擬合過程
7.3 RBF神經網路的結構設計
7.3.1 梯度訓練法RBF神經網路的結構設計
7.3.2 RBF神經網路的性能
7.4 應用實例
7.4.1 基於MATLAB源程序公路運量預測
7.4.2 基於MATLAB工具箱公路運量預測
7.4.3 艾滋病治療最佳停葯時間的確定(CUMCM2006B)
7.4.4 RBF神經網路預測新客戶流失概率
7.5 延伸閱讀
7.5.1 從金融分析中的小數定理談神經網路的訓練樣本遴選規則
7.5.2 小議BP神經網路的衍生機理
參考文獻
第8章粒子群演算法及其MATLAB實現
8.1 PSO演算法相關知識
8.1.1 初識PSO演算法
8.1.2 PSO演算法的基本理論
8.1.3 PSO演算法的約束優化
8.1.4 PSO演算法的優缺點
8.2 PSO演算法程序設計
8.2.1 程序設計流程
8.2.2 PSO演算法的參數選取
8.2.3 PSO演算法MATLAB源程序範例
8.3 應用案例:基於PSO演算法和BP演算法訓練神經網路
8.3.1 如何評價網路的性能
8.3.2 BP演算法能夠搜索到極值的原理
8.3.3 PSOBP神經網路的設計指導原則
8.3.4 PSO演算法優化神經網路結構
8.3.5 PSOBP神經網路的實現
參考文獻
第9章 蟻群演算法及其MATLAB實現
9.1 蟻群演算法原理
9.1.1 蟻群演算法基本思想
9.1.2 蟻群演算法數學模型
9.1.3 蟻群演算法流程
9.2 蟻群演算法的MATLAB實現
9.2.1 實例背景
9.2.2 演算法設計步驟
9.2.3 MATLAB程序實現
9.2.4 程序執行結果與分析
9.3 演算法關鍵參數的設定
9.3.1 參數設定的准則
9.3.2 螞蟻數量
9.3.3 信息素因子
9.3.4 啟發函數因子
9.3.5 信息素揮發因子
9.3.6 信息素常數
9.3.7 最大迭代次數
9.3.8 組合參數設計策略
9.4 應用實例:最佳旅遊方案(蘇北賽2011B)
9.4.1 問題描述
9.4.2 問題的求解和結果
9.5 本章小結
參考文獻
第10章 小波分析及其MATLAB實現
10.1 小波分析基本理論
10.1.1 傅里葉變換的局限性
10.1.2 伸縮平移和小波變換
10.1.3 小波變換入門和多尺度分析
10.1.4 小波窗函數自適應分析
10.2 小波分析MATLAB程序設計
10.2.1 小波分析工具箱函數指令
10.2.2 小波分析程序設計綜合案例
10.3 小波分析應用案例
10.3.1 案例一:融合拓撲結構的小波神經網路
10.3.2 案例二:血管重建引出的圖像數字水印
參考文獻
第11章 計算機虛擬及其MATLAB實現
11.1 計算機虛擬基本知識
11.1.1 從3G移動互聯網協議WCDMA談MATLAB虛擬
11.1.2 計算機虛擬與數學建模
11.1.3 數值模擬與經濟效益博弈
11.2 數值模擬MATLAB程序設計
11.2.1 微分方程組模擬
11.2.2 服從概率分布的隨機模擬
11.2.3 蒙特卡羅模擬
11.3 動態模擬MATLAB程序設計
11.3.1 MATLAB音頻處理
11.3.2 MATLAB常規動畫實現
11.4 應用案例:四維水質模型
11.4.1 問題的提出
11.4.2 問題的分析
11.4.3 四維水質模型准備
11.4.4 條件假設與符號約定
11.4.5 四維水質模型的組建
11.4.6 模型求解
11.4.7 計算機模擬情境
參考文獻
下篇 真題演習
第12章 彩票中的數學(CUMCM2002B)
12.1 問題的提出
12.2 模型的建立
12.2.1 模型假設與符號說明
12.2.2 模型的准備
12.2.3 模型的建立
12.3 模型的求解
12.3.1 求解的思路
12.3.2 MATLAB程序
12.3.3 程序結果
12.4 技巧點評
參考文獻
第13章 露天礦卡車調度問題(CUMCM2003B)
13.1 問題的提出
13.2 基本假設與符號說明
13.2.1 基本假設
13.2.2 符號說明
13.3 問題分析及模型准備
13.4 原則①:數學模型(模型1)的建立與求解
13.4.1 模型的建立
13.4.2 模型求解
13.5 原則②:數學模型(模型2)的建立與求解
13.6 技巧點評
參考文獻
第14章 奧運會商圈規劃問題(CUMCM2004A)
14.1 問題的描述
14.2 基本假設、名詞約定及符號說明
14.2.1 基本假設
14.2.2 符號說明
14.2.3 名詞約定
14.3 問題分析與模型准備
14.3.1 基本思路
14.3.2 基本數學表達式的構建
14.4 設置MS網點數學模型的建立與求解
14.4.1 模型建立
14.4.2 模型求解
14.5 設置MS網點理論體系的建立
14.6 商區布局規劃的數學模型
14.6.1 模型建立
14.6.2 模型求解
14.7 模型的評價及使用說明
14.7.1 模型的優點
14.7.2 模型的缺點
14.8 技巧點評
參考文獻
第15章 交巡警服務平台的設置與調度(CUMCM2011B)
15.1 問題的提出
15.2 問題的分析
15.3 基本假設
15.4 問題1模型的建立與求解
15.4.1 交巡警服務平台管轄范圍分配
15.4.2 交巡警的調度
15.4.3 最佳新增服務平台設置
15.5 問題2模型的建立和求解
15.5.1 全市服務平台的合理性分析問題的模型與求解
15.5.2 搜捕嫌疑犯實例的模型與求解
15.6 模型的評價與改進
15.6.1 模型優點
15.6.2 模型缺點
15.7 技巧點評
參考文獻
第16章 葡萄酒的評價(CUMCM2012A)
16.1 問題的提出
16.2 基本假設
16.3 問題①模型的建立和求解
16.3.1 問題①的分析
16.3.2 模型的建立和求解
16.4 問題②模型的建立和求解
16.4.1 問題②的基本假設和分析
16.4.2 模型的建立和求解
16.5 問題③模型的建立和求解
16.5.1 問題③的分析
16.5.2 模型的建立和求解
16.6 問題④模型的建立和求解
16.6.1 問題④的分析
16.6.2 模型的建立和求解
16.7 論文點評
參考文獻
附件數學建模參賽經驗
一、如何准備數學建模競賽
二、數學建模隊員應該如何學習MATLAB
三、如何在數學建模競賽中取得好成績
四、數學建模競賽中的項目管理和時間管理
五、一種非常實用的數學建模方法——目標建模法
Ⅲ 如何學會建模
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Ⅳ 流程設計有哪些原則方法可供參考
、、完整的審批流程必須考慮到企業的業務需求、設計審批的人員角色和屬性、流程的邏輯關系等。
審批流程設計通常包含:
1.審批過程的識別,相關人員的職責和許可權;
2.審批的目的和需要達成的目標,需要管控的內容,相關審批內容的來源;
3.制定審批管理程序;
4.設計審批流程和製作審批的表單;
5.試運行;
6.根據試運行的效果,變更審批流程和表單』
Ⅳ 企業管理流程設計,主要有那些內容啊
當今社會中,企業之間競爭越來越激烈,尤其是我國加入世界貿易組織後,隨著外國企業的進入,這種競爭會繼續加劇。企業如何發展,如何取得更大價值,是人們普遍關心的問題。為了適應市場經濟的形勢,依靠加強管理來增加效益已經成為人們的共識。本文的研究目的是使企業管理流程化,並將這種流程與企業信息化管理系統結合起來,以此來加強管理,提高效率,轉變企業的傳統管理方式,以適應現代化企業參與國際化競爭的要求。
工作流(workflow)是為提高工作效率而提出的,目前尚無統一、明確的定義。工作流管理聯盟(Workflow Management Coalition)將工作流定義為:業務流程的全部或部分自動化,在此過程中,文檔、信息或任務按照一定的過程規則流轉,實現組織成員間的協調工作以達到業務的整體目標。當前,大部分企業的管理程序都是以手工為基礎,流程參與人員在處理完自己的工作之後,手動地將流程檔案交給下一位人員來處理。這種管理方式既費時又費力,在計算機應用如此發達的今天,使用這種管理模式,是極其落伍而且效率低下。
企業管理流程化就是要將企業傳統的管理方式抽象為流程模式,通過計算機系統在企業中自動運行,實現流程中的各項任務的跟蹤與控制,使企業內部信息正確流轉。通過流程管理功能,企業能夠方便地實現工作流程化、過程自動化、許可權動態化、信息標准化。將流程管理模塊同企業信息化管理系統結合起來後,它能夠提供強大的流程管理工具和流程監控工具,完成企業各種流程設置與管理,縮短設計、工藝、製造中的各種中間環節,大大提高企業的工作效率,增強企業的競爭力。
二、理論基礎
流程設計的理論依據是工作流技術和嵌套事務的管理。工作流是描述一個企業或組織的業務處理活動過程的模型。事務的概念是在資料庫理論中提出的,而嵌套事務的理論是建立在事務基礎上的。
2.1工作流理論
2.1.1工作流的基本概念和定義
工作流管理一直是企業界和學術界關注的熱點領域。1993年,國際上專門成立了工作流管理聯盟(WFMC),以便對工作流實現標准化管理。工作流是一類能夠完全或者部分自動執行的經營過程,它根據一系列過程規則、文檔、信息或任務能夠在不同的執行者之間進行傳遞與執行。它是一種反映業務流程的計算機化的模型,它是為了在先進計算機環境支持下實現經營過程集成與經營過程自動化而建立的可由工作流管理系統執行的業務模型。
2.1.2工作流管理系統
工作流是描述一個企業或組織的業務處理活動過程的模型。例如,一個設計過程是由繪圖、校對、審定、發布等活動組成的工作流,它包含設計人員、CAD系統、工程資料庫系統等多個人和系統的交互操作。如果完全依靠人工干預進行管理,其效率將非常低,對於復雜的工作流來說,甚至是不可能的。因此,為了對業務活動(工作流)進行有效的管理,必須建立工作流管理系統(Workflow Management System,WFMS)。
工作流管理系統是一個軟體系統,它完成工作流的定義和管理,並按照在計算機中預先定義好的工作流邏輯推進工作流實例的執行。是支持企業經營過程高效執行並監控其執行過程的計算機軟體系統。工作流管理系統一般提供3種功能:
1)建立階段功能:主要考慮工作流過程和相關活動的定義和建模功能,即完成經營過程的計算機化的定義;
2)運行階段的控制功能:在一定的運行環境下,執行工作流過程,並完成每個過程中活動的排序和調度功能;
3)運行階段的人機交互功能:實現各種活動執行過程中用戶與IT應用工具之間的交互。
2.1.3工作流技術在流程設計中的應用
在流程設計中,把事務性工作流管理系統的概念引入到企業信息化管理系統中,這里所說的事務不是指傳統的事務模型,傳統的事務模型支持事務的ACID性質嚴重地限制了應用系統的可使用性,如分布異構環境中的多資料庫系統、工程設計中的長事務系統及各種工作流管理系統等。當前的研究重點放在先進事務模型問題上。先進事務模型可分為擴展事務模型和鬆弛事務模型。擴展事務模型的特點是將事務定義為子事務組成的分層結構,從而可實現不同的執行策略和控制協議,多級事務模型和嵌套事務模型是兩種典型的擴展事務模型;鬆弛事務模型的特點是有選擇地放鬆事務對ACID性質的要求,彈性事務模型是一種典型的鬆弛事務模型。我們在流程模塊設計中採用的是嵌套事務的管理。
應用工作流技術,可以為企業的經營管理帶來以下好處:
1.降低勞動強度,提高工作效率;
2.高度自動化,協作化,大大減少重復勞動;
3.通過工作流的監控機制,可以發現流程的瓶頸,從而為重新整合企業的業務流程提供依據,使之更為有效;
4.減少或避免人為因素造成的原則性錯誤及由此帶來的損失;
5.避免傳統處理方式中的隨意性造成業務流程混亂;2.2事務管理的理論2.2.1事務的概念及特點
事務可定義為一個操作序列。該操作序列是用戶用來給出一個實現查詢或資料庫更新來和資料庫進行交互。事務作為整體必須具有一種基本特性,即它是將資料庫從某個一致狀態轉變成另一個一致狀態。如果事務沒有這樣的特性,它對資料庫的所有更新就不被接受。所謂一致的資料庫狀態即是資料庫滿足完整性約束條件。這些完整性約束的一般形式都和函數依賴、鍵、多值依賴、群集、歸納等有關。另外,還有很多完整性約束是由邏輯表達式來說明的,就像在查詢模塊的限制部分中出現的那樣。
事務不論按照什麼順序先後執行,只要資料庫的初始狀態是一致的,那麼完成這樣的串列執行之後,它顯然還處在一致狀態。
2.2.2嵌套事務的概念
嵌套事務是一個可以包含任意多個子事務的事務,而每個子事務還可以由任意個子事務所組成,由此構成了的一種任意深度的階層式嵌套事務。其中,根事務被定義為不被任何事務所包含的事務,即是頂層事務。存在子事務的事務被稱為父親。父親的子事務稱為孩子。也可以用祖先與子孫或超級與下級來稱謂。這種父子關系可以被稱為事務的階層。
頂層事務的階層性可以用一棵稱為事務樹的結構來表示。事務樹中的結點代表事務,而結點間的連線則表示相關事務的父子關系。如下圖所示,根結點代表頂層事務A,子事務C的孩子由D和F代表,C的父親是B。C的子孫是D、E、F和G,而它的祖先是B和A。依此類推,C系列的祖先和子孫階層還要包括其自身。因此,C的階層即是C的子孫樹的跨度集合。
事務樹結構圖
2.2.3嵌套事務在流程模塊中的應用
在嵌套事務過程管理環境中,一個工作流的過程被定義為具有階層關系的事務的集合,一個工作流即是一個嵌套事務,因此可以將工作流作為一個事務來處理,而工作流中的每一個步驟即是一個子事務。工作流模式使用嵌套事務結構中事務隔絕性與原子性的寬松定義。採用兩階段鎖方法處理恢復。在第一恢復階段沿任務樹自底向上查找確定最頂層父親事務,該父親事務不需要被恢復。下一階段將恢復其所有孩子事務。在該模式中,事務的原子性的范圍只是作用於工作流階層的一部分。
三、總體設計3.1要實現的功能
流程管理是企業信息化管理系統中一個不可缺少的模塊,它用來定義和控制數據操作規程的基本過程,主要管理當用戶對數據進行操作規程時人與人之間或活動與活動之間的數據流向,以及在一個項目的生命周期內跟蹤所有事務和數據的活動。流程模塊要包括以下功能:
1.自定義流程類型:用戶可以自定義流程類型以滿足企業需求;
2.設計流程圖:用戶可以使用工具方便簡單的設計工作流程圖;
3.自定義業務規則:用戶可以在流程中觸發執行自定義的腳本,完成特定的業務工作;
4.分配工作任務:用戶可以分配工作任務,包括系統中的一些工作任務,如登入、登出、歸檔等;
5.分配工作人員:在每一個工作點可以分配工作人員。另外,管理者可以把工作委託給其他人完成,也可以在運行時確定工作人員;
6.啟動工作流:可以選擇要處理的工程圖紙或文檔,啟動工作流處理後繼工作;
7.接收流程:接收本人要處理的流程;
8.執行工作任務:可以利用流程信箱接收和發送流程,執行分配給自己的任務;
9.發送流程:將流程發送到下一個節點;
10.流程跟蹤:流程圖節點以不同的顏色表示當前運行情況;
11.流程監控:流程的管理者可以及時掌握流程的情況。可以查看過期任務、解決流程運行中出現的問題。
3.2 組成
根據流程要包括的功能,把整個流程分為三個部分,分別實現上述功能:
1.流程設計模塊:設計流程圖的工具。使用流程設計模塊可以建立流程圖、保存流程圖、把流程圖分配給流程;
2.流程運行模塊(流程信箱):啟動流程、接收流程、執行任務、發送流程;
3.流程管理模塊:流程管理工具。管理員可以查看和監控已經運行的流程,出現問題或過期的流程可以及時得到調整。
3.3 系統結構
流程模塊分為四個層次,體系結構如下圖所示:
系統結構示意圖
整個模塊由資料庫、內核層、功能層、界面層組成。資料庫可以是任意關系型資料庫,如:
Oracle,SQLServer,Interbase等等。它提供了數據管理的最基本功能,如存、取、刪、改、查等操作。企業信息化管理系統中使用的資料庫要保存三類數據:資料庫元數據(Meta Data),企業信息化管理系統運行數據和部分產品數據。元數據用於描述資料庫結構,是資料庫結構調整和跨資料庫平台移植的原始依據,此數據由資料庫管理系統DBMS維護。運行數據是指系統交付運行時的所有基礎數據,比如系統用戶信息、企業信息化管理系統運行邏輯規則描述信息、系統配置信息等等。運行數據屬於系統基礎數據,在資料庫結構調整和跨資料庫平台移植時需要保護。產品數據是系統運行過程中動態產生的數據,是與企業生產成果密切相關的數據。新投入運行的系統應該是一個產品數據為空的系統。信息化管理資料庫系統中的元數據和運行數據是靜態數據,相對比較穩定,系統投入運行前要設置完畢,必要情況下才進行調整,元數據和運行數據的修改屬於系統維護工作;信息化管理資料庫系統中的產品數據是動態數據,是在系統正常運行過程中產生的數據。
內核層是對資料庫的操作,在這一層,封裝成標准DLL,供上層調用。在內核層採用面向對象技術,把數據對象抽象為類。面向對象技術是當今計算機軟體中用於對客觀實體進行描述的最為有力的手段。把產品數據以對象的方式進行描述,很大程度上簡化了應用邏輯的復雜性和編程工作的復雜性。在面向對象系統中,對象是基本運行實體,它既包括數據(屬性),也包括作用於數據的操作(行為)。所以一個對象把屬性和行為封裝成一個整體。類是對在屬性和行為上一致的對象集合的抽象。一個類所包含的方法和數據描述一組對象的共同行為和屬性。把一組對象的共同特性加以抽象並存儲在一個類中的能力,是面向對象技術最重要的一點,是否建立了一個豐富的類庫,是衡量面向對象系統成熟與否的重要標志。對象和類是面向對象模型的最基本的概念,其靈活性支持豐富的語義表達和復雜的數據模型。
功能層通過對內核層的調用,實現流程模塊的功能,在這一層,封裝成COM組件,方便界面層使用不同的語言來調用。功能層提供了描述產品數據動態變化的數學模型。在此基礎上,根據企業信息化管理系統的管理目標,可以建立相應的功能模塊。
界面層是系統與用戶打交道的地方,也是用戶評價軟體產品的最重要的部分,提供友好的人機交互界面,方便用戶操作。目前採用Windows界面,將來可以考慮採用XML實現,方便網上使用。
3.4 資料庫設計
資料庫的設計目標是建立統一的流程結構與運行規則,在行業版本中通用。使用的資料庫為商用關系型資料庫,根據用戶的不同需求,可以採用Oracle、SQL Server、InterBase等關系型資料庫。根據系統的要求,建立需要的資料庫表,保證數據的完整性,符合第三範式的要求。
3.5 數據結構設計
根據本流程模塊系統的層次結構,把整個程序分為三個層次,第一層是DBLayer層,在這一層負責對資料庫的操作,不處理具體的業務過程。該層封裝成DLL的形式,供上層調用。第二層是FlowLayer層,通過對DBLayer層的調用,來實現具體業務處理。這層封裝成COM的形式,便於在各種編程語言中調用,易於實現界面的移植。第三層是界面層,把對流程的處理通過界面表達出來。通過採用層次結構,各層的功能劃分比較明確,在需要添加新的功能時,只需要在對應的層次上修改,而不需要對整個程序作大的改動,適合於模塊功能的擴展。
3.6 運行環境要求
硬體環境:PC機與兼容機,CPU要奔騰200以上,內存32M以上。
軟體環境:Windows 9X、Windows NT ,Windows 2000,Windows XP。
四、結論
本文所闡述的流程是一套適合於我國企業目前技術水平和管理狀況的流程管理模塊。這個模塊功能齊全,操作簡單,擁有良好的人機交互功能,為企業管理過程的自動化提供保證,實現企業管理流程化。此流程模塊還具有嚴格的許可權控制,在流程的運行過程中,只有該流程的相關人員才有權力對流程中的文檔進行瀏覽和修改等操作,使企業中的工程任務的保密性大大提高,將流程管理與企業組織緊密聯系在一起。
沈陽歐磊科技有限公司根據本文闡述的流程設計思想設計開發了流程管理模塊,並嵌入到沈陽歐磊科技有限公司的企業信息化管理系統(SmarGroup)和勘察設計管理信息集成系統(Hoistor)中,並且已經在大連一重、深圳市政建築設計院、南京市政工程設計院等單位實施,滿足用戶的需求,達到了加強企業管理,提高效率的目的,增強了企業的競爭力。
本流程的不足之處主要體現在自動提示功能還比較弱,應該自動監測與登錄者相關的流程任務,一旦有流程任務需要處理,要立刻通知當事人,因為一個流程相關人員大部分時間要處理其他事情。因此,這方面是下一步工作的重點。
Ⅵ 現在室內設計主要用什麼方式建模
重慶大寫藝告訴你,室內設計中主要的建模軟體是3D MAX軟體,3D MAX是一款三維動畫渲染和製作軟體。廣告、影視、工業設計、建築設計、多媒體製作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域,擁有強大功能的3DS MAX被廣泛地應用於電視及娛樂業中。我們常見的一些視頻游戲、片頭動畫幾乎也都是3D MAX的傑作。
室內設計中整個室內設計的完成都離不開3D MAX、例如沙發模型、客廳模型、餐廳模型、卧室模型,室內設計效果圖模型等等,這些都必須依靠3D MAX才能夠完成。3D MAX的建模流程是:導入CAD圖紙、牆體建模、創建門洞窗、空間與空間的鏈接、門套窗套、吊頂的製作、踢腳線的製作。通過這幾個步驟整個空間的製作都完成,3D MAX也完成了室內設計中建模的這一功能。室內設計中主要建模的方式是用的3D MAX,這一軟體在室內設計中也是常用軟體之一。
Ⅶ 軟體開發模型有哪幾種各有什麼特點
軟體開發模型(Software Development Model)是指軟體開發全部過程、活動和任務的結構框架。軟體開發包括需求、設計、編碼和測試等階段,有時也包括維護階段。軟體開發模型能清晰、直觀地表達軟體開發全過程,明確規定了要完成的主要活動和任務,用來作為軟體項目工作的基礎。對於不同的軟體系統,可以採用不同的開發方法、使用不同的程序設計語言以及各種不同技能的人員參與工作、運用不同的管理方法和手段等,以及允許採用不同的軟體工具和不同的軟體工程環境。軟體工程的主要環節包括人員管理、項目管理、需求分析、系統設計、程序設計、測試、維護等,如圖所示。軟體開發模型是對軟體過程的建模,即用一定的流程將各個環節連接起來,並可用規范的方式操作全過程,好比工廠的生產線。
8.混合模型(hybrid model)過程開發模型又叫混合模型(hybrid model),或元模型(meta-model),把幾種不同模型組合成一種混合模型,它允許一個項目能沿著最有效的路徑發展,這就是過程開發模型(或混合模型)。實際上,一些軟體開發單位都是使用幾種不同的開發方法組成他們自己的混合模型。各種模型的比較每個軟體開發組織應該選擇適合於該組織的軟體開發模型,並且應該隨著當前正在開發的特定產品特性而變化,以減小所選模型的缺點,充分利用其優點,下表列出了幾種常見模型的優缺點。各種模型的優點和缺點:模型優點缺點瀑布模型文檔驅動系統可能不滿足客戶的需求快速原型模型關注滿足客戶需求可能導致系統設計差、效率低,難於維護增量模型開發早期反饋及時,易於維護需要開放式體系結構,可能會設計差、效率低螺旋模型風險驅動風險分析人員需要有經驗且經過充分訓練
9.RUP模型(迭代模型)
RUP(Rational Unified Process)模型是Rational公司提出的一套開發過程模型,它是一個面向對象軟體工程的通用業務流程。它描述了一系列相關的軟體工程流程,它們具有相同的結構,即相同的流程構架。RUP 為在開發組織中分配任務和職責提供了一種規范方法,其目標是確保在可預計的時間安排和預算內開發出滿足最終用戶需求的高品質的軟體。RUP具有兩個軸,一個軸是時間軸,這是動態的。另一個軸是工作流軸,這是靜態的。在時間軸上,RUP劃分了四個階段:初始階段、細化階段、構造階段和發布階段。每個階段都使用了迭代的概念。在工作流軸上,RUP設計了六個核心工作流程和三個核心支撐工作流程,核心工作流軸包括:業務建模工作流、需求工作流、分析設計工作流、實現工作流、測試工作流和發布工作流。核心支撐工作流包括:環境工作流、項目管理工作流和配置與變更管理工作流。RUP 匯集現代軟體開發中多方面的最佳經驗,並為適應各種項目及組織的需要提供了靈活的形式。作為一個商業模型,它具有非常詳細的過程指導和模板。但是同樣由於該模型比較復雜,因此在模型的掌握上需要花費比較大的成本。尤其對項目管理者提出了比較高的要求。它具有如下特點:(1)增量迭代,每次迭代都遵循瀑布模型能夠在前期控制好和解決風險;(2)模型的復雜化,需要項目管理者具有較強的管理能力。
10.IPD模型
IPD(Integrated Proct Development)流程是由IBM提出來的一套集成產品開發流程,非常適合於復雜的大型開發項目,尤其涉及到軟硬體結合的項目。
IPD從整個產品角度出發,流程綜合考慮了從系統工程、研發(硬體、軟體、結構工業設計、測試、資料開發等)、製造、財務到市場、采購、技術支援等所有流程。是一個端到端的流程。在IPD流程中總共劃分了六個階段(概念階段、計劃階段、開發階段、驗證階段、發布階段和生命周期階段),四個個決策評審點(概念階段決策評審點、計劃階段決策評審點、可獲得性決策評審點和生命周期終止決策評審點)以及六個技術評審點。
IPD流程是一個階段性模型,具有瀑布模型的影子。該模型通過使用全面而又復雜的流程來把一個龐大而又復雜的系統進行分解並降低風險。一定程度上,該模型是通過流程成本來提高整個產品的質量並獲得市場的佔有。由於該流程沒有定義如何進行流程回退的機制,因此對於需求經常變動的項目該流程就顯得不大適合了。並且對於一些小的項目,也不是非常適合使用該流程。
Ⅷ 什麼是業務流程建模
流程是指定的活動順序,包含明確確定的用於提供業務值的輸入和輸出。例如,技術文檔搜索流程從 Web 頁面提取客戶的搜索請求,並生成可選的文檔列表。 對流程進行建模是非常大的挑戰。建模應當確保捕獲的相關信息的一致性及完整性,以便業務分析員及開發人員能夠理解模型所捕獲的業務需求。在建模過程中,除了正常操作以外,標准流程的其它操作和異常必需獲取。具有不同領域興趣的專職人員和專家可以構建適合於大范圍業務對象的流程模型。例如,分析員需要對流程有高度的見解以做出戰略性決策,並進行諸如模擬之類的流程分析。開發人員將流程模型作為輸入來實現解決方案。 分析員基於從業務需求所有者中所收集的需求構建業務流程 (BP) 模型。通過使用適當的工具(例如 PowerPoint、spreadsheets、Requisite Pro 或者其它任意工具組合,並且在適當的時候可能是流程建模工具本身)來收集這些需求。分析員將這些需求及對現有流程的分析作為構建模型的輸入條件。現有的流程模型用於對其進行分析或者通過修改現有的模型來創建新的流程模型,而不用從頭重新創建。 通過將 BP 分成子流程開始建模過程。隨後是對感興趣的各子流程進行分析以確定組件、服務、輸入輸出數據、策略及測量。通過使用 WebSphere? Business Integration Modeler 軟體工具 (Business Integration Modeler) 將這些元素編碼到 BP 模型中。 使用一種名為流程元素的建模構件來定義 BP 段,將其設計為可復用。流程元素是一種定義流程段的構件資產,在 BP 模型中,這種流程段被設計為可復用的構件來管理。它們將已建立的一系列任務、決策、對數據對象的引用、策略、角色及測試合並起來。例如,登錄流程元素包含一系列活動,登錄證書數據以及完成用戶登錄過程的登錄規則。 這些流程元素表示可接受的操作行為,類似的需求也可復用它們,例如,作為子流程模型以檢驗和為購物籃中的商品定價。 服務元素是預先定義的服務,可以被導入到 Business Integration Modeler 中以集成到模型中。這些服務元素指定了輸入、輸出以及發布的 Web 服務的操作。例如,服務元素可以指定發布遠程部件提供者的 Web 服務。 業務流程建模內容 1.收集 BP 需求 2.模型業務項目 3.模型角色和資源 4.模型服務 5.模型策略 6.模型關鍵性能指示器 (Key Performance Indicators,KPI) 流程執行模式 當將流程模型導出到基於可執行的流程構件的 BPEL 中時,三種可用的執行模式是:長期運行(接收/應答) 該選項將可執行的 BPEL 工作流模式設置成長期運行的流程並將流程操作指定為具有輸入及輸出消息的雙向操作。長期運行的流程是可中斷的,這使得引入員工和其它活動需要可中斷的流程。 長期運行(接收回調) 該選項將可執行的 BPEL 工作流模式設置成長期運行的流程並將流程操作指定為單向操作,即僅接受輸入消息而不接受輸出消息。然而,創建回調操作使得流程能夠將結果返回給調用者。創建了 BPEL 相關性設置,但沒有添加相關性屬性。期待開發人員以後添加必要的屬性。 微流程該選項創建了接受雙向消息的流程操作。然而,這些流程是不可中斷的,所以不能向流程中添加員工活動。如果流程模型包含具備資源的任務及基於員工的角色,那麼可以導出具備員工活動的模型。然而,輸出的可執行模型存在驗證問題,開發人員必需更正這一點。
Ⅸ 建模流程
在前期項目的工作基礎上,我們總結了大量的建模經驗、教訓,並結合地質專業技術人員的專業指導,針對華北平原地區的特點,提出一套建模流程。根據其構建流程,有條不紊地完成建立模型,模型製作的流程:
(1)數據的收集、整理與檢查。包括剖面數據的預處理,鑽孔數據的預處理,以及剖面數據與鑽孔數據的配准等工作。並且通過Mapgis格式的華北地區底圖,提取出地表離散點信息。此外,搜集了渤海地區的海底數據。
(2)數據導入到建模系統軟體中,進行模型構建。將剖面數據、鑽孔數據、地表離散點數據以及渤海海底數據等,導入到工區中,按照一定的建模順序依次建立各模型元素。
(3)根據導入的數據,理清其對應的關系,依序建立各種地質體。按照上面建模過程中生成的地質元素,建立地質體模型。
(4)檢查與校驗。檢查、校驗所建立的三維可視化模型,如果發生錯誤,重復前面的步驟,進行模型的修改工作。
(一)導入剖面數據
剖面是地質專業人員根據工作要求,依據鑽孔信息繪出的地層斷面圖,需要說明的是,剖面圖也許不是地質情況的真實反映,但它包含著技術人員的推理和經驗,可以說是地層情況最接近真實的反映。剖面圖的存放格式,由於各技術隊伍作圖採用軟體不同,圖形存放的文件格式也不盡相同,主要有MAPGIS圖形數據格式和AUTOCAD圖形數據格式。本系統的數據輸入可留出這兩種圖形文件數據介面。具體地說,若是MAPGIS圖形格式,採用把圖形數據轉換成MAPGIS明碼文件文本數據格式,再讀入系統進行復原即可。若是AUTOCAD圖形數據格式,可把DWG圖形文件格式轉換成DXF標准圖形文件格式,讀入系統即可。還可把MAPGIS和AUTOCAD兩種圖形文件混合輸入。例如需在剖面圖上添加岩性顏色,即可在MAPGIS中調用剖面,做岩性顏色區文件,再輸出MAPGIS明碼文件,可很好地解決剖面圖剖面數據輸入問題。對於三維建模系統來說,這種方式可很好地解決地下各含水層的表達問題。
MAPGIS明碼文本文件包括兩種文件,即.WAL和.DXF文件,.WAL文件記錄了測線的名稱、段數和測點坐標等信息,.DXF文件記錄了剖面上的點和線等內容信息。通過讀入這兩種文件和一些變換便可以導入剖面信息,將剖面立在工區中(工區用來在三維地質體中劃定一個待研究的區域,它是一個立方體,有一個頂面、一個底面及四個側面。用戶關心的所有地層、斷面等都將包含在這個立方體中。)。從.WAL文件中讀出剖面線上每個點的位置信息,每兩個相鄰的點可以確定一個面。圖5-93為剖面導入到工區中的情況。
將剖面信息導入後,用戶便可以觀察剖面上的各種信息,並對進行分析。剖面是生成地層、斷層、透鏡體等的主要數據源之一,用戶要從剖面上拾取地層線、斷層線、透鏡體線用於在後面生成各種地質元素,並且可以根據地質專家的要求對這些線信息進行增加、修改、刪除等編輯操作。
圖5—93 剖面導入到工區中
1.拾取斷層線
拾取斷層線時,首先在樹節點上選定一個剖面,選擇拾取斷層線功能,便可以用滑鼠左鍵在剖面上拾取合適的線用來控制生成斷層,拾取完後要指定所拾取折線所屬的斷層。同樣,可以完成在剖面上增加一個斷層線的功能,增加斷層線時要根據專家的意見,合理增加,以便更好的控制斷層的生成。當我們選中一個斷層線時,可以對它進行編輯操作。如圖5—94。
2.拾取地層線
在拾取地層線時,首先在樹節點上先選定一個剖面,然後旋轉觀察各個剖面上的信息,以便確定哪些線屬於同一個地層,確定後再對剖面上的線進行拾取。拾取完成後,要設置每一條線所屬的地層,以便後面生成地層時進行識別。同樣,可以完成在剖面上增加一個地層線的功能,增加地層線時要根據專家的意見,合理增加,以便合理的控制地層的形態。由於剖面圖是在平面上繪制的,這樣就會有一定的誤差,表現在導入的剖面上,相同的地層線不能吻合,這樣就會對生成的地層產生影響,需要進行一定的編輯。系統按照需要提供了這樣的功能,首先在樹上選中一條地層線節點,並選擇編輯地層線功能,便可以完成對地層線的編輯操作。如圖5—95。
圖5—94 拾取斷層線
圖5—95 拾取地層線
(二)導入鑽孔數據
鑽孔數據主要包括鑽孔各地層深度、岩性、所屬時代等與地質結構相關的內容。鑽孔數量有240多個,主要分布在黑河流域平原區。鑽孔數據已裝訂成冊記錄,為符合建模數據的要求,把鑽孔全部錄入到地下水資源數據系統Access資料庫Gwexplore中。鑽孔數據是地質技術人員在野外鑽探現場記錄並整理的第一手技術資料,它對於模型的生成起直接或間接校正的作用,因此,要對鑽井數據進行充分利用。我們實現了對斷層鑽點、地層鑽點以及透鏡體鑽點的載入和編輯功能。
1.導入鑽孔數據
導入鑽孔數據時,首先切換到鑽孔模型樹下,選中「鑽孔集」根節點,然後選擇將導入的鑽孔數據文件,連接資料庫。完成了資料庫的連接之後,用戶可以選擇導入所有鑽孔或單個鑽孔信息,這樣就將鑽孔信息載入到了工區中。同樣,用戶也可以選擇斷開與鑽孔數據源的連接。如圖5—96。
圖5—96 導入鑽孔
2.編輯鑽孔數據
導入了鑽孔信息後,用戶可以對鑽孔進行一些編輯操作。首先在屏幕上選擇一個鑽孔,如果該鑽孔信息不符合實際情況,點擊右鍵將該鑽孔刪除。
導入了鑽孔數據後,選擇一個鑽孔,用戶便可以在該鑽孔上添加鑽點信息,並設置該鑽點所屬地質元素類型,即斷層、地層或透鏡體,並且制定所屬地質元素的名稱,如圖5-97,創建了一個鑽點,並指定該鑽點信息屬於地層「第四含水層」。創建的鑽點將嚴格控制地質元素的生成。
圖5—97 創建一個地層鑽點
(三)地表建模
1.地表的生成
生成地表的主要數據是地表離散點數據,地表離散點數據由ARCINFO格式數據轉換而來。組成等高線的平面線段與它的高程值一一對應,這樣,就有了地表的三維坐標集。系統輸入時,讀入組成等值線的各個點,即讀入各個線段的點,結合線段所對應的高程值,就形成了生成模型所需的離散點,系統使用這些離散點進行插值,生成地表。由於數據較多,這樣離散點的密度也大,以MAPGIS明碼文件存放的數據容量達到150多兆,如果把這些數據都輸入到系統中,插值生成地表面,那麼生成地表面的小三角形數量將會相當大,佔用過多的計算機資源,對後續模型的構建影響很大。同時,生成地表面時速度慢,效果不理想。因此就需要對這些離散點進行抽稀處理。抽稀的效果是減少等值線上的點的數量,由於等值線上有大量的點存在,按比值抽稀不會對它的精度造成影響。抽稀後,生成模型所需的離散點密度降低,離散點的數量減少,系統生成地表面時速度加快,地表面的平滑度提高。對於地表面的一些壞點,如高程值過高或過低的點,即高程高於地表最高點,或高程低於地表最低點的高程,這些點是由於誤差或數據轉換時造成的,使用這樣的點插值,就會造成地表面的起伏變化劇烈,地表面粗糟不平,影響地表面的光滑度。因此,對於這樣的點需要在輸入系統時進行剔除處理,即在系統輸入模塊中,採用門檻值進行限制,過高或過低的點剔除,不讓其參與建模。
將處理後的離散點數據導入到工區中作為控制點,採用DSI插值技術生成三角網,用這個三角網來描述地表的形態。
2.載入地表信息
(1)地理信息數據。地理信息數據包括河流、鐵路、公路、湖泊、城市等點、線、面圖元信息,這些信息對於增強三維可視化模型的內涵、增強模型的展示效果具有積極的作用。每項地理信息數據讀入後,採用OpenGL技術來實現這些圖元在三維模型中的顯示狀態,同時給出對應的屬性信息內容。但建模系統目前不做GIS方面的分析功能,留待後續開發時進行功能增強。
(2)遙感影像圖片。地表網格剖分完成以後,系統採用OpenGL的紋理映射技術,將衛星影像貼到地表,這樣使整個模型看起來更加真實,效果更好。為減少內存佔用量,衛星影像在保證可視化解析度的前提下,轉變為點陣圖圖像格式(.bmp)讀入。
為了使遙感影像圖片與生成的地表網格貼合得很好,位置更准確,系統採用三點坐標定位的方法對圖片進行校正。校正的方法是從圖片上選取三點,確保這三點不在同一條直線上,將它們分別記作P1、P2和P3,用戶要知道這三點的真實坐標值,為此可以選那些具有標識性的地理位置點。我們設圖片貼到地表上時這三點的坐標為Old_P1、Old_P2和Old_P3,而輸入的真實坐標為New_P1、New_P2和New_P3,依據最小二乘原理可以得到一個變換矩陣M。
用矩陣M對圖片的四個頂點進行變換,即可以得到校正後的圖片。圖5—98是載入了地理信息和遙感影像圖片的地表。
圖5—98 載入信息後的地表形態
3.網格大小的確定
模型所建的地質體如地表、地層、斷層和透鏡體等都是由網格相連構成面,面相包而組成體。構成模型的最小單位是小三角形,三角形的數量多少對模型的精度、系統運轉的快慢有直接的影響。
一般來說,生成模型的三角形網格過大,則模型面比較粗糙,模型不精細,甚至不能表現面的形態特徵,網格過小,則網格的密度大,對這些三角形運算需佔用大量的系統資源,使計算機處理的數據量劇增,從而使機器運行速度慢,如果離散點數據量過多或過少,則會使模型面較復雜,不能表現模型面的總體特徵。因此,在構建模型時,需要選擇合適的網格大小。
經過實踐,地表的網格大小選用50~200m的格網間距較好,機器速度和表面光滑度能達到協調統一。一般在模型初建中,選用200m的格網間距,機器速度快,如果需要對建模區域進行分割,如黑河流域模型,則在小盆地模型構建完成後,選用50m格網間距進行地表面生成,使地表面比較精細。
地層和斷層由於使用剖面圖上的線段進行建模,系統會自動在這些線段上加密離散點,選用100~200m的格網間距,對地層和斷層的生成影響不大,精細度也符合要求。透鏡體由於其面積小,對精度要求適中,因此網格大小選用50~100m的格網間距即可滿足需要。
對於柵格數據,如遙感影像圖片,其空間解析度可根據模型顯示的精度調整像素的大小。一般100~300dpi 即可。可根據需要把精細的具有800多兆的遙感影像圖片生成BMP、JPG等圖形格式,達到保證像素精度和減少內存佔用量的需要。
(四)斷面建模
1.斷面的生成
在斷面建模之前,要先導入剖面圖和鑽孔以及斷層線等信息。根據導入的剖面圖、斷層線和鑽孔信息,來生成模型的斷層。生成斷層有兩種方式,即根據剖面上的斷層剖面線和根據離散點數據生成。
將剖面導入三維建模軟體系統之後,對剖面上的斷層線進行分析,選定屬於相同斷層的剖面斷層線,然後進行剖分、插值生成斷層。如圖5—99所示。
圖5—99 根據剖面上的斷層線生成斷層
通過導入的離散點也可以生成斷層,或者在鑽孔導入三維建模軟體系統之後,通過在孔軌跡上指定斷層上的鑽點,然後通過剖分、插值生成斷層。如圖5—100所示。
圖5—100 根據離散點生成斷層
2.斷面的編輯
斷層生成之後,根據需要可以編輯斷層邊界和使用控制點編輯斷層,改變斷層面的形狀,還可以通過修改屬性框中的內容來編輯斷層的屬性等。如圖5—101所示。
圖5—101 根據離散點生成斷層
對地質體中的信息進行修改是重要的功能之一。課題組地質體模型的數據結構中,輸入可以是點集合和折線集合,但是折線集合也被示為有序點的集合。所以,對於點的編輯和修改是所有編輯和修改的基礎。由於一般圖形平台中很難解決計算機圖形學中的一個基本問題即「坐標變換」的深度問題,所以只能依賴於生成的三角網格面,實現沿著面和垂直面兩個方向的空間點的「位置坐標」編輯,即標量編輯。採用標量編輯,解決了「坐標變換」的深度問題,實現了不依賴於三角網格面的空間點編輯。
此外,還採用了「三維空間矢量點」的編輯功能。「三維空間矢量點」是指工區種的三維點不僅含有「位置坐標」的概念,還賦予每個點一個「方向矢量」。這樣,很容易對空間點進行方向上的編輯功能,我們稱謂「三維空間矢量點編輯」。本系統中多處採用了這種編輯功能,例如斷面上控制點的編輯、地層上控制點的編輯、光源矢量的編輯等。光源矢量的編輯效果如圖5-102所示。
圖5—102 光源矢量編輯功能
3.定義斷面關系
在建模時,對於工區中相交的兩個斷層,需要確認它們的相交關系,即哪一個是主切面,哪一個是被切面。通過定義它們的關系,實現主斷層面剪切輔斷層面的功能。在定義主斷層面時,一般選擇相對較高且長度大於被切斷層面在其上的投影面的斷層面,這樣選擇的要求可使系統較快地構建斷面網格。
斷層主輔關系定義之後,選擇「更新斷層」功能,生成切割後的斷層。圖5—103所示為定義斷層關系之後重新生成的斷層效果。
圖5—103 定義斷層關系
(五)地層面建模
1.地層面的主要內容
三維地質構造模型中的地層,是由地層中的若干圖元和圖元集合組成,包括:
(1)地層頂面:是由已知的地層數據離散點擬和出的地質曲面。
(2)地層離散點集合:是地層等值線上的離散點。
(3)地層井點集合:是鑽井鑽探到的地層頂面上的井分位點。
(4)地層控制點集合:是用戶在建模過程中手工可以添加到模型中的點,這些點在地層生成過程中會對地層形態起約束作用,用戶可以通過編輯這些點,來改變地層的形態。
(5)地層上的斷層線集合:是地層頂面被各個斷層切割出的斷層線的集合。
(6)地層等值線集合:是按照地層頂面深度在地層頂面上畫出的等值線集合。
(7)地層斷塊:是地層被斷層切割撕裂後形成的有頂有底有圍邊的封閉地質體。
我們建模時就是要根據這些數據來具體構建地層面。地層與地層之間可以相交,這導致地層形態變得復雜。有時某個地層會在與其他地層相交處缺失,從而出現所謂尖滅、侵入體和透鏡體的現象。下面我們將具體針對每一種地層現象具體討論其建模方法。
2.層狀地層
層狀地層是地層形態中最簡單的一種,既沒有裂口、也不與其他地層切割,僅是一個單獨的曲面。在這種情況下可以使用簡單的剖分與插值演算法來構造地層面。具體來講,就是經過簡單的三角剖分得到其三角網格,然後從已有離散點數據及剖面中的地層線數據中提取到離散點集合,以此作為依據對三角網格中的每個頂點進行插值,得到具有起伏形態的地層面。這里我們採用的生成連續曲面的方式是通過將平面細化為網格後,將三角網格的頂點插值生成曲面。曲面的光滑和精細程度由網格的密度決定。
根據如上的特點設計了復合法表示曲面的形式,即以矩形網格作為計算曲面,以三角網格作為顯示曲面,由兩種網格協作,共同表示連續曲面。矩形網格和三角網格表示同一個曲面,矩形網格用於查詢計算,表示的曲面比實際曲面要大,因為只作為背景網格不參與顯示,不關心曲面的邊界。
3.透鏡體狀地層建模
透鏡體的生成有兩種方式,即根據導入的物探等值線數據生成透鏡體,也可以根據剖面上的透鏡體線圖元生成透鏡體。透鏡體頂面生成後,需要編輯透鏡體尖滅線改變透鏡體的大小,使用控制點調整透鏡體形態,可以通過修改屬性框來編輯透鏡體的屬性、提取透鏡體表面等值線圖等功能。
(1)生成透鏡體頂面。生成透鏡體首先需要生成透鏡體頂面,根據導入的等值線離散點數據進行離散點化處理,然後進行限定剖分和插值或者剖面線圖元可以生成透鏡體頂面。如圖5—104所示為通過在剖面上選擇剖面線圖元生成透鏡體頂面。
(2)定義透鏡體尖滅線。透鏡體頂面生成之後根據實際的數據信息,可以定義透鏡體的大小。通過在頂面上定義透鏡體尖滅線來設置透鏡體的大小。如圖5—105所示:
(3)生成透鏡體。透鏡體尖滅線定義之後,可以生成透鏡體。對生成的透鏡體可以通過屬性框來設置其屬性信息,包括其顯示方式、顏色、圖元大小等與可視化顯示及參數有關的屬性項。圖5—106所示為生成的透鏡體。
(4)透鏡體的編輯。系統自動生成的透鏡體,有時不可能完全准確地表達實際的形態特徵,需要對其上頂面或下底面添加控制點加以調整,通過人為的方式改變控制點的空間位置。重新生成透鏡體,讓控制點參與透鏡體上下面的重新生成,則可以較好地改變透鏡體的局部形態。
圖5—104 生成透鏡體頂面
圖5—105 定義透鏡體尖滅線
圖5—106 生成的透鏡體
具體的操作是打開地質模型樹窗口內的需要編輯的透鏡體上、下面的「控制點集合」節點,然後選擇主菜單「透鏡體」下的「編輯控制點」功能項,通過滑鼠在透鏡體面需要調整的位置添加控制點,然後對添加的控制點進行編輯,重新生成透鏡體,透鏡體的形態即發生更改。
(5)透鏡體頂底面等值線的提取。透鏡體生成後,可以提取它的頂面和底面的等值線。
操作時,選定要提取等值線的透鏡體上面或下面樹節點下的「等值線集」項,選擇主菜單「透鏡體」下的「生成等值線」菜單項,即可提取該面的等值線。等值線的間距、標注高程、間隔、等值線顏色由技術人員在屬性框中自己定義。
4.侵入體狀地層建模
若兩個地層出現侵入體現象,則會在其中一個層面上出現閉合的「洞」,我們的剖分演算法可以處理這樣的情形。
在地下水地質結構中,存在著很多侵入岩的地質結構,是由於深部岩漿向上運移,侵入圍岩而未到達地表所形成的蘑菇狀、脈狀等形態岩體,對這類地質體,建模時需具體分析,具體對待。但有相同一點,它們都可看作是非層狀模型,當作一個小的子地質體,對這個子地質體進行建模,然後讀入總模型中,即可實現模型的整體顯示。地質體的建模將在下一節具體介紹。
5.地層的編輯
地層面生成後,根據實際需要編輯地層上的控制點來局部改變地層面的形狀,還可以通過修改屬性框內容來編輯地層面的屬性。
地層面生成後,不可能完全准確地表達地層的凸凹起伏狀態,需要添加地層控制點加以調整,用人工拖動的方式改變控制點的位置,之後,讓控制點參與地層面的重新生成,可以較好地改變地層面的局部形態。如圖5—107所示。(a)圖中使用了「三維空間矢量點編輯」功能。
圖5—107 地層面編輯
6.定義地層間關系
地層面在與斷層相交之後,地層在和斷層相交的地方要發生移動,形成斷裂的地層。斷裂地層的生成可以通過自動生成和人工設置兩種方式實現。自動生成是三維建模軟體系統根據斷層兩側的地層離散點空間分布自動計算出兩側的變形量,圖5—108即為自動生成的斷裂地層:
圖5—108 自動生成撕裂的地層
人工設置是通過人為設定斷層的斷距大小和變形方向生成斷裂的地層。圖5—109所示為人工設置生成斷裂的地層。
圖5—109 人工生成斷裂的地層
7.生成地層等值線
地層面生成後,三維建模軟體系統可繪制用戶指定含水層頂面/底面的等值線,此功能可以有效地解決等值線跨越斷層的問題,繪制等值線結果可以以用戶認可的形式提交給用戶。該功能對於工程應用是一項很實用的功能。
對指定的地層選擇「生成等值線」功能項,即可提取該地層的等值線。等值線的間距、標注間隔、等值線顏色由技術人員在屬性框中自己定義。如圖5—110所示。
(六)地質體建模
本演算法是在已知地層面和斷層面的情況下,採取變形場的方法來構造地質體。根據變形場建模的思想,所有的地質元素都是在逐步斷裂的情況下,形變達到當前的形態的,所以地質體的圍邊也是由初始的形態變形而成的。初始狀態的地層與斷層面相交形成的圍邊具有形狀簡單的特點,一般情況只有四個拐點,初始地層面的圍邊易於求解,所以可以採用通常的方法求得初始地層的圍邊,然後將變形場逐級作用於初始圍邊,就可以得到當前狀態下地層體的圍邊了。生成地層的具體演算法如下:
圖5—110 地層面等值線提取
(1)首先構建地層初始網格,及地層的初始外圍邊網格;
(2)按斷裂順序找到當前斷裂的斷面,直至地層沒有新裂口為止;
(3)復制一份斷層網格記為A,用地層裁剪斷層網格A分為若乾地層圍邊,分層後的斷層網格被復制兩份,一份是斷層左側地層裂口的內圍邊,一份是斷層右側地層裂口的內圍邊;
(4)將該斷層的變形場作用到地層上及其圍邊上,地層的表面網格發生形變,圍邊網格發生變形;
(5)按步驟(2),(3),(4)作用於地層面即可得到地層的體網格。
雖然在這個過程中地層和斷層有求交的操作,但這種操作可以保證是在連續地層面和斷面之間的求交,所以穩定性高,初始地層面的易於求交簡單。圖5—111至5—118為華北平原的地質體模型。
(七)三維可視化方法
1.生成剖面圖
我們首先切換到地質模型樹下,展開三維模型根節點,選中剖面集節點,也可以在剖面編輯菜單裡面選擇增加剖面選項,然後在三維圖中畫出剖面線,點擊右鍵即可完成。我們也可以直接讀取現有的剖面文件。
下面我們可以對剖面的屬性進行編輯,如對剖面線的坐標的修改。先選中一個剖面,可以選擇「剖面編輯」裡面的「增加斷層線」來建立斷層線,我們也可以選取現已有的斷層線,可以在屬性框里對其屬性進行修改。同樣也可以在「剖面編輯」的菜單里選擇增加地層線或增加透鏡體線來建立地層線或透鏡體線。圖5—119為單面的三維剖面圖。
模型還可以生成柵狀的剖面形態圖,如圖5—120。
圖5—111 華北平原三維地質模型圖(貼有地表衛星圖片)
圖5—112 華北平原三維地質模型(岩性設置)
圖5—113 華北平原三維地質模型圖
圖5—114 渤海水體模型
圖5—115 第一含水層組模型
圖5—116 第二含水層組模型
圖5—117 第三含水層組模型
圖5—118 第四含水層組模型
圖5—119 三維地質模型剖切面圖
圖5—120 柵狀剖面圖
2.生成剖切面
因為在沒有計算機圖形學的輔助之前,地質專家和地質工作者,就是通過二維的剖切面圖來分析地質構造。現在,有了計算機三維建模,目的在於幫助他們建立三維空間想像能力,從而實現從二維平面圖到三維地質體模型的過度。本模型使用的是基於Delaunay三角網格的剖切面(前文有介紹)。
下面主要是對地質體進行單面剖切,組合剖切和挖掘等功能。
圖5—121 剖切面的屬性框
(1)單面剖切。首先我們選擇「可視化」中的「添加單面剖切面」,然後在三維圖中用滑鼠進行剖面線的繪制,點擊右鍵即可完成。我們先做一個截面,被剖切的地質體根據截面的法向矢量與截面的兩側部分的法向矢量的夾角分為兩部分(正側與負側)。模型默認顯示的一側是與截面的法向矢量夾角小於90度角(正側)的。可以在剖切面的屬性框里圖5—121所示,進行切換剖切面對另一側進行觀察。
如圖5—122為一個單面剖切的效果圖:
圖5—122 單面剖切面效果
(2)組合剖切。首先我們選擇「可視化」中的「添加組合剖切面」,然後在三維圖中用滑鼠進行剖面線的繪制,點擊右鍵即可完成。
組合剖切(多面剖切)是在單面剖切的基礎上進行改進。我們先定義一個多截面的集合(本模型最多可以定義六個面)。首先可以根據截面集合中的第一個截面進行單面的剖切,儲存下來然後使第一個剖切面失效,再進行第二個截面的剖切,儲存下來後使其實效,同樣可以依次類推,直到所以截面都剖切完以後,再使前面幾個剖切面同時生效,這樣就可以生成一個組合剖切面。
當然和單面剖切一樣可以在屬性框里進行剖切面的切換來觀察另一側。
如圖5—123為一個組合剖切應用效果圖:
圖5—123 組合剖切面效果
3.生成挖掘體
首先我們選擇「可視化」中的「添加挖掘體」,然後在三維圖中用滑鼠進行多邊行剖面線的繪制,點擊右鍵即可完成。
挖掘剖切是組合剖切的一個特殊的應用,挖掘本身為一個封閉的多面剖切。
圖5—124為一個挖掘應用效果圖:
圖5—124 稜柱挖掘效果圖
Ⅹ 數學建模的方法有哪些
預測模塊:灰色預測、時間序列預測、神經網路預測、曲線擬合(線性回歸);
歸類判別:歐氏距離判別、fisher判別等 ;
圖論:最短路徑求法 ;
最優化:列方程組 用lindo 或 lingo軟體解 ;
其他方法:層次分析法 馬爾可夫鏈 主成分析法 等 。
建模常用演算法,僅供參考:
蒙特卡羅演算法(該演算法又稱隨機性模擬演算法,是通過計算機模擬來解決 問題的演算法,同時間=可以通過模擬可以來檢驗自己模型的正確性,是比賽時必 用的方法) 。
數據擬合、參數估計、插值等數據處理演算法(比賽中通常會遇到大量的數 據需要處理,而處理數據的關鍵就在於這些演算法,通常使用Matlab 作為工具) 。
線性規劃、整數規劃、多元規劃、二次規劃等規劃類問題(建模競賽大多 數問題屬於最優化問題,很多時候這些問題可以用數學規劃演算法來描述,通 常使用Lindo、Lingo 軟體實現) 。
圖論演算法(這類演算法可以分為很多種,包括最短路、網路流、二分圖等算 法,涉及到圖論的問題可以用這些方法解決,需要認真准備) 。
動態規劃、回溯搜索、分治演算法、分支定界等計算機演算法(這些演算法是算 法設計中比較常用的方法,很多場合可以用到競賽中) 。
最優化理論的三大非經典演算法:模擬退火法、神經網路、遺傳演算法(這些 問題是用來解決一些較困難的最優化問題的演算法,對於有些問題非常有幫助, 但是演算法的實現比較困難,需慎重使用) 。
網格演算法和窮舉法(網格演算法和窮舉法都是暴力搜索最優點的演算法,在很 多競賽題中有應用,當重點討論模型本身而輕視演算法的時候,可以使用這種 暴力方案,最好使用一些高級語言作為編程工具) 。
一些連續離散化方法(很多問題都是實際來的,數據可以是連續的,而計 算機只認的是離散的數據,因此將其離散化後進行差分代替微分、求和代替 積分等思想是非常重要的) 。
數值分析演算法(如果在比賽中採用高級語言進行編程的話,那一些數值分 析中常用的演算法比如方程組求解、矩陣運算、函數積分等演算法就需要額外編 寫庫函數進行調用) 。
圖象處理演算法(賽題中有一類問題與圖形有關,即使與圖形無關,論文 中也應該要不乏圖片的,這些圖形如何展示以及如何處理就是需要解決的問 題,通常使用Matlab 進行處理)。