Ⅰ 3D建模有什么步骤
"3D建模"通俗来讲就是通过三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。
国内流行3D建模制作软件有:3Dmax、Maya、zbrush等
步骤主要有前期制作、3D建模制作模型、3D建模制作模型、制作贴图、灯光、动画、渲染和后期制作,渲染和后期制作对电脑的CPUGPU显卡要求很高
一般都是建议使用云桌面配置云端解算制作建模,云端渲染速度快。
前期制作
我们以游戏中那些用于宣传动画的角色的制作举例,我们首先肯定要给出方案,知道要制作什么样的一款游戏?给出人物设定,概念设计师给出一个大概念,然后原画根据概念设计开始制作细化出人物的三视图。在这些任务完成后,我们就要开始将原画给予3D制作人员。
3D建模制作模型
在从原画师手中拿到原画后,建模师的工作是采用这些原画并将其转化为3D模型,稍后再将其提供给动画师。在当今的生产流程中,建模师工具集中有两种主要技术:多边形建模和数字雕刻,每种方法都有其独特的优点和缺点,尽管两者有很大的区别,但这两种方法却是相辅相成的,使用ZBrush之类的软件雕刻更适合生物模型,3DMax之类的软件制作的时候更适合机械、建筑的建模。
制作贴图
在建模完成之后,我们就要开始进行贴图的制作了。在此阶段,将材料、纹理和颜色添加到3D模型中。
模型根据模型师的UV分割后烘培法线以及CV和AO贴图。
进入Substance Painter等软件开始贴图的制作,不光从颜色还原原画,还要在质感上做出各个材质的质感,这样就会做出不一样的效果而显得更加真实。
灯光
为了让3d角色显得更加栩栩如生,我们可以在场景上放置数字灯来照亮模型,就像电影布局当用照明设备照亮演员一样。这可能是制作流程当中第二技术性最高的阶段,但是依然涉及到很多的技巧。
来回:灯光和纹理艺术家之间存在大量的联系,这两个部门紧密合作,以确保材料和灯光合理地配合在一起,并且保证阴影和反射看起来令人信服。
动画
众所周知,动画是制作阶段的重要阶段,3D角色通过虚拟骨架与装备进行控制,该虚拟骨架或装备使动画师可以控制模型的手臂,腿部,面部表情和姿势。动画是通过姿势到姿势****完成,换句话说,动画师将为动作的开始和结束姿势都设置一个关键帧,然后对其之间的所有内容都是微调,以使动作流畅并正确地计时。
渲染和后期制作
3D模型的最终制作阶段称为渲染,它的实质上是指将3D的场景和角色结合转化为最终的二维图像。 完成照明:必须计算阴影和反射 特殊效果:通常是将景深模糊,雾气、烟雾和爆炸等效果整合到场景中时 后处理:如果需要调整亮度颜色和对比度,则这些更改将在渲染时间之后在图像处理软件中完成
Ⅱ MATLAB建模方法有哪些
首先,Matlab是一个工具,它不是一个方法。
其次,我给你推荐一本书
《MATLAB 在数学建模中的应用(第2版)》
然后它的目录可以回答你的问题:
第1章 数学建模常规方法及其MATLAB实现
1.1 MATLAB与数据文件的交互
1.1.1 MATLAB与Excel的交互
1.1.2 MATLAB与TXT交互
1.1.3 MATLAB界面导入数据的方法
1.2 数据拟合方法
1.2.1 多项式拟合
1.2.2 指定函数拟合
1.2.3 曲线拟合工具箱
1.3 数据拟合应用实例
1.3.1 人口预测模型
1.3.2 薄膜渗透率的测定
1.4 数据的可视化
1.4.1 地形地貌图形的绘制
1.4.2 车灯光源投影区域的绘制(CUMCM2002A)
1.5 层次分析法(AHP)
1.5.1 层次分析法的应用场景
1.5.2 AHPMATLAB程序设计
第2章 规划问题的MATLAB求解
2.1 线性规划
2.1.1 线性规划的实例与定义
2.1.2 线性规划的MATLAB标准形式
2.1.3 线性规划问题解的概念
2.1.4 求解线性规划的MATLAB解法
2.2 非线性规划
2.2.1 非线性规划的实例与定义
2.2.2 非线性规划的MATLAB解法
2.2.3 二次规划
2.3 整数规划
2.3.1 整数规划的定义
2.3.2 01整数规划
2.3.3 随机取样计算法
第3章 数据建模及MATLAB实现
3.1 云模型
3.1.1 云模型基础知识
3.1.2 云模型的MATLAB程序设计
3.2 Logistic回归
3.2.1 Logistic模型
3.2.2 Logistic回归MATLAB程序设计
3.3 主成分分析
3.3.1 PCA基本思想
3.3.2 PCA步骤
3.3.3 主成分分析MATLAB程序设计
3.4 支持向量机(SVM)
3.4.1 SVM基本思想
3.4.2 理论基础
3.4.3 支持向量机MATLAB程序设计
3.5 K均值(KMeans)
3.5.1 KMeans原理、步骤和特点
3.5.2 KMeans聚类MATLAB程序设计
3.6 朴素贝叶斯判别法
3.6.1 朴素贝叶斯判别模型
3.6.2 朴素贝叶斯判别法MATLAB设计
3.7 数据建模综合应用
参考文献
第4章 灰色预测及其MATLAB实现
4.1 灰色系统基本理论
4.1.1 灰色关联度矩阵
4.1.2 经典灰色模型GM(1,1)
4.1.3 灰色Verhulst模型
4.2 灰色系统的程序设计
4.2.1 灰色关联度矩阵的程序设计
4.2.2 GM(1,1)的程序设计
4.2.3 灰色Verhulst模型的程序设计
4.3 灰色预测的MATLAB程序
4.3.1 典型程序结构
4.3.2 灰色预测程序说明
4.4 灰色预测应用实例
4.4.1 实例一长江水质的预测(CUMCM2005A)
4.4.2 实例二预测与会代表人数(CUMCM2009D)
4.5 小结
参考文献
第5章 遗传算法及其MATLAB实现
5.1 遗传算法基本原理
5.1.1 人工智能算法概述
5.1.2 遗传算法生物学基础
5.1.3 遗传算法的实现步骤
5.1.4 遗传算法的拓展
5.2 遗传算法的MATLAB程序设计
5.2.1 程序设计流程及参数选取
5.2.2 MATLAB遗传算法工具箱
5.3 遗传算法应用案例
5.3.1 案例一:无约束目标函数最大值遗传算法求解策略
5.3.2 案例二:CUMCM中多约束非线性规划问题的求解
5.3.3 案例三:BEATbx遗传算法工具箱的应用——电子商务中转化率影响因素研究
参考文献
第6章 模拟退火算法及其MATLAB实现
6.1 算法的基本理论
6.1.1 算法概述
6.1.2 基本思想
6.1.3 其他一些参数的说明
6.1.4 算法基本步骤
6.1.5 几点说明
6.2 算法的MATLAB实现
6.2.1 算法设计步骤
6.2.2 典型程序结构
6.3 应用实例:背包问题的求解
6.3.1 问题的描述
6.3.2 问题的求解
6.4 模拟退火程序包ASA简介
6.4.1 ASA的优化实例
6.4.2 ASA的编译
6.4.3 MATLAB版ASA的安装与使用
6.5 小结
6.6 延伸阅读
参考文献
第7章 人工神经网络及其MATLAB实现
7.1 人工神经网络基本理论
7.1.1 人工神经网络模型拓扑结构
7.1.2 常用激励函数
7.1.3 常见神经网络理论
7.2 BP神经网络的结构设计
7.2.1 鲨鱼嗅闻血腥味与BP神经网络训练
7.2.2 透视神经网络的学习步骤
7.2.3 BP神经网络的动态拟合过程
7.3 RBF神经网络的结构设计
7.3.1 梯度训练法RBF神经网络的结构设计
7.3.2 RBF神经网络的性能
7.4 应用实例
7.4.1 基于MATLAB源程序公路运量预测
7.4.2 基于MATLAB工具箱公路运量预测
7.4.3 艾滋病治疗最佳停药时间的确定(CUMCM2006B)
7.4.4 RBF神经网络预测新客户流失概率
7.5 延伸阅读
7.5.1 从金融分析中的小数定理谈神经网络的训练样本遴选规则
7.5.2 小议BP神经网络的衍生机理
参考文献
第8章粒子群算法及其MATLAB实现
8.1 PSO算法相关知识
8.1.1 初识PSO算法
8.1.2 PSO算法的基本理论
8.1.3 PSO算法的约束优化
8.1.4 PSO算法的优缺点
8.2 PSO算法程序设计
8.2.1 程序设计流程
8.2.2 PSO算法的参数选取
8.2.3 PSO算法MATLAB源程序范例
8.3 应用案例:基于PSO算法和BP算法训练神经网络
8.3.1 如何评价网络的性能
8.3.2 BP算法能够搜索到极值的原理
8.3.3 PSOBP神经网络的设计指导原则
8.3.4 PSO算法优化神经网络结构
8.3.5 PSOBP神经网络的实现
参考文献
第9章 蚁群算法及其MATLAB实现
9.1 蚁群算法原理
9.1.1 蚁群算法基本思想
9.1.2 蚁群算法数学模型
9.1.3 蚁群算法流程
9.2 蚁群算法的MATLAB实现
9.2.1 实例背景
9.2.2 算法设计步骤
9.2.3 MATLAB程序实现
9.2.4 程序执行结果与分析
9.3 算法关键参数的设定
9.3.1 参数设定的准则
9.3.2 蚂蚁数量
9.3.3 信息素因子
9.3.4 启发函数因子
9.3.5 信息素挥发因子
9.3.6 信息素常数
9.3.7 最大迭代次数
9.3.8 组合参数设计策略
9.4 应用实例:最佳旅游方案(苏北赛2011B)
9.4.1 问题描述
9.4.2 问题的求解和结果
9.5 本章小结
参考文献
第10章 小波分析及其MATLAB实现
10.1 小波分析基本理论
10.1.1 傅里叶变换的局限性
10.1.2 伸缩平移和小波变换
10.1.3 小波变换入门和多尺度分析
10.1.4 小波窗函数自适应分析
10.2 小波分析MATLAB程序设计
10.2.1 小波分析工具箱函数指令
10.2.2 小波分析程序设计综合案例
10.3 小波分析应用案例
10.3.1 案例一:融合拓扑结构的小波神经网络
10.3.2 案例二:血管重建引出的图像数字水印
参考文献
第11章 计算机虚拟及其MATLAB实现
11.1 计算机虚拟基本知识
11.1.1 从3G移动互联网协议WCDMA谈MATLAB虚拟
11.1.2 计算机虚拟与数学建模
11.1.3 数值模拟与经济效益博弈
11.2 数值模拟MATLAB程序设计
11.2.1 微分方程组模拟
11.2.2 服从概率分布的随机模拟
11.2.3 蒙特卡罗模拟
11.3 动态仿真MATLAB程序设计
11.3.1 MATLAB音频处理
11.3.2 MATLAB常规动画实现
11.4 应用案例:四维水质模型
11.4.1 问题的提出
11.4.2 问题的分析
11.4.3 四维水质模型准备
11.4.4 条件假设与符号约定
11.4.5 四维水质模型的组建
11.4.6 模型求解
11.4.7 计算机模拟情境
参考文献
下篇 真题演习
第12章 彩票中的数学(CUMCM2002B)
12.1 问题的提出
12.2 模型的建立
12.2.1 模型假设与符号说明
12.2.2 模型的准备
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 程序结果
12.4 技巧点评
参考文献
第13章 露天矿卡车调度问题(CUMCM2003B)
13.1 问题的提出
13.2 基本假设与符号说明
13.2.1 基本假设
13.2.2 符号说明
13.3 问题分析及模型准备
13.4 原则①:数学模型(模型1)的建立与求解
13.4.1 模型的建立
13.4.2 模型求解
13.5 原则②:数学模型(模型2)的建立与求解
13.6 技巧点评
参考文献
第14章 奥运会商圈规划问题(CUMCM2004A)
14.1 问题的描述
14.2 基本假设、名词约定及符号说明
14.2.1 基本假设
14.2.2 符号说明
14.2.3 名词约定
14.3 问题分析与模型准备
14.3.1 基本思路
14.3.2 基本数学表达式的构建
14.4 设置MS网点数学模型的建立与求解
14.4.1 模型建立
14.4.2 模型求解
14.5 设置MS网点理论体系的建立
14.6 商区布局规划的数学模型
14.6.1 模型建立
14.6.2 模型求解
14.7 模型的评价及使用说明
14.7.1 模型的优点
14.7.2 模型的缺点
14.8 技巧点评
参考文献
第15章 交巡警服务平台的设置与调度(CUMCM2011B)
15.1 问题的提出
15.2 问题的分析
15.3 基本假设
15.4 问题1模型的建立与求解
15.4.1 交巡警服务平台管辖范围分配
15.4.2 交巡警的调度
15.4.3 最佳新增服务平台设置
15.5 问题2模型的建立和求解
15.5.1 全市服务平台的合理性分析问题的模型与求解
15.5.2 搜捕嫌疑犯实例的模型与求解
15.6 模型的评价与改进
15.6.1 模型优点
15.6.2 模型缺点
15.7 技巧点评
参考文献
第16章 葡萄酒的评价(CUMCM2012A)
16.1 问题的提出
16.2 基本假设
16.3 问题①模型的建立和求解
16.3.1 问题①的分析
16.3.2 模型的建立和求解
16.4 问题②模型的建立和求解
16.4.1 问题②的基本假设和分析
16.4.2 模型的建立和求解
16.5 问题③模型的建立和求解
16.5.1 问题③的分析
16.5.2 模型的建立和求解
16.6 问题④模型的建立和求解
16.6.1 问题④的分析
16.6.2 模型的建立和求解
16.7 论文点评
参考文献
附件数学建模参赛经验
一、如何准备数学建模竞赛
二、数学建模队员应该如何学习MATLAB
三、如何在数学建模竞赛中取得好成绩
四、数学建模竞赛中的项目管理和时间管理
五、一种非常实用的数学建模方法——目标建模法
Ⅲ 如何学会建模
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Ⅳ 流程设计有哪些原则方法可供参考
、、完整的审批流程必须考虑到企业的业务需求、设计审批的人员角色和属性、流程的逻辑关系等。
审批流程设计通常包含:
1.审批过程的识别,相关人员的职责和权限;
2.审批的目的和需要达成的目标,需要管控的内容,相关审批内容的来源;
3.制定审批管理程序;
4.设计审批流程和制作审批的表单;
5.试运行;
6.根据试运行的效果,变更审批流程和表单’
Ⅳ 企业管理流程设计,主要有那些内容啊
当今社会中,企业之间竞争越来越激烈,尤其是我国加入世界贸易组织后,随着外国企业的进入,这种竞争会继续加剧。企业如何发展,如何取得更大价值,是人们普遍关心的问题。为了适应市场经济的形势,依靠加强管理来增加效益已经成为人们的共识。本文的研究目的是使企业管理流程化,并将这种流程与企业信息化管理系统结合起来,以此来加强管理,提高效率,转变企业的传统管理方式,以适应现代化企业参与国际化竞争的要求。
工作流(workflow)是为提高工作效率而提出的,目前尚无统一、明确的定义。工作流管理联盟(Workflow Management Coalition)将工作流定义为:业务流程的全部或部分自动化,在此过程中,文档、信息或任务按照一定的过程规则流转,实现组织成员间的协调工作以达到业务的整体目标。当前,大部分企业的管理程序都是以手工为基础,流程参与人员在处理完自己的工作之后,手动地将流程档案交给下一位人员来处理。这种管理方式既费时又费力,在计算机应用如此发达的今天,使用这种管理模式,是极其落伍而且效率低下。
企业管理流程化就是要将企业传统的管理方式抽象为流程模式,通过计算机系统在企业中自动运行,实现流程中的各项任务的跟踪与控制,使企业内部信息正确流转。通过流程管理功能,企业能够方便地实现工作流程化、过程自动化、权限动态化、信息标准化。将流程管理模块同企业信息化管理系统结合起来后,它能够提供强大的流程管理工具和流程监控工具,完成企业各种流程设置与管理,缩短设计、工艺、制造中的各种中间环节,大大提高企业的工作效率,增强企业的竞争力。
二、理论基础
流程设计的理论依据是工作流技术和嵌套事务的管理。工作流是描述一个企业或组织的业务处理活动过程的模型。事务的概念是在数据库理论中提出的,而嵌套事务的理论是建立在事务基础上的。
2.1工作流理论
2.1.1工作流的基本概念和定义
工作流管理一直是企业界和学术界关注的热点领域。1993年,国际上专门成立了工作流管理联盟(WFMC),以便对工作流实现标准化管理。工作流是一类能够完全或者部分自动执行的经营过程,它根据一系列过程规则、文档、信息或任务能够在不同的执行者之间进行传递与执行。它是一种反映业务流程的计算机化的模型,它是为了在先进计算机环境支持下实现经营过程集成与经营过程自动化而建立的可由工作流管理系统执行的业务模型。
2.1.2工作流管理系统
工作流是描述一个企业或组织的业务处理活动过程的模型。例如,一个设计过程是由绘图、校对、审定、发布等活动组成的工作流,它包含设计人员、CAD系统、工程数据库系统等多个人和系统的交互操作。如果完全依靠人工干预进行管理,其效率将非常低,对于复杂的工作流来说,甚至是不可能的。因此,为了对业务活动(工作流)进行有效的管理,必须建立工作流管理系统(Workflow Management System,WFMS)。
工作流管理系统是一个软件系统,它完成工作流的定义和管理,并按照在计算机中预先定义好的工作流逻辑推进工作流实例的执行。是支持企业经营过程高效执行并监控其执行过程的计算机软件系统。工作流管理系统一般提供3种功能:
1)建立阶段功能:主要考虑工作流过程和相关活动的定义和建模功能,即完成经营过程的计算机化的定义;
2)运行阶段的控制功能:在一定的运行环境下,执行工作流过程,并完成每个过程中活动的排序和调度功能;
3)运行阶段的人机交互功能:实现各种活动执行过程中用户与IT应用工具之间的交互。
2.1.3工作流技术在流程设计中的应用
在流程设计中,把事务性工作流管理系统的概念引入到企业信息化管理系统中,这里所说的事务不是指传统的事务模型,传统的事务模型支持事务的ACID性质严重地限制了应用系统的可使用性,如分布异构环境中的多数据库系统、工程设计中的长事务系统及各种工作流管理系统等。当前的研究重点放在先进事务模型问题上。先进事务模型可分为扩展事务模型和松弛事务模型。扩展事务模型的特点是将事务定义为子事务组成的分层结构,从而可实现不同的执行策略和控制协议,多级事务模型和嵌套事务模型是两种典型的扩展事务模型;松弛事务模型的特点是有选择地放松事务对ACID性质的要求,弹性事务模型是一种典型的松弛事务模型。我们在流程模块设计中采用的是嵌套事务的管理。
应用工作流技术,可以为企业的经营管理带来以下好处:
1.降低劳动强度,提高工作效率;
2.高度自动化,协作化,大大减少重复劳动;
3.通过工作流的监控机制,可以发现流程的瓶颈,从而为重新整合企业的业务流程提供依据,使之更为有效;
4.减少或避免人为因素造成的原则性错误及由此带来的损失;
5.避免传统处理方式中的随意性造成业务流程混乱;2.2事务管理的理论2.2.1事务的概念及特点
事务可定义为一个操作序列。该操作序列是用户用来给出一个实现查询或数据库更新来和数据库进行交互。事务作为整体必须具有一种基本特性,即它是将数据库从某个一致状态转变成另一个一致状态。如果事务没有这样的特性,它对数据库的所有更新就不被接受。所谓一致的数据库状态即是数据库满足完整性约束条件。这些完整性约束的一般形式都和函数依赖、键、多值依赖、群集、归纳等有关。另外,还有很多完整性约束是由逻辑表达式来说明的,就像在查询模块的限制部分中出现的那样。
事务不论按照什么顺序先后执行,只要数据库的初始状态是一致的,那么完成这样的串行执行之后,它显然还处在一致状态。
2.2.2嵌套事务的概念
嵌套事务是一个可以包含任意多个子事务的事务,而每个子事务还可以由任意个子事务所组成,由此构成了的一种任意深度的阶层式嵌套事务。其中,根事务被定义为不被任何事务所包含的事务,即是顶层事务。存在子事务的事务被称为父亲。父亲的子事务称为孩子。也可以用祖先与子孙或超级与下级来称谓。这种父子关系可以被称为事务的阶层。
顶层事务的阶层性可以用一棵称为事务树的结构来表示。事务树中的结点代表事务,而结点间的连线则表示相关事务的父子关系。如下图所示,根结点代表顶层事务A,子事务C的孩子由D和F代表,C的父亲是B。C的子孙是D、E、F和G,而它的祖先是B和A。依此类推,C系列的祖先和子孙阶层还要包括其自身。因此,C的阶层即是C的子孙树的跨度集合。
事务树结构图
2.2.3嵌套事务在流程模块中的应用
在嵌套事务过程管理环境中,一个工作流的过程被定义为具有阶层关系的事务的集合,一个工作流即是一个嵌套事务,因此可以将工作流作为一个事务来处理,而工作流中的每一个步骤即是一个子事务。工作流模式使用嵌套事务结构中事务隔绝性与原子性的宽松定义。采用两阶段锁方法处理恢复。在第一恢复阶段沿任务树自底向上查找确定最顶层父亲事务,该父亲事务不需要被恢复。下一阶段将恢复其所有孩子事务。在该模式中,事务的原子性的范围只是作用于工作流阶层的一部分。
三、总体设计3.1要实现的功能
流程管理是企业信息化管理系统中一个不可缺少的模块,它用来定义和控制数据操作规程的基本过程,主要管理当用户对数据进行操作规程时人与人之间或活动与活动之间的数据流向,以及在一个项目的生命周期内跟踪所有事务和数据的活动。流程模块要包括以下功能:
1.自定义流程类型:用户可以自定义流程类型以满足企业需求;
2.设计流程图:用户可以使用工具方便简单的设计工作流程图;
3.自定义业务规则:用户可以在流程中触发执行自定义的脚本,完成特定的业务工作;
4.分配工作任务:用户可以分配工作任务,包括系统中的一些工作任务,如登入、登出、归档等;
5.分配工作人员:在每一个工作点可以分配工作人员。另外,管理者可以把工作委托给其他人完成,也可以在运行时确定工作人员;
6.启动工作流:可以选择要处理的工程图纸或文档,启动工作流处理后继工作;
7.接收流程:接收本人要处理的流程;
8.执行工作任务:可以利用流程信箱接收和发送流程,执行分配给自己的任务;
9.发送流程:将流程发送到下一个节点;
10.流程跟踪:流程图节点以不同的颜色表示当前运行情况;
11.流程监控:流程的管理者可以及时掌握流程的情况。可以查看过期任务、解决流程运行中出现的问题。
3.2 组成
根据流程要包括的功能,把整个流程分为三个部分,分别实现上述功能:
1.流程设计模块:设计流程图的工具。使用流程设计模块可以建立流程图、保存流程图、把流程图分配给流程;
2.流程运行模块(流程信箱):启动流程、接收流程、执行任务、发送流程;
3.流程管理模块:流程管理工具。管理员可以查看和监控已经运行的流程,出现问题或过期的流程可以及时得到调整。
3.3 系统结构
流程模块分为四个层次,体系结构如下图所示:
系统结构示意图
整个模块由数据库、内核层、功能层、界面层组成。数据库可以是任意关系型数据库,如:
Oracle,SQLServer,Interbase等等。它提供了数据管理的最基本功能,如存、取、删、改、查等操作。企业信息化管理系统中使用的数据库要保存三类数据:数据库元数据(Meta Data),企业信息化管理系统运行数据和部分产品数据。元数据用于描述数据库结构,是数据库结构调整和跨数据库平台移植的原始依据,此数据由数据库管理系统DBMS维护。运行数据是指系统交付运行时的所有基础数据,比如系统用户信息、企业信息化管理系统运行逻辑规则描述信息、系统配置信息等等。运行数据属于系统基础数据,在数据库结构调整和跨数据库平台移植时需要保护。产品数据是系统运行过程中动态产生的数据,是与企业生产成果密切相关的数据。新投入运行的系统应该是一个产品数据为空的系统。信息化管理数据库系统中的元数据和运行数据是静态数据,相对比较稳定,系统投入运行前要设置完毕,必要情况下才进行调整,元数据和运行数据的修改属于系统维护工作;信息化管理数据库系统中的产品数据是动态数据,是在系统正常运行过程中产生的数据。
内核层是对数据库的操作,在这一层,封装成标准DLL,供上层调用。在内核层采用面向对象技术,把数据对象抽象为类。面向对象技术是当今计算机软件中用于对客观实体进行描述的最为有力的手段。把产品数据以对象的方式进行描述,很大程度上简化了应用逻辑的复杂性和编程工作的复杂性。在面向对象系统中,对象是基本运行实体,它既包括数据(属性),也包括作用于数据的操作(行为)。所以一个对象把属性和行为封装成一个整体。类是对在属性和行为上一致的对象集合的抽象。一个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同行为和属性。把一组对象的共同特性加以抽象并存储在一个类中的能力,是面向对象技术最重要的一点,是否建立了一个丰富的类库,是衡量面向对象系统成熟与否的重要标志。对象和类是面向对象模型的最基本的概念,其灵活性支持丰富的语义表达和复杂的数据模型。
功能层通过对内核层的调用,实现流程模块的功能,在这一层,封装成COM组件,方便界面层使用不同的语言来调用。功能层提供了描述产品数据动态变化的数学模型。在此基础上,根据企业信息化管理系统的管理目标,可以建立相应的功能模块。
界面层是系统与用户打交道的地方,也是用户评价软件产品的最重要的部分,提供友好的人机交互界面,方便用户操作。目前采用Windows界面,将来可以考虑采用XML实现,方便网上使用。
3.4 数据库设计
数据库的设计目标是建立统一的流程结构与运行规则,在行业版本中通用。使用的数据库为商用关系型数据库,根据用户的不同需求,可以采用Oracle、SQL Server、InterBase等关系型数据库。根据系统的要求,建立需要的数据库表,保证数据的完整性,符合第三范式的要求。
3.5 数据结构设计
根据本流程模块系统的层次结构,把整个程序分为三个层次,第一层是DBLayer层,在这一层负责对数据库的操作,不处理具体的业务过程。该层封装成DLL的形式,供上层调用。第二层是FlowLayer层,通过对DBLayer层的调用,来实现具体业务处理。这层封装成COM的形式,便于在各种编程语言中调用,易于实现界面的移植。第三层是界面层,把对流程的处理通过界面表达出来。通过采用层次结构,各层的功能划分比较明确,在需要添加新的功能时,只需要在对应的层次上修改,而不需要对整个程序作大的改动,适合于模块功能的扩展。
3.6 运行环境要求
硬件环境:PC机与兼容机,CPU要奔腾200以上,内存32M以上。
软件环境:Windows 9X、Windows NT ,Windows 2000,Windows XP。
四、结论
本文所阐述的流程是一套适合于我国企业目前技术水平和管理状况的流程管理模块。这个模块功能齐全,操作简单,拥有良好的人机交互功能,为企业管理过程的自动化提供保证,实现企业管理流程化。此流程模块还具有严格的权限控制,在流程的运行过程中,只有该流程的相关人员才有权力对流程中的文档进行浏览和修改等操作,使企业中的工程任务的保密性大大提高,将流程管理与企业组织紧密联系在一起。
沈阳欧磊科技有限公司根据本文阐述的流程设计思想设计开发了流程管理模块,并嵌入到沈阳欧磊科技有限公司的企业信息化管理系统(SmarGroup)和勘察设计管理信息集成系统(Hoistor)中,并且已经在大连一重、深圳市政建筑设计院、南京市政工程设计院等单位实施,满足用户的需求,达到了加强企业管理,提高效率的目的,增强了企业的竞争力。
本流程的不足之处主要体现在自动提示功能还比较弱,应该自动监测与登录者相关的流程任务,一旦有流程任务需要处理,要立刻通知当事人,因为一个流程相关人员大部分时间要处理其他事情。因此,这方面是下一步工作的重点。
Ⅵ 现在室内设计主要用什么方式建模
重庆大写艺告诉你,室内设计中主要的建模软件是3D MAX软件,3D MAX是一款三维动画渲染和制作软件。广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域,拥有强大功能的3DS MAX被广泛地应用于电视及娱乐业中。我们常见的一些视频游戏、片头动画几乎也都是3D MAX的杰作。
室内设计中整个室内设计的完成都离不开3D MAX、例如沙发模型、客厅模型、餐厅模型、卧室模型,室内设计效果图模型等等,这些都必须依靠3D MAX才能够完成。3D MAX的建模流程是:导入CAD图纸、墙体建模、创建门洞窗、空间与空间的链接、门套窗套、吊顶的制作、踢脚线的制作。通过这几个步骤整个空间的制作都完成,3D MAX也完成了室内设计中建模的这一功能。室内设计中主要建模的方式是用的3D MAX,这一软件在室内设计中也是常用软件之一。
Ⅶ 软件开发模型有哪几种各有什么特点
软件开发模型(Software Development Model)是指软件开发全部过程、活动和任务的结构框架。软件开发包括需求、设计、编码和测试等阶段,有时也包括维护阶段。软件开发模型能清晰、直观地表达软件开发全过程,明确规定了要完成的主要活动和任务,用来作为软件项目工作的基础。对于不同的软件系统,可以采用不同的开发方法、使用不同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与工作、运用不同的管理方法和手段等,以及允许采用不同的软件工具和不同的软件工程环境。软件工程的主要环节包括人员管理、项目管理、需求分析、系统设计、程序设计、测试、维护等,如图所示。软件开发模型是对软件过程的建模,即用一定的流程将各个环节连接起来,并可用规范的方式操作全过程,好比工厂的生产线。
8.混合模型(hybrid model)过程开发模型又叫混合模型(hybrid model),或元模型(meta-model),把几种不同模型组合成一种混合模型,它允许一个项目能沿着最有效的路径发展,这就是过程开发模型(或混合模型)。实际上,一些软件开发单位都是使用几种不同的开发方法组成他们自己的混合模型。各种模型的比较每个软件开发组织应该选择适合于该组织的软件开发模型,并且应该随着当前正在开发的特定产品特性而变化,以减小所选模型的缺点,充分利用其优点,下表列出了几种常见模型的优缺点。各种模型的优点和缺点:模型优点缺点瀑布模型文档驱动系统可能不满足客户的需求快速原型模型关注满足客户需求可能导致系统设计差、效率低,难于维护增量模型开发早期反馈及时,易于维护需要开放式体系结构,可能会设计差、效率低螺旋模型风险驱动风险分析人员需要有经验且经过充分训练
9.RUP模型(迭代模型)
RUP(Rational Unified Process)模型是Rational公司提出的一套开发过程模型,它是一个面向对象软件工程的通用业务流程。它描述了一系列相关的软件工程流程,它们具有相同的结构,即相同的流程构架。RUP 为在开发组织中分配任务和职责提供了一种规范方法,其目标是确保在可预计的时间安排和预算内开发出满足最终用户需求的高品质的软件。RUP具有两个轴,一个轴是时间轴,这是动态的。另一个轴是工作流轴,这是静态的。在时间轴上,RUP划分了四个阶段:初始阶段、细化阶段、构造阶段和发布阶段。每个阶段都使用了迭代的概念。在工作流轴上,RUP设计了六个核心工作流程和三个核心支撑工作流程,核心工作流轴包括:业务建模工作流、需求工作流、分析设计工作流、实现工作流、测试工作流和发布工作流。核心支撑工作流包括:环境工作流、项目管理工作流和配置与变更管理工作流。RUP 汇集现代软件开发中多方面的最佳经验,并为适应各种项目及组织的需要提供了灵活的形式。作为一个商业模型,它具有非常详细的过程指导和模板。但是同样由于该模型比较复杂,因此在模型的掌握上需要花费比较大的成本。尤其对项目管理者提出了比较高的要求。它具有如下特点:(1)增量迭代,每次迭代都遵循瀑布模型能够在前期控制好和解决风险;(2)模型的复杂化,需要项目管理者具有较强的管理能力。
10.IPD模型
IPD(Integrated Proct Development)流程是由IBM提出来的一套集成产品开发流程,非常适合于复杂的大型开发项目,尤其涉及到软硬件结合的项目。
IPD从整个产品角度出发,流程综合考虑了从系统工程、研发(硬件、软件、结构工业设计、测试、资料开发等)、制造、财务到市场、采购、技术支援等所有流程。是一个端到端的流程。在IPD流程中总共划分了六个阶段(概念阶段、计划阶段、开发阶段、验证阶段、发布阶段和生命周期阶段),四个个决策评审点(概念阶段决策评审点、计划阶段决策评审点、可获得性决策评审点和生命周期终止决策评审点)以及六个技术评审点。
IPD流程是一个阶段性模型,具有瀑布模型的影子。该模型通过使用全面而又复杂的流程来把一个庞大而又复杂的系统进行分解并降低风险。一定程度上,该模型是通过流程成本来提高整个产品的质量并获得市场的占有。由于该流程没有定义如何进行流程回退的机制,因此对于需求经常变动的项目该流程就显得不大适合了。并且对于一些小的项目,也不是非常适合使用该流程。
Ⅷ 什么是业务流程建模
流程是指定的活动顺序,包含明确确定的用于提供业务值的输入和输出。例如,技术文档搜索流程从 Web 页面提取客户的搜索请求,并生成可选的文档列表。 对流程进行建模是非常大的挑战。建模应当确保捕获的相关信息的一致性及完整性,以便业务分析员及开发人员能够理解模型所捕获的业务需求。在建模过程中,除了正常操作以外,标准流程的其它操作和异常必需获取。具有不同领域兴趣的专职人员和专家可以构建适合于大范围业务对象的流程模型。例如,分析员需要对流程有高度的见解以做出战略性决策,并进行诸如仿真之类的流程分析。开发人员将流程模型作为输入来实现解决方案。 分析员基于从业务需求所有者中所收集的需求构建业务流程 (BP) 模型。通过使用适当的工具(例如 PowerPoint、spreadsheets、Requisite Pro 或者其它任意工具组合,并且在适当的时候可能是流程建模工具本身)来收集这些需求。分析员将这些需求及对现有流程的分析作为构建模型的输入条件。现有的流程模型用于对其进行分析或者通过修改现有的模型来创建新的流程模型,而不用从头重新创建。 通过将 BP 分成子流程开始建模过程。随后是对感兴趣的各子流程进行分析以确定组件、服务、输入输出数据、策略及测量。通过使用 WebSphere? Business Integration Modeler 软件工具 (Business Integration Modeler) 将这些元素编码到 BP 模型中。 使用一种名为流程元素的建模构件来定义 BP 段,将其设计为可复用。流程元素是一种定义流程段的构件资产,在 BP 模型中,这种流程段被设计为可复用的构件来管理。它们将已建立的一系列任务、决策、对数据对象的引用、策略、角色及测试合并起来。例如,登录流程元素包含一系列活动,登录证书数据以及完成用户登录过程的登录规则。 这些流程元素表示可接受的操作行为,类似的需求也可复用它们,例如,作为子流程模型以检验和为购物篮中的商品定价。 服务元素是预先定义的服务,可以被导入到 Business Integration Modeler 中以集成到模型中。这些服务元素指定了输入、输出以及发布的 Web 服务的操作。例如,服务元素可以指定发布远程部件提供者的 Web 服务。 业务流程建模内容 1.收集 BP 需求 2.模型业务项目 3.模型角色和资源 4.模型服务 5.模型策略 6.模型关键性能指示器 (Key Performance Indicators,KPI) 流程执行模式 当将流程模型导出到基于可执行的流程构件的 BPEL 中时,三种可用的执行模式是:长期运行(接收/应答) 该选项将可执行的 BPEL 工作流模式设置成长期运行的流程并将流程操作指定为具有输入及输出消息的双向操作。长期运行的流程是可中断的,这使得引入员工和其它活动需要可中断的流程。 长期运行(接收回调) 该选项将可执行的 BPEL 工作流模式设置成长期运行的流程并将流程操作指定为单向操作,即仅接受输入消息而不接受输出消息。然而,创建回调操作使得流程能够将结果返回给调用者。创建了 BPEL 相关性设置,但没有添加相关性属性。期待开发人员以后添加必要的属性。 微流程该选项创建了接受双向消息的流程操作。然而,这些流程是不可中断的,所以不能向流程中添加员工活动。如果流程模型包含具备资源的任务及基于员工的角色,那么可以导出具备员工活动的模型。然而,输出的可执行模型存在验证问题,开发人员必需更正这一点。
Ⅸ 建模流程
在前期项目的工作基础上,我们总结了大量的建模经验、教训,并结合地质专业技术人员的专业指导,针对华北平原地区的特点,提出一套建模流程。根据其构建流程,有条不紊地完成建立模型,模型制作的流程:
(1)数据的收集、整理与检查。包括剖面数据的预处理,钻孔数据的预处理,以及剖面数据与钻孔数据的配准等工作。并且通过Mapgis格式的华北地区底图,提取出地表离散点信息。此外,搜集了渤海地区的海底数据。
(2)数据导入到建模系统软件中,进行模型构建。将剖面数据、钻孔数据、地表离散点数据以及渤海海底数据等,导入到工区中,按照一定的建模顺序依次建立各模型元素。
(3)根据导入的数据,理清其对应的关系,依序建立各种地质体。按照上面建模过程中生成的地质元素,建立地质体模型。
(4)检查与校验。检查、校验所建立的三维可视化模型,如果发生错误,重复前面的步骤,进行模型的修改工作。
(一)导入剖面数据
剖面是地质专业人员根据工作要求,依据钻孔信息绘出的地层断面图,需要说明的是,剖面图也许不是地质情况的真实反映,但它包含着技术人员的推理和经验,可以说是地层情况最接近真实的反映。剖面图的存放格式,由于各技术队伍作图采用软件不同,图形存放的文件格式也不尽相同,主要有MAPGIS图形数据格式和AUTOCAD图形数据格式。本系统的数据输入可留出这两种图形文件数据接口。具体地说,若是MAPGIS图形格式,采用把图形数据转换成MAPGIS明码文件文本数据格式,再读入系统进行复原即可。若是AUTOCAD图形数据格式,可把DWG图形文件格式转换成DXF标准图形文件格式,读入系统即可。还可把MAPGIS和AUTOCAD两种图形文件混合输入。例如需在剖面图上添加岩性颜色,即可在MAPGIS中调用剖面,做岩性颜色区文件,再输出MAPGIS明码文件,可很好地解决剖面图剖面数据输入问题。对于三维建模系统来说,这种方式可很好地解决地下各含水层的表达问题。
MAPGIS明码文本文件包括两种文件,即.WAL和.DXF文件,.WAL文件记录了测线的名称、段数和测点坐标等信息,.DXF文件记录了剖面上的点和线等内容信息。通过读入这两种文件和一些变换便可以导入剖面信息,将剖面立在工区中(工区用来在三维地质体中划定一个待研究的区域,它是一个立方体,有一个顶面、一个底面及四个侧面。用户关心的所有地层、断面等都将包含在这个立方体中。)。从.WAL文件中读出剖面线上每个点的位置信息,每两个相邻的点可以确定一个面。图5-93为剖面导入到工区中的情况。
将剖面信息导入后,用户便可以观察剖面上的各种信息,并对进行分析。剖面是生成地层、断层、透镜体等的主要数据源之一,用户要从剖面上拾取地层线、断层线、透镜体线用于在后面生成各种地质元素,并且可以根据地质专家的要求对这些线信息进行增加、修改、删除等编辑操作。
图5—93 剖面导入到工区中
1.拾取断层线
拾取断层线时,首先在树节点上选定一个剖面,选择拾取断层线功能,便可以用鼠标左键在剖面上拾取合适的线用来控制生成断层,拾取完后要指定所拾取折线所属的断层。同样,可以完成在剖面上增加一个断层线的功能,增加断层线时要根据专家的意见,合理增加,以便更好的控制断层的生成。当我们选中一个断层线时,可以对它进行编辑操作。如图5—94。
2.拾取地层线
在拾取地层线时,首先在树节点上先选定一个剖面,然后旋转观察各个剖面上的信息,以便确定哪些线属于同一个地层,确定后再对剖面上的线进行拾取。拾取完成后,要设置每一条线所属的地层,以便后面生成地层时进行识别。同样,可以完成在剖面上增加一个地层线的功能,增加地层线时要根据专家的意见,合理增加,以便合理的控制地层的形态。由于剖面图是在平面上绘制的,这样就会有一定的误差,表现在导入的剖面上,相同的地层线不能吻合,这样就会对生成的地层产生影响,需要进行一定的编辑。系统按照需要提供了这样的功能,首先在树上选中一条地层线节点,并选择编辑地层线功能,便可以完成对地层线的编辑操作。如图5—95。
图5—94 拾取断层线
图5—95 拾取地层线
(二)导入钻孔数据
钻孔数据主要包括钻孔各地层深度、岩性、所属时代等与地质结构相关的内容。钻孔数量有240多个,主要分布在黑河流域平原区。钻孔数据已装订成册记录,为符合建模数据的要求,把钻孔全部录入到地下水资源数据系统Access数据库Gwexplore中。钻孔数据是地质技术人员在野外钻探现场记录并整理的第一手技术资料,它对于模型的生成起直接或间接校正的作用,因此,要对钻井数据进行充分利用。我们实现了对断层钻点、地层钻点以及透镜体钻点的加载和编辑功能。
1.导入钻孔数据
导入钻孔数据时,首先切换到钻孔模型树下,选中“钻孔集”根节点,然后选择将导入的钻孔数据文件,连接数据库。完成了数据库的连接之后,用户可以选择导入所有钻孔或单个钻孔信息,这样就将钻孔信息加载到了工区中。同样,用户也可以选择断开与钻孔数据源的连接。如图5—96。
图5—96 导入钻孔
2.编辑钻孔数据
导入了钻孔信息后,用户可以对钻孔进行一些编辑操作。首先在屏幕上选择一个钻孔,如果该钻孔信息不符合实际情况,点击右键将该钻孔删除。
导入了钻孔数据后,选择一个钻孔,用户便可以在该钻孔上添加钻点信息,并设置该钻点所属地质元素类型,即断层、地层或透镜体,并且制定所属地质元素的名称,如图5-97,创建了一个钻点,并指定该钻点信息属于地层“第四含水层”。创建的钻点将严格控制地质元素的生成。
图5—97 创建一个地层钻点
(三)地表建模
1.地表的生成
生成地表的主要数据是地表离散点数据,地表离散点数据由ARCINFO格式数据转换而来。组成等高线的平面线段与它的高程值一一对应,这样,就有了地表的三维坐标集。系统输入时,读入组成等值线的各个点,即读入各个线段的点,结合线段所对应的高程值,就形成了生成模型所需的离散点,系统使用这些离散点进行插值,生成地表。由于数据较多,这样离散点的密度也大,以MAPGIS明码文件存放的数据容量达到150多兆,如果把这些数据都输入到系统中,插值生成地表面,那么生成地表面的小三角形数量将会相当大,占用过多的计算机资源,对后续模型的构建影响很大。同时,生成地表面时速度慢,效果不理想。因此就需要对这些离散点进行抽稀处理。抽稀的效果是减少等值线上的点的数量,由于等值线上有大量的点存在,按比值抽稀不会对它的精度造成影响。抽稀后,生成模型所需的离散点密度降低,离散点的数量减少,系统生成地表面时速度加快,地表面的平滑度提高。对于地表面的一些坏点,如高程值过高或过低的点,即高程高于地表最高点,或高程低于地表最低点的高程,这些点是由于误差或数据转换时造成的,使用这样的点插值,就会造成地表面的起伏变化剧烈,地表面粗糟不平,影响地表面的光滑度。因此,对于这样的点需要在输入系统时进行剔除处理,即在系统输入模块中,采用门槛值进行限制,过高或过低的点剔除,不让其参与建模。
将处理后的离散点数据导入到工区中作为控制点,采用DSI插值技术生成三角网,用这个三角网来描述地表的形态。
2.加载地表信息
(1)地理信息数据。地理信息数据包括河流、铁路、公路、湖泊、城市等点、线、面图元信息,这些信息对于增强三维可视化模型的内涵、增强模型的展示效果具有积极的作用。每项地理信息数据读入后,采用OpenGL技术来实现这些图元在三维模型中的显示状态,同时给出对应的属性信息内容。但建模系统目前不做GIS方面的分析功能,留待后续开发时进行功能增强。
(2)遥感影像图片。地表网格剖分完成以后,系统采用OpenGL的纹理映射技术,将卫星影像贴到地表,这样使整个模型看起来更加真实,效果更好。为减少内存占用量,卫星影像在保证可视化分辨率的前提下,转变为位图图像格式(.bmp)读入。
为了使遥感影像图片与生成的地表网格贴合得很好,位置更准确,系统采用三点坐标定位的方法对图片进行校正。校正的方法是从图片上选取三点,确保这三点不在同一条直线上,将它们分别记作P1、P2和P3,用户要知道这三点的真实坐标值,为此可以选那些具有标识性的地理位置点。我们设图片贴到地表上时这三点的坐标为Old_P1、Old_P2和Old_P3,而输入的真实坐标为New_P1、New_P2和New_P3,依据最小二乘原理可以得到一个变换矩阵M。
用矩阵M对图片的四个顶点进行变换,即可以得到校正后的图片。图5—98是加载了地理信息和遥感影像图片的地表。
图5—98 加载信息后的地表形态
3.网格大小的确定
模型所建的地质体如地表、地层、断层和透镜体等都是由网格相连构成面,面相包而组成体。构成模型的最小单位是小三角形,三角形的数量多少对模型的精度、系统运转的快慢有直接的影响。
一般来说,生成模型的三角形网格过大,则模型面比较粗糙,模型不精细,甚至不能表现面的形态特征,网格过小,则网格的密度大,对这些三角形运算需占用大量的系统资源,使计算机处理的数据量剧增,从而使机器运行速度慢,如果离散点数据量过多或过少,则会使模型面较复杂,不能表现模型面的总体特征。因此,在构建模型时,需要选择合适的网格大小。
经过实践,地表的网格大小选用50~200m的格网间距较好,机器速度和表面光滑度能达到协调统一。一般在模型初建中,选用200m的格网间距,机器速度快,如果需要对建模区域进行分割,如黑河流域模型,则在小盆地模型构建完成后,选用50m格网间距进行地表面生成,使地表面比较精细。
地层和断层由于使用剖面图上的线段进行建模,系统会自动在这些线段上加密离散点,选用100~200m的格网间距,对地层和断层的生成影响不大,精细度也符合要求。透镜体由于其面积小,对精度要求适中,因此网格大小选用50~100m的格网间距即可满足需要。
对于栅格数据,如遥感影像图片,其空间分辨率可根据模型显示的精度调整像素的大小。一般100~300dpi 即可。可根据需要把精细的具有800多兆的遥感影像图片生成BMP、JPG等图形格式,达到保证像素精度和减少内存占用量的需要。
(四)断面建模
1.断面的生成
在断面建模之前,要先导入剖面图和钻孔以及断层线等信息。根据导入的剖面图、断层线和钻孔信息,来生成模型的断层。生成断层有两种方式,即根据剖面上的断层剖面线和根据离散点数据生成。
将剖面导入三维建模软件系统之后,对剖面上的断层线进行分析,选定属于相同断层的剖面断层线,然后进行剖分、插值生成断层。如图5—99所示。
图5—99 根据剖面上的断层线生成断层
通过导入的离散点也可以生成断层,或者在钻孔导入三维建模软件系统之后,通过在孔轨迹上指定断层上的钻点,然后通过剖分、插值生成断层。如图5—100所示。
图5—100 根据离散点生成断层
2.断面的编辑
断层生成之后,根据需要可以编辑断层边界和使用控制点编辑断层,改变断层面的形状,还可以通过修改属性框中的内容来编辑断层的属性等。如图5—101所示。
图5—101 根据离散点生成断层
对地质体中的信息进行修改是重要的功能之一。课题组地质体模型的数据结构中,输入可以是点集合和折线集合,但是折线集合也被示为有序点的集合。所以,对于点的编辑和修改是所有编辑和修改的基础。由于一般图形平台中很难解决计算机图形学中的一个基本问题即“坐标变换”的深度问题,所以只能依赖于生成的三角网格面,实现沿着面和垂直面两个方向的空间点的“位置坐标”编辑,即标量编辑。采用标量编辑,解决了“坐标变换”的深度问题,实现了不依赖于三角网格面的空间点编辑。
此外,还采用了“三维空间矢量点”的编辑功能。“三维空间矢量点”是指工区种的三维点不仅含有“位置坐标”的概念,还赋予每个点一个“方向矢量”。这样,很容易对空间点进行方向上的编辑功能,我们称谓“三维空间矢量点编辑”。本系统中多处采用了这种编辑功能,例如断面上控制点的编辑、地层上控制点的编辑、光源矢量的编辑等。光源矢量的编辑效果如图5-102所示。
图5—102 光源矢量编辑功能
3.定义断面关系
在建模时,对于工区中相交的两个断层,需要确认它们的相交关系,即哪一个是主切面,哪一个是被切面。通过定义它们的关系,实现主断层面剪切辅断层面的功能。在定义主断层面时,一般选择相对较高且长度大于被切断层面在其上的投影面的断层面,这样选择的要求可使系统较快地构建断面网格。
断层主辅关系定义之后,选择“更新断层”功能,生成切割后的断层。图5—103所示为定义断层关系之后重新生成的断层效果。
图5—103 定义断层关系
(五)地层面建模
1.地层面的主要内容
三维地质构造模型中的地层,是由地层中的若干图元和图元集合组成,包括:
(1)地层顶面:是由已知的地层数据离散点拟和出的地质曲面。
(2)地层离散点集合:是地层等值线上的离散点。
(3)地层井点集合:是钻井钻探到的地层顶面上的井分位点。
(4)地层控制点集合:是用户在建模过程中手工可以添加到模型中的点,这些点在地层生成过程中会对地层形态起约束作用,用户可以通过编辑这些点,来改变地层的形态。
(5)地层上的断层线集合:是地层顶面被各个断层切割出的断层线的集合。
(6)地层等值线集合:是按照地层顶面深度在地层顶面上画出的等值线集合。
(7)地层断块:是地层被断层切割撕裂后形成的有顶有底有围边的封闭地质体。
我们建模时就是要根据这些数据来具体构建地层面。地层与地层之间可以相交,这导致地层形态变得复杂。有时某个地层会在与其他地层相交处缺失,从而出现所谓尖灭、侵入体和透镜体的现象。下面我们将具体针对每一种地层现象具体讨论其建模方法。
2.层状地层
层状地层是地层形态中最简单的一种,既没有裂口、也不与其他地层切割,仅是一个单独的曲面。在这种情况下可以使用简单的剖分与插值算法来构造地层面。具体来讲,就是经过简单的三角剖分得到其三角网格,然后从已有离散点数据及剖面中的地层线数据中提取到离散点集合,以此作为依据对三角网格中的每个顶点进行插值,得到具有起伏形态的地层面。这里我们采用的生成连续曲面的方式是通过将平面细化为网格后,将三角网格的顶点插值生成曲面。曲面的光滑和精细程度由网格的密度决定。
根据如上的特点设计了复合法表示曲面的形式,即以矩形网格作为计算曲面,以三角网格作为显示曲面,由两种网格协作,共同表示连续曲面。矩形网格和三角网格表示同一个曲面,矩形网格用于查询计算,表示的曲面比实际曲面要大,因为只作为背景网格不参与显示,不关心曲面的边界。
3.透镜体状地层建模
透镜体的生成有两种方式,即根据导入的物探等值线数据生成透镜体,也可以根据剖面上的透镜体线图元生成透镜体。透镜体顶面生成后,需要编辑透镜体尖灭线改变透镜体的大小,使用控制点调整透镜体形态,可以通过修改属性框来编辑透镜体的属性、提取透镜体表面等值线图等功能。
(1)生成透镜体顶面。生成透镜体首先需要生成透镜体顶面,根据导入的等值线离散点数据进行离散点化处理,然后进行限定剖分和插值或者剖面线图元可以生成透镜体顶面。如图5—104所示为通过在剖面上选择剖面线图元生成透镜体顶面。
(2)定义透镜体尖灭线。透镜体顶面生成之后根据实际的数据信息,可以定义透镜体的大小。通过在顶面上定义透镜体尖灭线来设置透镜体的大小。如图5—105所示:
(3)生成透镜体。透镜体尖灭线定义之后,可以生成透镜体。对生成的透镜体可以通过属性框来设置其属性信息,包括其显示方式、颜色、图元大小等与可视化显示及参数有关的属性项。图5—106所示为生成的透镜体。
(4)透镜体的编辑。系统自动生成的透镜体,有时不可能完全准确地表达实际的形态特征,需要对其上顶面或下底面添加控制点加以调整,通过人为的方式改变控制点的空间位置。重新生成透镜体,让控制点参与透镜体上下面的重新生成,则可以较好地改变透镜体的局部形态。
图5—104 生成透镜体顶面
图5—105 定义透镜体尖灭线
图5—106 生成的透镜体
具体的操作是打开地质模型树窗口内的需要编辑的透镜体上、下面的“控制点集合”节点,然后选择主菜单“透镜体”下的“编辑控制点”功能项,通过鼠标在透镜体面需要调整的位置添加控制点,然后对添加的控制点进行编辑,重新生成透镜体,透镜体的形态即发生更改。
(5)透镜体顶底面等值线的提取。透镜体生成后,可以提取它的顶面和底面的等值线。
操作时,选定要提取等值线的透镜体上面或下面树节点下的“等值线集”项,选择主菜单“透镜体”下的“生成等值线”菜单项,即可提取该面的等值线。等值线的间距、标注高程、间隔、等值线颜色由技术人员在属性框中自己定义。
4.侵入体状地层建模
若两个地层出现侵入体现象,则会在其中一个层面上出现闭合的“洞”,我们的剖分算法可以处理这样的情形。
在地下水地质结构中,存在着很多侵入岩的地质结构,是由于深部岩浆向上运移,侵入围岩而未到达地表所形成的蘑菇状、脉状等形态岩体,对这类地质体,建模时需具体分析,具体对待。但有相同一点,它们都可看作是非层状模型,当作一个小的子地质体,对这个子地质体进行建模,然后读入总模型中,即可实现模型的整体显示。地质体的建模将在下一节具体介绍。
5.地层的编辑
地层面生成后,根据实际需要编辑地层上的控制点来局部改变地层面的形状,还可以通过修改属性框内容来编辑地层面的属性。
地层面生成后,不可能完全准确地表达地层的凸凹起伏状态,需要添加地层控制点加以调整,用人工拖动的方式改变控制点的位置,之后,让控制点参与地层面的重新生成,可以较好地改变地层面的局部形态。如图5—107所示。(a)图中使用了“三维空间矢量点编辑”功能。
图5—107 地层面编辑
6.定义地层间关系
地层面在与断层相交之后,地层在和断层相交的地方要发生移动,形成断裂的地层。断裂地层的生成可以通过自动生成和人工设置两种方式实现。自动生成是三维建模软件系统根据断层两侧的地层离散点空间分布自动计算出两侧的变形量,图5—108即为自动生成的断裂地层:
图5—108 自动生成撕裂的地层
人工设置是通过人为设定断层的断距大小和变形方向生成断裂的地层。图5—109所示为人工设置生成断裂的地层。
图5—109 人工生成断裂的地层
7.生成地层等值线
地层面生成后,三维建模软件系统可绘制用户指定含水层顶面/底面的等值线,此功能可以有效地解决等值线跨越断层的问题,绘制等值线结果可以以用户认可的形式提交给用户。该功能对于工程应用是一项很实用的功能。
对指定的地层选择“生成等值线”功能项,即可提取该地层的等值线。等值线的间距、标注间隔、等值线颜色由技术人员在属性框中自己定义。如图5—110所示。
(六)地质体建模
本算法是在已知地层面和断层面的情况下,采取变形场的方法来构造地质体。根据变形场建模的思想,所有的地质元素都是在逐步断裂的情况下,形变达到当前的形态的,所以地质体的围边也是由初始的形态变形而成的。初始状态的地层与断层面相交形成的围边具有形状简单的特点,一般情况只有四个拐点,初始地层面的围边易于求解,所以可以采用通常的方法求得初始地层的围边,然后将变形场逐级作用于初始围边,就可以得到当前状态下地层体的围边了。生成地层的具体算法如下:
图5—110 地层面等值线提取
(1)首先构建地层初始网格,及地层的初始外围边网格;
(2)按断裂顺序找到当前断裂的断面,直至地层没有新裂口为止;
(3)复制一份断层网格记为A,用地层裁剪断层网格A分为若干地层围边,分层后的断层网格被复制两份,一份是断层左侧地层裂口的内围边,一份是断层右侧地层裂口的内围边;
(4)将该断层的变形场作用到地层上及其围边上,地层的表面网格发生形变,围边网格发生变形;
(5)按步骤(2),(3),(4)作用于地层面即可得到地层的体网格。
虽然在这个过程中地层和断层有求交的操作,但这种操作可以保证是在连续地层面和断面之间的求交,所以稳定性高,初始地层面的易于求交简单。图5—111至5—118为华北平原的地质体模型。
(七)三维可视化方法
1.生成剖面图
我们首先切换到地质模型树下,展开三维模型根节点,选中剖面集节点,也可以在剖面编辑菜单里面选择增加剖面选项,然后在三维图中画出剖面线,点击右键即可完成。我们也可以直接读取现有的剖面文件。
下面我们可以对剖面的属性进行编辑,如对剖面线的坐标的修改。先选中一个剖面,可以选择“剖面编辑”里面的“增加断层线”来建立断层线,我们也可以选取现已有的断层线,可以在属性框里对其属性进行修改。同样也可以在“剖面编辑”的菜单里选择增加地层线或增加透镜体线来建立地层线或透镜体线。图5—119为单面的三维剖面图。
模型还可以生成栅状的剖面形态图,如图5—120。
图5—111 华北平原三维地质模型图(贴有地表卫星图片)
图5—112 华北平原三维地质模型(岩性设置)
图5—113 华北平原三维地质模型图
图5—114 渤海水体模型
图5—115 第一含水层组模型
图5—116 第二含水层组模型
图5—117 第三含水层组模型
图5—118 第四含水层组模型
图5—119 三维地质模型剖切面图
图5—120 栅状剖面图
2.生成剖切面
因为在没有计算机图形学的辅助之前,地质专家和地质工作者,就是通过二维的剖切面图来分析地质构造。现在,有了计算机三维建模,目的在于帮助他们建立三维空间想象能力,从而实现从二维平面图到三维地质体模型的过度。本模型使用的是基于Delaunay三角网格的剖切面(前文有介绍)。
下面主要是对地质体进行单面剖切,组合剖切和挖掘等功能。
图5—121 剖切面的属性框
(1)单面剖切。首先我们选择“可视化”中的“添加单面剖切面”,然后在三维图中用鼠标进行剖面线的绘制,点击右键即可完成。我们先做一个截面,被剖切的地质体根据截面的法向矢量与截面的两侧部分的法向矢量的夹角分为两部分(正侧与负侧)。模型默认显示的一侧是与截面的法向矢量夹角小于90度角(正侧)的。可以在剖切面的属性框里图5—121所示,进行切换剖切面对另一侧进行观察。
如图5—122为一个单面剖切的效果图:
图5—122 单面剖切面效果
(2)组合剖切。首先我们选择“可视化”中的“添加组合剖切面”,然后在三维图中用鼠标进行剖面线的绘制,点击右键即可完成。
组合剖切(多面剖切)是在单面剖切的基础上进行改进。我们先定义一个多截面的集合(本模型最多可以定义六个面)。首先可以根据截面集合中的第一个截面进行单面的剖切,储存下来然后使第一个剖切面失效,再进行第二个截面的剖切,储存下来后使其实效,同样可以依次类推,直到所以截面都剖切完以后,再使前面几个剖切面同时生效,这样就可以生成一个组合剖切面。
当然和单面剖切一样可以在属性框里进行剖切面的切换来观察另一侧。
如图5—123为一个组合剖切应用效果图:
图5—123 组合剖切面效果
3.生成挖掘体
首先我们选择“可视化”中的“添加挖掘体”,然后在三维图中用鼠标进行多边行剖面线的绘制,点击右键即可完成。
挖掘剖切是组合剖切的一个特殊的应用,挖掘本身为一个封闭的多面剖切。
图5—124为一个挖掘应用效果图:
图5—124 棱柱挖掘效果图
Ⅹ 数学建模的方法有哪些
预测模块:灰色预测、时间序列预测、神经网络预测、曲线拟合(线性回归);
归类判别:欧氏距离判别、fisher判别等 ;
图论:最短路径求法 ;
最优化:列方程组 用lindo 或 lingo软件解 ;
其他方法:层次分析法 马尔可夫链 主成分析法 等 。
建模常用算法,仅供参考:
蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决 问题的算法,同时间=可以通过模拟可以来检验自己模型的正确性,是比赛时必 用的方法) 。
数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数 据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab 作为工具) 。
线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多 数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通 常使用Lindo、Lingo 软件实现) 。
图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算 法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备) 。
动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法(这些算法是算 法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中) 。
最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些 问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助, 但是算法的实现比较困难,需慎重使用) 。
网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很 多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种 暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具) 。
一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计 算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替 积分等思想是非常重要的) 。
数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分 析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编 写库函数进行调用) 。
图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文 中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问 题,通常使用Matlab 进行处理)。