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武漢虛擬技術和仿真技術的發(fā)展

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發(fā)布時間:2017年07月07日

虛擬技術和仿真技術的發(fā)展:


虛擬技術和仿真技術發(fā)展過程,嚴格地來說,最初是仿真技術隨著第一臺電子計算機誕生而問世的。虛擬技術是在仿真技術發(fā)展較昌盛時期而衍生出來的。他們經歷了物理仿真—模擬仿真—數字仿真—虛擬仿真四個階段。


第一階段:20-30年代。在此期間,仿真技術是實物仿真和物理效應仿真方法。仿真技術在航天領域中得到了很好的應用。在此跡,一般是以航天飛行器運行情況為研究對象的、面向浮渣系統(tǒng)的而仿真并取得了一定的效益,如1930年左右,美國陸、海軍航空隊采用了林克儀表飛行模擬訓練器。據說當時其經濟效益相當于每年節(jié)約1.3億美元而且少犧牲了524名飛行員。以后,固定基座及三自由度飛行模擬座艙陸續(xù)投入使用。

  

第二階段是40-50年代。 在這期間,仿真技術采用模擬計算機仿真技術:到50年代末期采用模擬/數字混合仿真方法。模擬計算機仿真是根據仿真對象的數字模型將一系列運算器(如放大器、加法器、乘法器、積分器和函數發(fā)生器等等)以及無源器件,如電阻器件、電容器、電位器等等相互連接而形成仿真電路。通過調節(jié)輸入端的信號來觀察輸出端的響應結果,進行分析和把握仿真對象的性能。模擬計算機仿真對分析和研究飛行器制導系統(tǒng)及星上設備的性能起著重要的作用。在1950-1953年美國首先利用計算機來模擬戰(zhàn)爭,防空兵力或地空作戰(zhàn)被認為是具有最大訓練潛力的應用范疇。

  

第三階段:60年代-80年代。在這二十年間,仿真技術大踏步地向前進了一步。進了60年代,數字計算機的迅速發(fā)展和廣泛應用使仿真技術由模擬計算機仿真轉向數字計算機仿真。數字計算機仿真首先在航天航空中得到了應用。

  

第四階段:80年代到今天。在這之際,仿真技術得到了質的飛躍,虛擬技術誕生了。虛擬技術的出現并沒有異味著仿真技術趨向淘汰,而恰恰有力的說明仿真和虛擬技術都隨著計算機圖形技術而迅速發(fā)展,在系統(tǒng)仿真、方法論和計算機仿真軟件設計技術在交互性、生動性、直觀性等方面取得了比較大的進步。先后出現了動畫仿真、可視交互仿真、多媒體仿真和虛擬環(huán)境仿真、虛擬現實仿真等一系列新的仿真思想、仿真理論及仿真技術和虛擬技術。

  

虛擬技術和仿真技術不僅在軍事上而且國民經濟各個領域,如交通、動力、化工、制造以至農業(yè)、工業(yè)、社會科學等等領域得到了廣泛的應用,獲得巨大的經濟效益,從而達到"多、快、好、省“目標。



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