Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Компьютерная визуализация

Компьютерная визуализация

В приборостроении особое значение имеет компьютерная визуализация – разновидность технической визуализации, основанная на возможностях компьютерной графики и информационных технологиях. Она применяется:

в системах сбора и обработки данных для отображения сигналов и процессов в реальном масштабе времени, например, в цифровых осциллографах,

в средствах измерений с регистрацией данных,

в средах графического программирования, например, LabVIEW для визуализации данных и результатов их обработки (включая 3D-модели);

в системах автоматизированного проектирования, например, AutoCAD;

при имитационном моделировании устройств, процессов, явлений;

в научно-технической документации (отчетах, презентациях).

Виды данных при компьютерной визуализации. Средства визуализации работают со следующими видами данных:

одномерные данные — одномерные массивы, временные ряды и т.п.

двумерные данные – двумерные массивы, координаты и т.п.;

многомерные данные – многомерные массивы, результаты эксперимента;

тексты и гипертексты –статьи, отчеты, Web -документы и т.п.;

иерархические и связанные данные – структура подчинённости в организации, электронная переписка людей, гиперссылки документов и т.п.;

алгоритмы, программы, информационные потоки и т.п.

Для визуализации перечисленных типов данных используются различные визуальные образы, методы их создания, программные продукты.

Виды визуализации

Можно сопоставить виды визуализации с различными областями применения.

Виды визуализации

Область применения

1. Иллюстрации

Показать существующий зрительный ряд

Вызвать отношение, эмоцию, ассоциацию

3. Схемы, графики, диаграммы, алгоритмы

Показать количественные и качественные связи, структуру объектов

5. Выделение объектов

Программное обеспечение визуализации

При визуальном представлении научно-технической информации используются различное программное обеспечение: пакеты семейства редакторов фирмы Adobe; графические редакторы (CorelDraw, Adobe PhotoShop, Paint, PhotoEditor, 3D Studio и др.); табличные процессоры (Excel и др.); пакеты программ Matlab и Mathcad (создание интерактивных документы с вычислениями и визуальным сопровождением); LabVIEW (обработка и визуализация данных).

На этапах проектирования изделий приборостроения оформляется различная конструкторская документация: чертежи, рисунки, принципиальные схемы и т.д. Указанные виды работ могут быть автоматизированы на основе применения САПР, которые служат для выполнения почти всех работ с двумерными чертежами, имеют набор функций по трехмерному моделированию (AutoCAD, Компас), обеспечивают оформление документации для принципиальных схем и печатных плат (P-CAD).

Примеры визуального представления данных в научно-технической документации: иллюстрации, графики, диаграммы. Виды диаграмм.

В научно-технической документации применяются различные виды визуализации (ниже приведены примеры визуализации данных и их описание)..

Иллюстрация – это представление реально существующего зрительного ряда. Самое бесспорно необходимое использование визуализации. Сравните полноту и точность информации, полученной из текста и из иллюстрации. Например, физическое явление – интерференция (рис.1), спектр сигнала (рис.2).

Диаграммы визуализируют количественные и качественные связи. Разные виды диаграмм используют для демонстрации данных, качественных и количественных связей, включают в работу над информацией пространственное мышление в дополнение к логическому.

Качественные диаграммы

Качественные диаграммы показывают структуру набора данных и взаимосвязи между его элементами.

Сетевая диаграмма. Такой вид диаграмм используется для демонстрации качественных связей (рис.3).

Формализованная блок-схема (block diagram) (Рис.4). Показывает ключевые шаги, которые проходит процесс, в виде связанных друг с другом однонаправленными стрелками блоков.

Диаграммы визуализации процесса. Показывают процесс, состоящий из последовательности действий, включает один или несколько сценариев развития. Например, диаграмма циклического процесса (рис.5). Показывает ключевые шаги процесса, который содержит набор повторяющихся действий.

Граф и дерево (graph, tree) (рис. 6). Показывает иерархию набора данных, соподчиненных друг с другом, в виде соединенных линиями узлов либо сверху вниз, либо из центра композиции.

Таблица (matrix). Показывает набор данных в виде заполненных его значениями ячеек, которые образуют собой строки и столбцы. Каждому столбцу и строке соответствует параметр, определяющий ячейку для значения.

Диаграммы связей. Показывают связи внутри набора данных, как правило, достаточно большого.

Круговая диаграмма связей (network diagram, arc diagram). Показывает связи внутри набора данных в виде кольца, на котором расставлены значения. Значения связаны дугами или линиями, находящимися во внутренней области круга. При большом количестве значений они могут находиться и внутри кольца, хотя это менее наглядно. Связи также могут иметь направление.

Количественная диаграмма

Это — изображение,рисунок,чертёж(графическое представление данных), позволяющее быстро оценить соотношение нескольких величин. Представляет собой геометрическоесимвольноеизображениеинформациис применением различных приёмов техникивизуализации.

Графики (рис 7) — это тип диаграмм, на которых полученные данные изображаются в виде точек, соединённых прямыми линиями. Точки могут быть как видимыми, так и невидимыми (ломаныелинии). Также могут изображаться точки без линий (точечные диаграммы, рис. 8). Для построения диаграмм-линий применяют прямоугольную систему координат. На осях наносятмасштабы. Как правило, графики представляют собой двухмерные линейные графики одной или многих переменных.

Гистограммы (рис. 9) позволяют увидеть, как распределены значения переменных по интервалам группировки, то есть, как часто переменные принимают значения из различных интервалов. Таким образом, гистограмма представляет собой графическое изображение зависимости частоты попадания элементов массива числовых данных от соответствующего интервала группировки. Гистограмма представлена в виде прямоугольников, высота которых пропорциональна частоте, а ширину прямоугольников (интервал группировки) обычно для удобства восприятия берут одинаковую. Особенно полезна гистограмма для большого числа данных, например, больше 100.На простой гистограмме отображаются частоты значений одной переменной, а на составной можно отобразить одновременно частоты нескольких переменных.

Столбчатая диаграмма (рис. 10) используется для демонстрации количественных показателей переменных. Столбчатая диаграмма изображает статистические данные в виде вертикальных прямоугольниковили трёхмерных прямоугольных столбиков. Каждый столбик изображает величину уровня данного статистического ряда. Все показатели выражены одной единицей измерения для сравнения показателей данного ряда.

Читать еще:  Все о работе карбюраторного двигателя

Разновидностями столбчатых диаграмм являются линейные (полосовые) диаграммы (рис.11). Они отличаются горизонтальным расположением столбиков. Столбчатые и линейные диаграммы взаимозаменяемы. Столбчатые диаграммы могут изображаться и группами (одновременно расположенными на одной горизонтальной оси с разной размерностью варьирующих признаков). Образующие поверхности столбчатых и линейных диаграмм могут представлять собой не только прямоугольники, но и квадраты, треугольники и т. д.

Диаграммы рассеяния. Двухмерные диаграммы рассеяния используются для визуального исследования зависимости между двумя переменными X и Y (например, весом и ростом человека, рекламой и объемом продаж и т. д.).

Круговые диаграммы (рис.12) используются для демонстрации количественных показателей. Лучше других показывает долю, участие параметров в общем «пироге», так как идея целого очень наглядно выражается кругом, который представляет всю совокупность. Относительная величина каждого значения изображается в видесекторакруга, площадь которого соответствует вкладу этого значения в сумму значений. Этот вид графиков удобно использовать, когда нужно показать долю каждой величины в общем объёме.

Радиальные диаграммы (рис. 13) используются при наличии множества факторов и при циклических закономерностях. В отличие от линейных диаграмм, в радиальных или сетчатых диаграммах более двух осей. По каждой из них производится отсчёт от начала координат, находящегося в центре. Для каждого типа полученных значений создаётся своя ось, которая исходит из центра диаграммы. Эти диаграммы напоминают сетку или паутину, их называют еще сетчатыми. Преимущество радиальных диаграмм отображают одновременно несколько независимых величин, которые характеризуют общее состояние структуры статистических совокупностей. Если отсчёт производить не с центра круга, а с окружности, то такая диаграмма называетсяспиральной.

Тепловая диаграмма (heat map) (рис. 14) — сравнивает значения внутри набора данных, закрашивая их одним из цветов в заранее выбранном спектре. Основой является изображение или другая диаграмма, на которой расставлены значения. Цвет зависит от величины параметра и накладывается в виде пятен.

Трехмерные диаграммы (рис.15) используется трёхмерная визуализация, спроецированная на плоскость, что придаёт ей отличительные черты или позволяет иметь общее представление об области, в которой она применяется

Примеры визуального представления данных

Простые 10-минутные упражнения по визуализации мечты

Как известно, между нашими убеждениями и формой нашей жизни существует четкая связь. Мысли материальны, они могут улучшать или ухудшать наш быт и духовное состояние. Чем сильнее ваши убеждения, тем скорее и точнее Вселенная даст вам то, о чем вы мечтаете. Если вы верите, что что-то возможно, тогда со временем это воплощается в реальность. И напротив, если вы не уверены в исполнении сокровенной мечты, то она никогда и не осуществится.

Одним из наиболее мощных инструментов, используемых людьми для получения желаемого, является инструмент визуализации. Это процесс воображения чего-либо, будь то новый дом, машина премиум класса или престижная работа, как способ получить именно этот объект по вашему желанию. Мысли воображаемые становятся реальностью. Нужно сконцентрироваться на своем желании, представлять во всех подробностях то, чем хотите обладать.

В этой статье вы узнаете:

«Валтасар.ру» приводит в статье три упражнения, которые вы можете выполнять в тихой комнате в своем доме/квартире. Эти несложные техники могут обострить ваше проявление визуализации и позитивного мышления. Упражнения займут всего несколько минут, но они помогут вам получить менталитет богатого человека, и привести к более обеспеченной и счастливой жизни.

Представьте себе покупку автомобиля своей мечты

Разумеется, это может быть не только автотранспортное средство, но и что угодно – дорогой мебельный гарнитур, новый дом, квартира, хороший интерьерный ремонт, высококлассный гаджет, дорогой турбийон и т.п. Вы можете получить то, чего желаете, если будете просто мечтать об этом, как об осуществимом объекте!

Это упражнение по визуализации потребует от вас концентрации на желаемом. Выполнять его рекомендуется как можно чаще, минимум раз в день до момента достижения мечты. Выделите в своем распорядке дня около 10 минут, сядьте в удобное кресло. Непременное условие – вас не должны отвлекать, поэтому выключите телефон. В комнате должно быть тихо, кроме вас, в помещении никого не должно быть.

То, что вы должны сделать, это просто представить одну вещь: пофантазируйте, что вы едете из автосалона на своем новом автомобиле. Больше ничего! Представьте себе все в мелочах: то, как машина управляется, когда вы покидаете салон, ощущение руля под вашими ладонями, запах новенькой обивки, вибрацию мотора, радость обладания прекрасной машиной.

Не думайте о деньгах, о том, как вам удалось расплатиться за автомобиль! Не беспокойтесь ни о чем. Просто наслаждайтесь ощущением собственности, возможности иметь машину мечты. Просто поверьте в то, что желание осуществимо, что у вас все получится.

Представьте, что ваш банковский счет растет

Это очень просто. Все, что вам нужно сделать, это:

Подумайте о своем банковском счете, о балансе, который вы просматриваете, будь то бумажные чеки, выписки или личный онлайн кабинет.

Затем представьте, что с каждым днем ​​ваш банковский баланс увеличивается.

Подумайте о том, как каждую неделю на вашем счете достаточно денег, чтобы не только оплачивать необходимые ежедневные покупки и услуги, но и немного больше. Представьте, что некоторая сумма остается на приятные вещи в жизни.

Не думайте о работе, которую вы должны выполнить, чтобы получить деньги на свой счет. Просто представьте, как растет ваш баланс, а вы богатеете. Пройдет время, и вы убедитесь, что визуализация на богатство на самом деле работает.

Читать еще:  Электровелосипед контроллер двигатель схема

Представьте себе лучшую работу

В этом упражнении визуализации вы должны подумать о том, какая работа сделала бы вас счастливым. Какая сфера деятельности вам подходит лучше всего? Каковы ваши обязанности и ответственность? Какую вы хотите зарплату за эту работу? Будете ли вы находиться в офисе или предпочитаете оставаться дома и работать удаленно?

Представьте себе эти детали, просто наслаждайтесь ими, как будто вы уже являетесь сотрудником крупной престижной компании. Визуализируйте как можно больше деталей вашей новой работы. Опять же, не беспокойтесь о том, как или где вы найдете эту работу своей мечты и не переживайте из-за того, что уходите со своего старого места. Просто расслабьтесь и погрузитесь в мечту.

Все эти упражнения тренируют ваше воображение в силах возможности и визуализации. Чем больше вы будете практиковаться, тем лучше будет работать ваш мозг, показывая вам то, что вы хотите. И чем больше вы представляете исполнение ваших желаний, тем более реалистичным будет казаться их проявление. Вы поймете, что все возможно, что у вас непременно получится достичь исполнения мечты.

Понравилась статья? Порекомендуйте ее друзьям!

Как работает визуализация

Визуализация желаний это практика осуществления желаний, которая заключается в создании в голове яркого образа исполненного желания с целью повышения мотивации и сообщения Вселенной о вашем желании для его скорейшей реализации. Из предложенного определения визуализации можно выделить два основных пути реализации вашего желания — тот, который можно объяснить с научной точки зрения и тот, который объяснению не поддается. Рассмотрим каждый из этих путей.

Визуализация заставляет вас стремиться к своей цели.

Вы никогда не задумывались, что ваше воображение может влиять на окружающую вас действительность? А ведь это происходит постоянно, даже когда вы этого не замечаете. Допустим, впереди вас ждет ответственная встреча с клиентом, от которого зависит будущее вашей компании, и еще до начала это события вы представляете в голове позитивный и негативный исход событий. От того, какому исходу в своем воображении вы уделяете больше внимания, зависит ваше настроение и самочувствие, и, как следствие, ваше поведение во время реальной встречи. И это только один из множества возможных примеров влияния вашего воображения на вашу реальную жизнь. Воображение рождает страх, тревогу, радость, это наш внутренний источник эмоций и настроения, от которых зависит наша жизнь.

Как работает визуализация, научное объяснение:

Мотивация на достижение цели. Когда вы только загорелись желанием достичь чего-либо, ваша мотивация сильна, как никогда, но со временем в бесконечно суете серых будней вы забываете о своем желании и перестаете делать что-то для его осуществления. Поэтому ваш внутренний огонь нужно постоянно поддерживать, а самый простой способ сделать это заключается в прокручивании в вашей голове образов исполненного желания. Визуализация желаний помогает вам поддерживать вашу мотивацию на высоком уровне и совершать ежедневные шаги к достижению своих целей.

Создание новых связей в мозге. Каждый раз, когда мы совершаем какое-либо действие снова и снова, в нашем мозге формируются новые связи между нейронами, и чем чаще мы это делаем, тем прочнее становятся эти связи. Образуется своеобразная токопроводящая сеть связей, отвечающая за точность выполнения конкретного действия, позволяя нам совершать его в автоматическом режиме. В этом нет ничего удивительного, так устроен наш мозг, но есть одна особенность, которую определенно стоит знать, дело в том, что связи между клетками нашего мозга образуются, даже если мы совершаем эти действия в своем воображении. Это очень полезная особенность для изменения своих поведенческих навыков. Кстати, именно эта особенность лежит в основе идеомоторной техники.

Визуализация – сообщает о вашем желании Вселенной.

Это объяснение для тех, кто верит в существование тонких материй, единого вселенского Сознания или бессмертность души. Вы уже слышали о таком понятии, как «сила мысли»? Это концепция, основанная на убеждении, что наши мысли создают окружающую нас реальность, причем влияние это самое что ни есть прямое. Каким образом это происходит и насколько это влияние реально, можно только предполагать, однако в сети интернет и в литературе по психологии и развитии личности все чаще встречается упоминание техник и методик достижения целей, основанных на «силе мысли». Так, помимо уже известного вам понятия «визуализация» вы можете столкнуться с таким понятием, как «аффирмации» и «позитивное мышление». Интересно то, что многие люди положительно отзываются об этих, сомнительных на первый взгляд, практиках.

Как работает визуализация, метафизическое объяснение:

Единый разум. Мы живем в огромной живой вселенной, в которой каждый из нас, будучи связанным с единым вселенским разумом, является одновременно пассивным участником всего происходящего и его создателем, творцом. Так, любое наше желание, если только мы сами можем поверить в возможность его реализации, мы можем исполнить сами с помощью своих мыслей и эмоций. За последние десятилетия было совершенно множество попыток объяснить природу творческой силы наших мыслей. В одной из них мы сначала сообщаем о своем желании своему подсознанию, связанному с вселенским разумом, которое, в свою очередь, запускает процесс создания, а в другой наши мысли оказывают непосредственное влияние на происходящие во вселенной события. Чему верить, выбирать вам.

Читать еще:  Ваз 21124 16v троит двигатель

Квантовая физика. Очень интересное объяснение пытается преподнести квантовая физика. Начало этого объяснения берет в одной незначительной на первой взгляд детали, которая, в конечном счете, влияет на всю систему, дело все в том, что мы живем в двойственном мире, в котором его мельчайшие составные элементы, в частности – электроны, могут быть как частицей, так и волной. И, что самое поразительное, каким-то непонятным образом мы можем влиять на текущее состояние электрона простым фактом наблюдения. Да, мы живем в загадочной вселенной, в которой одно событие может иметь огромное множество вариантов исхода в зависимости о того, на какое из них мы «смотрим» или какое «выбираем». Я уже писал об этом в статье: Сила мысли: Вниз по кроличьей норе, она о фильме «Что мы об этом знаем? Вниз по кроличьей норе», обязательно посмотрите его, если хотите знать больше об объяснении квантовых физиков силы мысли.

Прежде чем вдаваться в подробности, вы должны себя спросить, действительно ли вам нужно знать подробности о том, как работает визуализация? Или вам будет достаточно пошаговых инструкций о том, как следует применять визуализацию желаний, чтобы начать привлекать в свою жизнь то, о чем вы мечтаете? Предлагаю решить этот вопрос самостоятельно. В любом случае, верите вы в силу мысли или нет, и знаете ли о том, как работает визуализация, вы начнете приближаться к своим целям, стоит только вам начать регулярную практику визуализации. Успехов вам и всего самого лучшего!

Визуализация работа двигателя на

Современные САПР – это уже давно не только программы для черчения и 3D-моделирования. Это набор средств, позволяющий создавать виртуальный прототип изделия. При этом одним из ключевых качеств оценки прототипа является его внешний вид. Это связанно с тем, что для многих изделий важнейшим фактором, определяющим его дальнейшую судьбу, является именно внешний вид. Более того, сейчас при демонстрации конструкторских замыслов перед заказчиками или потенциальными инвесторами считается правилом хорошего тона наличие фотореалистичных изображений предлагаемого изделия. Это также помогает при проведении маркетинговых исследований и в организации рекламных компаний, а для составления различных каталогов изделий является практически обязательным требованием.

Различают два основных вида процесса получения реалистичного отображения 3d-модели (рендеринга, визуализации) – это отображение в реальном времени, и отображение, требующее значительных временных ресурсов. В первом случае большее значение имеет скорость выполнения расчетов, только при соблюдении этого условия качество изображений останется высоким. Основная область применения – компьютерные игры и динамичное представление моделей. При втором виде рендеринга приоритетом является реалистичность отображения. Именно он нашел широкое применение в промышленном дизайне.

На данный момент все ведущие производители САПР предлагают интегрированные приложения для фотореалистичной обработки 3D-моделей [3, 4]. Проанализируем основные возможности получения фотореалистичных изображений в программе SolidWorks являющейся одним из лидеров в области САПР.

SolidWorks имеет несколько инструментов для отображения 3D-моделей в реальном времени. Для этого предусмотрены режимы отображения «Окклюзия» и RealView, которые обеспечивают реалистичное представление модели без необходимости применения отрисовки (рендеринга). При необходимости фотореалистичной обработки изображений и видеоматериалов в текущих версиях системы используется программа PhotoView 360. Полученное в ней изображение содержит внешние виды, освещение, сцены, надписи на модели [2].

Сравним качество изображений, полученных в RealView и PhotoView 360 (рис. 1).

Рис. 1. Сравнение различных методов получения реалистичных отображений моделей в SolidWorks: а – графика RealView; б – рендеринг в PhotoView 360

Рис. 2. Процесс рендеринга в программе PhotoView 360

Рис. 3. Результаты рендеринга в различных качественных режимах

Очевидно, что для получения изображений высокой реалистичности рационально использовать программу PhotoView 360. На рис. 2 представлен процесс рендеринга 3d-модели в этой программе.

Рассмотрим на примере четыре различных по качеству режима рендеринга и их влияние на конечный результат (рис. 3).

На рис. 3 хорошо видно, что изменение качества рендеринга незначительно влияет на реалистичность обрабатываемой модели. Сколько-нибудь существенную разницу можно зафиксировать только при значительном увеличении. Для черно-белой печати различия фактически отсутствуют. При этом время, затрачиваемое на рендеринг, может отличаться почти в 60 раз. Сохранение отрисованных изображений можно производить в различных форматах: EXR, FLX, HDR, jpg, PNG, PNG 16-разрядный, PSD, TGA, TIFF [1].

Следует также отметить, что при визуализации необходимо учитывать не только настройки, влияющие непосредственно на качество рендеринга, но и требуемое разрешение изображения (рис. 4). При больших размерах изображений и максимальном качестве обработки отображение может потребовать значительных затрат времени.

Рис. 4. Результаты рендеринга при различном разрешении в режиме хорошего качества

Также представим 3d-модель высокой сложности, перспективного автоматизированного посадочного агрегата, подвергнутую рендерингу (рис. 5). Визуализация осуществлялась в режиме хорошего качества при разрешении 1920х1080. Продолжительность процесса составила 2 часа 42 минуты (посадочный агрегат в изометрии). Во всех случаях для рендеринга использовался компьютер с четырехядерным процессором с тактовой частотой 2,4 ГГц, оперативной памятью 4 ГБ и дискретным видеоадаптером с памятью 1 ГБ.

Приведенные изображения наглядно демонстрируют, что применение инструментов фотореалистичной обработки моделей улучшает их общий эстетический вид и значительно повышает презентабельность продвигаемых проектов.

Рис. 5. Модель автоматизированного посадочного агрегата подвергнутая рендерингу

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector