一个跟踪驾驭式可视化系统的设计与实现

在进行数值模拟计算时，人们非常希望能够实时地对计算过程中产生的数据进行可视化显示，从而及时高效地分析数据，并且一旦发现问题，可以对计算程序中的相关参数进行调整或终止程序运行，这不仅有利于提高计算效率，而且对计算程序的改进与发展也有相当大的辅助作用。为此，开展了跟踪驾驭式可视化技术的研究，并设计开发了一个在单机环境下运行的跟踪驾驭式可视化系统TSV(Tracking and Steering Visualization)。     

10°锥角台锥型液相色谱柱尺寸等比例放大和柱内谱带流型的可视化研究

摘要利用改进的可视化装置, 研究了10°锥角的台锥型液相色谱柱内的谱带流型与柱参数变化的关系. 将有机玻璃柱管加工成内圆台外方型的一体结构, 选择折射率一致的色谱固定相硅胶和流动相环己烷, 使整个色谱柱成为高度清晰的透明体, 能直接观察柱中彩色样品谱带的动态三维流型. 研究结果表明, 在实验条件范围内, 流动相流速对谱带流型无影响, 填料的形状和性质对塞子状流型有一定程度的影响. 比较了柱长为5cm和等比例放大后柱长为10cm锥型柱内的流型, 发现放大后的锥型柱内仍然保持塞子状流型, 总柱效等比例增加. 表明继续按比例放大成为工业规模色谱柱后仍能保持塞子状流型.     

烟气余热型溴化锂制冷系统的可视化设计

对于溴化锂吸收式制冷系统所采用的工质,建立了热物性数学模型和相应的自定义函数;对制冷系统原理进行分析,建立了系统控制方程和计算机程序设计流程,并以Borland C++ Builder6.0为平台,开发了可视化且人机互动良好的烟气余热型溴化锂吸收式制冷系统设计软件,为工程设计提供参考依据。     

基于Matlab GUI的微观化学反应过程可视化设计

Based on the quasi-classical trajectory (QCT) method and Matlab GUI technology, we developed a program code for visualizing the collision process of the elementary chemical reactions of the a + bc type. The general methodology of QCT, abstraction of dynamical properties of molecular collisions and the making of Graphical User Interface are introduced. The running results of an application to the reaction F + HCl→HF + Cl is also presented. The results showed that this program could vividly demonstrate the behavior and final state of the atom-diatom collision process in animated form. Students can interact with internal MATLAB code through graphical user interface, observe the reactive behavior and final results in real-time from multiple angles, which helps students to understand the complex reaction mechanism and deepen their perceptual impression of the chemical process at a microscopic atomic/molecular level.     

靶场测量中跟踪目标的多尺度多级模糊聚类分类算法

靶场测量中的连发弹目标数量较多,需要对此目标进行分类跟踪,文章提出了一种多尺度多级模糊聚类的分类算法,首先对靶场测量中的多连发目标的特性进行分析,定义了3种不同的类目标群序列,其次针对模糊聚类算法必须先验确定聚类初始点以及聚类中心的缺陷,在此基础上加入尺度因子,并根据目标群的位置信息以及运动方向信息进行多级聚类,最后通过多次聚类实验证明分类结果能够满足靶场测量中的多连发目标的分类要求。     

大功率微波加热设备的模拟信号传输系统设计

在复杂环境下,工业大功率微波加热设备中模拟信号传输系统的设计,对于设备的精确控制和安全运行至关重要;针对现有的模拟信号传输方案在复杂电磁环境下抗干扰能力低下的缺陷,提出一种基于光纤,并整合V/F转换器和FPGA组成的模拟信号传输解决方案;经过仿真分析和实验验证,该模拟信号传输系统抗复杂电磁干扰能力优于现有方案,同时传输精度高,连续传输误差小于0 .1%;该系统为复杂环境下工业大功率微波加热设备中模拟信号的传输提供了一个性能优良的解决方案。     

智能弹药的实时仿真可视化系统设计

针对仿真可视化系统开发时间长、开发费用高的问题,提出了一种利用Unity3D引擎进行实时仿真可视化系统开发的模块式设计方法。首先,对武器仿真可视化系统进行了分析,提出了智能弹药实时仿真可视化系统的五大模块;然后,通过在3ds Max下建立智能弹药模型和Unity3D下的二次开发,构建了智能弹药仿真可视化系统的仿真环境,以C#为编程工具,设计了仿真驱动、串口数据通讯和仿真输出模块;最终,实现了智能弹药实时仿真可视化系统。实验证明,该系统可以有效地在监视器上实时显示出智能弹药的飞行姿态、飞行参数和飞行轨迹。     

基于SEDRIS的虚拟试验合成环境建模技术研究

为解决合成环境的统一描述和可交互问题,在分析合成环境数据表示与转换标准SEDRIS基础上,提出了基于SEDRIS的虚拟试验合成环境建模方法,针对大气、红外、电磁等3类自然环境,给出了实现环境数据表示和转换的技术途径。通过系统开发,实现了4种试验环境条件下对产品性能的验证与评估,建立的环境模型具有良好的交互性,建模方法可应用于多种试验环境的描述,为虚拟试验合成环境模型体系、标准规范和辅助工具的形成打下了基础。     

基于硼酸酯的19F磁共振分子探针的设计合成及活体深组织活性氧物种的激活响应成像

活性氧簇(ROS), 如过氧化氢, 在生物体内的各种生理和病理过程中发挥着重要作用. 生物体内活性氧簇水平的异常与多种疾病(炎症、 肿瘤和器官损伤等)密切相关, 使ROS监测成为研究和诊断这些疾病的重要工具. 目前, 实现活体内深组织中的活性氧簇成像仍然面临挑战. 本文设计并合成了一种响应型的¹⁹F磁共振成像(MRI)探针(Gd-DPBF), 并将其用于实现对活体内通用活性氧簇的检测和成像. 该探针由钆螯合物通过活性氧簇响应的芳香硼酸酯键与含氟砌块相连接构成. 体外和体内成像实验结果证实, 该探针可以实现在活体荷瘤小鼠中针对肿瘤中高表达的活性氧进行检测和成像, 展示了其在生物体内对活性氧簇相关生理过程进行深组织、 零生物背景成像方面的潜力.