Моделирование дождевых осадков с учетом рельефа местности Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Решетневские чтения

- обеспечивает измерение температуры с датчиков по четырехпроводной схеме. Рабочий диапазон для каждого термодатчика и параметра пересчета задаются с помощью ПО;

- обеспечивает задание момента нагрузки, создаваемого нагрузочным устройством на выходной вал

ЭД;

- формирует отчетные документы по испытаниям в автоматическом режиме в электронном виде.

Обслуживающий персонал составляет 2 человека.

Питание КПА осуществляется от промышленной сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Время готовности КПА к работе после включения - не более 5 мин.

КПА контролирует параметры бесконтактных, коллекторных электродвигателей и электромеханических устройств, соответствующих измеряемым данной КПА.

Программное обеспечение разработано на объектно-ориентированных языках высокого уровня (СИ++, Delphi) с использованием ActiveX управления компонентов программного обеспечения. ActiveX средства управления выполняют специфический набор интерфейсов, которые допускают интеграцию большинства современных программных графических инструментальных средств, включая диаграммы и электронные таблицы.

ПО КПА представляет собой пользовательский интерфейс в виде окон (см. рисунок). Работая в окнах,

пользователь задает параметры испытании и видит всю информацию в режиме реального времени.

Пример окна испытаний

В процессе испытаний формируется протокол испытаний, который сохраняется в виде файла Microsoft Excel. Редактор протокола позволяет производить определенные настройки: набор контролируемых параметров, фильтрацию по времени и по событиям.

КПА может дооснащаться дополнительными корпусами, модулями, межблочными кабелями, а также может быть доработано программное обеспечение.

S. N. Somanenko, A. I. Kosorukov, I. V. Shevcov JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

THE AUTOMATIZAION OF THE GROUND EXPERIMENTAL IMPROVEMENT OF CHARACTERISTICS MONITORING AND CONTROL OF LOW-TORQUE ELECTRIC MOTORS BY CREATION OF THE CONTROL-VERIFYING EQUIPMENT

The control-verifying equipment for the automated tests of electric motors 136.6100-0РЭ, appropriated for monitoring electric motors DBE63-25-6,3, DB9S/K30KTS1, 3(4)DB50-16-4, D-95, D-60G, DPR42, DPR52 either when acceptance testing or composed of automatic node.

© Соманенко С. Н., Косоруков А. И., Шевцов И. В., 2010

УДК 004.932

В. С. Сызганов

СибирскиИ государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДОЖДЕВЫХ ОСАДКОВ С УЧЕТОМ РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ

Рассмотрен способ имитации дождя и накопления осадков на основе метода частиц. При моделировании учитывается ряд природных явлений, в частности, воздействие ветра и солнца. Приведен обзор систем моделирования дождя.

Имитация природных эффектов является неотъемлемой частью компьютерных игр, географических информационных систем, ландшафтного дизайна. Существующие методы, используемые для моделирования эффекта дождя, показывают хорошие результаты. Однако особенности ландшафтного рельефа, как

правило, не учитываются при попадании дождя на различные поверхности.

Предполагается, что на различных поверхностях накопления дождя идет по-разному, и в дальнейшем разработанный метод будет учитывать рельеф поверхности, на который попадает дождь. Вначале оп-

Информационно-управляющие системы

ределяются преграды на местности, и учитываются различные типы поверхности. После этого вычисляют область спокойного течения воздуха вокруг препятствий. Поскольку капли дождя накапливаются, эта область в дальнейшем будет рассматриваться как неиз -менная. С течением времени необходимо периодически повторять вычисление потока, чтобы отразить изменения. Места вокруг препятствий формируются в сетку ячеек. Ячейки, находящиеся в пределах препятствий, отмечены как неизменные. Ячейки, расположенные непосредственно выше горизонтальных поверхностей, отмечены как площадь, подвергающаяся изменениям [1].

Техника моделирования эффекта дождя является достаточно эффективной для накопления его с учетом особенностей различных поверхностей. Используя уравнения, по которым вычисляются поток воздуха на местности, и уравнения, согласно которым рассчитываются освещенные участки, можно получить реалистичный эффект, применяющийся в компьютерных мультипликациях.

Для придания реализма моделируемым сценам помимо добавления атмосферных эффектов нередко прибегают к внедрению в них множества очень мелких однотипных объектов, количество и вид которых изменяются с течением времени. Такие объекты принято называть системами частиц, и они незаменимы при моделировании струй дождя, брызг фонтана и хлопьев снега, искр огня, фейерверка и салюта, воздушных пузырьков и пыли, звездного неба и летящей стаи птиц и т. п. Именно данный тип объектов и позволяет создавать эффект дождя.

Системы частиц «ParticleSystems» в 3D Studio MAX - это совокупность управляемых с помощью параметров малоразмерных объектов, количество и вид которых различны в каждом кадре анимации. В системе «3D Studio MAX» предусмотрено семь видов систем частиц. Настройки «Spray» (Брызги) и «SuperSpray» (Супербрызги) обеспечивают эффект водяных брызг; «Snow» (Снег) и «Blizzard» (Метель)

создают эффект падающего снега и даже настоящей метели; параметры «PCloud» (Облако частиц), «РАщу» (Массив частиц) и «PF Source» (Источник «Particle Flow») предназначены для моделирования широкого спектра эффектов. За создание систем частиц отвечает категория «ParticleSystems» (Системы частиц) панели «Create» (Создать), при выборе которой становятся доступными все типы систем частиц. Технология их создания напоминает создание других объектов геометрии. При возникновении любого типа частиц создается генерирующий их объект - эмиттер. Он определяет площадь, с которой будут падать частицы, и направление их перемещения (задается направлением вектора, выходящим из центра эмиттера). Эмиттер не визуализируется и в самом простом случае является двумерным.

Система частиц «Spray» (Брызги) позволяет генерировать падающие частицы, сохраняющие при перемещении постоянную ориентацию и направление, и предназначена для имитации эффекта падающей воды: водяных брызг, дождевых струй и т. п. Для примера создается система частиц типа «Spray» (Брызги).

Такие природные явления можно создавать с помощью динамического моделирования (дождь, снег, вода), процедурного моделирования, с использованием кластеров различных моделей (вроде отдельных травинок или цветов), которые затем компонуются и накладываются, создавая эффект большого количества объектов. Встроенный редактор изображений «Paint Effects», входящий в комплект версии «Maya Complete», изменяет этот подход, предоставляя уникальную возможность интуитивно наносить кистью двух- и трехмерные природные явления непосредственно в области просмотра (см. таблицу).

Библиографическа ссылка

1. Feng Z.-X., Tang M. Real-time rendering of raining animation based on the graphics hardware acceleration // In Proc. of the 9th Int'l Conf. on Computer Supported Cooperative Work in Design. 2005. Vol. 2. Р. 734-739.

Сравнительная характеристика программных средств моделирования природных эффектов

Название настройки After Effects 3D Studio MAX Werkkzeug Maya

Страна производитель США США Германия США

Стоимость $500 $3600 $500 $3160

Операционная система Microsoft Windows, Mac OS X Microsoft Windows Microsoft Windows Microsoft Windows, GNU/Linux, Mac OS X

Поддержка системы частиц + + + +

Возможность комбинирования эффектов Дождь, снег, туман и др. Дождь, снег, туман и др. Туман и др. на основе шума Дождь, снег, туман и др.

Поддержка анимации + + - +

S. V. Syzganov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk RAINFALL MODELLING IN ACCORDACE WITH THE LAY OF LAND

An overview of modeling rain system is presented. The methods of rain imitation and accumucalation precipition based on the particles method are considered. A set of nature events such as the effect of the wind and the sun influence are considered while modeling.

© CtKraHOB B. C., 2010